2017年11月18日-19日,全國動力煤分選工藝技術研討會在安徽省合肥市隆重召開,來自全國選煤廠的管理人員、大專院校專家教授、選煤裝備制造企業代表等260余名代表參加了本次會議。各位報告人從不同的角度,對我國動力煤分選工藝相關的技術發展和成果做了精彩的主題演講報告。
會后,五六選煤的眾多讀者紛紛致電或在公眾號后臺留言,希望五六選煤能把各位專家的精彩發言做一個集錦,讓全行業共同學習這次會議的前沿技術和先進經驗。既然戰友們有要求,五六選煤就義不容辭地策劃了這一系列的演講集錦。同時,五六選煤希望戰友們能積極轉發,以讓更多的同行受益。當然,您的轉發是對五六最好的鼓勵。
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報告三:高效簡化動力煤重介質分選新技術
趙樹彥
(國華科技集團董事長)
目前,盡管我國對動力煤質量的要求遠低于煉焦煤,但多數塊末煤均入選的動力煤分選工藝的復雜程度卻直逼煉焦煤。國華科技19年來主要致力于高端煉焦煤分選技術的研究與設計,但近幾年也加強了對動力煤的分選技術的研究,提出了高效、簡化的動力煤重介質分選新技術,并逐步得到實施。
1、取消預排矸
設置選前預排矸,無論是采用高精度的重介淺槽,還是低精度的動篩和所謂“智能”干法分選設備等等,均會使選煤廠生產系統復雜化,投資和生產成本增加;而簡單、高效的無壓給料重介質旋流器,特別是國華科技最新研發成功的入料粒度上限成倍提高的雙段超級重介質旋流器,排矸量可達70%,根本不需要預排矸。
在高效、簡化的重介質旋流器技術已高度發達的今天,連高精度的重介淺槽排矸都在逐步退出市場,再采用高投資、低分選精度,且系統復雜化的預排矸系統,就顯得太不合理。因此,應該取消預排矸工藝。
2、不脫泥入選
動力煤選前盡量“脫粉”已達成共識,但重介質旋流器是否需要脫泥入選,一直是我國選煤界爭論的焦點。
脫泥入選的壞處:
⑴脫泥增加了工藝環節,加大了投資和生產成本。
⑵脫泥增加了次生煤泥量,加大了煤泥水系統負荷,提高了成本。根據淮南礦業集團潘三選煤廠提供的數據,次生煤泥量增加1.6個百分點。
⑶喪失了重介質旋流器分選粒度下限低的優勢。按我國煤炭行業標準,國華科技所有重介質旋流器的有效分選下限均早達到0.25mm。即便是大直徑原煤重介質旋流器,對小于0.25mm級的分選效果雖未達標,但也優于所有水介質設備。
3、采用雙段重介質旋流器
單段重介質旋流器適合于低密度分選。當工作介質密度大于1.6kg/L,特別是大于1.7kg/L時,由于高密度系統維穩困難,往往造成矸石帶煤比較嚴重,故應該采用雙段兩產品重介質旋流器。
4、采用無壓給料
無壓給料重介質旋流器系統簡單、高效,操作簡便,深受用戶歡迎。但相對于有壓給料,它多了一個“口”,對研發和工程設計人員技術水平的要求很高,至今仍受到一些抵制。在先進的無壓給料技術已高度發達的今天,必須嚴格限制落后的有壓給料方式的采用,特別是動力煤選煤廠。
相對于有壓給料,無壓給料方式的原煤不經泵打,矸石泥化現象和次生煤泥量大為減少。淮南礦業集團顧橋、淮北礦業集團臨渙等選煤廠證明,次生煤泥量至少分別減少了5-7個百分點。淮南礦業集團顧橋選煤廠的試驗驗數據還表明,僅有壓給料旋流器給料泵一項,就產生了4.64%的次生煤泥量。
5、采用不分級混合入選
動力煤選煤廠廠型一般都很大,特別是新建廠,一般都超過600萬噸/年,甚至是1000萬噸/年的超大型。最新的大型超級重介質旋流器入料粒度上限已超過250mm,有效分選粒度下限也低于0.25mm、甚至0.1mm,除特殊情況外,無需再分級入選。
混合重介的實際分選效果與分級重介相當,但前者的投資和成本卻大為降低。
混合重介必將淘汰分級重介,就像混合跳汰淘汰了分級跳汰一樣,是不以技術和觀念落后者的意志為轉移的。
明年,國華科技的高效簡化重介質選煤技術將在美國、土耳其、蒙古等國投入使用,標志著我國即將被公認為世界選煤強國。
報告四:神華集團動力煤選煤廠煤泥減量化實踐與發展
張文輝
(神華集團生產部處長)
截至2016年底,神華集團共有生產煤礦62座,生產商品煤4.3億噸,其中動力煤占90%以上。堅持煤礦建設同步配套建設選煤廠,選煤廠44座,洗選加工能力近3億多噸。動力煤選煤廠主要洗選工藝為13mm干法分級,篩上物入重介淺槽分選機分選。
一、神華煤泥減量化途徑探索
在井下工作面實施精細化開采,避免矸石的混入,開采的原煤直接破碎篩分后作為商品煤銷售;減少煤炭分選過程中煤炭顆粒的摩擦和碰撞產生新的細煤粉;選用干法選煤工藝,如果選擇濕法洗選,應首先選擇塊煤洗選工藝,如:淺槽重介工藝或跳汰洗選等工藝。
二、神華煤泥減量化實踐
兩種煤泥減量化工藝:一是濕法選煤中的高效干法深度篩分洗選工藝,可以減少煤泥量,但仍有煤泥產生;二是干法選煤工藝,此工藝不產生煤泥。
寧東洗煤廠紅柳分廠是寧東礦區第一個全粒級入洗的選煤廠(塊煤淺槽,末煤旋流器)。為了減少煤泥量,減少煤泥水處理系統的壓力,使生產系統連續、高效運行,在紅柳分廠試用弛張篩,減少末煤進入旋流器入洗量。弛張篩6mm分級篩分效率達70%-80%,與國內組合篩相比,減少了煤泥量,節省電能、維護工作量小、檢修用人少、用時短、維護成本低、噪音低、防塵效果好等優點。
包頭礦業公司李家壕選煤廠為礦井型選煤廠,位于鄂爾多斯北部礦區,設計能力12.00Mt/a,選煤工藝為200mm-13mm塊煤重介淺槽分選,13mm以下末煤不分選,0.5-0mm煤泥加壓過濾、壓濾回收的工藝流程,試驗6mm篩分直接淺槽入洗。實現6mm干法深度篩分直接淺槽入洗的關鍵是篩分效率,李家壕選煤廠選用德國高效弛張篩,一般情況下,篩分效率在90%以上。單臺馳張篩符合設計處理能力600噸/小時的要求,滿足特大型動力選煤廠生產運行的需要。選后精煤發熱量穩定在4800kcal/kg左右,試驗階段精煤產率45-50%,滿足商品煤外運的要求。矸石產率升高。矸石產率較13mm篩分增加3.16%。經濟效益顯著,當年產生直接經濟效益4000多萬元,神華煤泥減量化取得初步成效。
三、煤泥減量化發展趨勢
礦井實施精細智能開采,減少煤中矸石含量,減少煤炭入洗量,減少煤泥產量。
采用濕法選煤技術,也應首先選擇低煤泥洗選工藝,如:淺槽重介工藝、無壓旋流器或跳汰洗選工藝,如果提高煤炭入洗率,應選用高效馳張篩等設備,降低煤炭洗選顆粒下限,增加入洗量,提高選煤效率。
研究選擇不產生煤泥的干法選煤工藝,礦井產出固體產品,在選煤廠進行應分選加工的同時,矸石在坑口就地發電;礦井水在選煤廠水處理中進行凈化加工處理;抽排的瓦斯、地熱用于發電或供熱等綜合利用。
報告五:智能化選煤廠的研究及展望
匡亞莉
(中國礦業大學教授)
一、信息化的關鍵
選煤廠的智能化工作在進展中,取得了不少成績,但進展較為緩慢,尤其是選煤廠的核心關鍵部位,遠不如其他行業和專業的發展速度和規模。
各大集團公司都在花大力氣推進信息化的工作,但生產外圍做得多,生產核心關鍵部位的信息化工作開展得比較緩慢。
二、選煤人要做什么
轉變觀念,領導要重視煤礦企業創利潤關鍵的是選煤廠,以提高選煤廠生產效率、經營效益為出發點,建設智能化選煤廠;
系統建設,將與選煤相關的各個工序,納入以選煤關鍵生產過程為核心的智能化系統中,以大系統的思想,建設大系統。
抓住生產核心關鍵部位,這是選煤人自己要做的事情。重點做好大數據系統建設、智能控制、智能管理和智能裝備。
三、大數據系統建設
目標:全面的數據融合與集成--建立選煤大數據系統。這是智能化的基礎,也是避免各部門重復建設的有效措施。
選煤大數據要從歷史、全面、動態三個維度考慮,即要有選煤廠長期積累的數據,全廠各專業、各環節的數據,新生的、在線的數據。
研究的理論和基礎:選煤廠基礎數據采集與交換;選煤廠多源信息融合;基于大數據的知識挖掘;選煤海量數據在選煤廠級別的具體應用;礦業集團和選煤行業大數據具體應用。
大數據的融合與集成已完成的項目:早期有冀中能源股份(6個廠,2007年);寧煤集團(3個廠,2003-2006年);淄礦集團(2個廠);淮北礦業集團(3個廠)等;近期有淮北礦業集團(2個廠)、兗礦集團(7個廠)、神東集團選煤技術中心初級(12廠)等。
四、關鍵工序的智能控制
智能控制(intelligentcontrols)指的是,在無人干預的情況下能自主地驅動智能機器實現控制目標。選煤過程智能控制指的是,在無人干預的情況下,根據生產原料的性質和硬件條件,自主地調節操作參數,實現控制目標。
最近較火的智能選矸、重介分選智能控制研究、浮選智能控制研究、煤泥水系統研究、跳汰系統控制、粗煤泥系統控制、配煤系統控制、全廠的優化配合協同控制等。
五、智能管理
智能管理的主要工作簡單說,就是要利用計算機技術、人工智能技術、科學算法等與專業知識結合,數據分析、知識挖掘。將人工憑經驗、拍腦袋、決定事情,變為依靠大數據、云計算、科學計算給出決策方案。
在選煤廠中包括日常生產數據分析;歷史數據的知識挖掘;在線數據分析與挖掘;井下毛煤、原煤的質量分析與動態預測;產品結構優化、預測與決策支持。
六、智能裝備
裝備智能化考慮兩方面的問題:①設備故障診斷與智能修復;②智能化裝備的制造。
設備故障診斷與智能修復,首先要智能故障診斷。目前很多設備都有自己的狀態信息,但利用率不高,人沒有時間去分析這些信息。要建設智能分析系統,至關重要。
關于智能化裝備制造,需要多專業聯合,未來的發展還拭目以待。智能選矸是一個嘗試。
七、結束語
選煤過程智能化的工作任重道遠,關鍵問題在于選煤人對自己的專業需求要有足夠認識。
選煤人要系統考慮我們自己想要做什么,抓住最關鍵核心技術。
選煤知識挖掘與決策支持,把我們的專業核心知識、規律挖掘出來,通過數據集成---數據分析與知識挖掘---智能決策----實現智能控制。
存在的瓶頸:檢測手段、專業控制規律不成熟。
重要理念:選煤界全民動員,積跬步行千里。