我國首座模塊式選煤廠分析

1、＼一l s ) f 一2 0 0 0年 第 6期 煤 炭 加 工 與 綜 合 利 用C O A[ ， P R O C E S S I N G＆ C O MP R E H E N S I V EU T I L I Z A T I O NNo．6， 2 00 0我 國 首 座 模 塊 式 選 煤 廠 分 析 牛 海金 ， 張新 民 丁尹 42( 晉城 礦務(wù)局成 莊礦 選煤 廠 ， 山西 晉城 0 4 8 0 2 1 )摘 要 ： 介 紹

2、了 國內(nèi)首座模 塊 式選煤 廠 曲建 筑結(jié)構(gòu)特 點(diǎn) 、 工藝 流程 、 機(jī) 電設(shè) 備及 生產(chǎn) 運(yùn) 行 情為了保證產(chǎn)品質(zhì)量， 增加品種， 晉城礦務(wù)局成 莊礦 決定 建設(shè) 國 內(nèi)首 座模塊 式選 煤廠 。該項 目于 19 9 8年 5月開始 施 工 ， 當(dāng)年 底 建 成 ， 1 9 9 9 年 4月進(jìn)行 調(diào)試 ， 5月正式 投入運(yùn) 行 。 該 模塊 選煤廠年 設(shè) 計能 力 2 ． 4Mt ， 選煤 系統(tǒng) 引進(jìn) 澳大利亞 成套設(shè) 備， 采用兩

3、產(chǎn)品重介旋流器生產(chǎn)工藝， 人洗 0 ～13mm 末 煤 。1 模塊選 煤廠 1 ． 1 廠房 結(jié) 構(gòu) 該廠廠房為鋼結(jié)構(gòu) ， 分為兩部分 ： 模塊式框架 和外部廠房 。外部廠房采用工字型鋼立柱作為承 載支柱 ， 固定于鋼筋混凝土基礎(chǔ)上， 相鄰立柱之間用拉筋加固。 模塊式洗選框架置廠房內(nèi)， 與廠房之 間無直接聯(lián)系， 框架立柱固定于水泥基座上， 各框 架之間用 螺栓 連接 ， 每層樓 板 采用鍍 鋅網(wǎng)格板 ， 便 于沖洗設(shè)備時沖冼水及時泄至一

4、層 ， 并經(jīng)集中水 池由液下泵回收。廠房圍墻及房頂采用雙層輕型板材， 內(nèi)襯保溫巖棉 ， 并留有采光帶。房頂安設(shè) 4臺風(fēng)扇 ， 用于廠房通風(fēng)換氣 。 廠房 內(nèi)地面為水泥地 面 ， 并具有一定坡度， 分別以兩個集中水池為最低 點(diǎn)， 從而保證沖洗水自流至兩個集中水池 ， 由兩臺液下泵回收 。 整個主廠房長 3 6 ． 4m， 寬 1 7 ． 8 5m，收稿日期 ： 2 0 0 0 — 0 6 — 1 2作者筒 介 ： 牛 海金 ( 1 9 5

5、 7 一 ) ， 男 ， 山西晉 城人 ， 晉 城礦 務(wù) 局 成 莊 礦 選 煤 廠 高 級 工 程 師 ， 學(xué) 士 } 電 話 ： 0 3 5 6 -3 6 1 6 8 6 8 。0 0 0 ) 0 6 - 0 0 0 1 — 0 5高 1 7 ． 9m。為便于設(shè)備安裝及檢修 ， 廠房頂部安 有一臺 2 0 t 天車。1 ． 2 工 藝流 程 該廠采用一臺 1 ． 1 5m兩 產(chǎn)品重介旋流器 作為主冼設(shè)備， 0 ～1 3m m 人廠原

6、煤經(jīng)脫泥 篩分 后， 篩上物給至混料桶與合格介質(zhì)混合 ， 由泵輸送 至主洗旋流器分選 。洗矸經(jīng)由矸石脫介篩脫介質(zhì) 后外排， 洗精煤經(jīng)精煤脫介篩脫介再經(jīng)離， ￡ 、 機(jī)脫 水后由膠帶運(yùn)輸機(jī)轉(zhuǎn)載上倉。脫泥篩下水由泵輸 送至兩組 四臺 @ 5 0 0m m 水力旋 流器分級 ， 溢流 人濃縮機(jī) ， 底流分別給 至兩臺高頻篩， 回收 粗煤 泥 ， 篩下水返回煤泥水桶。 介質(zhì)回收系統(tǒng)采用一段 直接磁選方式 ， 補(bǔ)加介質(zhì)時， 采用水力沖洗磁鐵礦 粉

7、使之與水混合后自流至集中水池， 由液下泵輸 送至分級旋流器分級 ， 底流粗粒進(jìn)球磨機(jī)研磨 ， 溢 流細(xì)粒進(jìn)稀介質(zhì)桶 。 煤泥水采用濃縮壓濾工藝。 工 藝流程 圖 見圖 1 。從圖中可以看 出， 該流程非常簡單 ， 主廠房所 用設(shè)備僅 2 0 余臺 ， 工藝流程與國內(nèi)同類選煤廠相 似 ， 整個設(shè)計比較合理 。不同之處有以下幾方面 ：1 ) 采用大型 多傾角香蕉篩完成脫介任務(wù) ， 而國內(nèi)則多采用弧形篩和直線篩相結(jié)合來完成脫介。據(jù) 有關(guān) 資料

8、介紹 ， 多傾角香蕉篩的脫水能 力比傳統(tǒng) 弧形篩及直線篩提高 5 0， 處理能力則提高 4 0～6 0， 甚至成倍提高， 而且是在幾乎無效率損失 的情 況下 實現(xiàn) 的 。 2 ) 采 用一臺 垂1 ． 15m 的大 直徑 重介旋流器作為主選設(shè)備 ， 這在國內(nèi)尚屬首次， 國內(nèi)通常采用多臺小直徑重介旋流器的并聯(lián)布置方 維普資訊 http://www.cqvip.com 2 0 0 0年 第 6期 牛 海金 等 我 國首座模 塊 式選煤 廠

9、分析 3逆 流式磁選機(jī) 進(jìn)行了改進(jìn) ， 采用了較高的磁場強(qiáng) 度 ， 增 加了一 排磁 鐵且 使?jié)L 筒轉(zhuǎn)速 低于一 般 滾筒轉(zhuǎn) 速 。與傳統(tǒng)順流式磁選機(jī)相比， 能在較大的流量下 分選出密度較高 的磁精礦 ， 即使在人料礦漿中， 非 磁性物含量較高的情況下 ， 也能達(dá)到極好的磁選回收 率 。1 ． 3 ． 4 離心 機(jī) 型號為 V M1 4 0 0 臥式振動離心機(jī) ， 由澳 大利 亞 C MI 有限公司制造 ， 篩藍(lán)大端直徑 1 4 0

10、0mi l l ， 錐 角 1 3 。 ， 篩縫 0 ． 4m m， 單機(jī)處理能力達(dá) 2 5 0t ， 一般 情況下產(chǎn)品水分 <1 l， 當(dāng)一0 ． 51 T l n l 粒級含量較 少時， 產(chǎn)品水分<9。1 ． 3 ． 5 混 料桶 該混料桶與傳統(tǒng)圓桶圓錐型不同 ， 其外型象一 寬漕槽。該種結(jié)構(gòu) 占地小 ， 篩上物料可均勻給至桶 內(nèi)， 同時有效降低廠房高度。給人的多余合格介質(zhì) 由溢流管返回合格介質(zhì)桶。1 ． 3 ． 6 絮

11、凝 劑制備 及 添加 系統(tǒng) 由澳大利亞 C I B A公司制的絮凝劑系統(tǒng)， 分為 絮凝劑制備和添加兩部分。 聚丙烯酰胺原料貯于一 料箱內(nèi)， 由下部螺旋輸送機(jī)給至加熱料斗加熱后 ，經(jīng)風(fēng)力輸送至攪拌桶內(nèi)與水混合攪拌 。 制備好的藥 劑自流至貯藥箱 ， 由 P L C控制變頻器驅(qū)動螺桿泵 ，將藥加至濃縮機(jī)中心人料管。該系統(tǒng)可實現(xiàn)自動、手動兩種運(yùn)行方式 。如設(shè)為自動 ， 則設(shè)于濃縮機(jī)中 心穩(wěn)流筒上部的自動取樣裝置 ， 將定期取樣 ， 通過 測定

12、煤泥水 的沉降速度及澄清液濁度 ， 由 P L C自動調(diào)整螺桿泵轉(zhuǎn)速 ， 調(diào)整加藥量 ， 從而可有效降低 絮凝 劑用 量 。1 ． 3 ． 7 控制 系 統(tǒng)采 用 美 國 HONE Y WE L L公 司 的 P l a n t s c a p e( 廠景) 系統(tǒng) ， 設(shè)有集中聯(lián)鎖、 中央單動和就地單動 三 種 運(yùn)行 方 式 ， 它 是 一 種 綜 合 D C S技 術(shù) 、 P L C技 術(shù)、 最新軟硬件技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的新型控制系統(tǒng) 。

13、該系統(tǒng)構(gòu)建于 w i n d o w sN T平 臺上 ， 具有 以下特 點(diǎn) ：1 ) 采用 D C S的全局性實時數(shù)據(jù)庫技 術(shù)， 系統(tǒng) 組態(tài) 、 調(diào)試方便 ， 與傳統(tǒng)的 P L C和 S C A D A系統(tǒng)相 比 ， 組態(tài)、 調(diào)試時間可縮短 1 ／ 3 。2 ) 在操作站上可實時看到系統(tǒng)的相關(guān)硬件和 軟件故障診斷結(jié)果 ， 另外， 所有控制和輸人／ 輸出模 塊均 可帶 電維護(hù) 、 插拔 。3 ) 采用 高速 而 安全 、 可靠 的 控

14、制網(wǎng) 絡(luò) ， 使 系統(tǒng) 不僅具有 良好的實時性 ， 而 且具有良好的確定性 ( 穩(wěn)定性 ) 。 實現(xiàn)了介質(zhì)密度控制精度與產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn) 定可靠的最 佳組合及密度控制的穩(wěn)定。 從現(xiàn)場運(yùn)行 效果看， 其介質(zhì)密度趨勢圖幾乎是一條直線， 波動 非 常小 。4 ) 綜 合了 D C S和 P L C技 術(shù)， 不僅具 有 P L C的運(yùn) 行 速度 ， 而 且具 有 D C S的 控 制 穩(wěn)定 性 和可 靠 性 。5 ) 良好 的開放性 ， 系統(tǒng) 具有當(dāng)

15、今 大多數(shù) P L C系統(tǒng) 的 標(biāo)準(zhǔn) 接 口軟件 和 直 接與 計 算 機(jī)管 理 信 息 網(wǎng) 集成 的接 口軟件 。6 ) 關(guān)鍵洗選設(shè)備如重介旋流器、 分流旋流器人料泵 等， 均采用變頻器控制 ， 可根據(jù)原煤煤質(zhì)及商品煤要求， 方便地改變 系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù) ， 提高了系統(tǒng) 的適應(yīng)能力。有關(guān)設(shè)備性能參數(shù)見表 l 。2 生產(chǎn) 情況及 總體 分析 2 ． 1 生產(chǎn)運(yùn)行 情 況 該 系 統(tǒng) 已 生 產(chǎn) 運(yùn) 轉(zhuǎn) 近 一 年 ， 共 人 選 原 煤 3

16、 4 0 ． 9 4 5k t ， 洗出精煤 2 3 1 ． 3 8 9k t ， 運(yùn)行情況 良好 。運(yùn)行過程中， 控制操 作人員通過 集控室監(jiān)視器 ， 能 及時掌握各臺設(shè)備運(yùn)行狀況、 各桶液位、 分選 密度、旋 流器人料壓 力、 有關(guān)產(chǎn)品運(yùn)量及 系統(tǒng)報警等情 況 ， 并根據(jù)生產(chǎn)需要及時調(diào)整有關(guān)參數(shù)， 操作管理 方便。煤泥水桶、 稀介質(zhì)桶等料桶液位能通過調(diào)整 補(bǔ)水閥開度自動保持穩(wěn)定 ， 分選密度根據(jù)設(shè)定值 自動調(diào)控 ， 控制精度高。振動

17、篩、 磁選機(jī)、 離心機(jī)及泵 等設(shè)備運(yùn)行狀況良好。系統(tǒng)故障率較低 ， 一旦發(fā)生 故障， 也可以在較短的時間內(nèi)恢復(fù)生產(chǎn)。每班僅需 2 —3 名操作人員， 廠房 內(nèi)設(shè)備均采用高壓水沖洗，現(xiàn)場衛(wèi)生管理非常方便 。人選原煤灰分<2 0， 分 選 密度設(shè)為 1 ． 5g ／ c m。 左右 ， 重介旋流器、 分級旋 流器人料壓 力一般設(shè)為 1 2 01 3 5k P a ， 集控操作 人員可根據(jù)生產(chǎn)實際調(diào)整變頻 器參數(shù) 來調(diào)整 人料 壓力，