洗煤可可行性研究报告

鄂托克旗隆畅煤业300万吨/年重介洗煤厂技术改造工程可行性研究报告乌海市根本建设咨询投资公司二○一一年三月参加编制人员李占宪高级工程师冯启高级工程师高焕高级工程师高宇高级工程师王清智高级经济师王志西工程师乔丽经济师刘宇丰高级工程师目录第一章总论…………………1第二章市场分析及预测………………11第三章原料供给……………………13第一节煤源概况…………………13第二节原煤可选性………………13第四章建设规模及生产能力…………16第五章建厂条件及厂址选择…………17第一节厂址选择…………………17第二节建厂条件…………………17第六章选煤工艺………18第一节选煤方法及分选粒级……18第二节产品结构及工艺流程……18第三节选煤工艺流程的计算……21第四节主要工艺设备的选择与计算……………25第五节工艺布置及工艺系统技术操作…………26第六节生产技术检查……………30第七章给水排水……………………32第一节给水……………………32第二节排水……………………33第八章采暖、供热及通风除尘……34第一节采暖…………………34第二节通风除尘………………34第九章电气…………36第一节供配电…………………36综合自动化……………39第三节基于PLC主站的洗煤厂集中控制及上位机监控系统……………41第十章生产辅助设施………………53第十一章建筑物与构筑物……………54第十二章工业场地总平面布置……58第十三章环境保护…………………60第一节设计依据及标准………60第二节主要污染源及其防治措施…………………60第三节厂区绿化………………62第十四章劳动平安与工业卫生……63第一节设计依据及标准………63第二节职业平安………………63第三节工业卫生………………65第四节预期效果………………66第十五章消防…………67第十六章节能措施综述………………68第十七章工程实施方案………………69第一节施工准备…………………69第二节移交生产方式和移交标准………………69第三节建设工期…………………70第十八章技术经济………………71第一节投资估算及资金筹措…………………71第二节劳动定员及劳动生产率………………73第三节财务评价………………74第四节主要技术经济指标………81第一章总论一、综述鄂托克旗隆畅煤业位于内蒙古自治区鄂尔多斯市鄂托克旗棋盘井镇。行政区域属鄂尔多斯市鄂托克旗管辖。单位性质为私营有限责任公司。新建洗煤厂位于鄂托克旗棋盘井镇黑龙贵矿区，东距109国道6km，紧靠棋乌公路，距包〔头〕--兰〔州〕铁路支线拉僧仲站17km，距丹〔东〕--拉〔萨〕高速公路乌海海南出入口20km，在铁路及国道间其它等级公路纵横相通，交通十分便利。近年来煤炭市场竞争剧烈，现有洗煤厂生产的精煤满足不了周边地区大型焦化厂所需精煤供给量，为了公司的长远开展，该公司决定在现有年120万吨洗煤能力的根底上，通过技术改造建设一座设计生产能力300万吨的大型洗煤厂。要求生产灰分＜10.50%、水分＜12.00%的炼焦精煤和相应的中煤及洗矸。为此，鄂托克旗隆畅煤业委托乌海市根本建设咨询投资公司对洗煤厂的建设进行可行性研究。二、编制依据⑴鄂托克旗隆畅煤业300万吨/年洗煤厂技术改造工程可行性研究报告委托书；⑵现场提供的其它有关资料；三、概要㈠煤源和煤质入选周边矿区原煤，入选原煤不固定，煤种多，煤质差异大，可选性差异也很大。㈡市场分析鄂托克旗棋盘井镇及周边地区是国家重要的能源生产基地，是内蒙古自治区重要的炼焦煤生产基地，焦煤储量达40亿吨。随着党中央、国务院西部大开发战略和可持续开展战略的逐步实施，结合当地实际情况建设洗煤厂很有必要。提高煤炭资源可利用率，减少污染。解决当地充裕劳动人员就业问题，增加当地税收，为鄂托克旗建设出力。洗煤厂建成后主要生产冶炼精煤和相应的中煤及洗矸。精煤供给焦化厂炼焦或外销，中煤和洗矸用于当地电厂发电。本工程建设为多功能配套建设，具有很大的开展潜力，生产产品具有广阔的市场前景。㈢厂型、工作制度、效劳年限洗煤厂厂型：用户型洗煤厂。洗煤厂工作制度：每年工作300天，每天工作14小时，两班生产，一班检修。洗煤厂效劳年限：20年。㈣工程设计⒈选煤方法采用“不脱泥、不分级混合无压给料三产品重介旋流器选煤”主工艺，分选设备为无压给料三产品重介旋流器、第3代煤泥重介旋流器和第4代喷射式浮选机，重介质选煤分选下限＜0.075mm，+0.25mm级粗煤泥由重介回收，仅-0.25mm级煤泥进浮选。浮选精煤采用沉降过滤离心机和压滤机联合脱水回收，浮选尾煤经浓缩机浓缩后采用沉降过滤离心机和压滤机联合脱水回收，洗水闭路循环，环保节能。该技术的主要特点：洁净煤技术开发及建设大型高效的洗煤厂符合国家节能减排的根本国策，是国家鼓励开展的产业，而洗煤厂建设是洁净煤技术应用的源头技术，因此从产业政策角度来看，洗煤厂建设符合国家产业政策。由于本工程采用了多项高新技术，洗煤厂设计方案有如下特点。〔1〕本设计以大幅度降低建厂投资和生产费用，提高洗煤厂经济效益和社会效益为宗旨，以3GDMC系列无压给料三产品重介质旋流器选煤工艺及设备、FJC系列煤用喷射式浮选机为主导技术，辅以煤泥重介质分选工艺等专利和非专利技术，经简化流程、辅助设备选优和优化布局，形成由1台无压给料三产品重介质旋流器、3台喷射式浮选机组合的高技术、高水平、高效益，到达一级洗水闭路循环、年处理能力300万吨的生产系统。〔2〕工艺流程简单可靠，操作系统方便灵活，采用具有我国原创型自主知识产权、总体技术国际领先水平的专利产品3GDMC1500/1100AI型无压给料三产品重介质旋流器，以单一低密度重悬浮液一次分选出质量合格的精煤、中煤产品和矸石，有需要也可以单一低密度重悬浮液实现高密度分选，分选出精煤产品和纯洁矸石；100～0mm原料煤不分级、不脱泥全部进入重介质旋流器分选，与传统的重介质选煤工艺相比分选精度高、工艺流程简单、生产环节和设备台数少，故障率低，次生煤泥量少，精煤产率高。〔3〕浮选作业采用具有我国原创型自主知识产权、总体技术国际先进水平的高新技术产品FJC16型煤用喷射式浮选机和与其相配套的管道式煤浆预处理器、浮选剂乳化器，具有分选选择性好、处理能力大、电耗和浮选剂耗量低、维修工作量小等特点。〔4〕采用煤泥重介质分选工艺专利技术，既不需要单独设置超细介质重悬浮液的制备和循环系统，又可以分选出质量合格的粗粒精煤泥，同时大幅度减少生产本钱昂贵的浮选作业的入料量。〔5〕采用入选原料煤选前润湿、二段旋流器倾斜安装专利以及二段旋流器分选密度在线调节等技术确保选煤精度和旋流器寿命高于传统的重介质选煤工艺。〔6〕采用精度高、平安可靠的重介工艺参数自动测控系统，并用“非放射性”密度计，取代传统的放射性密度计，符合以人为本和谐社会的国策。〔7〕采用“2＋2创新模式煤泥水流程”专利技术，即精煤泥两段脱水回收；尾煤泥两段浓缩、两段回收煤泥水流程。①精煤泥两段脱水回收是指浮选精煤脱水采用精煤泥卧式沉降过滤离心脱水机和精煤压滤机脱水回收，与采用加压过滤机相比，可降低投资和事故率，减少加工费用；与全部采用精煤压滤机相比，可减少操作工人，降低精煤水分。②尾煤泥两段浓缩、两段回收是指全部尾煤泥水先进入一段浓缩机浓缩，一段浓缩机底流采用尾煤泥卧式沉降过滤离心脱水机回收，一段浓缩机溢流和尾煤泥卧式沉降过滤离心脱水机滤液进入二段浓缩机浓缩，二段浓缩机底流用压滤机回收，二段浓缩机溢流和压滤机滤液作为循环水返回使用；针对粗细不同的煤泥，选用不同的脱水设备，有助于煤泥厂内回收，洗水良性循环，实现清水洗煤；一段浓缩机底流采用尾煤泥卧式沉降过滤离心脱水机回收，回收量大，物料松散，直接进入中煤产品，减少了尾煤压滤机的入料量，降低了加工费用，减少了因滤饼晾干堆放而产生的污染。(8)煤泥水系统选用高效斜管浓缩机，与选用高效耙式浓缩机相比，此类型浓缩机具有系统可靠、占地面积小、处理量大、运行费用低等优点，投资费用可大幅减少；而且由于一段浓缩机内无动力设备，不存在压耙子问题，可以实现无故障运转。(9)脱介弧形筛采用振动翻转型，物料分布均匀，脱介效率更高，有利于后续振动脱介筛脱介，因此介耗更低。(10)由于流程简单、设备台数少、设备高效节能，本设计可比其它重介质洗煤厂建厂投资降低20-40%。⒉产品方案依据设计委托书的要求，洗煤厂%。煤泥5.82万吨㈤建设工期建设工期为9个月。四、工程提出的背景、投资必要性和经济意义1、工程的提出棋盘井紧靠乌海市，地处黄河上游、毗邻宁夏，是华北和西北地区交汇处，东北、华北通往西北的重要交通枢纽，在国家实施西部大开发战略中占有重要位置。本地区作为自治区能源化工基地，在全区经济开展中占有较重要的地位。经济随着国家实施西部大开发战略的加快进行，棋盘井及周边地区得天独厚的机遇和条件。第一、素有“乌金之海”、之称，煤炭已探明储量40亿吨，以优质焦煤为主，占全自治区已探明焦煤储量的80%左右；石灰石远景储量在200亿吨以上，在附近还有“太西煤”，这些矿产丰富而又集中配套、且运距短、本钱低。因此在棋盘井及周边开展焦化工业的主要原料和动力用电的本钱十分低廉。第二、黄河穿旗而过，过境长度约50公里，地下、地上水资源丰富，这就为煤炭企业开展提供了极有利的条件。第三、近年来电力开展迅猛，具备开展重化工及高耗能产品的根底。第四、台了一系列开展高载能工业生产优惠政策。综上所述，可以看出在棋盘井建设选洗煤工程的建设不仅条件优越，而且意义深远。2、工程建设的必要性和经济意义(1)保护国家资源，改善地区环境棋盘井及周边地区是我国重要的炼焦煤生产基地，炼焦煤探明储量占全自治区焦煤储量的80%。目前焦炭设计生产能力已达近千万吨。(2)开展地区工业，振兴地方经济本地区煤炭资源丰富，是内蒙古自治区重要的炼焦生产基地。近几年来，开展煤炭的综合利用，将资源优势转化为经济优势，同时带动电力、冶金、建材等一系列工业的迅速开展。将资源优势转化为经济优势一直是当地政府的重要课题，为了发挥煤炭资源优势，合理利用能源，建设现代选洗煤企业，生产优质洗精煤，提高产品附加值是必要的。这不仅可以提高企业的经济效益，降低能耗，环境污染，减轻工人的劳动强度，提高人民生活水平，而且还可以促进相关产业的开展，振兴地方经济。(3)工程建设具备了各方面的有利条件第一、各级政府部门的大力支持在开发西部政策的推动下，为了探索一条治理污染于经济开展之中，在开展中消除污染，改善环境质量的可持续开展道路，近几年加强投资环境建设。在硬件环境方面，城镇建设日新月异，城乡供排水、供电设施配套齐全，通讯网络完备。在软环境方面，制定了一系列招商引资优惠政策，对投资者，在平等互利的根底上提供最大优惠和方便，保护投资者的合法权益。第二、优质炼焦煤供给有保障煤炭资源丰富，是内蒙古自治区西部重要的炼焦煤生产基地。本工程的原料煤，煤种主要为主焦煤、肥煤和瘦煤。由于本地区交通兴旺，煤的供给十分方便。因此本工程的原料供给优势是十分突出的。第三、建厂条件优势、交通便捷鄂托克旗隆畅煤业300万吨/年洗煤厂技术改造工程，拟建在棋盘井镇黑龙贵矿区，交通运输较为方便，为本工程的开展提供有利条件。五、研究结论1、本地区煤等资源丰富，水、电充足，交通人文环境和社会配套条件好，是建设洗煤工程的理想根底。2、本工程厂址平坦，不占良田，更重要的厂区周围资源丰富密集，配套资源及公用工程距拟建厂址均在30公里以内，而且价格低廉，产品生产本钱低，市场竞争能力强。3、从环境影响评价分析结果看，本工程的建设对周围环境不会造成不良影响。4、工程的实施可以优化本地区的资源配置，科学合理的开发利用资源。提高了产品技术含量和附加值，实现了资源的优化配置和综合效益的提高。5、产品方案的选择，紧紧依托地区资源优势，瞄准国内市场紧缺，技术含量、附加值高的产品，不搞低水平的重要建设。6、产品规模的选择，严格按照国家的产业政策，实施规模效益。防止生产规模小，工艺技术落后，资源消耗高，污染重的产业开展局面的重演，通过规模生产，提高产业(产品)综合竞争实力。7、工艺技术路线的选择，立足于目前国内选进水平，通过引进、消化、吸收、创新、高起点，一步到位，使工艺技术到目前国内外同行业，同类产品的领先水平。8、主要装备的选择采用标准化、系列化、大型化、自动化，在提高生产能力、降低消耗的同时，尽量减少污染物泄露，保护生态环境。防止了传统产业开展过程中出现的生产能力低，环境状况较差的恶性开展的局面。9、本工程的实施还可为局部城市下岗职工和农村牧区剩余劳动力提供再就业空间，对提高人民生活，保持社会的平安稳定有重要意义。根据可行性研究，认为工程建设是可行的。六、主要技术经济指标⑴处理能力：300万吨/年⑵原煤总灰分：24.28%⑶重介质旋流器入选上限：50mm〔可达110mm〕⑷原煤重介分选精度：E1=kg/L,E2=kg/L⑸%，产率45.03%，年产量135.12万吨。⑹吨煤介耗:＜2kg⑺⑻⑼固定资产总投资〔建设工程总造价〕8912.56万元，其中土建投资2887.89万元，设备及工器具购置4086.84万元，安装工程费934.85万元，。⑽税后主要财务评价指标序号指标名称指标备注借款归还期(a)一、税前评价指标1全部投资回收期(a)包括基建期8个月2财务净现值(万元)3财务内部收益率(%)二、税后评价指标1全部投资回收期(a)包括基建期8个月2财务净现值(万元)3财务内部收益率(%)4自有资金财务净现值(万元)5自有资金财务内部收益率(%)三、其他指标1年平均销售收入(万元)1103152年平均销售税金及附加(万元)17933年平均总本钱(万元)4年平均利润总额(万元)5年平均所得税额(万元)6年平均税后利润(万元)7投资利润率%8投资利税率%9盈亏平衡点%四、工程总投资(万元)99431固定资产投资(万元)89122建设期利息(万元)03铺底流动资金(万元)1031流动资金的30%四、建设资金(万元)126681资本金(万元)12668其中：固定资产(万元)9231流动资金(万元)34372长期借款(万元)0五、流动资金借款(万元)0第二章市场分析及预测我国是煤炭资源十分丰富的国家。预测资源总量为万亿吨，截止到1999年底探明储量为1万亿吨，是我国最可靠最有保障的能源。根据中国国家统计局、英国石油公司“世界能源统计详论”以及联合国能源统计年报提供的数据，中国是世界上少数几个以煤为主要能源的国家，虽然煤炭在能源消费总量中的比重有所下降，但在相当长一段时间内以煤为主要能源的能源结构不会发生变化。焦炭在国民经济的开展中有其特殊的地位。我国既是世界焦炭生产大国，又是世界焦炭出口大国。从另一方面来看，冶金等行业对焦炭产品的质量要求将越来越严格。尽管近几年来炼焦精煤的质量有了一定的提高，但是炼焦精煤和焦炭的质量仍难满足大型高炉的需要。目前仅有宝钢焦炭灰分在12%以下，而先进国家焦炭平均灰分只有11.5%，可见我国焦炭产品质量尚有很大的提高空间。为了满足冶金行业的要求，煤炭洗选加工“十一五”规划提出的目标1/3焦煤、气煤牌号的炼焦精煤灰分应到达7-8%，对于我国稀缺煤种——焦煤、肥煤，实行资源保护性开采和利用，其精煤灰分在8—9%。因此，同焦炭行业息息相关的煤炭洗选加工业，欲与焦炭产业同步开展，炼焦煤洗煤厂采用新工艺、新技术，提高生产效率，尽可能减少资源损失改善产品质量将是其必然的选择。根据周边精煤市场调查，近几年该地区精煤缺口较大，精煤价格将在高位运行，目前应尽量加大精煤产量，通过高效的分选工艺尽可能多地回收精煤。随着市场竞争的日益剧烈，炼焦精煤价格会逐步降低，此时可根据市场的变化，适当降低炼焦精煤灰分，增强精煤产品的市场竞争力，增加中煤产量，以保证企业经济效益最大化。本地区作为自治区能源化工基地，在全区经济社会开展中占有重要地位，以优质焦煤为主附近还有“太西煤”，矿产丰富而且又集中配套，且运距短，本钱低，具有开展焦化企业得天独厚的条件。目前，焦炭生产能力已达1000余万吨，，年需洗精煤将到达约2000万吨。因此，建设300万吨/年洗煤工程，市场不存在问题。第三章原料供给第一节煤源概况洗煤厂周边煤矿众多，隆畅煤业公司董事长武荣耀拥有鄂托克旗毛盖图煤矿、鄂托克旗呼武煤矿、鄂托克旗东方红煤矿、鄂托克旗富强煤矿、乌海市渡口煤矿、乌海市华信煤焦化露天煤矿、乌海市棋丰煤矿等多家露天煤矿股份合作开采权，隆畅煤业公司同时在蒙古国正在洽谈一座大型煤矿，初步协议已经达成，年开采量预计达500万吨,煤源充足。公司近年来开展迅速，积极采购入选空缺原煤。故洗煤厂原料煤是有保障的。第二节原煤可选性根据公司要求，洗煤厂入选原煤资料参考所在矿区矿井、洗煤厂生产检查资料。故设计中参考了同一矿区的棋盘井煤矿16号煤层的煤质资料，作为本设计的依据。原煤筛分试验报告表见表3-3-1；原煤浮沉试验报告表见表3-3-2；-原煤小筛分试验报告表见表3-3-3；综合煤样小浮沉试验报告表见表3-3-4；原煤浮沉试验表见表3-3-5。根据上述资料，评定50-0.5mm级入选原煤的可选性。50-0.5mm级入选原煤总灰分23.41%。当生产灰分＜10.5%精煤时，50-kg/L0kg/L时，分选密度±0.1含量〔扣除沉矸〕＞40%，入选原煤属极难选煤。表3-3-1原煤筛分组成综合表粒级(mm)产物名称数量(%)灰分(%)>100煤矸石小计100-50煤矸石小计>50合计50-25煤25-13煤13-6煤6-3煤煤煤50-0合计总计密度级(kg/L)占本级(%)灰分(%)02.775.560045.5810.260020.1417.21008.4125.781.6007.3136.95>1.8015.7965.28小计100.0023.48煤泥0.5622.95总计23.47粒级(mm)自然级破碎级综合占全样(%)灰分(%)占全样(%)灰分(%)占全样(%)灰分(%)20-4040-6060-8080-120120-200-200合计密度级(kg/L)占本级(%)灰分(%)00000001.600>1.80合计密度级(kg/L)产率(%)灰分(%)浮物累计沉物累计分选密度含量产率(%)灰分(%)产率(%)灰分(%)分选密度δ含量02.775.562.775.56100.0023.410045.6510.2648.439.9997.2323.911.4065.830020.1717.2168.6012.1151.5736.001.5028.60008.4325.7877.0213.6131.4048.081.60-1.807.3236.9584.3515.6322.9856.251.707.32>1.8015.6565.28100.0023.4115.6565.28合计100.0023.41第四章建设规模及生产能力一、建设规模洗煤厂年处理原煤能力300万吨，属大型洗煤厂。二、工作制度工作制度为每年工作300天，每天工作14小时。两班生产，一般检修。三、生产能力年处理原煤能力300万吨，日处理能力10000.00吨，小时处理能力714.286吨。第五章建厂条件和厂址选择厂址选择厂址选择在棋盘井镇黑龙贵矿区，工业场地规划占地面积41000平方米。建厂条件1、地形、地貌、地震情况工业场地地形较平。根据《建筑抗震设计标准》(GB50011-2001)中提供的地震动参数区划，本区抗震设防烈度为8度。2、交通运输洗煤厂拟建位置东距109国道15km，荣乌高速15km,距包〔头〕--兰〔州〕铁路乌海站40km，距丹〔东〕--拉〔萨〕高速公路乌海海南出入口15km，在铁路及国道间其它等级公路纵横相通，交通十分便利。3、电源洗煤厂用电接自当地供电线网。4、水源洗煤厂用水来自矿区用水。5、主要建筑材料供给条件洗煤厂建设所需钢材、木材、水泥、砖、白灰、砂、碎石等材料可在当地解决。因此，洗煤厂建设工程具有良好的外部条件。第六章选煤工艺第一节选煤方法及分选粒级鄂托克旗隆畅煤业300万吨/年洗煤厂mm，粗颗粒煤泥采用煤泥重介方法分选，细颗粒煤泥采用浮选方法分选。第二节产品结构及工艺流程一、产品结构鄂托克旗隆畅煤业300万吨/年洗煤厂的产品结构为：精煤、中煤、矸石及煤泥。二、工艺流程依据所选择的选煤方法，此次工程设计制定的原那么工艺流程见图6-2-1。6-2-1原那么工艺流程图三、工艺流程说明：1、原煤受煤及准备原煤储煤场原煤经受煤坑下给料机按一定比例给入胶带输送机运至原煤准备车间，除铁后先经分级筛50mm分级，+50mm原煤经手选后破碎，与分级筛下50-0mm原煤混合，运至主厂房分选。2、原煤分选50-0mm原煤直接给入大直径无压给料三产品重介旋流器进行分选，以单一低密度悬浮液一次性分选出精煤、中煤和矸石。精煤产品脱介脱水分级后，块精煤直接作为最终精煤产品，末精煤经离心机二次脱水作为最终精煤产品，块末精煤混合后由胶带输送机运至精煤储煤场；中煤产品脱介脱水分级后，块中煤直接作为最终中煤产品，末中煤经离心机二次脱水作为最终中煤产品，块末中煤混合后由胶带输送机运至中煤储煤场；矸石经过脱介脱水后用胶带输送机运至厂外装车仓。3、煤泥重介分选精煤脱介弧形筛下的合格介质局部分流至煤泥合格介质桶，用泵打至煤泥重介旋流器进行分选，选出精矿和尾矿，煤泥重介精矿进入精煤稀介系统，煤泥重介尾矿进入中煤稀介系统。4、介质回收合格介质用泵打至无压给料三产品重介旋流器作为分选介质。精煤、中煤和矸石稀介系统彼此独立，三局部稀介质分别进入各自的磁选机，选出的磁选精矿返回合格介质桶。厂内跑、冒、滴、漏的介质收集后，由扫地泵打入中煤稀介系统进行回收处理。5、介质补加补加介质采用合格磁铁粉，不设分级和磨矿作业。补加的磁铁粉直接进入原煤合格介质桶。6、粗煤泥回收精煤磁选尾矿自流至精煤泥击打翻转弧形筛进行一次脱水分级，弧形筛筛上物进入精煤泥卧式离心机进行二次脱水分级，其产品作为最终精煤产品。这样充分发挥了重介分选下限低、分选精度高的优势，有效地减少了浮选入料量，降低了加工费用，同时保证了最终精煤产品水分。7、煤泥水处理精煤泥击打翻转弧形筛筛下水自流至浮选入料缓冲池，用泵打至浮选系统进行煤泥分选，分选出精煤和尾煤，浮选精煤采用精煤泥卧式沉降过滤离心脱水机回收，滤液自流到二次浮选入料缓冲池，用泵打至二次浮选系统进行煤泥分选，分选出精煤和尾煤，浮选精煤采用压滤机回收，浮选尾煤、中煤磁选尾矿和截粗后矸石磁选尾矿自流到一段斜管浓缩机。一段斜管浓缩机底流采用尾煤泥卧式沉降过滤离心脱水机回收，一段斜管浓缩机溢流和尾煤泥卧式沉降过滤离心脱水机滤液自流至二段斜管浓缩机浓缩，二段斜管浓缩机底流用压滤机回收，压滤机滤饼落地，压滤机滤液作为循环水返回使用。必要时在二段浓缩机的入料中添加絮凝剂，其清净的溢流作为脱介筛喷水。洗水实现一级闭路循环。第三节选煤工艺流程计算一、计算依据⑴已确定的选煤方法；⑵参考棋盘井煤矿16号煤层的原煤筛分浮沉试验资料；⑶选煤产品质量要求；⑷所采用的分选设备及各种辅助设备的性能指标、工艺参数；⑸已确定的选煤工艺流程；⑹同类洗煤厂的生产指标和有关技术参数；⑺洗煤厂设计要求。二、煤泥数质量计算mmmmmmmm级入选原煤浮沉组成见表6-3-5。三、选煤产品计算50-0.5mm级入选原煤重介质分选产品计算结果见表5-3-6，0.5-0.25mm级入选原煤重介质分选产品计算结果见表5-3-7。浮选作业煤泥小浮沉资料计算。浮选计算结果表见表5-3-8。表6-3-1入选原煤煤泥数质量计算结果名称占本级(%)占全级(%)灰分(%)原生煤泥浮沉煤泥次生煤泥总计粒级(网目)占本级(%)灰分(%)校正后灰分(%)20-4040-6060-8080-120120-200-200合计mm级煤泥浮沉资料校正结果密度级(kg/L)校正前校正后前占本级(%)灰分(%)占本级(%)灰分(%)00000001.60-1.80>1.80合计mm级煤泥浮沉资料校正结果密度级(kg/L)校正前校正后占本级(%)灰分(%)占本级(%)灰分(%)00000000-1.80>1.80合计mm级入选原煤浮沉组成密度级(kg/L)产率(%)灰分(%)浮物累计沉物累计分选密度含量产率(%)灰分(%)产率(%)灰分(%)分选密度δ含量00000001.60-1.80>1.80合计分选密度可能偏差精煤中煤矸石原煤δp1(kg/L)δp2(kg/L)E1(kg/L)E2(kg/L)产率(%)灰分(%)产率(%)灰分(%)产率(%)灰分(%)产率(%)灰分(%)070分选密度可能偏差精煤中煤矸石原煤δp1(kg/L)δp2(kg/L)E1(kg/L)E2(kg/L)产率(%)灰分(%)产率(%)灰分(%)产率(%)灰分(%)产率(%)灰分(%)1.60800.100表5-3-8浮选计算结果名称产率(%)灰分(%)浮选精煤浮选尾煤浮选入料四、介耗估算重介质选煤工艺所使用的重介质是磁铁矿粉，要求级含量大于85%，磁性物含量大于95％，真密度大于4.50kg/L。总煤泥量按16%计。⑴磁选尾矿带走磁选入料磁性物含量50%-60%，磁性物回收率99.6%。磁性物含量50%时：吨原煤介耗=(1000kg×16%)÷50%×50%×%=0.64kg磁性物含量60%时：吨原煤介耗=(1000kg×16%)÷40%×60%×kg⑵产品带走每吨原煤带走介质0.5kg-0.6kg。⑶kg～1.56kg/吨原煤吨原煤介质消耗计算结果，是一项理论计算指标，是指添加到原煤合格介质桶后的磁铁矿，在理想生产状态下的消耗量。计算所得的介耗指标，不包括运输损失及跑、冒、滴、漏等操作管理损失。五、最终产品平衡表根据上述产品预测计算结果和工艺流程计算结果，得出洗煤厂洗煤厂生产的最终产品平衡表，列于表5-3-9。表6-3-9最终产品平衡表产品名称数量质量产率(%)产量(吨/小时)产量(吨/日)产量(万吨/年)灰分(%)精煤410.42中煤42.8925.26矸石10.1363.89尾煤泥1.9438.80入选原煤100.0022.75第四节主要工艺设备的选择与计算一、主要工艺设备的选型原那么⑴设备选型力求准确，节省投资；⑵设备选型要能适应煤质波动较大的实际情况，特别是矸石系统；⑶设备性能先进，工作可靠，操作方便；⑷选择节能、低噪音、振动小的设备；⑸考虑产品水分要求，选用同类型中脱水性能最好的产品脱水设备；⑹尽量选择同类型同系列的设备，以便于检修和更换零件；⑺在同等条件下，优先选用性能价格比较高的设备；⑻为简化系统，选用处理能力大、效率高的设备，同时为缩短建设工期打下根底。二、设备选型不均衡系数K确实定⑴原煤准备系统煤流不均衡系数为1.30；⑵原煤仓以后的煤流系统不均衡系数为1.15；⑶煤泥水系统和循环悬浮液系统不均衡系数为1.25；⑷矸石系统不均衡系数为1.50。三、主要工艺设备选型计算主要工艺设备选型计算见表6-4-1。表6-4-1主要工艺设备选型计算表序号设备名称型号及规格选用台数备注1原煤分级筛YA244812原煤重介质旋流器3GDMC1500/1100AI13精煤脱介筛DMS364244中煤脱介筛DMS364225矸石脱介筛MDMS363626煤泥重介质旋流器SDMC50017精煤磁选机DMM914×297248中煤磁选机DMM914×297229矸石磁选机DMM914×2972210末精煤离心脱水机LLL1150×600A211末中煤离心脱水机LLL930×470A212精煤泥离心脱水机LWZ1400×2000213尾煤泥离心脱水机LWZ1400×2000214浮选机FJC16-4315精煤压滤机KX350/2000-U216尾煤压滤机KX350/2000-U1第五节工艺布置及工艺系统技术操作说明一、地面工艺总布置1、布置原那么=1\*GB2⑴总平面布置必须满足生产要求，工艺流程合理，为企业创造良好的生产条件；=2\*GB2⑵充分利用地形、地质，因地制宜进行布置，选择合理的竖向布置形式，减少土石方工程量；=3\*GB2⑶结合风向和建筑物朝向，减少污染；=4\*GB2⑷合理确定建、构筑物间距和各个通道宽度，做到防火、防爆、防振、防噪，确保平安生产；=5\*GB2⑸适应内外运输、线路短捷顺直，防止迂回、减少交叉，做到人、货分流；=6\*GB2⑹合理利用土地，布置紧凑合理；=7\*GB2⑺注意建筑群体组合，展现现代化企业形象。2、工艺布置洗煤厂建设单项工程有受煤坑、准备车间、主厂房、浓缩车间、胶带机走廊及卸料点。由东往西依次布置受煤系统、准备车间、浓缩车间和主厂房。二、车间工艺布置简述1、原煤受煤设有四个受煤坑，满足洗煤厂入选煤种的需要。2、准备车间准备车间共四层，第四层布置原煤入选胶带输送机机头及除铁器，第三层布置分级筛和手选带，第二层布置破碎机、除尘器及分级筛筛下物转载胶带输送机，一层布置杂物间、配电室等。3、主厂房设备布置〔1〕布置原那么：设备布置尽量使物料依重力自流，减少不必要的输送环节，减少设备投资，降低动力消耗；同类型设备布置在同一平面，便于集中操作和管理；对维修量大或需经常维护和检修的设备均设有起重设施和检修场地。〔2〕设备布置一层布置各种池子、桶、泵、介质库、精煤出厂胶带输送机及变压器室和上下压配电室；二层布置末精煤离心脱水机、精煤泥离心脱水机、精煤泥弧形筛、浮选精煤刮板输送机、尾煤泥刮板输送机、中煤出厂胶带输送机和矸石出厂胶带输送机；三层布置磁选机、压滤机、末中煤离心脱水机、尾煤泥离心脱水机和末精煤转载胶带机；四层布置煤泥重介旋流器、脱介筛、脱介弧形筛和浮选循环泵；五层布置原煤重介旋流器、、浮选机、粉矸石弧形筛、卧脱除杂弧形筛和搅拌桶；局部六层布置入选原煤胶带输送机和浮选药剂桶。三、技术操作说明1．原煤受煤及准备储煤场原煤经受煤坑下给料机给入原煤胶带输送机运至准备车间，除铁后经振动筛按50mm分级，大于50mm的块煤进入手选带，经手选后给入破碎机破碎至50mm以下，与振动筛筛下物一起落入原煤入选胶带输送机。2．主厂房原煤润湿好后给入原煤重介质旋流器，在无压给料三产品重介旋流器内一次性分选出精煤、中煤、矸石三种产物，由一段溢流管出来的精煤由精煤分配箱收集后，用管道运输到精煤脱介弧形筛进行一次脱介，精煤脱介弧形筛筛上物进入精煤脱介筛进行二次脱介脱水和分级，精煤脱介筛下末精煤进入末精煤离心机进行二次脱水，经二次脱水后的末精煤和精煤脱介筛上的块精煤一起进入精煤胶带输送机；由二段溢流管出来的中煤由中煤分配箱收集后，用管道运输到中煤脱介弧形筛进行一次脱介，中煤脱介弧形筛筛上物进入中煤脱介筛进行二次脱介脱水和分级，中煤脱介筛下末中煤进入末中煤离心机进行二次脱水，经二次脱水后的末中煤和中煤脱介筛上的块中煤一起进入中煤胶带输送机；矸石由矸石集料箱收集后，用管道运输到矸石泄介脱介筛进行脱介脱水，其产品进入矸石胶带输送机。精煤脱介弧形筛下的合格介质局部分流至煤泥合格介质桶，用泵打至煤泥重介旋流器进行分选，选出轻产物和重产物，轻产物进入精煤稀介质系统，重产物进入尾煤稀介质系统。精煤、中煤和矸石脱介筛下稀介质分别进入各自磁选机回收磁选精矿。精煤磁选尾矿由精煤泥池收集后打至精煤泥弧形筛进行一次脱水分级，弧形筛筛上物进入精煤泥沉降过滤离心机进行脱水，其产品作为最终精煤产品进入精煤胶带输送机。精煤泥弧形筛筛下水自流至浮选入料缓冲池，用泵打至浮选系统进行煤泥分选，分选出精煤和尾煤，浮选精煤采用精煤泥卧式沉降过滤离心脱水机回收，滤液自流到二次浮选入料缓冲池，用泵打至二次浮选系统进行煤泥分选，分选出精煤和尾煤，浮选精煤采用压滤机回收，浮选尾煤和中煤磁选尾矿以及截粗后矸石磁选尾矿自流到一段斜管浓缩机。3．浓缩车间浓缩车间包括两台64m2斜管浓缩机、两台130m2斜管浓缩机和一个循环水池，其中两台64m2斜管浓缩机为一段浓缩机，两台130m2斜管浓缩机为二段浓缩机。一段斜管浓缩机底流采用卧式沉降过滤式离心脱水机进行回收，一段斜管浓缩机溢流和卧式沉降过滤式离心脱水机离心液入二段斜管浓缩机浓缩，二段斜管浓缩机底流采用快开压滤机回收，压滤机滤液作为循环水返回使用。必要时在二段浓缩机的入料中添加絮凝剂，其清净的溢流作为循环水，洗水实现一级闭路循环。第六节生产技术检查为了掌握洗煤厂生产状况，加强生产调度指挥，加强科学管理和经营，用可靠的技术数据来指导生产的全过程，不断提高全厂技术、管理水平和经济效益，本设计设置了必要的技术检查设施。一、数量检查洗煤厂设置数量检查的地方有入厂原煤胶带机、精煤、中煤及矸石产品出厂胶带机。计量方式为电子皮带秤。二、质量检查洗煤厂质量检查包括对入厂原煤、洗后产品及工艺系统的全面检查和日常的快速检查。本设计在出厂精煤皮带机上设置了一台在线灰分测定仪，对精煤质量时刻检查。定期检查和不定期的工业试验，月综合实验及销售煤样分析，主要内容有：入厂原煤月综合大样试验，各生产环节的快速检查和单机生产检查，用这些检查的结果编制生产日报表、月综合报表和年终总结报表。三、煤样室和化验室为完成生产技术检查，洗煤厂设有煤样室、快浮室和化验室。煤样室设于洗煤厂主厂房内。负责日常检查煤样的缩分、破碎、筛分、烘干、浮沉等制样过程。快浮室位于生产煤样室。主要承当入洗原煤和重介分选后精煤的快速浮沉和快灰试验，以指导重介司机生产操作。化验室为本设计新建工程，位于办公化验搂一层，主要承当各种煤样的灰分、水分、硫分、挥发分、粘结性、胶质层测定及元素分析、灰熔点测定、灰成分分析等化验工程。第七章给水排水第一节给水(一)、给水水源本洗煤厂生活、生产、消防用水水源来自矿区用水。(二)、用水量、水质、水压a、用水量标准3/吨煤2、生活用水100L/人·d3、消防用水50L/sb、用水量1、生产补充清水量700m3/d3/d(143人)3、消防用水量540m3/次c、水质1、生产用水应符合《煤炭工业设计标准》第10-9条；2、生活用水应符合《生活饮用水卫生标准》的要求。d、水压1、生产清水管网常压为30米水柱；2、生活水管网常压为30米水柱；3、消防水压为50米水柱。(三)、给水系统a、给水系统1、清水系统洗煤厂生活、生产、消防给水系统均为独立系统。2、循环水系统二段浓缩机的溢流和压滤机滤液返回循环水池，由循环水泵加压送至各用水地点。3、管网形式生活、生产管网采用枝状网，消防给水管网均采用环状网。b、管材及敷设方式生产循环水、煤泥水管埋地局部采用给水承插铸铁管，明设局部采用焊接钢管，消防水管采用内外热镀锌钢管。生活给水管采用衬塑钢管。管道埋深原那么按1.2米考虑。第二节排水(一)、生活污水系统本工程生活污水主要来自洗煤厂m3，这些生活污水经化粪池处理合格后外排。(二)、生产水系统洗煤厂生产废水暨厂内跑、冒、滴、漏、扫地水自流到集中水池后，由扫地泵打到中煤脱介筛截粗，中煤磁选机磁选后进入浓缩机。(三)、管网生活污水管均为枝状管网。(四)、管材生活污水采用UPVC排水管。第八章采暖、供热及通风除尘第一节采暖气象资料采暖室外计算温度：-19℃℃夏季通风室外计算温度：26℃采暖天数：171天℃二、采暖洗煤厂建筑采暖热媒为95/70℃热水，散热器采用光面管散热器和四柱760型散热器。热源由洗煤厂锅炉房的热水锅炉供给。室外热力网采用不通行地沟敷设，管材采用无缝钢管，保温采用岩棉管套，保温层厚度40mm。根据室外地形，热力管道最低点设泄水阀，最高点设放气阀。第二节通风除尘一、通风为保障职工身体健康及平安，改善工作环境，对产生煤尘及有害气体的作业点均采用通风或除尘措施。二、除尘在原煤、精煤、中煤和矸石储煤场四周设防风抑尘网。原煤在筛分、破碎及转运过程中，振动筛、破碎机及胶带输送机的转运点等处都将有大量的煤尘产生，为满足准备车间内环境及防尘防爆的要求，设置高效率的机械除尘系统，在转载点处设喷雾抑尘系统。本工程设计推荐选用袋式除尘器。设计选用PPC-32-5型气箱脉冲袋式除尘器一台，并有集尘罩、离心风机、空气压缩机、电器控制等设备与之配套，含尘气体经除尘器过滤后排至室外。第九章电气第一节供配电一、电力负荷㈠设备台数380V安装电动机台数：209台380V工作电动机台数：209台10kV安装电动机台数：7台10kV工作电动机台数：7台安装电动机总台数：216台工作电动机总台数：216台㈡设备容量380V安装电动机总容量：5w380V工作电动机总容量：kW10kV安装电动机总容量：2895kW10kV工作电动机总容量：2895kW全厂安装电动机总容量：全厂工作电动机总容量：㈢计算负荷(Ⅰ).380V计算负荷有功功率：3无功功率：自然功率因数：0.72考虑同时系数后〔同时系数:Kp=32〕有功功率：无功功率：无功功率补偿：-1920kvar无功补偿后：有功功率：无功功率：866.2kvar功率因数：0.96视在功率：30(Ⅱ)10kV计算负荷kWkvar考虑同时系数后：(同时系数：Kp=)有功功率：18无功功率：㈣全厂计算有功负荷总计：48㈤年电耗量：20186040KWH㈥吨煤电耗量：KWH二、变压器选择根据电力负荷统计计算结果，本设计选用油浸式变压器两台，型号为S9-2000/10，10/，2000kVA,Y,yn0接线，阻抗电压5.5%。变压器为两台同时工作，变压器负荷率为76.2%。保证率为66%。另外,单设一台照明变压器。该变压器作为全厂照明及检修电源。担负全厂照明、起重机、电焊机、调度室及集中控制室等负荷用电。变压器型号为S9-315/10，10/，315kVA,Y,yn0接线，阻抗电压4%。三、供配电系统㈠供电电压进线电源电压采用10kV，10kV电源引自厂区上级10kV高压配电室。采用电缆进线。进线电源为两回，一回工作，一回备用。两回电源引自10kV的不同母线段。高压电动机电压采用10kV；低压电动机电压采用380V。照明电压380/220V，灯具电压采用380/220V。㈡供配电系统主厂房设低压配电室，担负主厂房内电动机的配电及各配电点的馈电。另外还设有准备车间配电点及浓缩车间配电点。准备车间配电点担负准备车间及受煤坑用电设备的配电。浓缩车间配电点担负浓缩车间用电设备的配电。上述配电点均采用电缆供电。380/220V均引自主厂房低压配电室。㈢上下压配电设备选型10kV系统采用KSG1-12型手车式双层高压开关柜，380V系统设备选用TJJ-2型组合式低压开关柜。㈣变电所布置变压器室及高压配电室布置在主厂房A轴外的±0.000m层，为单层建筑，高压配电室层高4.2m，变压器室层高6.5m；低压配电室设在±0.000mm层。变压器高压侧与高压开关柜间采用电缆，变压器低压侧与低压开关柜间采用密集型插接式母线槽连接，以保证运行可靠，维修方便。四、防雷与接地本设计低压供电系统为中性点直接接地系统，在变电所设总接地网。正常情况下不带电的电气设备金属外壳，设备安装构〔支〕架，电缆桥架及电缆金属穿管等均应接零保护。凡高度超过15m的建〔构〕筑物均设防直击雷保护，并利用建筑物根底作接地体，利用建筑物结构柱内钢筋作引下线。建筑物防雷接地与变电所电气设备接地采用联合接地，接地电阻不大于1欧姆。五、照明照明专设一台变压器，照明电压采用380/220V。配电室及控制室采用荧光灯，车间内均采用防尘防水型工厂灯具，地下受煤坑内采用防爆型灯具。变压器室、配电室、集中控制室及各主要楼梯及通道均设置应急灯作为事故照明。第二节综合自动化一、设计原那么和依据鄂托克旗隆畅煤业300万吨/年洗煤厂为用户型洗煤厂，设计入洗能力300万吨/年，选煤工艺为重介-浮选。建设工程要求配备的全厂自动化到达技术先进、自动化程度高、设备运行可靠，最终实现优质高效、生产管理科学化、现代化。㈠设计原那么：系统性能可靠、技术成熟，能长期、稳定、连续运行。技术先进。设计、选型兼容性及可扩展性。经济、实用性。㈡设计依据：1.《煤炭工业洗煤厂设计标准》2.《洗煤厂集控装置选择的技术规定》3.《煤炭工业调度信息化总体规划纲要》4.《“九五”期间煤炭工业电子信息开展规划纲要》5.《煤炭调度信息化装备》二、洗煤厂全厂自动化系统结构配置洗煤厂全厂自动化系统主要由以下几局部组成：㈠选煤生产流水线设备启、停、联锁集中控制系统及主要生产环节自动控制子系统即单机过程控制系统。单机过程控制系统：⒈重介工艺参数自动测控子系统〔含煤泥重介〕⒉浮选工艺参数自动测控子系统⒊煤泥水池液位控制子系统洗煤厂工艺系统设备的集中控制系统采用集散式网络结构，包括5个智能I/O分站。智能I/O分站为：⒈原煤准备车间I/O分站⒉主厂房重介系统I/O分站⒊浮选系统I/O分站⒋浓缩压滤车间I/O分站⒌产品运输I/O分站5个单机控制系统作为独立分站，与5个智能I/O分站共同组成车间控制级网络，可实现各生产系统设备的控制、检测和对重要生产工艺参数的实时检测和调节。PLC主站、分站通过工业现场网络进行数据通讯。㈡基于PLC控制网络的上位计算机监控系统，可实时监视控制系统画面，向上发送有关数据并接收有关指令，向下发送控制指令；㈢全厂物流的计质、计量系统；㈣工业电视监视系统；㈤生产通讯调度系统。第三节基于PLC主站的洗煤厂集中控制及上位机监控系一、基于PLC主站的洗煤厂集中控制㈠系统配置该厂为新建工程，根据鄂托克旗隆畅煤业300万吨/年洗煤厂设计委托书要求和系统特点合理布局，计算机集中控制系统采用高可靠性的可编程序控制器〔简称PLC〕为控制主机的网络系统结构，这种系统网络距离可到达近千米。将各自独立的I/O分站安装在受控设备的低压配电室内，可节省大量的控制电缆、缩短电缆路径、减少施工量、降低工程本钱。该子系统由7个智能I/O分站和假设干检测仪表及传感器组成。PLC监控主机是整个生产控制系统的控制中心，除了对整个生产系统进行程序控制外，采用同轴电缆或光缆将各智能I/O分站和5个独立的自动控制子系统分站与监控主机即PLC之间相连，构成PLC特有的工业网，以网络数据传输的方式实现对各级的控制和信息交换。㈡设备选型为保证系统的先进性、可靠性，设备的选型尽量采用国外先进知名品牌。美国GE公司生产的90-70系列PLC及90-30系列PLC，施耐德公司生产的MODICON140系列PLC，A-B公司的PLC-5系列及Contrologix系统都具有可靠性高、技术先进、系统组态灵活、功能强大、性能价格比高等特点。在我国大、中型洗煤厂控制系统中多有采用。通过深入、细致的调研、比照、论证，建设工程要求配备的全厂自动化系统硬件控制平台拟采用美国GE公司生产的90-30系列PLC，采用IC693CPU364作为主控制器，光缆冗余网络通信。编程软件使用基于Windows根底上的VersaproTM，上位机的监控组态软件那么采用iFIX。90-30系列PLC提供了高度集成的解决方案以保证控制系统的建立和运行，并能降低本钱、提高生产率、提高质量和增加灵活性。90-30系列PLC特点：⒈最具竞争力GEFanuc系列90-30PLC可编程序控制器是GE公司90家族中的一员，提供最先进的编程特性，易于组态便于安装，独有的创新结构开辟了一条最经济的工业控制途径。⒉领先的技术系列90-30PLC本钱低，性能高，能方便地取代从简便的继电器到复杂的中型自动化应用系统场合。几年前需由高档PLC完成的任务现在那么由系列90-30来代替。GEFanuc不断地推出新产品，扩大使用范围，显示了其技术的领先地位，它的CPU具有强大的功能，如内装PID，结构化编程，中断控制，间接寻址及各种功能模块，能完成复杂的操作。另外系列90-30有功能很强的特殊模块可供选择，包括轴定位模块，高速计数模块，BASIC和C语言协处理模块及Genius通讯模块。GEFanuc丰富的开关量I/O和模拟量I/O，简化启动和故障自诊以及易与其它PLC、计算机集成一体的特性，使你确信，系列90-30是现在与未来PLC的明智选择。⒊促进与第三方的合作为了及时解决用户的需求，GEFanuc提供第三家工业设备和软件包，合作的结果进一步扩大了系列90-30的能力，通用的产品包括：热电偶、热电阻，步进电机模块，大电流继电器模块，ModbusRTU通讯模块等。NATURALLANGUAGESTATELOGICCONTROLTM为那些在系列90-30编程方面没有经验的用户提供了新的编程方式。有些厂家具有数据采集和控制产品，将用系列90-30与个人计算机连机。这些软件包提供的软件和系列90-30之间的结合天衣无缝，许多操作接口使用SNP通讯协议与具有内装接口的系列90-30进行通讯。㈢集控系统功能⒈系统控制方式为集中联锁和就地解锁。洗煤厂生产系统所有机电设备全部纳入集控系统；⒉控制方式由集中调度室操作人员在多功能操作台上进行选择；⒊系统选择功能；⒋试车功能；⒌具有予告和设备禁启功能；参控设备逆煤流启，顺煤流停。备用设备可实现在线启、停，所有设备均具有现场紧急停车功能。集中运行时，岗位司机只能就地停车，不能启车。⒍事故处理功能，包括预告故障、启、停车故障，运行故障以及检测信号等故障的处理和声光报警；⒎故障诊断功能，借助PLC本身所具有的诊断功能，开发对系统主机、功能模块、通讯线路等故障的诊断，并有声、光报警和历史记录；⒏设备保护功能，对关键设备及大功率电器设备进行温度、电流等检测，实现一级报警、二级停车功能，以保护设备、降低事故损失。二、上位机监控系统㈠配置监控系统的功能由上位监控计算机完成。上位监控计算机设三台。两台为操作计算机，用于生产监控子系统的控制操作，取代了传统的多功能操作台。一台作为工程师站，用于编程、修改参数、改变画面等操作，也可作为操作员站。两台操作站选用21”大屏幕彩色显示器，取代传统的大型模拟屏。上位监控计算机安装在新建集控室。新建集控室设在主厂房的第五层〔标高17.10m〕，面积为70余平方米。室内设置上位监控计算机系统，工业电视墙，通讯调度系统主机。集控室内要求光线柔和，安装柜式空调和除尘器，铺设防火防静电活动地板，设专用可靠接地极一套。㈡计算机监控系统的功能⒈操作、控制功能工程师站作为PLC的编程终端，对计算机生产监控子系统程序进行多种语言的实时编制及修改，该计算机并兼做WEB效劳器；操作员站作为指令操作终端，所有控制指令的下达，如集中控制预告，系统启停，控制方式转换，系统的选择，单台设备的远方控制等均通过键盘或鼠标完成；并把各分站处理的各类生产数据，开关量〔设备的运行、停止、故障信号、胶带输送机的保护信号、留槽堵塞信号等〕，模拟量〔煤量、灰分、料位、液位、电量、温度等〕集中管理，建立数据库，做为生产管理的数据来源。⒉图形显示功能在大屏幕彩色显示器上对洗煤厂的工艺流程，全厂设备运行状态，入洗原煤量，精煤产率，重介、浮选等主要系统画面；生产环节的实时数据和最终数据，故障信号等以填充、趋势曲线、旋转、闪烁、变色等多种形式进行实时动态显示。动态图形画面设置：⑴全厂设备运行总画面⑵系统选择画面⑶原煤系统画面⑷浓缩系统画面⑸重介系统画面⑹压滤车间画面⑺浮选系统画面⑻加压过滤系统画面⑼各煤仓，煤位，液位系统画面⑽计质、计量参数画面上位监控计算机将生产系统中的工艺参数、生产数据、设备运行状况等生产信息进行加工处理和筛选，将重要信息送到计算机管理网络上，以实现生产信息全厂共享。通过WEB效劳器管理网络上的各工作站可实时地浏览生产系统的各画面。三、洗煤厂主要生产环节自动控制子系统㈠重介工艺参数自动测控子系统为实现在线检测、监视及稳定控制重介质选煤过程中的工艺参数，保证重介质选煤过程的分选效果和提高生产管理水平，根据乌海市神隆煤矿矿洗煤厂工艺流程特点和要求，我们设计、选用了DMAC-Ⅱ型重介工艺参数自动测控系统。⒈系统的根本工作原理DMAC-Ⅱ型重介工艺参数自动测控系统是针对洗煤厂大型无压给料三产品重介质旋流器不脱泥、不分级入洗选煤工艺而开发的。到目前为止已经在近二十家洗煤厂应用，效果显著，是一项很成熟的技术。⑴合格介质密度的控制由于介质密度直接影响产品质量及产率，所以在选煤过程中，必须控制介质密度并使其稳定在某一给定值上，以保证选煤产品质量及产率。介质密度高于给定值，会导致精煤产品灰分高而不合格；介质密度低于给定值，会导致精煤产品灰分低而产率低、损失精煤；唯有使介质密度等于并稳定在给定值上〔由原煤煤质决定〕，才能保证分选效果，产品质量合格且产率高，经济效益最好。当测量密度大于设定密度时，系统自动使电动阀门开度增大，加大补水量，使合格介质密度逐渐下降，趋近直至等于设定值；当测量密度等于设定密度时，系统不动作；当测量密度小于设定密度时，系统自动使电动阀门开度减小，减少补水量，使合格介质密度逐渐上升，趋近直至等于设定值。系统控制采用分段智能算法，防止了PID控制算法的震荡性，使合格介质密度控制稳定、且控制精度高。⑵分流量的控制由本厂不分级、不脱泥入洗的重介选煤工艺决定着在正常生产过程中合格介质中的煤泥含量是呈逐渐上升趋势的。重介质选煤工艺要求合格介质中的煤泥含量在一个适当的范围内〔一般为20～40%〕，煤泥含量太低，不利于合格介质的稳定；煤泥含量太高，那么会影响分选效果，增大介耗。所以本系统中设有自动分流箱，当煤泥含量超过允许的范围时，自动多分流一局部回流介质去磁选机进行脱泥处理，以降低煤泥含量。在精煤弧形筛下设自动分流箱，用于向磁选机分流一局部回流介质，以到达脱泥的目的。自动分流箱中的挡板由电动角行程执行器拖动，其分度由执行器的位置变送模块输出的4～20mA电流信号表示，对应0～100%。信号越大，说明挡板分度越大，向磁选机的分流越大。从生产本钱、降低介耗角度讲，分流越小越好；煤泥量过大、介质粘度增大会影响分选效果；所以在降低介耗和分选效果之间要找到一个适宜的平衡点，即分流箱中的挡板分度要控制在一个适宜的范围之内。⑶合格介质桶液位的在线检测合格介质桶的液位是生产过程中的重要参数。液位过高〔一般由加水加介引起〕，密度调节滞后，且当停止生产时由于管道和旋流器中的介质回流，会引起介质桶溢流，造成介质损失；而液位过低，那么旋流器压力难以保证，影响正常生产。在正常生产过程中，合格介质桶的液位应是比较平稳的、缓慢的逐渐下降过程。在本系统中采用超声波液位计在线测量合格介质桶的液位，并实现超限报警。当高限报警时，操作人员应采取措施如多打一局部分流；而当低限报警时，提醒操作人员应当添加介质；而当液位异常波动时，说明可能哪个工艺环节出现问题，应尽快查明原因。⑷旋流器介质入口压力的在线检测旋流器介质入口压力是一个重要的工艺参数。在本系统中旋流器入口压力由电接点压力传感器在线测量。在工艺环节调节正常以后，旋流器的入口压力稳定在一定值上〔依旋流器的参数、原煤性质而选取〕，对保证产品质量有重要意义。当压力突然增大时，一般情况可以判断管路或旋流器有堵塞情况，应及时处理；当压力突然减小时，可以判断管路、旋流器有跑漏或液位过低情况，也应及时处理。⒉系统功能及技术指标：重介质选煤过程自动控制系统是以IPC工控机为控制核心，集检测、控制、管理等功能于一体的监控系统。根据洗煤厂的工艺系统特点及要求，该系统设计为原煤重介与煤泥重介控制系统，分别对悬浮液密度、磁性物含量等工业参数进行调节。该系统的主要功能包括:⑴实现合格介质悬浮液密度自动测量及控制，密度控制精度为：设定值±05g/cm3⑵实现合格介质悬浮液磁性物含量的在线检测与煤泥含量的稳定控制，测控范围满足工艺生产要求⑶实现合格介质桶液位的自动检测和超限报警⑷实现煤泥桶液位的自动检测与控制⑸实现原煤及煤泥重介质旋流器入口压力自动测量及超限报警⑹计算机系统实现重介质选煤工艺设备启停状态监视、各种工艺参数的实时采集、监视、记录、煤泥含量及其控制算法的计算、历史生产数据查询、打印报表、以及与上位机通讯等功能⑺系统具有手动/自动两种控制方式㈡、浮选工艺参数自动测控子系统浮选过程是一个复杂的物理化学过程，有许多相关的工艺参数需要配合才能得到高质量的产品。浮选自动化的最终目标就是检测出各种相关的工艺参数，按照特定的算法对工艺参数进行优化控制，以到达稳定产品质量及减轻劳动强度的目的。本方案的提出将吸取国内外先进测控装置的优点，同时考虑鄂托克旗隆畅煤业300万吨/年洗煤厂工艺条件及对浮选测控装置建设的要求进行。洗煤厂为300万吨大型洗煤厂，采用直接浮选工艺，有2台矿浆预处理器和2台6室20m3的喷射式浮选机。本方案将浮选测控系统将作为全厂综合自动化系统的一个分站，本地人机接口采用就地操作站，进行过程参数的设定及显示，其显示方式为数字、动态图形、趋势曲线等。该子系统选用国内最新研制的FX-Ⅳ型浮选工艺参数自动测控系统。在线检测的主要工艺参数有以下：⑴入浮煤浆量：在集料池底流泵出口到矿浆预处理器的管道上设置一台Ф300mm的电磁流量计，用来计量煤浆入料量。⑵入浮煤浆浓度：在原矿入料管道上设置一台同位素浓度计，用于检测入浮浓度。⑶入浮干煤泥量：通过入浮流量及入浮浓度，由计算机自动计算出入浮的干煤泥量。⑷浮选剂添加量：捕收剂和起泡剂各由一套微小流量测量装置来分别在线测量实际添加量。技术指标及特点：⑴实现原矿浆流量及浓度的测量及显示⑵浮选剂流量的测量及显示⑶浮选剂量实现多点按比例自动跟踪加药⑷浮选剂测量误差±1%⑸浓度计检测误差±5g/L⑹浮选剂测量范围0-2000g〔可调〕⑺浮选剂添加量的自动/手动控制⑻与主站PLC的通讯㈢、煤泥水池液位自动控制子系统由于采用直接浮选工艺，重介系统产生的精煤泥水、尾煤泥水分别进到集料池〔或桶〕后再由煤泥泵打到浮选系统、或浓缩系统，每个池子〔或桶〕设一台超声波液位计、一台变频器对池子的液位实现闭环控制，防止跑冒、或抽干。通过PLC分站与集控系统联网。四、洗煤厂的计质、计量系统现代化的洗煤厂要求对全厂的物流进行全面的数、质量检测，从入厂原煤、生产过程中各种中间物、各种生产工艺参数直到各规格出厂产品通过各种传感器或仪表自动检测，并通过PLC控制网络采集、上传给管理网络，形成各种形式的报表，供洗煤厂领导和管理人员分析、判断、决策使用。鄂托克旗隆畅煤业300万吨/年洗煤厂计质、计量系统根据设计主要包括以下内容：电子皮带秤:4秤。分别安装在原煤皮带、精煤皮带、中煤皮带、矸石皮带上。在线测灰仪:1台。安装在出厂精煤皮带上。该系统不设单独的主机或分站，而是将其就近连到PLC控制网络的各分站或单机控制系统中，各检测数据通过网络聚集到管理上位机。五、工业电视监视系统㈠、工业电视系统设计洗煤厂工业电视系统设计为多媒体工业电视系统。控制核心设在洗煤厂集控调度室。控制中心包括控制系统，主机和控制墙。除集控调度室外，厂长、生产副厂长、总工程师室，技术部门设分控。视频监视系统采用64*16监控主机〔考虑扩容〕，可接64台摄象机，16台监视器，本设计选用20台松下CCD彩色摄象机，16台25英寸显示器，摄象点位置根据现场具体情况待定。㈡、工业电视系统功能⒈多媒体监控：微机内置矩阵式视频音频切换系统，电脑自动转换，单机集成单屏1-16画面监视，尺寸任意放缩，定点/轮换监视，轮换时间设置，电视墙控制，汉字实时年，月，日，时，分，秒，地名输入和视频迭加。⒉单线遥控：用单根双绞线遥控多个控制镜头。⒊分控：主控制室外接分控，除集控室外，厂长，生产副厂长，总工程师等领导也可以调看各种图象画面。⒋多媒体控制系统：在集控室设电视墙。计12台25英寸监视器，可以把任一台摄象机画面显示在电视墙中的任一电视上：可以一个监视器轮流显示多个摄像头，也可以多个监视器同时看某个摄像头。显示方式用鼠标点击即可自动设定。六、生产调度通讯系统㈠、通信系统设计方案通过几个方案比照较采用SPN-09集群移动通信单基站系统，本系统功能完全能满足现场对通信系统的要求，结构紧凑，性能价格比高，兼容性和扩展性较好。考虑洗煤厂主厂房以外的各生产环节依山而建，且距离较远，安装有线布线和维护比较困难，而无线通信却能轻松地解决问题。故适宜采用集群移动通信系统。SPN-09集群移动通信单机站系统，可提供最大96门有线，任意一部有线均可指定为调度，满足现场80门有线的要求；单基站系统最大容量为32个信道，可以满足40部配置要求；在噪声较大的车间采用扩音。通信调度系统由BSC单基站系统、维护台、调度台、有线终端和无线终端组成。㈡、SPN-09集群移动通信单基站系统结构及功能简介⒈单基站系统结构单基站系统由基站控制器、收发信机、天馈系统及维护台组成，见图6-5-2单基站系统。基站控制器是系统核心，控制和管理单基站系统运行、操作及用户之间的通信，负责选择和分配可用信道，监视话音信道的活动，为系统管理提供各种接口。基站控制器由无线模块、中继模块和主控模块控制6块有线用户板，共可接96路有线，这些中任一部均可被指定为调度。⒉单基站系统功能⑴呼叫接续方式有线或调度台到无线用户〔组〕呼叫，无线用户到有线用户或调度台呼叫，无线用户间呼叫，PSTN有线用户呼叫。⑵调度功能单呼，组呼，全呼，PSTN呼叫等。⑶系统功能优先等级，紧急呼叫，强拆/强插，限时通话，遇忙排队/自动回呼，动态重组，遥毙功能等。第十章生产辅助设施一、介质库根据《煤炭工业洗煤厂设计标准》第5.4.8条，本设计考虑把介质库布置在主厂房±0.00平面内，占地7m×28m，面积为196m23计算，储量约1500t，可以满足3个月的实际生产介质用量。二、生产药剂洗煤厂生产系统所需药剂，包括捕收剂和起泡剂及油脂。浮选药剂和油脂的运输方式均为汽车运输。为保证浮选系统和浓缩系统的正常运转，本次设计在主厂房内设置药剂泵、药剂罐和搅拌桶。第十一章建筑物与构筑物一、设计资料㈠气象资料棋盘井地区属暖温带大陆性气候，四季清楚，气候枯燥，冬春多风，日夜温差较大。夏季通风室外计算温度：26℃℃℃。采暖天数：171天。最大冻土深度:-1.5m。㈡地震根据《建筑抗震设计标准》(GB50011-2001)中提供的地震动参数区划，本区抗震设防烈度为8度。二、建筑物和构筑物设计㈠建〔构〕筑物的设计原那么建〔构〕筑物结构形式的选择遵循实用、平安、经济和美观的原那么，既要满足工艺需要，又要降低投资。洗煤厂主要建筑物与构筑物一览表见表10-1-1。㈡主要建〔构〕筑物的结构形式根据工艺需要，新建洗煤厂单项工程为：原煤受储煤系统，原煤准备车间，主厂房，浓缩车间，浮选精煤浓缩机，精煤储煤系统，带式输送机走廊及转载点，办公化验楼等。本次工程设计主要建筑物结构形式为：⑴准备车间采用钢筋混凝土框架结构，钢筋混凝土楼面、屋面板，钢筋混凝土独立根底。⑵主厂房为钢筋混凝土框架结构，砖墙围护，现浇钢筋混凝土楼面、屋面板，钢筋混凝土独立根底。⑶浓缩车间采用钢筋混凝土框架结构，钢筋混凝土楼面、屋面板，钢筋混凝土独立根底。⑷胶带机走廊结构采用钢筋混凝土框架梁，钢桁架，钢筋混凝土框架支柱，钢筋混凝土独立根底。⑸转载点采用钢筋混凝土框架结构，仅上部采用砖墙围护，钢筋混凝土楼面、屋面板，钢筋混凝土整板根底。⑹浮选精煤浓缩机钢筋砼结构，钢筋混凝土整板根底。⑺化验办公楼采用砖混结构，钢筋混凝土屋面板，钢筋混凝土条形根底。表11-1-1建筑物和构筑物特征表序号工程名称建筑指标檐高或平均高(m)基础结构类型墙身地面楼面板屋面板屋面防水门窗室内工程备注建筑面积(m2)建筑体积(m3)长度(m)类型埋深(m)内墙外墙通风采暖照明给排水1原煤储煤场至准备车间皮带走廊〔包括受煤坑〕××280净宽×净高×长度砼结构箱型砼砼砼自防水钢钢有有有0-1802准备车间独立根底框架砖砼砼自防水钢钢有有有有3准备车间至主厂房胶带机走廊××120净宽×净高×长度独立根底钢结构彩钢保温板砼砼彩钢保温板自防水钢有有1804主厂房独立根底框架砖砼砼自防水钢钢有有有5主厂房至1号转载点胶带机走廊××112净宽×净高×长度独立根底钢结构彩钢保温板砼砼彩钢保温板自防水钢有有18061号精煤转载点整板根底框架砖砼砼自防水钢有有71号精煤转载点至2号精煤转载点皮带走廊××74净宽×净高×长度独立根底钢结构彩钢保温板砼砼彩钢保温板自防水钢有有0082号精煤转载点整板根底框架砖砼砼自防水钢有有续表11-1-1建筑物和构筑物特征表序号工程名称建筑指标檐高或平均高(m)基础结构类型墙身地面楼面板屋面板屋面防水门窗室内工程备注建筑面积(m2)建筑体积(m3)长度(m)类型埋深(m)内墙外墙通风采暖照明给排水9精煤卸料胶带机走廊〔两条〕××173净宽×净高×长度整板根底钢结构彩钢保温板砼砼彩钢保温板自防水钢有有0010中煤出厂胶带机走廊××35净宽×净高×长度独立根底钢结构彩钢保温板砼砼彩钢保温板自防水钢有有18011中煤卸料点整板根底框架砖砼砼自防水钢有有12矸石出厂胶带机走廊××30净宽×净高×长度独立根底钢结构彩钢保温板砼砼彩钢保温板自防水钢有有0013矸石卸料点整板根底框架砖砼砼自防水钢有有14煤泥出厂胶带机走廊××30净宽×净高×长度独立根底钢结构彩钢保温板砼砼彩钢保温板自防水钢有有16015矸石卸料点整板根底框架砖砼砼自防水钢有有

6卸管浓缩机1463独立根底钢结构砖砼砼自防水钢钢有有17化验办公楼4681404条型根底砖混砖砼砼自防水铝合金有有有有18浮选精矿浓缩机φ24整板根底砼砼砼第十二章工业场地总平面布置一、总平面布置原那么㈠在有利生产，方便生活的前提下，根据不同情况，将不同功能的建、构筑物因地制宜的布置。㈡充分利用洗煤厂工业场地内的现有条件，使建、构筑物内外协调统一，组成合理的有机整体。㈢在满足生产、防火、卫生、平安及环保要求的前提下，尽量减少占地面积。㈣充分利用场地自然地形，进行合理的平面布置和竖向布置，防止高填、深挖，以减少土石方工程