顾北矿干燥煤泥掺配动力煤销售实践及效益分析

顾北矿干燥煤泥掺配动力煤销售实践及效益分析

郭汉卿

安徽省淮南市 邮编232001  淮河能源集团煤炭销售中心驻顾北销售科

摘要：湿法选煤过程中不可避免的会产生大量煤泥，具有湿黏、高灰分、低热量等特点，传统的处理方式都是压滤过后露天堆放，再通过汽车地销的方式发运至用户晾干后使用，由于湿煤泥直接销售价格低廉，综合效益低，且污染严重。随着经济社会发展对低碳经济的要求，煤泥干燥工艺已逐步开始推广使用。本文详细分析了顾北矿煤泥生产及处理现状、采用的低温蒸汽间接干燥技术的基本原理，通过对干燥后煤泥掺配动力煤销售的方案及经济效益做了分析，最终得出结论.

关健词：选煤厂；蒸汽；干燥；煤泥；环保；低温。

1  概况与背景

1.1 顾北矿煤泥生产概况

顾北矿位于安徽省凤台县顾桥镇，该厂于2005年建设，2007年建成投入试生产，2013年核增为400万吨/年。主要洗选产品为动力煤，副产品为煤泥；洗选采用动筛跳汰加两产品重介旋流器洗选工艺。2019年6月顾北矿煤泥干燥系统一期建成投产，通过干燥系统可将煤泥滤饼烘干成煤泥细小颗粒（全水分Mt≤13%），掺配动力煤销售。

1.2低温蒸汽间接干燥工艺简介

顾北矿采用的低温蒸汽间接干燥工艺是在干燥转筒内部安置蒸汽加热管，加热管贯穿整个干燥机滚筒，以同心圆方式排列，蒸汽进入干燥机的汽室后会均匀分布到各加热管内，湿煤泥由螺旋进料输送机送入干燥机的滚筒内。湿煤泥在干燥机内与众多钢管内的蒸汽间接换热，然后再借助于筒体不断的旋转和倾斜度（2.5°左右），将干燥后的煤泥从出料口排出，同时将生产过程中生成的湿汽由排气口排出

2 煤泥掺配动力煤的方案分析

2.1煤泥掺配动力煤的可行性分析

目前顾北矿可采范围的6槽、11槽及13槽煤炭主要为气煤，具有中高发热量、中灰分、低水分、特低硫分等特点，属于优质动力用煤。作为选煤副产品的煤泥，也具有其特点，然而因其全水较高，热值较低，而不能直接用煤；因此，在淮河能源集团全面落实“以市场为导向，以效益为中心”的管理思想上，煤泥采取“先干燥、后掺配”的方案已经势在必行。

当然要实现煤泥掺配动力煤通过火车专用线进行销售，还需要具备一些前提条件，第一要有较大的封闭的储煤场作为煤泥的掺配场所；第二需要具备完整的封闭的皮带机运输系统，灵活实现煤泥或煤炭封闭倒转及运输；第三要配备一定数量的辅助作业机械。

2.2掺配方案选择原则

对于顾北矿来讲，煤泥掺配的主要目的是在出矿的动力煤各项指标满足电厂需求，情况下，尽量做到低成本，因此，掺配方案的选择尤为重要。所以干燥煤泥掺配动力配煤的实质，就是将煤泥与筛末煤、洗精煤，按照一定的比例进行充分的掺配，在满足电厂对煤炭质量指标的前提下，通过火车专用线进行销售。

2.3影响煤炭掺配的主要因素

动力煤炭不论经过何种形式流转，最终都是用来燃烧的，而煤炭燃烧时，对电厂锅炉的燃烧特性及锅炉本身的使用维护、以及运营成本都有较大影响，具体讲就是煤炭已知的各个指标直接或间接的影响着用煤企业，所以说煤炭指标非常重要。

2.3.1水分（Mt）

煤中的水分呈两种状态存在，一种为化合水或结晶水，另一种为附着和吸咐在煤上水，称为游离水，它们的总和，就是煤的全水分。煤的水分（主要指内在水分）在一定程度上能表征煤炭煤化程度的深浅，决定煤质好坏的重要参数之一；另一方面，水分对煤炭能产生较大影响，有以下几个方面：

1.煤炭水分高，直接影响煤炭的发热量，降低其经济使用价值，平均1%的全水，降低热值60-80大卡，对炼焦用煤来说，结焦时间相应增长数十分钟。

2．在运输过程中，因为水分会造成重量增加，从而造成动力的浪费，而且在冬季，车会因水分上冻造成卸车困难。

3.对锅炉燃烧性能的影响，煤炭燃烧时水分汽化要吸收一部分热量，降低了炉内烟气温度，对着火不利，也使过程热效率降低。

2.3.2灰分（Ad）

灰分并不是煤炭的组成成分，它是由煤中的矿物质在高温条件下经分解、氧化等化学反应之后转化而来的。灰分作为重要的煤质指标，一般来讲，灰分越高，发热量越低，经济价值也越低。灰分在锅炉内燃烧时，易产生较多的不利影响。据研究表明，动力用煤的灰分每增加1%，锅炉耗煤量增加2.0%～2.5%。

2.3.3  挥发分（Vdaf）

挥发分也不是煤中的固有成分，它是煤中的有机物质在一定条件下，进行热分解后产生的产物。挥发分是确定煤炭煤化程度最简易、最快速的指标，与对应的焦渣特征相结合后，就可以初步判断煤炭的大的类别，是不粘煤，还是气煤，煤的挥发分是煤的气体可燃物，主要由烃类化合物组成，在一般情况下，发热量相同的煤，挥发分越高，锅炉的热效率也会越高。

2.4配煤方案的定义

任意给定n种掺配煤种来源，它们按α1，α2，……，αn的比例混合后得到掺配煤P，对于煤质指标A，如果有

A1*α1+ A2*α2+ ……+An*αn=Ap                             （1）

α1+ α2+ ……+αn=1                                       （2）

式中A1，A2，……，An——各煤质指标，如Q，A，V等；

α1，α2，……，αn——各煤种的配煤比例。

则煤质指标A具有线性可加性。

2.5煤泥掺配的理论计算

煤泥掺配的煤质指标的理论值计算是基于主要指标的线性关系，在煤炭结算过程中，一般以收到基作为合同约定基准较为常见，为方面计算和操作，下为以收到基配煤比进行配煤产品的煤质理论计算公式。

Xar=Xar，1α1+ Xar，2α2+……+ Xar，nαn        

式中 Xar ——配煤产品的Aar（%）、Var（%）、St,ar（%）或Qnet,ar（KC/kg）；

Xar，1、Xar，2、……、Xar，n——n种原料煤对应的（Aar，1、Aar，2、……、Aar，n，%）、（Var，1、Var，2、……、Var，n，%）、（St,ar,1、St,ar,2、……、St,ar,n，%）或（Qnet,ar,1、Qnet,ar,2、……、Qnet,ar,n，KC/kg）；

α1、α2 、……、αn ——n种原料煤的收到基配煤质量比

3 煤泥掺配的效益分析

3.1 掺配销售的经济效益分析

顾北矿的煤泥在干燥前的平均水分为25.3%左右，进行加热烘干后可以降至13.6%左右，热值可以从2600kc/kg左右提高至3100kc/kg左右，增热幅度为500kc/kg。

煤泥干燥后，数量虽然有所减少，但热值提升较多，综合效益能增加109～130元/吨。 2020年顾北矿全年煤泥产量10万吨，全年可增加销售收入约1200万元，全年实现盈利约450万元左右，经济效益显著。

3.2 煤泥掺配的社会效益分析

1．在经济效益上，煤泥综合利用使得低质煤泥的热值被充分利用，可以替代动力煤使用，从而扭转煤泥被动销售形成的低价位现状。同时可享受上级公司煤泥资源利用的政策支持，获取企业利益

2．在环境效益上，煤泥综合利用加快了煤泥处理、消费效率，减少煤泥产品露天堆放而造成矿区环境“遇水流失、遇风飞扬”的污染问题。对促进环境保护、建设绿色矿区有积极影响

3．在社会效益上，煤泥综合利用使得煤泥资源得到充分利用，提高能源利用率。同时解决了因季节变化煤泥销售不畅，制约的煤炭企业安全生产

4结论：

本文详细分析了顾北矿煤泥生产及处理现状、低温蒸汽间接干燥技术的基本原理，结合灰分、挥发分等主要煤质指标对配煤的影响，依据配煤原理确定干燥煤泥的掺配方法，通过对干燥后煤泥的掺配动力煤的销售方案及经济效益做了详细分析，通过近两年的配煤销售实践，最终得出结论：煤泥经干燥后掺配作为电煤销售，能增加销售收入120元/吨左右，不仅可以优化洗选产品结构，提高煤泥的综合利用价值，而且还能杜绝对周边环境带来的负面影响，经济及环保效益显著.