选煤方法的比较 毕业设计.doc

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1、 前 言煤炭是工业的“粮食”，它占世界一次能源消耗的30%。世界有45%的发电量来自煤炭。全世界有丰富的煤炭资源，可采储量有11012 多，是储量最为丰富的矿物燃料，可供利用200多年。在未来50年中，煤炭仍将是主要能源。能源是国民经济的发展和人类赖以生存的物质基础。煤炭是我国的主要能源，其生产和消费量一直占能源的70%左右。我国是能源的生产和消费大国，每年生产和消费煤炭都在十几亿吨以上，大量生产和消费煤炭，无论对区域环境，还是对全球气候都造成很大影响。为此国家鼓励和提倡发展选煤技术。 选题意义煤炭做为国民经济发展重要的能源和原材料，在整个国民经济体系中占有重要的地位。目前，我国在能源利用方面

2、正在加大对原煤的入洗比例，使煤炭发展走可持续发展道路。因此工艺先进、效率高的选煤厂，具有非常重要的意义。 但是，我国煤炭加工相对落后原入选率不足30%，商品煤质量差，因此煤炭利用率低，煤炭燃烧引起的污染严重。为了合理利用煤炭资源提高利用效率，降低铁路运输量，减少燃烧对大气的污染，有必要大力发展煤炭洗选加工。 选题目的 选煤的目的就是把开采出来的原煤用机械的方法除去其中的大部分有害物质，得到质量符合要求的商品煤，以满足各类工业用煤对煤炭质量的要求。选煤可以除去原煤中大部分矿物杂质，提高煤炭质量，并把它分成不同等级，为用户合理利用创造条件。同时选煤还能有效地减少煤炭运输负担，降低铁路运输量，提高煤

3、炭资源利用率和经济效益。 考虑煤炭资源特点，条件和市场及客户要求，其次考虑原煤和产品运输距离。再有足够的煤质资料和其他设计资料的基础上，确定一个简单高效、合理可行并且能够满足技术经济要求的工艺流程，本设计完成处理原煤能力为年产500万吨选煤厂。设计将完成厂区位置，概况。煤质分析。选煤方法的确定、流程的确定与计算、设备选型、车间工艺布置和经济概算等内容。通过各方案的对比后，在满足任务要求的基础上选择了（确定选煤方案之后再写） 绪论 摘要：简要介绍了国内外选煤技术与装备的现状，以及国内外选煤技术的发展趋势，并对其进行了评述，并对我国目前选煤工业的问题及发展趋势进行了分析。 关键词：现状；发展趋势；

4、存在问题。 我国煤炭资源丰富，保有资源量10202亿t。根据第三次煤炭资源预测与评价，我国煤炭资源总量为5.57万亿t，位居世界第一；可采储量为2040亿t，位居世界第二。根据预测，到2050年我国一次性能源生产和消费结构中仍占百分之50，在未来的几十年内，煤炭仍将是我国的主要能源之一。1 国内外选矿工业现状我国选煤技术在过去的几十年中取得了很大的进步，20年前主要选煤方法是跳汰选，重介质分选刚刚起步。选煤厂装备极差，筛子只有12平方米，跳汰机只有14平方米。在80-90年代，先后出现了开滦范各庄、平朔安太堡等一些技术和设备先进的选煤厂，我国自行研制的大型重介质旋流器选煤技术已经成熟并推广使用

5、，国产的大型选煤设备，如3.6*6.0平方米前震动筛、35-40m2的筛子空气室跳汰机已在实际生产中应用，还有空气压滤机等技术的成熟使用，我国选煤技术的研究和开发已经步入世界先进行列，各方选煤方法所占的比例也发生了较大的变化.近几年，国外一些国家在煤炭开采、选煤生产和选煤厂建设等方面发生了重大变化，大部分国家都在关闭中小型效益不好的煤矿和选煤厂，取而代之的是扩大现代化程度高、生产成本相对较低的煤矿和选煤厂的生产能力。近20多年来，美国关闭了75%的煤矿和近50%的煤矿；英国煤炭已近枯竭，年产量约下降到300万t，不但100%入选，还对一些进口商品煤进行再选；俄罗斯关闭煤矿153座，选煤厂38座

6、等。到目前为止，我国也关闭2811处小煤矿，并一直在新建大中型煤矿的选煤厂。这说明国内外加强煤炭合理开采、优化生产管理以及增强矿产资源有效利用和环境保护的趋势。2 国内外选煤技术的现状 目前，国内外采用的选煤方法主要为重介，跳汰，浮选以及干法选煤。我国地域广阔，煤炭资源丰富，煤种齐全，煤质变化大，因而以上的选煤方法均有应用。（1） 重介选煤技术。经过几十年的科学研究和生产实践，重介选煤技术日趋成熟，重介质旋流器选煤技术取得了重大的进展。我国拥有自主知识产权的三产品重介质旋流器选煤技术取得成功并广泛应用。（2）跳汰技术。跳汰选煤对易选和中等可选性煤具有广泛的适应性，具有系统简单可靠、生产成本低、

7、分选效果好等优点。目前跳汰选煤在我国各种选煤方法中约占60%。此外，动筛跳汰近几年也逐步被应用，用来代替人工排矸。（3）浮选技术。浮选技术近年来发展很快，多应用于炼焦煤选煤厂和生产高炉喷吹用无烟煤粉的选煤厂。我国研制的浮选柱有效分选下限可达10m，使细粒精煤产率平均提高13个百分点；大型机械搅拌式浮选机单槽容积已达20m3；“十五”国家科技攻关课题“带有矿浆预矿化器的机械搅拌式浮选机”已大面积推广应用。（4）干法选煤技术。干法选煤包括流化床选煤和风力选煤，主要应用于寒冷、水资源短缺地区的煤炭分选以及易泥化煤种的分选，在众多选煤方法中应用比例相对较小，应用较多的为风力选煤。为了提高干法选煤的分选

8、效果，日本、加拿大和我国先后开展了空气重介质流化床干法选煤技术的研究。日本煤炭利用中心(CCUJ) 用流化床分选13mm的块煤，用振动风力摇床分选130.5mm粒级煤，完成了煤炭干选性试验项目。世界上用于处理506mm级煤炭、处理能力为50t/h的空气重介质流化床干法选煤技术首先由中国矿业大学完成并通过工业性试验。目前中国矿业大学为实现全粒级(300Omm)煤炭干法选煤，正开展50mm块煤深床型空气重介质流化床选煤技术、三产品双密度层空气重介质流化床选煤技术和1mm煤粉摩擦电选技术的研究。（5）细粒煤脱水技术。对细粒煤的脱水，美国多采用超高速离心脱水技术，而欧洲则趋向于采用加压过滤技术或隔膜挤

9、压技术。为了进一步降低细粒煤产品的水分，已开始尝试将压滤脱水与热力干燥构成一体的蒸汽压滤脱水技术的研究，预期将具有节能和简化工艺系统等技术特点。我国研制并推广应用了加压过滤机、超高速离心机和强气压穿流式隔膜挤压压滤机，很大程度上降低了浮选精煤水分，改善了煤泥水处理系统的工况。另外，随着选煤技术的不断发展，选煤厂自动化、计算机技术和自动装车技术、装配式洗煤厂的设计和建设、在线测灰技术等辅助技术也在不断更新和发展。目前，各国选煤厂的自动化控制程度已有很大提高，集选煤厂生产过程控制、生产设备集中控制，工艺参数、产品质量及数量、材料及能源消耗等数据的实时采集，生产及市场经营管理为一体的“管”、“控”一

10、体化的选煤厂设计、生产质量管理体系正被广泛采用。国别 装备种类与型号 国别 装备种类与型号 中国重介质旋流器、浮选机、跳汰机、动筛跳汰机、水力旋流器、干选机、浮选机、浮选柱(床)等 美国 重介质分选槽、重介质旋流器、螺旋分选机、跳汰机、浮选机、水力旋流器、摇床、浮选柱等 土耳其Baum跳汰机和FeldspaiAcco跳汰机、重介质滚筒分选机、重介质旋流器、重介质斜轮分选机、螺旋分选机、浮选机、水力旋流器、摇床等南非Wemco 滚筒分选机和重介质旋流器、Norwalt分选槽、Dyna螺旋分选机、水力旋流器、ROM动筛跳汰机和传统的跳汰机、摇床、浮选柱等英国干式细粒煤筛分机、BARREL分选机组、

11、WEMCO滚筒分选机、重介质旋流器、螺旋分选机、浮选柱等 澳大利亚大直径(1、1.15、1.3m)重介质旋流器、150mm重介质旋流器、螺旋分选机、摇床分选机、JAMESON浮选槽、跳汰机等 波兰 DISA重介质分选机、跳汰机、重介质斜轮分选机、BARREL分选机、WEMCO滚筒分选机、浮选机和浮选柱等3.1 重介质旋流器（1）两产品重介质旋流器。目前，在两产品旋流器生产与开发方面比较先进的国家除了我国还有荷兰、美国、日本、英国等。荷兰研制的DSM重介质旋流器是目前世界上应用最广泛的一种重介分选设备；美国研制了麦克纳利重介旋流器和主要用于分选300.5mm原煤的圆筒重介质旋流器(DWP)；日本

12、大阪造船公司田川机械厂研制了最大直径为0.75m的倒立式旋流器；英国煤炭局研制了有压给料圆筒形重介质旋流器和直径为1.2m的大型圆筒重介质旋流器(LARCODEMS)；我国于1991 年由煤炭科学研究总院唐山分院在国内首先研制了直径为0.5m的无压给料NZX型两产品圆筒重介质旋流器。中国矿业大学综合系也研制了DWP圆筒重介质旋流器，并生产了HMCC一300型和HMCC一400型旋流器。（2）多产品重介质旋流器。在多产品化方面，目前世界上比较先进的研发国家主要有意大利、英国、前苏联和我国。意大利在上个世纪80年代初研制了Tri-flo型三产品重介质旋流器；上个世纪90年代中期，英国煤炭局先后研制

13、了LARCODEMS圆筒重介质旋流器和LARCODEMS500/350无压给料三产品重介质旋流器；前苏联在上世纪70 年代末研制了T一3/80和T一3/50型三产品旋流器。我国则于上个世纪80年代初研制了3NZX50/350型有压给料三产品重介质旋流器；90年代初研制了无压给料的3NWZX700/510 型三产品重介质旋流器；90年代中期研制了“单一密度悬浮液、双段间接串联选三产品”的重介质旋流器；90年代末期研制了当时国际上规格最大的3NWZXl200/85O型无压给料三产品重介质旋流器；“十五”期间开发了双供介无压给料三产品重介质旋流器；目前又研制了四供介无压给料的3NWZX1500/11

14、00mm旋流器，其直径已达1.5m。3.2 跳汰机目前，国外主要在跳汰机机体大型化、风阀工作方式以及自动排料方面做了大量工作。国外研发跳汰机较先进的国家主要有德国、日本、波兰等。德国跳汰机针对末煤和块煤采用了两种不同的排料结构：末煤跳汰机采用液压闸门调节排料口的大小，而块煤跳汰机则是用液压缸调节筛板倾角来调节排料口的大小；日本研制的可变波形跳汰机采用两种不同压力的工作风源和两套风阀，利用电子技术控制风阀的运动，使两种风产生不同的叠加，以达到改变跳汰机脉动水流的目的，实现变波跳汰分选，使细粒煤的分选效果得到了明显改善；波兰研制的BOSS-2000型跳汰机，采用排料闸门和溢流堰互动的排料方法，通过

15、调整伺服马达的静态和动态工作参数确定产品的排出量。另外，美国、英国、澳大利亚还在研发离心跳汰机。离心跳汰机是借助巨大的离心力场来强化细小颗粒的分选效果，有效分选粒度可达0.04 3mm。在我国使用较多的国产跳汰机有SKT系列、X系列筛下空气室跳汰机。X系列跳汰机采用液压托板排料方式，跳汰面积为445m2；SKT系列跳汰机跳汰面积为640 m2，采用无溢流堰深仓式稳静排料方式，可避免已分层物料撞击或翻越溢流堰造成二次混杂。3.3 动筛跳汰机德国和澳大利亚均采用液压驱动式动筛跳汰机。我国1989年自行研制了首台TD型动筛跳汰机并试运行成功，十几年来已有液压式和机械式两大类4个国产系列和1个引进系列

16、产品。3.4 干选机原苏联是干法选煤生产规模最大、经验较丰富的国家，以C-6和C-12型两种风力摇床使用效果最好，近年又开发了SP型风选机。我国使用较多的是FGX系列复合式干选机和FX系列风力干选机。这两种设备综合了摇床和风力分选的优点，在干旱缺水地区和对煤炭产品质量要求不高的企业具有良好的应用前景。该机的不足之处是分选精度低，要求煤的外在水分不高于7%，单位处理量较小。目前，最大处理量只有10t/m2h)。3.5 浮选机(柱)（1）浮选机。浮选机一直是用于6.5,较其他的无烟煤变质程度低位年青的无烟煤。煤的硫分8#、9#、12#煤属中等硫分，3#、15#煤属低硫煤。8#、9#12#煤灰分较高

17、（Ac%25）属高灰煤，3#、15煤灰分一般较低，属低灰或中等灰分煤。各层煤发热量均高在8000-8500大卡之间。机械强度高（60%），热稳定性能好(Kb1500).3#煤硬度小，15#煤硬度大，但灰分都较低，是优质的无烟煤。 第二节 各层煤的开采比 选煤厂主要洗选二矿井下3#、8#、9#、12#、15#等五个主要煤层的煤，设计中采用的各煤层的开采比例如下： 煤层名称 开采比（%） 3# 25.00 8# 12.50 9# 10.00 12# 12.50 15# 40.00 全矿 100.00 第三节 原料煤的可选性 在对原煤可选性评定之前，先将阳煤二矿原始资料进行选取和整理。本次设计中采用

18、的煤质资料为：1、2009年5月作的“阳泉矿务局二矿生产煤样筛分浮沉实验报告书。”2、2010年为煤炭科学院作的：二矿筛分浮沉实验综合资料。”在资料综合过程过程中，全部筛分资料及+50级浮沉资料则采用11年的资料 ，上述煤质资料按开采比进行了综合，现将综合结果列表如下： 1、煤层原煤的筛分试验综合表。见表3-3. 2、50级浮沉试验综合表。见表3-4. 3、0-0.5级浮沉试验综合表。见表3-5. 4、50-13级浮沉试验综合表、见表3-6. 5、50-25级浮沉试验综合表。见表3-7. 6、25-13级浮沉试验综合表。见表3-8. 7、原煤1-0小筛分试验综合表。见表3-9. 从上述各表中可

19、以分析出原料煤的可选性： 1、由表3-3看出3#、15#煤两层煤，煤质较好，原煤灰分一般在A0-22%左右，而8#、9#、12#三层煤，煤质差，原煤灰分一般在A35-38%之间。大块灰分高，随着粒度变小，灰分逐渐变低。2、 由表3-4中查知：+50级的含量为17.10%而灰分在42.79%。由表3-5看出50-0.5%级得含量为77.65%，而灰分为24.73%。3、 -0.55煤泥含量在5.0%左右，灰分在19%左右，看来原煤的原生煤泥含量较小，灰分中等。4、 50级煤中，可见矸石含量为6.84%（3%)属高含矸量煤。评定指标0.1含量（）可选性等级名称旧版本MT56-81新版本GB/T16

20、417199610.0极易选易选10.1200易选中等可选20.1300中等可选较难选301400难选难选40.0 极难选极难选5、 根据新更新的煤炭可选性等级评定指标分析：从浮沉实验表中看出：+50级，比重在1.8-2.0范围中煤含量为6.84%（10%）可选性属易选煤。而50-0.5级比重在1.8-2.0范围中煤含煤量煤3.68/%（占本级）也属易选煤，而且比大块煤可选性好。500.5级原煤可选性曲线见图3 项目煤层编号原煤水份%原煤灰分%原煤挥发份%原煤硫份&原煤发热量（大卡）备注最小-最大最小-最大最小-最大最小-最大最小-最大平均平均平均平均平均30.351.276.4223.446

21、.1111.930.131.06825286270.7312.430.470.47848880.231.4516.529.630.492.290.492.29781884840.7719.961.161.16827290.201.4114.025.810.513.920.513.92833284500.7418.741.121.128395120.391.338.2530.600.225.900.225.90848986270.8314.872.662.668549150.501.755.1419.880.632.190.632.19838586161.0210740.970.978499付：

22、图表 岩 心 煤 样 煤 质 分 析 表3-1 阳 泉 矿 务 局 二 矿 及 邻 近 矿 井 各 层 煤 生 产 煤 样 煤 质 分 析 表3-2项目煤层原 煤 分 析精 煤 分 析工业分析%CO2可磨性系数BIUKO灰熔点T2热稳定性KP6机械强度25m/m真比重（d2020）g工业分析%元素分析资料来源W AVSQQDTWAVSQQDTCHN81.1036.7513.881.190.121.044150017.1960.581.741.249.838.190.78851391.333.941.33二矿9（缺资料）121.3033.1511.873.6582950.100.993150020.0854.181.731.249.087.951.49856390.903.761.27二矿30.6810.907.990.4585780.330.904150019.9470.141.471.135.457.250.45866292.503.841.28二矿151.1113.227.790.9584100.530.923150016.4373.681.521.464.896.740.70853392.273.581.61三矿