干法选煤技术在选煤厂的应用研究

干法选煤技术在选煤厂的应用研究

王广振

山东新巨龙能源有限责任公司 274918

摘要：在选煤方面，各种类型的选煤技术大量应用。干法选煤技术可以防止煤炭和水的接触，在水资源稀缺与温度较低的地区，这种技术优势更为明显。因此，对干法选煤技术在选煤厂的应用进行分析有着较为重要的意义。

关键词：干法选煤；技术要点；应用

引言

近些年，智能干法选煤技术在我国煤炭分选行业得到了越来越广泛的应用，该项技术结合智能化技术，不仅能够代替人工完成部分选煤工作，同时能够提高选煤作业效率，对于提高煤矿生产效率具有重要的作用。煤矿在智能干法选煤技术方面的应用较为先进，通过该项技术的应用，使得其生产效率得到全面提升。

1智能化选煤厂概念

智能化选煤厂是以构建数字化工厂为基础,利用AI、大数据、云计算、物联网、智能机器人等技术,进行现场信号处理、数据采集、逻辑运算、闭环控制等,实现洗煤生产过程检测的数字化、工艺控制智能化、管理决策信息化等功能,达到选煤生产工艺流程运行平稳、人工干预弱化、企业管理规范、自我堵塞漏洞、工作效率高等目的,贯穿于全过程的要素数字流与数字运算,消除控制单元、子系统之间的信息通讯孤岛和控制壁垒,形成一个互联互通共享的完整体系。

2干法选煤的必要性

浅通道密度介质分离器、模板等设备在选煤过程中具有成熟的经验和巨大的设备处理能力，经常用于燃煤电厂的分离。当最后的煤被湿法选煤过程分离时，存在着清洁煤含水量高、污泥水处理系统负荷高、粗煤容易稀释时淤泥产量大等问题。，而最后一批煤炭候选人的比例显然是有限的。为了减少煤粉的生产，传统方法是使用移动筛板模板或平板槽密度介质分离器提前卸下便宜货。中密度无压旋流器工艺可减少二次磨削量，有利于随后的滑水处理，但底部煤与水的接触是无法避免的，底部煤的固井问题也无法从根本上解决。即使是适合湿法分离的煤炭类型，如果产品定位为电厂煤炭，该地区也不会缺水，原煤只需从煤矸石中排放，采用简单工艺少投入的干燥分离就能满足要求，所以没有必要进行深度分离。干煤的制备可以有效地避免最后煤的湿沉降引起的滑移问题。采用干燥选煤工艺分离易稀释的最后煤时，分离精度低于致密中气旋和集团化工艺，但最后洁净煤性能高，含水率低，洁净煤加热值高于洁净煤。此外，最后煤的干燥沉积不需要水处理厂，投资和运营成本可以大大降低。干燥的碳分离可以防止煤与水的接触，尤其适用于寒冷和缺水地区的煤分离。褐煤、长煤、防粘煤等低端煤炭是我国电力煤炭的主要类型。加热值的定价特征决定了这种单方面搜索，以降低候选人和灰分含量的下限，忽略洗后产品的水分含量。特别是当用全尺寸组洗原煤时，虽然产品的灰分比原煤中相同尺寸的比例降低，但小于3 (6) mm的产品的水分含量明显增加，导致被洗产品的加热值下降，而不是增加。此外，目前每个煤矿粒径大于50 (80) mm的煤与煤矸石的分离主要遵循传统的手动分选或配有移动筛板模板和浅渠道密度分离器的煤矸石分离，随着人工成本的增加和选煤厂自动化和智能现代化的加快，煤矸石机械排放已成为普遍趋势，而不是手动分选。

3干法选煤技术在选煤厂的应用类型

3.1动力煤全粒级入选

大块动力煤一般作为民用和化工用煤,价格比末煤高,在生产中应减少或避免块煤破碎。目前,常用的块煤分选工艺为重介块煤分选,设备多采用浅槽刮板分选机,存在系统相对复杂、运营成本高等缺点。近年,国内外开始大力开发大块煤智能分选技术,一般可对300~50mm粒级物料进行分选。IDS智能干选机采用智能识别方法,通过大数据分析,对煤和矸石进行数字化识别,具有分选效率高、完全智能化、不对环境造成污染等优点,可对大于50mm粒级的物料进行有效分选;ZM矿物高效分离机最佳分选粒度为小于80mm。利用2种装备各自优势工艺配置组成的全粒级干法选煤生产系统已在国电投集团霍林河露天煤业公司南露天矿投入运营,在世界上首次实现全粒级干法选煤。运营结果表明,吨煤产生净利润60.76元,剥采比可以降低0.1,回采率增加3%,根据当前产能计算,可以延长矿井服务年限1.5a。

3.2块煤射线智能分选技术要点

本次选择的X射线智能分选设备主要是X射线在穿透矸石与煤炭时，因为两者的尺寸差异、密度不同，对X射线带来的衰减也有着不同，可以实现精准识别。该技术装备主要包含有X射线源、执行结构、综合控制装置及探测器等。在煤岩混合物在输送带上运输时，通过射线源下方时，探测器会采集到较为全面的数据，并将数据输送到综合控制装置中。综合控制装置会根据实际情况，经过对应的计算，从而判断出事矸石或者煤炭。若属于矸石，则会有一定延时，在煤矸石通过执行机构后，执行机构会发生动作，实现矸石、煤炭的有效分离。从该技术的使用情况来看，整体的灵敏度相对较高，主要是由于其选择使用的是高灵敏度探测器，使用的射线源为一体化射线源，同时加入到先进智能识别系统，执行结构的可靠性也相对较高。因此，从具体实践来看，识别准确率超过了95%。在本次使用的过程中，对煤矿中整体煤尘量较大等因素进行了充分考虑，再加上机械振动相对较高，本次设计设备处理量较高，主要可以使用在块煤的分选方面，人工可以完全实现替代。

3.2低质煤提质

复合式干法分选机吸取了风力摇床和流化床的优点并采用多种综合分选原理,使物料在分选床上实现按密度分层。因其无需水和介质,可用于易泥化煤、褐煤等低质煤的提质,具有结构优化、配置精简、建设周期短、投资及运营成本低等优点,目前已在淮北矿业、晋能控股、开滦集团等企业应用,并取得较好的经济效益。煤矿薄煤层低质煤储量大,灰分为39.81%,含矸率大,水分为3.02%,原煤售价低,严重影响企业经济效益。同时,因新疆地区水资源短缺,宜采用干法分选工艺提高原煤质量,为企业增加经济效益。经ZM复合式干法分选机主选后,对80~13mm主选产品进行分析,精煤产率为69.28%,灰分为20.37,矸石产率为30.72%,灰分为81.54,有效提高了黑山矿薄煤层的产品煤质量。

4提升干法选煤技术在选煤厂的应用效果的相关措施

干法选煤技术在具体使用的过程中，为了更好提升分选的效果，可选择使用离析和风力两种综合作用的方式，将不同粒度的原煤放入到铁桶中，通过对铁桶进行振动的方式，将粒度较大的物料逐步的挤到上层，将粒度较小的物料逐步的漏到底层，形成“离析”现象。同时，在铁桶下部通过打设较多的小孔，通过小孔向其中进行鼓风，粒度较细的煤就会被吹到上层，块度较大的煤就会被留到下层，这就形成了“风力作用”。在风力、振动力的综合作用下，物料可以按照密度进行分层，也就形成了矸石在下层、煤在上层。

结束语

目前,作为选煤技术的重要分支,干法分选技术在我国已得到成功应用,但得到选煤界的普遍认可仍然任重道远。在今后的发展中,应系统总结干法选煤和湿法选煤的典型工艺案例,用数据和用事实说话,根据原煤性质和产品质量要求,灵活选用不同的选煤工艺,以推动干法选煤健康发展。

参考文献

[1].我国干法选煤技术发展现状与应用前景[C]//.2020年全国选煤学术交流会论文集.,2020:6-10..

[2].我国选煤发展新思考[C]//.2020年全国选煤学术交流会论文集.,2020:11-15.

[3]辛绍磊,马文伟.干法选煤技术在选煤厂的应用及局限性[J].煤炭加工与综合利用,2020(09):17-19+23.5.

[4]李志刚.干法选煤技术的发展与应用研究[J].产业科技创新,2020,2(14):41-42.

[5]刘会云.自动化技术在选煤中的应用[J].电子技术与软件工程,2020(08):121-122.