中国神华金烽煤炭分公司

1、中国神华金烽煤炭分公司万利一矿韩家村选煤厂装配式干法选煤车间分析报告中煤国际工程武汉设计研究院2007年11月学习文档 仅供参考目 录一 项目概况1二 在万利一矿选煤厂设计中解决的问题2三 干选车间的设计目标4四 万利一矿选煤厂验收情况7五 干选车间的效果分析8学习文档 仅供参考一 项目概况中国神华金烽煤炭分公司万利一矿韩家村煤矿选煤厂是我院设计的一座年处理原煤1000万吨的特大型动力煤选煤厂，其中水洗车间处理+50mm的大块煤，年处理能为300万吨；风选车间处理50-0mm的混煤，年处理能为700万吨。选煤厂从2004年开始项目运作，2006年正式启动，同年5月开工。2006年7月，我院通过

2、竞标获得风选车间的EPC总承包工程，总承包合同于2006年11月1日在万利公司签订。风选车间工程于2006年11月4日正式开工，至12月底进入冬季停工。2007年3月2日恢复开工，至2007年8月22日历时7个多月工程竣工，具备带煤试运转条件，并一次带煤成功。经过一个月的带煤试运转，风选车间各项指标均到达设计要求，金峰公司于9月29日组织并通过验收。工程质量被质量监督站评级为优良。年处理原煤700万吨的神华集团金烽煤炭分公司万利一矿选煤厂图1 装配式干法选煤车间 风选车间EPC总包工程顺利通过验收，标志着中煤国际工程集团武汉设计研究院在干法选煤工艺设计和EPC工程总承包领域到达了行业领先水平，

3、并为特殊煤质的大型动力煤选煤厂设计探明了新思路。标志着唐山神州机械大型干法选煤设备到达了世界领先水平。万利一矿选煤厂风选车间是我国第一个特大型装配式干法选煤车间，采用了世界最先进的风选技术和一流的设计，首次解决了风选机室内布置的粉尘污染和通风供暖问题，使干法选煤走出了露天简易布置的局限性，为装配式干法选煤厂走向大型化、集约化探明了方向。二 在万利一矿选煤厂设计中解决的问题设计中，我们对万利一矿的原煤进行了认真细致的分析，矿井原煤具有变质程度低，吸水性强、发热量低、易风化、矸石易泥化等特点。为提高产品质量，原煤必须分选加工，但吸水性强和矸石泥化却给水洗带来很大困难。同时，由于万利一矿地处干旱缺水

4、地区，生活用水都比较困难，生产用水更加困难。针对万利一矿的具体情况，我们与万利公司有关领导，尤其是王占勇总经理多次沟通、协商，拟采用干法选煤工艺处理万利一矿的原煤，提出了初步设计方案，并得到股份公司副总裁王金力、生产装备部经理杨汉宏等同志的肯定和支持。鉴于万利一矿选煤厂规模大、环保要求高等特点，我院与万利煤炭分公司领导进一步提出了四个需要解决的问题：1设备大型化、2粉尘处理、3通风与供暖4设备封闭。2004年，随着万利一矿选煤厂的项目运作，我院在吴嘉林院长的关心和支持下，与唐山神州机械进行了初步技术交流，随后达成技术合作协议，就大型复合式干法选煤设备的技术与应用进行广泛技术合作，分别从设备结构

5、、配套设备等工艺系统进行研究，旨在提高设备的单机处理能力和配套系统完善，为干法图2 精煤产品带式输送机 选煤在特大型动力煤选煤厂的应用创造条件。在设备制造方面，解决了设备大型化、设备封闭问题；在设计方面解决了配套设备及其它工艺环节的粉尘治理、通风和供暖问题，并初次实现了集约化控制。1、设备大型化当时的干法分选机最大处理量是240t/h，万利一矿选煤厂的生产能力是1894t/h，需要10台，厂房和占地都很大，而万利一矿主井工业场地在一条狭窄的沟内，场地有限。因此，设备大型化成为必须解决的问题之一。为配合万利一矿选煤厂的设计，神州公司在万利煤炭分公司的支持下，开始设计制造FGX-48A型干选机，单

6、机处理能力480t/h。该课题在2005年4月，被科学技术部列入863计划。2006设备研制成功，在万利煤炭分公司柳塔煤矿进行了工业性试验并取得成功。2006年10月由中国煤炭工业协会组织并通过了技术鉴定。这一成果为万利一矿选煤厂风选车间的设计奠定了基础。2、粉尘治理干法选煤不用水，原煤和产品在转运、分选过程中产生大量粉尘。此前的配套系统设计很不完善，造成粉尘飞扬，严重污染环境。给人的印象是设备简单，生产效果差，环境污染严重。典型的案例是乌兰矿选煤厂，生产时车间内粉尘很大，操作人员不能在室内工作。冬季门窗关不住，冷空气进入室内，供暖设施失效。图3 矸石带式输送机 虽然这不是干选设备本身的问题，

7、但业主看到的是，风选车间无法正常工作，工作环境恶劣的现状。这一案例严重影响了干法选煤在当地的推广应用。我们在设计中，充分考虑设备的结构特点，对系统与设备的接口、转运环节进行了防尘处理，对运输设备本身也采取了防尘措施，有效控制了粉尘污染。3、通风、供暖对于水洗车间来说，通风和供暖是很简单的问题，常规设计足以到达要求。但干法选煤需要大量的风，风源取自设备周边环境，也就是取自车间内，并通过除尘系统排出车间外，FGX-48A型干选机每小时排到室外的风量高达80000m3/h 。大量的空气向车间内补充，必然造成门窗不能关闭。冬季室外寒冷的空气进入室内，导致供暖设施形同虚设。在万利一矿选煤厂的设计中，我们

8、设计了专门的供风设施，保证冷空气直接进入干选设备，尽量减少与室内空气接触，使室内热空气损失降低到最小。设备供风问题解决了，室内供热问题也就迎刃而解了。4、封闭问题在此之前，干选设备基本是开放式的，设备只对产品的进出部位进行了局部处理，保证设备本身的粉尘污染指标。但设备用风取自设备周围的环境，室内布置时风源实际是取自室内，导致冬季室内保暖问题无法解决。在万利一矿选煤厂的设计中，我们汲取了乌兰矿选煤厂的教训，就设备供风和采暖问题进行了认真细致的研究，提出了解决方案，并与神州机械进行了充分沟通。神州机械为配合我院的工艺设计，对设备进行了改造，采取了全封闭设计，实现了设备定向取风，与我院设计的通风系统

9、配合，基本解决了补充冷空气对室内温度的影响。干法选煤从最初的单机处理能力不足10吨/小时，到目前的480吨/小时，唐山神州机械付出了艰辛的劳动和智慧。在应用方面，经历了室外简易布置到室内集约化设计的飞跃，则表达了中煤国际工程集团武汉设计研究院对新工艺、新技术的探索精神和进取心，以及对业主高度负责的责任感。三 干选车间的设计目标1、设计目标根据标书要求，在设计资料的基础上，干法选煤的产品灰份要求在12以下，对产品发热量没有提出要求。2、万利一矿选煤厂入洗原煤设计资料万利一矿选煤厂入洗原煤设计资料采用内蒙古煤田地质局科研所2005年5月提交的神华能源股份万利煤炭分公司万利一矿5-1煤层可选性试验报

10、告。 筛分浮沉资料见表34。万利一矿原煤属低煤化程度的烟煤，是以低灰为主，特低磷、低硫的长焰煤和不粘煤。煤质差、发热量低，并具有易泥化、吸水性强等特点，水洗产品脱水困难，粒度越小脱水效果越差，选后产品水分显著提高，不能得到理想的产品。万利一矿选煤厂入选原煤筛分试验结果表表1粒级(mm)产率Mad Ad St，d Qgr,d MJ/kg>50mm39.1415.099.770.4127.93502516.0713.714.651.3226.4925139.9115.1613.581.1626.931369.1413.0612.351.7127.286311.5512.4610.840.83

11、27.5830.59.5412.6111.150.6827.320.504.6511.9814.490.7326.3总 计1001411.640.8427.373 014.1912.25从筛分资料来看，+50mm大块含量很大，占选煤厂总量的40左右，灰份较低，为9.77。原煤灰份主要集中在506mm三各粒度级，灰份1315，产率分别为16.07、9.91和9.14，累计35左右。6mm以下占25.74，灰份较低，在12左右。尤其是3mm以下的含量少，只有14.19。干法选煤的有效分选范围是803mm，最正确分选范围是506mm，本选煤厂-50mm的混煤很适合干法选煤的条件。从浮沉资料看，密度在

12、-1.4以下的精煤产率为82.5，灰份为7.7，说明原煤精煤含量高，且灰份很低。密度大于2.00的矸石含量为7.31，灰份67.28，说明矸石含量少。密度在1.42.0的中煤产率很少，只有10.2，灰份为28.57。这部分中煤产率低，灰份比较高，单独做为产品基本没有销路，可以掺入精煤。因此，选煤厂分选密度可以定在1.92.0，此时分选密度的±0.1含量在5以下，属于极易选煤。采用简单的选煤方法就可以进行有效分选，符合干法选煤工艺处理易选煤的特点。学习文档 仅供参考入选原煤500.5mm级浮沉资料综合表表2筛分500.5mm累计分选密度±0.1浮物沉物密度Kg/l产率密度(k

13、gLr灰分产率灰分产率灰分<1.3036.9220.526.7336.926.7310014.181.382.51.301.4045.5825.338.4982.57.763.0818.541.450.841.401.505.262.9215.7887.768.1817.544.731.56.581.501.601.330.7426.7189.088.4612.2457.171.62.171.601.700.840.4734.2289.938.710.9260.871.71.441.701.800.60.3342.0990.528.9210.0763.11.81.921.801.901.

14、330.7452.3191.859.559.4864.431.92.171.902.000.840.4758.7292.699.998.1566.3924.5>2.007.314.0667.2810014.187.3167.28小计10055.5814.18煤泥1.120.6314.68总计10056.2114.19学习文档 仅供参考我院对煤质资料进行了认真细致地分析，通过反复论证，并与万利煤炭分公司充分沟通，提出了块煤水洗混煤干选的联合工艺，采用泥化程度最低的重介浅槽分选机处理+50mm的大块煤，采用不用水的干法分选机处理-50mm的混煤，充分发挥不同设备对不同粒度原煤的适应性，合理地

15、解决了原煤的分选问题。四 万利一矿选煤厂验收情况万利一矿选煤厂水洗车间2007年4月建成，8月分进入试生产阶段；干选车间2007年8月建成并进入试生产阶段。统计资料显示，虽然入洗原煤煤质与设计资料差异较大，末煤量增加、原煤灰份提高，但各项指标基本到达了设计要求，于9月29日顺利通过验收，生产结果见下表：水洗部分统计结果表表3产 品名 称产率水分灰份全硫发热量kcal/kg)洗块煤30.0027.806.480.344664煤 泥2.0032.0020.004.583300小 计32.0028.067.330.614579洗矸石8.0012.3074.350.58总 计40.0025.4018.

16、140.604127干选部分统计结果表表4产品名称产率灰份全硫发热量kcal/kg)风选精煤54.0012.340.794340风选矸石6.0069.605.28风选原煤60.0017.191.254137从统计结果可以看到，水洗大幅度降低了产品的灰份，由18.14降低到了7.33；同时水分由25.4%提高到了28.06，提高了2.66，其中煤泥水分高达32，提高了6.6。抵消水分因素后，产品发热量提高了452kcal/kg。干选产品灰份由选前的17.19降低到了12.34，降低了4.85，产品发热量提高了203kcal/kg。生产效果良好。万利一矿选煤厂顺利通过验收后，我院与神州机械又签署了

17、更为广泛的合作协议，从技术、市场、总承包各方面进行更为广泛地合作，旨在进一步做好干法选煤技术的开发与应用，为特殊煤质以及干旱缺水地区的动力煤分选提供简单、经济、可靠的选煤工艺，提高产品质量和企业的经济效益。五 干选车间的效果分析设计资料中，入选原煤的灰份为14.19，-3mm的粉煤占原煤总量的14.19，占干选原煤的23.32。灰份12.25。实际生产中，由于采煤方法的变化，块煤含量显著降低，+50mm以上的块煤只有25，粉煤量大量增加，-3mm的粉煤占干选原煤总量的32，灰份17.19。也就是说未参与分选的粉煤量增加了10，灰份提高了4.94。在干选效果不变的情况下，产品灰份将会有所提高。设

18、计资料中精煤的理论产率为92.69，灰份为9.99。实际生产原煤灰份比设计资料提高3，资料调整后矸石含量增加到12.55，增加了5.24。也就是说，实际生产中，精煤的理论产率只有87.45。统计结果所表达的是产品煤的质量，而干法选煤的有效分选下限是3mm，30mm的粉煤是不参与分选的，这部分煤的灰份变化，直接影响产品煤的质量，看不出干选产品的实际效果。为了确切地分析干选的生产效果，我们将不参与分选的-3mm的粉煤分开，结果见表5。风选精煤产品分解表表5产品名称产率灰份风选块煤+3mm34.8085.299.66风选粉煤-3mm19.2017.19风 选 精 煤54.0012.34根据粉煤所占比例和灰份，计算得到了经过分选的块煤产率和灰份。分选后块煤产率为34.80，本级产率85.29，灰份9.66。灰份与理论灰份基本一致，产率比理论产率少2.16。也就是说有2.16的夹矸混入到矸石中。设计要求的矸石带煤指标为5左右，生产结果说明，到达了设计指标。+3mm的块煤灰份在9.66，比入选原煤灰份降低了7.53，每降低1的灰份可以提高发热量60kcal/kg，实际参与分选的产品发热量提高幅度应该在451kcal/kg左右。参与水洗部分的产品灰份是7.33，降低了10.81