煤化工的工艺流程第1篇

[关键词]选煤厂 煤泥水处理 工艺改造

中图分类号：TM801 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）12-0030-01

引言

在当前的经济发展过程中，对选煤厂的生产要求越来越高，其中节能绿化生产是当前时代背景下选煤厂必须要加以重视的过程，也是选煤厂进行创新发展的方向。选煤厂煤泥水处理系统的工艺流程改造与优化目的是为了降低选煤厂煤泥水的浓度，并且实现洗水平衡，减少传统选煤厂生产过程中的煤泥水排放量。为了实现绿色生产，选煤厂的煤泥水处理工艺改造主要包括四个方面，第一，对选煤工艺进行改造，从而降低煤泥水的浓度；第二，对煤泥水的处理工艺流程进行改造，降低煤泥水浓度；第三，对粗煤泥回收系统进行改造，降低煤泥水浓度；第四，采用先进的脱水技术以及脱水设备降低煤泥水浓度。

一、改造选煤工艺

本文选取实例对选煤厂煤泥水处理系统的改造与优化过程进行分析。某选煤厂是一座群矿型选煤厂，在生产过程中主要采用主再选跳汰、煤泥水经浓缩后浮选的工艺流程，当原煤进入跳汰机之前会首先经过破碎机预先破碎，产生了很多的次生煤泥量，而且矸石泥化现象十分严重，对煤泥水的处理带来了新的难度。该厂对煤泥水处理工艺的技术进行改造的工艺流程如图1所示：

原来的生产工艺为主再跳汰选-煤泥浮选，经过改造之后成为重介质旋流器分选-煤泥浮选。用重介旋流器代替了跳汰C，将原来的锤式破碎机改为MMD-500型破碎机，由于更新了破碎机，因此次生煤泥量减少，采用重介旋流器之火，中煤和矸石中的煤泥含量相对于采用跳汰机时增加了，使得中煤和矸石的灰分提高，从而提高了分选的效果。另外，还在重介系统中增加了弧形筛和脱介筛，可以使得煤泥水直接进入角锥沉淀池，并且角锥沉淀池入料中的粗煤泥含量也比传统工艺流程中的煤泥量减少，减轻了压缩机的负荷。在煤泥水中加入净水剂，一般40秒左右就可以使得煤泥水变得澄清，而且药剂的用量相对减少，也减少了浓缩机压靶子事故的发生。

二、煤泥水处理系统工艺流程的改造

改造煤泥水处理系统工艺流程也是选煤厂生产过程中的一个重要途径，通过煤泥水处理系统工艺流程的改造，可以降低煤泥水浓度，有很多选煤厂都采用这种工艺进行生产，减少对环境的污染。对选煤厂煤泥水处理系统进行改造主要包括以下几个方面：

（一）煤泥水处理系统的改造

1、将闭路循环系统改为开路循环系统。在传统生产过程中，对煤泥水进行处理时一般都采用闭路循环系统，精煤筛下水通过水力分级设备处理之后，底流通过煤泥筛回收，煤泥筛筛下水再返回到水利分级设备中。为了避免粗煤泥溢出，将煤泥筛和旋流筛的筛板条缝减小，从原来的0.5mm改为0.4mm。

2、利用水介质旋流器降低煤泥筛灰分。在原有的煤泥水处理系统中，粗煤泥可以通过旋流筛和粗煤泥筛进行筛除，然后与经过跳汰机分选之后产生的粗精煤混合起来，进入重介系统再进行分选。我国选煤厂在很长一段时间内都采用这种方式，实践证明这种方法很容易造成重介分选工艺悬浮液中非磁性物含量增多，对悬浮液的稳定性控制不易把握，会降低脱介筛的脱介效果，而且对会最终生产的精煤质量产生影响。针对这个问题，在原来的系统中增加了两直径为500毫米的水介质旋流器对粗煤泥进行分选，旋流器底流通过高频筛回收后再进入混煤系统，再进入离心机进行脱水，最终成为精煤。

3、煤泥水直接浮选工艺流程的优化。

经过改造之后的煤泥水处理系统工艺流程如图2所示，在传统的煤泥水处理系统中采用的浮选工艺主要有直接浮选、半直接浮选、浓缩浮选，通过多年实践发现，直接浮选的效果最佳。在煤泥水处理系统改造过程中依旧采用直接浮选方式，将原来的煤泥浓缩机改为尾矿浓缩机，使得尾矿水的处理能力大大提高。而且采用直接浮选工艺流程，还可以使得跳汰系统、重介系统与浮选系统能够实现同步生产，防止某些生产环节的滞后性。

另外，还对集中水仓煤泥水的处理技术进行改造，将原来的改压滤系统滤液和冲洗滤布及清扫用水引入到沉淀池中，经过沉淀池沉淀之后再将其输送到生产系统中，实现对水资源的充分利用。在新系统中还采用了3台GXN-20型高效浓缩机对原来的3台浓缩机进行替换，在原有的2台GPY-200过滤机基础上又安装了一台GP-200过滤机，增加了浮选的通过量，使得浮选工艺流程效率大大提高，降低了精煤中的水分。

经过改造之后的煤泥水处理系统，可以实现对煤泥水的及时处理，降低了精煤中的水分和灰分，实现清水洗煤，洗水浓度也从原来的每升350g降低到每升10g，带来了很大的经济效益和社会效益。

（二）无烟煤选煤厂煤泥水系统技术改造

近年来，无烟煤生产是选煤厂生产的重要方向，随着冶金高炉喷吹优质无烟煤技术的不断发展和应用，无烟煤洗精煤的需求量越来越大，而且随着入选力度的降低，传统煤泥水处理系统的工作性能不能满足选煤厂的生产要求，对洗精煤的增产产生了严重的制约。为了对煤泥水生产过程中的问题进行解决，可以进行下面改造：第一，对细煤泥回收系统进行改造，在原来的真空过滤机的位置上增设加压过滤机。第二，增加浮选工艺。随着无烟煤选煤厂煤泥水处理系统的不断完善，在无烟煤生产过程中可以使用炼焦煤选煤厂的煤泥水处理系统工艺，使用加压过滤机进行浮选，从而使得无烟煤选煤厂的煤泥水处理系统工作模式不断创新，实现对煤泥水的综合回收，同时也实现洗水闭路循环，不仅可以确保循环水满足洗选煤的要求，又可以防治煤泥水外排产生环境污染，提高经济效益和生态环境效益。

结语

综上所述，选煤厂是我国煤炭生产过程中的一个重要场所，煤泥水处理系统是选煤厂的主要工艺组成部分，系统的工作性能直接影响选煤工艺流程效果。随着经济发展和环境保护的要求逐渐提高，在选煤厂生产过程中必须要积极加强对煤泥水出系统工艺流程的改造，提高煤泥水处理水平，防止煤泥水随意排放带来环境污染，同时提高选煤厂的精煤质量。

参考文献

[1] 孙丽梅.选煤厂煤泥水处理系统工艺流程的改造与优化[J].中国矿业，2011（11）.

煤化工的工艺流程第2篇

【关键词】选煤；工艺流程；重介质分选

1 重介质选煤概述

在解决了设备耐磨、介质回收、工艺简化等问题后，重介质选煤以其分选效率高、对煤质适应性强、可实现低密度分选、操作方便和易于实现自动控制等优点，深受世界各产煤大国的重视。美国、澳大利亚和南非的重介质选煤工艺在各国的原煤入选比例中分别占56%、90%和90%以上。我国从事重介质选煤技术的研究起步于20世纪50年代中期，“十五”期间，在政策引导和市场拉动下，我国的重介质旋流器选煤技术发展迅速，开发了具有自主知识产权的新工艺、新设备，为重介质选煤技术的推广应用和煤炭企业经济效益的提升作出了贡献。近年来，我国重介质选煤技术创新在简化工艺系统、设备大型化、提高重介质旋流器人料上限、降低有效分选下限以及生产过程自动控制等方面取得了突破性成就，我国重介质选煤方法所占比例已超过跳汰法达到44%。重介质选煤工艺流程也越来越简化，采用一套介质回收净化系统，实现了100～0mm原煤分级入选。但是，重介质选煤工艺还存在一些具体问题需要进一步研究。在充分考虑简化重介质选煤工艺流程的同时，应考虑如何改进重介质选煤工艺流程，以提高精煤产率为目的，增加企业经济效益和社会效益。

2 几种典型的重介质选煤工艺流程

根据人选原料煤粒度及产品结构不同，重介质选煤工艺有多种，分选效果各不相同。本文介绍几种目前应用较成功的重介质选煤工艺流程。

2.1跳汰粗选一重介质旋流器精选工艺

跳汰粗选一重介质旋流器精选工艺流程适于原煤可选性好，排矸密度约1.80kg/L，采用跳汰方法即可实现高效分选的选煤厂。采用跳汰机进行预排矸，可以有效降低矸石含量波动对重介质旋流器分选的影响，并减少重介质选的入料量和旋流器的磨损，而且精煤产品质量较高。缺点是工艺流程较复杂，设备种类较多，中煤中损失一些精煤，因此精煤产率较低。我国在20世纪90年代初期设计的兴隆庄选煤厂、桃山选煤厂、盘北选煤厂、北岗选煤厂等采用该工艺流程。实践表明，该工艺可生产低灰精煤，但精煤产率较低，中煤中一1.4g/cm。密度级含量高达15%。该工艺对于原煤含矸率较高、煤质波动较大以及已有跳汰分选系统进行技术改造时，具有一定的优越性。

2.2块煤重介质分选机一末煤重介质旋流器分选工艺

块煤重介质分选机末煤重介质旋流器分选工艺流程中块煤、末煤分别采用重介质分选，充分发挥了重介质分选机处理量大、旋流器分选精度高的特点，可满足大型选煤厂生产工艺的要求。我国最大的安家岭选煤厂采用此工艺流程，年入选原煤达到1500万t。此流程主要适用于煤泥含量较大，矸石易泥化，或对块煤产品有特殊用途的大型选煤厂。该工艺流程介质回收系统较复杂，管理不方便。

2.3块煤跳汰一末煤重介质旋流器分选工艺

块煤跳汰一末煤重介质旋流器分选工艺流程发挥了跳汰机选煤成本低、处理量大及重介质旋流器分选精度高的特点。采用该工艺可降低选煤成本，同时保证末精煤产品质量。我国自行设计的第一座全部设备国产化的三产品重介质选煤厂——铁东选煤厂采用该工艺。运行结果表明，精煤产品质量较高，但产率较低。此工艺适用于块煤可选性较好、末煤可选性较难并有块精煤用户的选煤厂。

2.4三产品重介质旋流器分级分选工艺

三产品重介质旋流器分级分选工艺先将原料煤进行预先分级脱泥，粗粒煤（80-2mm）进人大直径（1400mm）重介质旋流器分选，细粒煤（2-0.5mm）进入小直径重介质旋流器分选，煤泥进入浮选系统。采用一套介质回收净化系统，实现80-0mm级原煤的分级入选。由于采用大型设备及科学合理的设备布置形式，因此，简化了脱介、介质回收工艺流程，降低了基建投资和生产费用。该工艺是我国“十五”开发并推出的新工艺，目前已有山西神州煤电焦化股份有限公司晋阳选煤厂、汾西矿业集团介休选煤厂、山东新汶矿业集团翟镇矿选煤厂、内蒙古庆华集团百灵选煤厂和乌斯太选煤厂采用此工艺流程。该工艺适合人选原料煤煤泥含量较高、块煤与末煤理论分选密度相差较小、块煤中夹矸煤含量较少的选煤厂。

2.5三产品重介质旋流器分选工艺

三产品重介质旋流器分选工艺可以用单一低密度重悬浮液一次分选出精煤、中煤、矸石三种质量合格的产品，较之二产品重介质旋流器分选工艺可以省去一套高密度重悬浮液的制备、输送、回收系统。该工艺有两种形式，即有压给料和无压给料三产品重介质旋流器分选工艺。无压给料分选工艺以其流程简单、操作方便、基建投资低等优点，被新建厂或改造厂普遍看好，并得到推广应用。目前采用该工艺的选煤厂总设计能力超150Mt/a，约占我国选煤能力的20%以上，并成为我国选煤厂主要的选煤工艺。采用三产品重介质旋流器分选虽然可以降低基建投资和运行成本，但中煤（洗混煤）分选密度的调节比较困难，在原煤含矸率变化较大的情况下尤其明显。

3 几点建议

3.1对于大型及大型以上选煤厂，块煤与末煤分选密度差距较大时，应采用分级入选，具体分级粒度根据实际煤质资料确定。建议选用浅槽重介质分选机进行块煤排矸，然后将粗精块煤粉碎与末煤一起给人三产品重介质旋流器分选。

3.2对于采用大直径三产品旋重介质流器分选工艺的选煤厂，由于流体运动阻力的差异，不同粒度物料的实际分选密度也存在差异。入料粒度上限越大，分选粒度越宽，实际分选密度差异就越大，综合分选效果就越低。考虑到大颗粒的中煤中含有夹矸煤，粉碎后可解离出一定量精煤，建议对块中煤进行破碎解离分析后，确定中煤再选方案。对于稀缺煤种的分选应设中煤旋流器再选工艺流程，中煤再选旋流器可利用主选旋流器所用的合格介质，工艺并不复杂。

3.3对于煤泥含量较多（>15%）的原料煤的分选，应尽量选用脱泥入选，以减少合格介质的分流量，保证介质系统的稳定，改善旋流器分选效果，降低介质消耗。此外，可以减少次生煤泥量，尽量避免或减少煤的泥化程度，同时也可以改善细粒煤在重介质旋流器中的分选条件，提高分选效率。

3.4对于准备将跳汰工艺改为重介质旋流器分选工艺的选煤厂，建议根据实际生产煤质资料，利用原有跳汰机进行块煤排矸，将粗块精煤粉碎后与末煤一起给人三产品重介质旋流器分选。该工艺可以减少建设投资，增加原煤人选量，对原料煤中矸石含量较多的选煤厂效果非常突出。

煤化工的工艺流程第3篇

关键词：环境保护；煤气化工艺；清洁生产；分析

1前言

伴随着我国社会生产力的不断提升，以往因过于关注工业生产力发展而忽视环境保护所形成的粗犷发展模式，使得我国生态环境遭受了严重的破坏，严重危及我国人民的身体健康。环境污染问题的日益严峻让人们心中的环保意识逐渐深化。在新形势下，一种新型对煤的利用方式–煤气化工艺，迅速的发展起来并得到广泛的普及应用。在煤气化过程中，凭借煤和氧气发生化学反应产生的热量足以为气化反应供能，燃烧部分煤炭获得热量并集聚在气化炉中，通入水蒸气进行分解反应，与煤炭不完全氧化并生成含有大量氢气、一氧化碳的合成气体，达到煤气化反应目的。

2煤气化工艺介绍

2.1固定床气化

通常，固定床气化的操作温度为800~1000℃，操作压力最高可达4MPa，常以直径在6~50mm的煤粒作为气化原料。固定床的气化炉内气体流速缓慢，煤粒在炉内的停留时间最长可达1.5h，在气化过程中趋于静止。固定床气化对煤种活性、灰熔点及热稳定性要求相对较高且炉型较小、气化能力较弱，主要针对于以褐煤及次烟煤为原料产生以甲烷为主的合成气。

2.2流化床气化

通常，流化床气化工艺的操作温度为800~1000℃，操作压力从常压到2.5MPa，常采用6mm左右的煤粒作为气化原料。流化床气化工艺的炉内温度分布十分均匀且气化介质流速较快，煤粒在气化过程中停留数分钟并始终处于悬浮状态，气化介质之间保持相对运动状态。流化床气化工艺对原料煤种的活性、灰熔点要求相对较高。其代表工艺有常压温克勒炉、HTW、KRW等工艺。

2.3气流床气化

气流床工艺是煤气化工业中最为重要的工艺之一，气流床气化的操作温度为1300~1700℃，操作压力从最高可达6.5MPa，炉内气体流速极大使得煤粒在固定床气化过程中与气流呈同向运动，且全过程仅在炉内停留数秒钟。气流床气化工艺对煤种不高，有很强的适应性。其最典型的代表工艺即为壳牌粉煤气化工艺与德士古水煤浆气化工艺：德士古公司在利用天然气及重油、渣油为原料进行合成气的生产的基础上研发出了水煤浆气化技术。水煤浆气化工艺采用浓度60%左右的水煤浆为原料，除褐煤不能作为原料外还要求煤中灰分含量要求不超过20%，产生的合成气中有效成分含量可达80%以上；壳牌公司在渣油气化技术的基础上研发出了一种先进的、独具特色的洁净煤气化技术。

3煤气化工艺清洁生产

3.1灰水系统

在气流床气化工艺的生产过程中，灰水系统蒸汽是其主要废气来源。在生产中采用汽提塔提升的方式在进行工段转换的同时灰水系统的蒸汽进行进一步的收集处理。

3.2加压固定床鲁奇炉废气

加压固定床鲁奇炉气化过程中所产生的废气包含有很多有毒有害的有机物，焦油含量较高，且含有氨、氰等有害物质。在对这些污染物质进行处理时，目前通常采用办法是通过对废气中的酚、氨等物质进行回收，加之汽水分离的方式将焦油、氰等有害物质进行分离，将其作为冷却水的一部分并最终输送到污水处理站进行处理。

3.3固定床气化工艺废气处理

固定床气化工艺中存在大量的废气排放，其主要是煤气水处理汽提气、煤气水分离膨胀气、及一些泄压排气等。对于固定床气化废气，普遍采用氮气吹出及气柜收集的方法进行有效处理。

4环境保护分析

我国煤炭资源储量丰富，必将继续长期作为我国工业及电力行业的主要原料来源。对于煤化工造成的环境污染，仅仅依靠治理措施是远远不够的，是治标不治本的权宜之计。最主要的策略还是对煤炭产业优化升级，以先进的技术为动力促进煤炭产业的转型与结构调整。同时，应提高煤气化工艺对原料的适应性，使其能良好的适用于高水、高硫等品质较差的煤种，解决品质差煤炭的利用难题。提高煤气化利用率，可以有效减少煤化工过程中对煤炭资源的消耗，实现绿色生产的同时降低企业的生产运营成本。

5结束语

对于煤气化造成的环境污染，除了制定相关治理措施外，最重要的还是对煤炭产业优化升级，以先进的技术为动力促进煤炭产业的转型与结构调整。对现有的三种煤气化工艺进行升级改进，实现煤气化工艺的清洁生产，助力我国可持续发展战略的实施。

参考文献

[1]郭森，周学双，杜啸岩.煤气化工艺清洁生产及环境保护分析[J].煤化工，2008，（06）：13-16.

煤化工的工艺流程第4篇

关键词: 《煤化工》 教学改革 教学方法

一、概述

《煤化工》课程是涵盖煤化学、化工原理、反应工程等内容的综合性学科。此门课程通过对煤化工产品开发的生产原理、生产方法、工艺计算、设计、操作条件及主要设备等的介绍,使学生具备煤化工专业的坚实基础,对煤化学工业的原料选择、工艺路线设计优化、典型单元操作及化工工艺的实现有深刻的认识和理解,具备对煤化工工艺流程进行分析、设计、改进及开发新工艺和新产品的能力,从而更好地服务于煤炭行业。淮北市是全国五大煤炭生产基地之一,地质储量100亿吨,远景储量350亿吨。2011年原煤产量达3373万吨,居全国第四位。淮北师范大学(以下简称“我校”)坐落在淮北市,发展煤化工专业有着得天独厚的地理优势。为了满足淮北及周边矿业集团对煤化工专业人才的需要,我校化学与材料科学学院在化学工程与工艺专业开设了《煤化工》专业必修课程。但是,在教学实践中作者发现学生对这门课程的学习疏于对课堂内容的理解和思考、学习兴趣不高。为了充分调动学生积极性和主观能动性,使我校学生在将来的工作岗位上更有竞争力,作者对《煤化工》课程的教学大纲、教学内容安排、教学方法和手段进行了一系列的探索和改革。

1.教学内容的相应调整

由于我校仅开设了煤化工课程,学生对煤化学相关的名词概念不了解,对于教学内容备感生疏。因此,我及时调整教学内容,制定适宜的教学大纲,首先穿插介绍一些煤化学相关内容,包括:煤的生成、煤的结构、煤岩学、煤的物理性质、煤的化学性质等内容。着重强调煤的分子结构理论,探究煤的结构与组成和性质之间的关联性,寻找组成和性质的变化规律。同时在教学中总结煤化学理论与煤化工的相关知识之间的联系,使学生对煤化工的相关知识有了深刻的认识,从而增强了对本课程的兴趣。其次是,对于煤化工课程的重点内容,如:煤焦化、煤的液化和煤的气化,做重点介绍。尤其对工艺原理,流程,以及设备装置的结构特点,结合图片和实例做细致具体讲述,使得学生对煤化工的重点知识有更加深刻的认识。既增加了学生学习的兴趣,又提高了其学习的积极性。

2.课堂教学方法多样化

考虑到三年级学生已经完成了对化学基础课程的学习,对于化学理论知识已经有了一定的认知。因此,在教学方法上,我将传统的以教师讲述为主的单一课堂教学模式,转变为讨论式、启发式的新型教学模式,让学生参与到课程的讨论中来。通过布置专业课题或就自己感兴趣的课题,让学生课下查阅相关资料,课上积极参与互动讨论,大胆提出自己的见解,突出学生的主体作用,发挥教师的导向作用,从而调动学生的学习积极性,提高学习效率,促进学生技能的全面提高。同时要强调的是,学生为查阅资料,准备材料花费了不少精力,教师须及时跟踪,认真批阅和讲评,从而提高学生的积极性。

3.充实并更新教材内容

现今,国际煤化工行业发展迅速,许多新技术、新成果不断被应用于生产之中。老的流程工艺逐渐被自动化程度更高的新工艺、新设备所取代。因此,在介绍教材上成熟老工艺流程的同时,要适当穿插与当今煤化学和煤化工发展前沿相关的内容,增加关于当今世界上的最新工艺、设备的讲述,使学生对当今新的工艺流程有更多的认识。因此对于教师而言,仅仅掌握教材上的内容是远远不够的,还需要时时跟踪当今煤化工发展的前沿理论,更好地充实自身理论水平,这样才能更好地激发学生学习的兴趣。另外,由于《煤化工》具有实践性较强的特点,教学过程中必须注意理论联系实际,把教学和实际生产过程有效结合起来,使学生既能在实践中加深对书本知识的理解,又能提高动脑、动手的能力。为此,根据学校周边厂矿企业生产实际,我们走访焦化厂,了解其生产工艺(备煤工艺,炼焦工艺,化产工艺,甲醇工艺,干熄焦工艺),并将具体生产工艺流程的相关知识增加到教学活动中,理论联系实际,使学生对实际工业生产有了更深刻的认知。既增加了学生的学习兴趣,又使学生对企业的生产流程有了更加清晰的认识,得到了用人单位的一致好评。

4.传统教学与多媒体教学相结合

煤化工课程内容涉及大量的设备图和工艺流程图,采用常规的板书,在黑板上画流程图耗时耗力,不能满足现代化教学的需要。此外,板书绘制的流程图为二维平面图,学生对设备构件的立体构型、工艺流程中原料和产品流向等没有完整的概念。学生理解起来非常吃力,教师讲授过程同样费力。引入多媒体教学可以有效地解决上述问题,实现教学目的。借助多媒体辅助教学软件,开发了煤化工多媒体辅助教学课件,尤其是工艺原理图、设备示意图,可以借助专业绘图软件直观、形象地向学生展现,可以帮助学生理解复杂的装置立体结构和工艺流程图,增加学生的学习兴趣及理解程度。此外,借助于网络上丰富的教学资源来充实课堂教学内容,在教学过程中根据具体需要,及时地向学生介绍国内外最新的煤化工生产工艺流程和技术等,并对国内外知名煤化工企业的最新动态、发展趋势需求等进行信息传递,使学生不仅加强和巩固了理论知识,增加了学习的积极性和主动性,而且提高了学生再就业环节中的适应能力和解决实际问题的能力,从而更好地服务于企业和社会。

总之,通过激发学生的学习兴趣、调整教学内容、结合煤化工研究的前沿理论、传统教学与多媒体教学相结合,能提高煤化工教学的质量,满足经济日益发展对创新型人才的需求。教师要想取得更好的教学效果,就要有创新意识和科研进取精神,不断完善教学内容,调整教学方式更好地为学生服务,提高教学质量。

参考文献:

[1]张香兰,王启宝.《煤化工工艺学》教学中问题启发式教学方法初探[J].化工时刊,2011,25(10):64.

[2]沈扑.《煤化工工艺学》课程的教改实践与探索[J].新课程研究,2010,177:37.

煤化工的工艺流程第5篇

关键词：选煤厂；选煤工艺；重介质选煤；煤泥水处理

0引言

选煤厂作为原煤产出后进一步深化利用的重要环节，对于煤炭资源的深化利用和中国煤炭产业的持续发展有积极意义。对于选煤厂而言，选煤工艺是其灵魂所在，不仅决定了选煤厂的生产方式、成本与工艺，更直接决定了产品的最终特性[1-2]。因此在选煤厂的工艺设计上，企业必须结合原煤特征和用户需求及自身设备规模等多个方面，真正实现工艺先进、科学、合理，从而拥有充分的前瞻性，为未来发展奠定良好的基础。

1选煤厂工艺流程设计

选煤厂选煤工艺流程的设计上首先应明确选择原则与方式，通常包含下述内容：a)选择同原煤性质相匹配且技术可靠、稳定、有效的选煤方法与分选作业环节，这就要求针对原煤煤质资料的分析必须始终贯穿于整个工艺环节中；b)作业环节布设必须合理，有效避免重复性环节；c)煤、水、介质流程设置简单、高效，尽可能规避不良闭路；d)有效分选出满足用户使用要求的各种规格的产品；e)在保障产品质量的同时，尽可能提升精煤产率，实现经济效益和社会效益的最大化[3-4]。A选煤厂为典型的动力煤选煤厂，原煤处理设计值为12Mt/a，选煤厂主要产品有三种分别为：直径50mm~200mm的大块产品；直径25mm~50mm的中块产品；直径0mm~25mm的混煤产品。针对该选煤厂所使用原煤特征，其洗选工艺应当重点侧重三个环节：a)原煤分级。由于选煤厂所用原煤水分含量高，煤质软，原煤分级将是整个工艺设计中的重点之一。参照当地其他选煤厂实践经验，所用原煤分级筛为高振幅多段圆运动博后筛，其对该地区原煤的分级有良好的适用性；b)重介分选系统。选煤厂所处矿区原煤内部灰分含量较低，原煤通过初步洗选排矸流程，其灰分便可缩减至15%以下。但是，矿区各主要可采煤层的伪顶、伪底及局部夹矸岩性均为易泥化的岩层，因此在选煤方法的设计上应注重降低此生煤泥量。基于此，该选煤厂选用重介质浅槽分选机进行分选作业；c)煤泥水系统。煤泥水系统是确保选煤厂高效运转的重要环节，同时也是制约选煤厂能力发挥的关键环节，尤其是入选原煤存在较重泥化现象的选煤厂更应对其高度重视。A洗煤厂针对这一问题，考虑自身原煤泥化现象突出的实际情况，分析确定自身煤泥水系统选用两段浓缩、两段回收的工艺。该工艺的本质是借助第一段浓缩设备与粗煤泥脱水设备实现对直径小于0.45mm的煤泥进行最大化回收，同时大幅降低压滤机入料量，确保该工艺固液分离彻底，从而实现煤泥水循环过程的良性化，达成低浓度或清水洗水的目标[5]。综合上述设计分析，A选煤厂选煤工艺应为：13mm~200mm块煤选用重介浅槽分选、0mm~13mm末煤不分选的工艺。煤泥的回收采用两段回收，一段为沉降离心机脱水回收；二段为压滤机回收。

2选煤工艺主要设备分选原则

设备选型与计算为选煤厂工艺设计的核心环节之一，其对选煤厂建成后的运行状况有直接影响。在设备选型中应遵循下述几点原则：a)设备型号及台数的选择必须同所设计选煤厂厂型相配套，优选技术可靠、运行稳定、高效低能、处理量适宜的设备型号，尽可能降低各环节所用设备台数，增加并行运行系统数量[6-7]；b)设备类型选择应当同矿区煤质特征相吻合，并最大化满足不同客户的不同质量需求；c)全厂设备的选择应尽量选取同系列、同类型的产品，以便后期设备维护管理，方便及时补充设备零部件，实现设备运行持续进行；d)不同环节的处理能力与不均衡系数应结合洗煤厂具体状况，在参照国家《选煤工程设计规范》的基础上加以确定。同时，考虑到煤泥水系统对整个洗煤厂处理能力的影响，应当在设计时预留部分富裕能力，为后期扩建奠定基础。

3工艺布设

在确定选煤厂工艺流程与主要工艺设备后，工艺布置便成为选煤厂设计水准高低的主要评判标准。在工艺设置上，工厂应当以便于生产管理与作业操作为基础着手点，确保整体配合上的高效性。

3.1地面工艺布置

工艺的总体布设应当在主要生产建筑物构建完备的基础上开展。在煤流走向的设计上应便于原煤入洗并满足产品结构要求的相关规定，遵循简洁、顺畅的基础原则，尽可能减少中转环节，实现少占地的工艺布设目标。与此同时，在整体设计上，还应充分考量选煤厂未来发展需求，以工艺总体平面布设为核心开展工业场地平面布置，确保厂区功能划分清楚、明确。

3.2厂房设置

参照工艺平面布设及工艺流程设计，在便于日常管理的原则下进行主体厂房布置。伴随选煤工艺技术持续发展，模块化厂房成为厂房布置的主流技术，其主要特点为：作业环节单一化、设备大型化、系统模块化、全厂规模化，不仅整体布设格局紧凑，同时占地小，投资成本低。A选煤厂主体厂房布设在结合工艺设置和后期系统扩建需求的基础上，采用模块化厂房布设工艺，全厂划分为原煤分级、重介质分选与粗细煤泥回收三个模块，其中重介质洗选又进一步细化分三个小模块，每个模块洗煤能力为4Mt/a。

4结语

选煤厂作为原煤产出后的重要工序，是实现煤炭深层次高效利用的重要环节。选煤工作作为选煤厂运行的关键核心，其设置的合理与否对整体运行效益有至关重要的影响。鉴于此，选煤厂的选煤工艺设计上必须充分结合所在区域原煤特点与客户使用需求，并在此基础上全面分析工艺技术，从而选出最为适宜的洗选工艺，为企业的良性发展奠定基础。

参考文献：

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煤化工的工艺流程第6篇

目前煤热解多联产已成为一项提高煤炭资源综合利用率的高新技术，是未来洁净煤主要的发展方向.以煤热解为核心的多联产工艺已成为我国煤炭利用的主要途径，通过煤热解多联产技术可有效地将煤炭化工和电力工业结合起来，不仅解决了煤炭利用率低下、化工产品制造成本高等问题，而且对我国的环境保护有着重要影响.介绍了国内外煤热解多联产工艺的研究状况，并对国内几种典型的煤热解多联产工艺进行了评述，总结了当前煤热解多联产工艺的优缺点和主要发展方向.

关键词：

煤热解； 多联产； 洁净煤

中图分类号：TQ 523.2 文献标志码

：A

Development of the poly-generation technology based on

coal pyrolysis in China

HU Yuan， FENG Li-bin

（Faculty of Energy and Metallurgical Engineering， Kunming University of Science

and Technology， Kunming 650093， China）

Abstract：

The poly-generation based on coal pyrolysis has become an innovative technology which helps to utilize coal in a clean and highly efficient way and is also the main direction of future development of clean coal utilization.This technology has also become one of the main ways for coal utilization in China.By the poly-generation technology based on coal pyrolysis，the coal chemical industry and the electric power industry can jointly solve the problems in current coal utilization，such as low utilization rate of coal，high production costs of chemical products，and emissions of pollutants.In this paper，the state of the research efforts on the poly-generation technology based on coal pyrolysis at home and abroad was introduced，and typical domestic technologies were compared and discussed.A summing up of the advantages and disadvantages of the poly-generation technology based on coal pyrolysis was made and the main development direction of the technology was discussed.

Key words：

coal pyrolysis； coal poly-generation； clean coal technology

目前，我国面临着非常艰巨的节能减排任务，其中煤炭产业的责任尤为艰巨，煤直接燃烧带来的环境问题至今无有效根治的方法[1].因此，如何大力发展煤炭的洁净利用是需要面对的重要问题.以煤热解为基础的多联产技术则可通过煤炭气化，产生工业燃料、民用煤气、化工产品、氢气等产品，这种高效洁净的煤炭转化方式既可降低煤直接燃烧产生的环境污染，又可充分利用煤炭中具有经济价值的元素成分[2-4].这样既能满足环境要求、市场的需求以及应对我国能源供应紧张问题，又符合国家提出的节能减排方针和可持续发展的政策[5].

根据反应气化炉装置和采用的热载体性质不同，煤热解多联产工艺技术可分为流化床、移动床、熔融床、气化床等工艺[6].国内外学者对此进行了大量的研究，而且大部分已进行了工业性试验.国外具有代表性的工艺有美国的Garrett工艺[7]、Toscoal工艺[8-9]、德国的鲁奇和鲁尔公司开发的LR工艺[10].本文就国内几种典型的以煤热解为基础的多联产工艺进行介绍和评述.

1 国内典型的煤热解多联产工艺

1.1 大连理工大学DG工艺

我国起步较早的煤热解工艺是大连理工大学开发的新法干馏DG工艺[11]，其流程示意图如图1所示.该工艺主要装置有煤处理系统、干馏系统、固体热载体提升和回收系统.它以热解产生的半焦作为热载体，将热载体与原料煤在混合器里混合，发生低温快速干馏反应；产生的气体经分离后作为煤气；一部分半焦进入半焦提升管下部燃烧，一部分回收继续作为热载体[12].利用该工艺对国内许多褐煤进行了试验，得到的半焦活性好、焦油量和煤气产量较高.该工艺已在煤处理量为10 kg·h-1的连续装置上对20种褐煤和油页岩进行了热解试验，并建立了可处理褐煤能力为150 t·d-1的工业试验装置[13].

1.2 济南锅炉厂热电煤气多联产工艺（BJY工艺）

循环流化床可适应多种煤的燃烧，可利用炉内的循环高温热灰作为热载体，不需要额外提供加热热载体所需的热量[14]，因此目前基于循环流化床的固体热载体煤热解工艺逐渐受到重视.济南锅炉厂开发的以循环流化床高温热灰为固体热载体的煤热解多联产工艺[15]如图2所示.该工艺将两个循环流化床有机结合，利用高温热灰作为固体热载体气化煤粉得到煤气等产品.主要阶段为流化床热解和半焦气化阶段、半焦燃烧阶段、气体冷却阶段和气体收集净化阶段.在煤处理量为150 kg·h-1的热态试验装置上利用该工艺对5种煤种进行试验，并以此为基础，在1995年通过和北京水利电力经济研究所等单位合作在辽源市建立了处理煤量为6.5 t·h-1的工业试验装置，并进行了多项工业性试验[16].

1.3 中科院过程工程研究所“煤拔头”工艺（BT工艺）

“煤拔头”是中国科学院郭慕孙院士提出的新型煤炭转化技术.该技术通过与循环流化床的有机结合，在低温情况下不添加任何催化剂，采用温和的热解方式提取煤炭中气体和化工产品，实现油、热、煤气和电的多联产[17].“煤拔头”工艺[18]流程如图3所示.该工艺也是利用循环流化床中的高温热灰作为热载体，通过和煤粉原料的混合，进入下行管.煤粉在向下流动时，利用高温热灰实现对煤的快速热解，使其析出挥发分.然后热解产物进入气固分离器，分离后气体通过冷凝器冷却，得到焦油和煤气.而产生的半焦和热灰被送回循环流化床锅炉内进行燃烧，产生的水蒸气用于供热和发电[19].目前基于该工艺已建立了煤处理量为8 kg·h-1的装置[20]，并与哈尔滨工业大学能源科学与工程学院合作进行了中试.

1.4 浙江大学循环流化床热解联产工艺（ZDL工艺）

浙江大学循环流化床热解多联产技术工艺[21]是将循环流化床锅炉和气化炉相结合，在一套系统中实现电、气、热和焦油的联合生产[22].图4为其工艺流程图.先将煤粉送入气化炉内热解，产生的高温煤气一部分送入循环流化床锅炉作为流化介质，一部分经过冷却、净化、提纯后变为净煤气作为工业用气.在提纯过程中又可回收优质的焦油、苯的化学产品[23].其中，气化炉内热解所需的热量是由循环流化床锅炉内的高温热灰提供.此外，在气化炉中热解产生的半焦和高温热灰被送入流化床锅炉燃烧，产生的蒸汽用于供热和发电.在此基础上，浙江大学已和淮南矿业集团合作开发了12 MW煤热解多联产装置，并于2007年投入运行.

2 国内几种工艺的比较

本文从煤炭热解的原料产品、煤炭热解技术原理以及煤热解多联产技术优缺点等方面对国内几种煤热解多联产工艺进行了比较[24-27]，结果如表1～3所示.

3 结论

（1） 目前国内以煤热解为基础的多联产工艺所用的煤种大多为不黏结煤或弱黏结煤，基本采用煤粉进料的方式.从环境保护、国际能源现状和社会经济效益等方面考虑，煤粉热解技术是今后洁净煤技术最有前景的发展方向.

（2） 以热解为基础的多联产工艺的发展趋势是采用连续式、大规模、内热式循环流化装置.考虑到资源的综合利用，热载体因传热速度、热量利用等原因，大多为固体热载体半焦或循环热灰.考虑到焦油等产品的收率，各种工艺的最优操作温度大多为500～600℃.在快速热解方面，快速热解可在短时间获得产品，并抑制焦油的二次裂解，加氢热解将成为进一步研究开发的重要方向.

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煤化工的工艺流程第7篇

【关键词】选煤；重介质选煤

在我国能源消费结构中，煤炭作为主要能源的格局短时间内不会改变。随着可持续发展战略的实施，人类越来越重视保护生态环境和节约能源。而对煤炭行业也是如此也向我们提出了新的挑战和要求，那就是大力发展洗选工艺，走煤炭综合利用、能源清洁生产的道路。随着我国洁净煤技术发展战略的实施，我国的原煤入选比例逐年提高，目前原煤入选量已达到11亿t，约占原煤生产总量的43%以上。重介质选煤方法脱颖而出，它以分选效率高、对煤质适应强、可实现低密度分选、操作方便、容易实现自动化的优点，深受到选煤业的重视。

1、在我国重介质选煤技术的发展概况

煤炭洗选利用是煤炭生产和综合利用的重要环节，是实现煤炭清洁生产、节能减排、可持续发展的前提条件。我国从事重介质选煤技术的研究起步于20世纪50年代中期，“十五”期间，在政策引导和市场拉动下，我国的重介质旋流器选煤技术发展迅速，开发了具有自主知识产权的新工艺、新设备，为重介质选煤技术的推广应用和煤炭企业经济效益的提升作出了贡献。近年来，我国重介质选煤技术创新在简化工艺系统、设备大型化、提高重介质旋流器人料上限、降低有效分选下限以及生产过程自动控制等方面取得了突破性成就，重介质选煤工艺流程也越来越简化，采用一套介质回收净化系统，实现了100～0mm原煤分级入选。目前，我国已经掌握了重介质选煤技术，能自行设计大中型重介质选煤工艺的选煤厂。尤其是在重介质旋流器选煤技术方面，自主研制开发了一系列大直径的三产品重介旋流器，某些技术和指标已经达到或者超过世界领先水平。为生产现场广泛采用重介质选煤法，降低基本建设投资和生产费用，迅速提升我国重介质选煤入选比例，促进了重介质选煤技术的推广应用，提升了煤炭企业的经济效益、社会效益和环境效益起到了重要作用。

2、重介质选煤设备的发展

为了满足煤炭需求的增加，解决原煤质量贫、细、杂的现状，当前选煤设备的研制开发，主要朝着增大设备处理能力、提高分选效率的方向发展。根据分选原理的不同，重介质选煤设备主要分为两类：第一类是重介分选机，是在重力场中分选；第二类是重介质旋流器，是在离心力场中分选。

2.1重介质分选机

我国已经研制出双锥形重介分选机、斜轮重介分选机、立轮重介分选机。斜轮重介分选机是由分选槽、斜提升轮、六角轮、传动装置等部件组成，其优点有：分选效率高；悬浮液的循环量少，密度比较稳定；分选粒度范围宽，上限可达1000mm。立轮重介分选机的分选机理与斜轮分选机基本相同，不同的地方是：立轮分选机的提升轮垂直安装在分选槽内，分选时采用水平流和下降流，即合格悬浮液从给料端以水平方式给人分选机，在分选槽底部的排料闸门排出部分悬浮液。立轮分选机具有布置紧凑、传动简单、提升轮耐磨损、维修量小、占地面积小、制造容易等优点[2]。实践经验表明：重介分选机具有分选精度高、分选效果好、分选粒度范围宽、处理量大等优点，适用于块煤的主、再选和排矸作业。

2.2重介质旋流器

我国从1965年开始研制开发重介旋流器，重点是扩大旋流器的入料上限和降低分选下限。多年来，经科研人员的努力，现在旋流器的人料上限已经达到50mm，分选下限已降到0.04—0.05mm，基本实现50～0mm不脱泥全部入洗。重介质旋流器选煤的优点：分选粒度范围宽，分选效率高，工艺流程简单，投资少，操作方便，容易实现自动化，处理能力大等同。

3、几种典型的重介质选煤工艺流程

人选原料煤粒度及产品结构不同，重介质选煤工艺有多种，分选效果也各不相同。以下介绍了三种选煤行业中种目前应用较成功的重介质选煤工艺流程。

3.1跳汰粗选一重介质旋流器精选工艺

20世纪90年代，我国设计的兴隆庄选煤厂、桃山选煤厂、盘北选煤厂、北岗选煤厂等采用该工艺流程；该工艺适合于原煤可选性好，用跳汰方法可以实现分选的选煤厂。优点是采用跳汰机预先排矸，可以降低矸石对重介质旋流器分选效果的影响，减少重介质分选的入料量和旋流器的磨损，且精煤产品质量高；缺点是工艺流程复杂，设备种类台数多，中煤里损失一部分精煤因此精煤产率低。

3.2两产品重介质旋流器分选工艺

两产品重介质旋流器分选工艺流程是重介质分选工艺的基本形式，先用低密度旋流器分选出精煤与重产物，然后再将重产物送人高密度旋流器分选出中煤和矸石。此工艺主要应用于原煤可选性较好、中煤含量较低及要求精煤灰分较高（如动力煤）的原煤分选。因为各厂普遍存在中煤，所以两产品重介质旋流器分选工艺在实际生产中应用较少。此外，该工艺介质回收流程较复杂，管理不方便。

3.3三产品重介质旋流器分选工艺

三产品重介旋流器是由一台圆柱旋流器和一台圆锥旋流器串联组成。第一段为主选，采用低密度悬浮液分选，选出精煤和再选人料，同时由于悬浮液的浓缩作用，为第二段准备了高密度悬浮液。第二段再选，分选出中煤和矸石。该工艺可用单一低密度重悬浮液一次分选出精煤、中煤、矸石三种产品，节省了一套高密度重悬浮液的制备、输送、回收系统，简化了工艺流程，减少了设备台数，节省厂房空间，便于生产管理。该工艺有两种形式，即有压给料和无压给料三产品重介质旋流器分选工艺。无压给料分选工艺以其流程简单、操作方便、基建投资低等优点，被新建厂或改造厂普遍看好，并得到推广应用。目前采用该工艺的选煤厂总设计能力超150Mt/a，约占我国选煤能力的20%以上，并成为我国选煤厂主要的选煤工艺并推广使用；缺点是采用三产品重介质旋流器分选虽然可以降低基建投资和运行成本，该工艺对中煤密度的调节比较困难。

煤化工的工艺流程第8篇

关键词：选煤厂设计 弛张筛 分选下限 工艺

中图分类号：TD948 文献标识码：A 文章编号：167-098X（2014）11（c）-0072-02

国投哈密一矿选煤厂位于新疆吐-哈煤田大南湖矿区，为国投哈密能源开发有限国投哈密一矿配套选煤厂，主要入洗国投哈密一矿生产的原煤，属于矿井型选煤厂，地处新疆哈密市190°方向40 km处，设计总生产能力为12.0 Mt/a。此外，选煤厂设置了4.00 Mt/a外来煤系统作为配套电厂的储煤、备煤系统。作为矿区建设的配套工程，笔者结合国投哈密一矿选煤厂扩建、改造及新建项目的设计实践，谈谈适合国投哈密一矿选煤厂特点的选煤厂设计思路和模式， 希望对类似选煤厂的设计提供借鉴。

1 选煤厂洗选加工方案的选择

首先结合国投哈密一矿选煤厂矿区原煤特性和产品市场定位，确定合理的煤炭洗选加工方案，该煤田煤质属低灰（Ad平均8%左右）、特低硫（St，d平均低于05%）、中高发热量（Qnet，ar平均5500～6100kCal/kg）的41号长焰煤为主，个别煤层为31号不粘煤，经洗选后的煤炭产品具有中热值、含油等特点，各煤层原煤的物理抗碎强度较高（在78～94之间），含块率较高，且对二氧化碳反应性大于70%、具有良好的化学活性和热稳定性，是理想的工业动力用煤。基于以上市场定位，为保证最大的经济效益，笔者建议在混煤满足配套电厂用量的基础上，应尽量多生产洗精煤销往内地。

2 洗选加工筛分下限的选择

该煤田煤质水分相对最低，发热量通常保持在3700 kcal/kg，由于国投哈密一矿选煤厂末原煤主要供附近配套电厂作燃料，配套的2×660 MW电厂耗煤量约4.4 Mt/a。因此，对此原煤的洗选加工以稳定发热量为主要目的，根据筛分资料计算，若分选下限确定为13 mm，一年的混煤产量约为4.68Mt，略高于配套电厂年耗煤量，再考虑为保证混煤发热量大于3700 kcal/kg所掺入的末精煤，国投哈密一矿选煤厂混煤量多于配套电厂的年耗煤量。若块分选下限确定为30 mm，一年的末原煤产量为7.45 Mt，再考虑掺入的粗煤泥和为保证发热量配入的精煤，原煤30 mm分级时混煤的产量将大于8.0 Mt/a。基于国投哈密一矿选煤厂矿区原煤特性和产品市场定位，该文建议应采取块煤洗选后与末煤混合的洗选方案，且应尽量降低分选下限，分选下限定为13 mm较为合理。

3 工艺流程的优化设计

针对国投哈密一矿选煤厂原煤灰分低、含块率高的特点，在洗选工艺的选择上重点从简单、可靠、高效的目的出发，设计出原煤筛分系统、块煤洗选系统、煤泥回收系统和介质回收系统为一体的选煤厂工艺流程。使其符合国投哈密一矿选煤厂矿区原煤特性和产品市场定位。根据块煤洗选后与末煤混合的洗选方案和洗选加工筛分下限的选择方案，选煤厂工艺流程设计如下：原煤筛分系统采用50～13 mm块煤洗选，-13 mm末煤不分选。同时预留后期-13 mm末煤洗选接口。块煤洗选系统的煤泥采用粗细煤泥分别处理的方式，3～0.25 mm粗煤泥采用煤泥离心机脱水回收；-0.25 mm细煤泥采用快开隔膜压滤机脱水回收。

4 国投哈密一矿选煤厂设计浅析

针对国投哈密一矿选煤厂原煤性质和产品定位，在加工方案和选煤方法确定后，进一步对系统工艺设计和工艺布置进行优化，国投哈密一矿选煤厂典型工艺流程见图1所示。该文主要在以下方面进行了有益的探索：

4.1 洗选系统系统化

洗选系统单系统化、作业环节单机化为减少系统中间分配转载环节、减少厂房体积、降低工程造价和降低管理控制难度奠定基础。在充分考虑原方案的基础上，根据工艺布置优化设计原则，该文对国投哈密一矿选煤厂地面工艺布置做了如下优化。

将筛分车间和压滤车间联合设置，块煤洗选车间单独布置。使得矿井原煤可直接上原煤仓储存，也可经转载后进入原煤储煤场储存。矿井原煤从原煤仓下运至筛分压滤车间，在筛分压滤车间首先进行150/30 mm分级，+150 mm大块煤经手选除杂后破碎至-150 mm与筛下的150-30 mm混合，既可进入浅槽分选系统，也可破碎至-40 mm直接作为产品，筛下-30 mm 经弛张筛进行13 mm分级，30～13 mm块煤与150～30 mm混合后进入主厂房进行洗选，-13 mm筛末煤直接由筛分破碎车间运至产品仓储存。外来原煤自原煤储煤场运至筛分压滤车间，经通过式破碎机后给入香蕉筛进行30 mm分级，+30 mm块煤进入主厂房洗选，-30 mm筛末煤直接由筛分破碎车间运至产品仓储存。方案优化后，将主厂房与筛分压滤车间分开布置，优先施工筛分压滤车间，通过采用高热值原煤在筛分压滤车间经筛分破碎处理后直接作为电厂燃料的方式，在选煤厂主厂房等主要工程未完工的情况下，可实现提前向电厂供煤。

4.2 工艺流程设置市场化

工艺流程设置充分考虑其灵活性、应该适应市场变化、实现工艺流程的市场化。该煤田煤质水分较高，达到18%，发热量通常保持在3700 kcal/kg，由于国投哈密一矿选煤厂末原煤主要供附近配套电厂作燃料，配套的2×660 MW电厂耗煤量约4.4 Mt/a。因此，对此原煤的洗选加工以稳定发热量为主要目的，根据筛分资料计算，若分选下限确定为13 mm，一年的混煤产量约为4.68 Mt，略高于配套电厂年耗煤量，再考虑为保证混煤发热量大于3700 kcal/kg所掺入的末精煤，国投哈密一矿选煤厂混煤量多于配套电厂的年耗煤量。若块分选下限确定为30 mm，一年的末原煤产量为7.45 Mt，再考虑掺入的粗煤泥和为保证发热量配入的精煤，原煤30 mm分级时混煤的产量将大于8.0 Mt/a。基于国投哈密一矿选煤厂矿区原煤特性和产品市场定位，本文建议应采取块煤洗选后与末煤混合的洗选方案，且应尽量降低分选下限，分选下限定为13 mm较为合理。

4.3 工艺流程设置配套化

针对原煤湿和粘的特性，国投哈密一矿选煤厂设定的分选下限定为13 mm，由于13 mm筛分作业（块末煤分级）必须选用具有更高激振力和更快激振加速度的筛分设备，如弛张筛、博后筛。从筛分物料具有的湿度大、粘性大的特性比较（如下表所示），弛张筛比博后筛更有优势。弛张筛和博后筛性能对表见表1。

通过上述分析，可以看出，工艺流程设置配套化非常关键，对于13mm分级而言，弛张筛相对于博后筛、香蕉筛在各个方面具有较大的优势，因此，工艺流程设备的选择采用弛张筛。

4.4 配套系统工艺选择注重发挥设备特性， 为简化系统创造条件

（1）选择双层脱介脱水筛（上层筛缝30 mm和下层筛筛缝1.5 mm）对精煤进行脱介、为块精煤（150～30 mm）和末精煤（30～1.5 mm）进行分级。

（2）块精煤既可破碎至-40mm后作为末精煤产品，也可进一步分级为洗大块（+80 mm）和洗中块（80～30 mm）；30～1.5 mm末精煤经末煤离心机脱水后，作为末精煤。

（3）脱泥筛筛下-3 mm煤泥水进入煤泥旋流器浓缩分级，底流（3～0.25 mm粗煤泥）经过振动弧形筛、煤泥离心机脱水后掺入末原煤中作混煤产品；

（4）分级旋流器溢流和振动弧形筛筛下水（-0.25 mm细煤泥）自流至浓缩机，浓缩机底流采用快开隔膜压滤机脱水处理。

（5）压滤机滤液返回浓缩机，煤泥离心机离心液进入煤泥水桶，浓缩机溢流作为循环水重复使用。

（6）选用合理的介质添加和密度控制工艺，块精煤、块矸石脱介筛筛下合格介质自流入合格介质桶，用泵送至重介浅槽分选机循环使用。部分分流的合格介质与脱介筛筛下稀介质自流进入稀介桶，用泵送至磁选机，经磁选机回收的精矿返回合格介质桶，磁选尾矿做脱泥筛冲水使用。

4.5 合理确定厂房设计

厂房优化传统全钢结构， 根据新疆昼夜温差较大，干燥及冬寒夏热的气候特点，采用钢筋砼框架结构，合理压缩检修空间， 以达到降低工程造价、缩短建设工期，提高厂房使用寿命的目的。

（1）主厂房采用钢筋砼框架结构，浓缩池就近设置， 对全厂煤流走向、煤仓直径及预留浓缩车间接口等进行了优化，优化后的总平面具有“煤流顺、转载少、系统活、功能全”等特点。

（2）在保证合理检修空间基础上， 尽量压缩闲余空间，根据工艺需要选择建筑模数， 形成既有别于模块式布置又不同于传统钢框架布置的新型厂房布置形式。

（3）设备布置采用分层方式，各车间工艺布置合理，空间利用率高，生产管理方便。主要设备上方均配置有天车、电动葫芦、单轨行车和手拉葫芦及大型提升孔，可保证设备的检修操作空间，工艺调整控制灵活顺畅，能满足各种调整需要。

4.6 设备选型和配置

选用先进、可靠和大型化的设备是简化生产工艺、降低管理难度及生产成本的基础。近年来，随着国内外选煤机械设计加工水平的提高，也为该目标的实现创造了条件。

4.6.1 配套附属设备优质化

配套附属设备的优质化为降低设备故障率、降低使用维护成本提供了保证。

5 结语

国投哈密一矿选煤厂在现代化洗煤厂设计方面的探索和实践证明：

（1）从自身原煤的特性出发确定合理的市场定位，选择合理的洗选方案，能够使大型选煤厂更加适应市场需求。

（2）优化工艺设计和布置，提高工艺设计和系统灵活性，是动力煤选煤厂建设过程中需着重考虑的因素，能够大大提高选煤厂的作业效率。

（3）合理的厂房设计，不仅要适用当地的气候因素和选煤厂使用需求，还要尽可能的降低工程造价、缩短建设工期，提高厂房使用寿命。

（4）走设备大型化、优质化的道路，提高设备可靠性，是大型选煤厂简化生产工艺、降低管理难度和生产成本的有效途径。

参考文献

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煤化工的工艺流程第9篇

关键词：旋流器；选煤技术；煤炭资源；原煤入选率；选煤厂 文献标识码：A

中图分类号：TD94 文章编号：1009-2374（2015）06-0058-03 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.0456

在工业燃料、化工燃料、民用燃料对煤炭需求越来越大的今天，提高煤炭的入选率尤为重要，这不但是煤炭企业发展的要求，也是提高我国煤炭资源利用率的需要。目前，我国的煤炭总储量约为5.6万亿吨，占一次能源储量的90%，但是我国的煤炭资源的入选率过低，不利于我国煤炭企业的继续发展，因此，采用科学、合理、高效的选煤技术成为提高我国煤炭利用效率的

关键。

1 旋流器选煤技术的现状

在选煤技术的发展过程中，我国的选煤工业已经取得了较为突出的成绩。由多种选煤工艺联合分选的选煤技术工艺格局已经形成。在选煤技术发展初期以水介质跳汰机为主要分选设备的工艺配置具有较强的优势，但其配置难以高效完成选煤，设备的效率低、成本高、投入高。而目前的旋流器技术则更加灵活高效，并且投入的成本较低。在很多选煤厂都已经投入了多种旋流器进入到生产中，促进对原煤的分选以及再处理。

而在“九五”攻关课题研究之后，我国的重介质选煤技术已经接近国际先进水平，但是对于大型机械无压给料三产品重介质旋流器的研发仍需要不断简化相关的技术及工艺设备，这还需要进一步的研究与讨论。

2 旋流器的结构及工作原理

旋流器是一种结构非常简单、无运转部件、低成本的选煤设备。旋流器是利用阿基米德原理，即颗粒在离心力场中产生离心沉降而进行分选的设备，本身没有运动部件，结构也非常简单。其基本工作原理是：固液悬浮液在一定的压力下从进料口切线给入旋流器，在柱段器壁的导流作用下，悬浮液强烈旋转，并同时沿着器壁向下做螺旋运动，形成向下的外旋流；外旋流在向下的运动过程中，由于锥段渐渐收缩，流动阻力增大，到达底流口附近后，迫使外旋流中除部分流体从底流口流出外，大部分流体转而向上运动，在内部形成向上的回流，即内旋流，并从溢流管流出。因此，旋流器内的流体流动呈双螺旋结构模型。在旋流器内的旋转流场中，悬浮液中密度大的颗粒在离心力的作用下容易沉降到器壁附近，并随外旋流在底流口附近排出；密度小的颗粒由于沉降速度较小，来不及沉降到器壁，则随着大部分液体形成的内旋流而从溢流排出，这样，悬浮液中的不同密度组分得到了分选。

若所有的物料为同一密度，则旋流器中的颗粒较粗的部分就会先移到旋流器的口壁，从旋转器的底流口出来，沉降速度比较低的颗粒则会随着溢流管排出，这就是浓缩与分级旋流器工作的原理及过程。

在旋流器中，需要分选的物料一般停留时间较短。所以，旋流器对于周围的环境以及物料的要求较为严格，例如物料颗粒的大小、物料的浓度、入料的压力等等。这些因素都会对旋流器造成一定的影响。但是，每一种旋转分选设备都有各自工作的条件，因此，需要根据不同旋流器的型号、适用条件，选择合适的操作设备进行操作。

3 旋流器选煤技术的特点及应用

旋流器设备具有成本低、高效运转等特点，在选煤技术应用方面，旋流器选煤还具有旋流器结构多样化、工艺流程组合化的特点，因此这几年旋流器在选煤应用方面得到了大力推广。

3.1 多样化的旋流器结构

根据市场需求、自身结构特点、工业需求等方面要求分为多种产品。例如，两产品重介质旋流器、三产品重介质旋流器、四产品重介质旋流器等。除此之外，按照旋流器中不同的物料还可以分为有压旋流器与无压旋流器两类。

3.2 组合化的选煤工艺

针对不同的原煤特点以及产品的结构特点，可以通过旋流器对原煤进行多种工艺的组合，选择出需要的种类。在选煤的过程中，旋流器可以综合原料煤脱泥、煤泥重介、回收、浮选等工艺对原煤进行筛选，以取得高产出的效果。通过对旋流器使用，可以选择出不同条件的煤质。

3.2.1 双供介旋流器。双供介旋流器适用于大型化的生产。在大型选煤厂中可以对不同选性、粒级的物料进行分选，这样物料才能更好地克服干扰和介质的作用。随着旋流器直径以及旋流器内循环量的加大，需要不断加大旋流器内的压力。通过加大旋流器内的入料压力从而更好地实现分选效果。在双供介旋流器中入料口都为渐开线式的矩形结构。按照不同的循环量，两个供介口的设计比两个供介口更加节能。

3.2.2 三产品重介质旋流器。三产品重介质旋流器是一种效率极高的选煤设备。它具有非常高效的分选率，并且可以调节分选的范围。并且三产品重介质旋流器对各种煤质的适应性较强，比较容易实现自动化控制。对难选煤的分选效率可以达到95%。在三产品重介质旋流器中，可以产生较大的生产力。三产品重介质旋流器还具有比较稳定的特性，可以灵敏地自我调节和控制，精度较高。另外，此旋流器的设计工艺比较简单，能够将精煤、混煤、矸石一次分选出来，所以可以分级作业，有利于节约成本，提高生产率。

4 在旋流器中选煤技术的应用流程

对于选煤技术中的旋流器来说，根据不同的燃煤需求、不同的煤种、不同的产品结构、不同的介质选择不同的选煤工艺，通过不同的工艺选择适宜的、科学的旋流器选煤工艺流程。

4.1 分选块煤跳汰机及分选末煤重介旋流器

在这个旋流器的工作流程当中，需要对煤种进行脱泥，从而减少了重介的入选率，又能够进一步提高对末煤的分选效率，提高对煤炭的回收利用效率。这种块煤跳汰机、末煤重介旋流器的工作流程主要应用于传统的的选煤厂，因为块煤跳汰机、末煤重介旋流器的工作流程过于复杂，不便于管理。

4.2 分选块煤重介分选机及分选末煤重介旋流器

在这个流程过程中，块煤重介分选机及末煤重介旋流器对于难以分选的煤具有较大的效果。尤其是对于难选煤中煤泥含量过大、容易破碎的块煤来说，分选效果更佳。另外，块煤重介分选机及末煤重介旋流器还可以对有特殊要求的选煤具有突出的分选效果。块煤重介分选机及末煤重介旋流器的分选能够有效地解决混合分选末煤效率较低的问题。

4.3 再选跳汰主洗及两产品旋流器

再选跳汰主洗及两重介旋流器的应用流程主要应用于大型选煤厂，跳汰机的工作流程可以筛选出纯度较高的矸石，从而可以使得进入重介旋流器的焦煤降低入选率。通过双产品旋流器可以在一定程度上大大降低选煤的投入，有利于灵活控制。再选跳汰主洗及双产品旋流器的工艺技术可以对精煤选煤的效率提升5%作用。但是，由于跳汰将纯研排出之后，大大增加了入料的分选密度，所以加大了可选性的难度，使得煤质的悬浮密度变化较大，造成了煤质选择质量与产品的波动与变化。

4.4 分选三产品重介质旋流器

分选三产品重介质旋流器的工艺流程主要是选择无压三产品重介质旋流器与有压三产品重介质旋流器对煤块进行筛选。通过无压三产品重介质旋流器与有压三产品重介质旋流器能够一次性地筛选出中煤、精煤、研石三种产品。这种工艺设备的流程较为简单，容易作，从而能够大大降低选煤厂的资金投入，产出率较高。但是对于一些煤质较为突出的煤块分选来说，比较难以控制一段、二段煤质密度的分选。

4.5 分选小直径重介质旋流器

分选小直径重介质旋流器的工艺技术主要就是针对较难选择的粉煤进行分选，尤其是粉煤的直径小于0.5mm。采用小直径重介质旋流器可以取得比较好的分选效果。通过此工艺流程可以进一步筛选出离心系数较高的粉煤颗粒，使得粉煤颗粒受到较大的分选力。所以，经过小直径重介质旋流器能够使得粉煤颗粒更快地被分选出来。

5 结语

随着我国工业燃料、化工燃料、民用燃料对煤炭需求越来越大，提高选煤厂煤炭的入选率尤为重要，这不但是煤炭企业发展的要求，也是我国不断提高煤炭资源利用率的需要。目前，在选煤技术的发展过程中，我国的选煤工业已经取得了较为突出的成绩。在选煤技术发展初期以水介质跳汰机为主要分选设备的工艺配置具有较强的优势。但其配置难以高效完成选煤，设备的效率低、成本高、投入高。而目前的旋流器技术则更加灵活高效，并且投入的成本较低。在很多选煤厂都已经投入了多种旋流器进入到生产中，促进对原煤的分选以及再处理。因此，旋流器在选煤应用方面得到了大力

推广。

根据市场需求、自身结构特点、工业需求等方面要求分为多种产品。在选煤的过程中，旋流器可以综合原料煤脱泥、煤泥重介、回收、浮选等工艺对原煤进行筛选，以取得高产出的效果。通过对旋流器使用，可以选择出不同条件的煤质。例如，双供介旋流器与三产品重介旋流器。对于选煤技术中的旋流器来说，根据不同的燃煤需求、不同的煤种、不同的产品结构、不同的介质选择不同的选煤工艺，通过不同的工艺选择适宜的、科学的旋流器选煤工艺流程。例如，分选块煤跳汰机及分选末煤重介旋流器、分选块煤重介分选机及分选末煤重介旋流器、再选跳汰主洗及双产品旋流器、分选三产品重介质旋流器、分选小直径重介质旋流器等。通过这些科学、合理、高效的选煤技术以及其工艺流程，促进我国煤炭的利用效率。

参考文献

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