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三个典型实例告诉您,煤类定位对分选工艺有多大影响!

三个典型实例告诉您,煤类定位对分选工艺有多大影响!

  • 分类:行业新闻
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  • 来源:
  • 发布时间:2020-05-11
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三个典型实例告诉您,煤类定位对分选工艺有多大影响!

【概要描述】在选煤工艺设计中,准确判定煤类,定准煤炭产品方向,进而制定合理的分选加工工艺,对煤炭资源实行合理利用或保护性利用,是一项十分重要的工作。但是在设计实践中仍然不乏因煤类定位失误,造成产品方向错位、加工分选工艺失当、投资浪费等不良后果的典型实例。

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在选煤工艺设计中,准确判定煤类,定准煤炭产品方向,进而制定合理的分选加工工艺,对煤炭资源实行合理利用或保护性利用,是一项十分重要的工作。但是在设计实践中仍然不乏因煤类定位失误,造成产品方向错位、加工分选工艺失当、投资浪费等不良后果的典型实例。

 

实例一

山西娄烦某矿井赋存的煤炭种类是气煤,然而选煤厂设计却当作1/3焦煤对待,作为稀缺炼焦煤全部入选。选煤工艺为:动筛跳汰预排矸+两段重介旋流器主再选+粗煤泥干扰床分选+细煤泥浮选。《初步设计》投资从《可研报告》的2亿多元人民币大幅增加到7亿多元人民币。

究其原因,主要是对中国煤炭分类的国家标准不熟悉,致使分选工艺设计失当,造成“过度加工”、投资浪费所致。其实烟煤分类主要应抓住两个关键指标:

① 表征煤化程度的挥发分;

② 表征工艺性能的黏结性指数。

该矿前24年开采一水平4号煤,其挥发分为33.08%,黏结性指数为54。根据中国煤炭分类的国家标准,当挥发分在28%~37%范围内时,只要黏结性指数<65,就不可能是1/3焦煤,只能是典型的气煤(QM34)。而我国气煤资源不缺,山西省气煤资源亦多,国内除少量优质气煤用作炼焦配煤外,其余大多数气煤都用作动力煤使用。根据上述市场需求,按国家标准(GB/T26128—2010)和国家发展改革委第16号令,气煤不属于稀缺煤类,不必全部按炼焦煤来分选加工,分选工艺完全可以简化。

点评:

本实例表明,由于对炼焦煤类判定失误,导致选煤工艺设计不合理,造成“过度加工”,投资浪费,具有典型意义。

 

实例二

新疆哈密大南湖矿区大南湖一号井田含煤地层为侏罗纪中下统西山窑组,可采煤层有29层,可分为4个煤层群,其中第一煤层群(3、5、6、7煤层)为矿井前20-30年主采煤层。

矿井建设规模:10.00Mt/a,配套建设相应规模的分选加工系统。

大南湖一号井田前期开采的上部煤层群(3、5、6、7煤层)透光率波动在30%~56%之间,说明有相当数量的煤炭透光率<50%;恒湿无灰基高位发热量波动在20.84~23.23MJ/kg之间;该井田煤阶指标镜质组最大反射率波动在0.13%~0.47%之间,换算成平均随机反射率应为0.122%~0.443%,说明绝大多数煤炭平均随机反射率<0.40%。所以,不论是按中国煤炭分类标准还是按最新国际煤炭分类标准,本矿井前期开采的上部煤层群的煤类,应以低热值褐煤为主。若参照国家标准《中国煤层煤分类》(GB/T17607—1998)规定,顶多属于次烟煤,而不是长焰煤。

另外,根椐地质报告提供的煤矸石泥化试验,3煤层泥化比最高达79.83%,各试样泥化比平均值达54.89%。另经专家组到现场踏勘验证,亲眼目睹褐煤遇水后短时间内即崩裂、粉碎的实际情况。充分说明本矿赋存的褐煤以及顶底板矸石和夹矸均具有易泥化的特性,不宜采用湿法分选。

设计预测,经过风选排矸后煤炭产品质量为:

Ad=20.43%,Qnet,ar=15.97MJ/kg。

后来实际采样证明发热量比预测更低,约在3000kcal/kg左右。

矿井煤炭主要供应大南湖一电厂作发电用煤。大南湖一电厂与该矿井为煤电一体化项目,年需电煤1.50Mt。

然而煤矿业主根据地质报告个别钻孔的煤质参数,认定大南湖一号井田赋存的是长焰煤,并将此煤类提供给配套坑口电厂用户,误导了电厂设计片面要求锅炉燃料发热量:

Qnet,ar>20.36MJ/kg(4863kcal/kg);

并据此订购了煤粉锅炉。电厂设计煤种、校核煤种相关煤质参数见下表。

三个典型实例告诉您,煤类定位对分选工艺有多大影响!

从上面分析可以明显看出,即便经过必要的风选提质,大南湖一号矿井风选后的电煤产品灰分、发热量仍然与大南湖一电厂的设计煤种、校核煤种的相关煤质指标存在较大差距,难以满足要求。

据了解,后来大南湖一电厂不得不根据大南湖一号矿井的实际煤类、煤质条件,重新调整设计煤种的相关指标,废弃已订购的煤粉锅炉,另外重新订购了适合大南湖一号井田低热值褐煤的锅炉,造成了工程返工、投资浪费的严重后果。

点评:

该实例表明,在设计阶段,煤矿项目提供给用户的煤类、煤质参数必须准确,必须符合客观实际,否则将给用户造成经济损失。该实例属典型的警示范例。

 

实例三

陕西吴堡矿区xx选煤厂,设计生产能力4.00Mt/a,入选吴堡矿区两个矿井的原煤,煤类以焦煤为主,少量肥、瘦煤,属于国家特殊稀缺炼焦煤类。设计提供的原煤浮沉特性详见下表。

三个典型实例告诉您,煤类定位对分选工艺有多大影响!

设计推荐原煤全部破碎至50mm以下,选前1mm脱泥,50~1mm原煤采用无压三产品重介旋流器分选,1~0.25mm粗煤泥采用干扰床分选,<0.25mm细煤泥采用浮选联合工艺。

将粗煤泥(1.0~0.25mm)分出,采用干扰床(TBS)分选,不仅使工艺变得复杂,而且因干扰床的分选精度极低,其可能偏差Ep=0.12,比无压三产品重介旋流器的可能偏差Ep=0.04差得多。况且设计确定的干扰床分选密度1.35g/cm³,从上面浮沉资料可以估计出其截流的边界灰分约为7%。而三产品重介旋流器的分选密度1.54g/cm³,估计其截流的边界灰分约为22%。两者边界灰分值相差太大,约相差15个百分点以上,明显不符合最大产率原则。因此,单独采用干扰床(TBS)分选粗煤泥反而影响了原煤整体综合分选效率,使得综合精煤产率不升反降,得不偿失。这不符合国家发展改革委2012年发布的第16号令《特殊和稀缺煤类开发利用管理暂行规定》要求提高稀缺炼焦煤分选精煤产率的精神。

点评:

该实例表明,对于稀缺的焦煤资源而言,在设计制定选煤工艺时,应特别关注提高精煤产率的问题,选煤工艺符合最大产率原则尤为重要,设计应放在首要位置考虑。

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