复合式干法选煤技术的研究与应用论文

时间:2021-08-31

  新疆幅员辽阔、资源丰富,资料显示,煤炭资源储量已经超过了2亿吨,随着国家市场经济的深化,工业建设等对煤炭需求量逐渐增大,在过去的几年由于燃烧了大量劣质煤,不仅没有得到理想的能耗生产效率,反而加重了运输负担和环境污染。复合式干法选煤是我国独创的选煤技术,它完全摆脱了传统选煤方法中对水的需求,干法选煤不用水且工艺简单易操作,投入成本低且无污染,这也是干法选煤能在短短几年间备受关注广泛应用的重要原因。随着我国对可持续发展理念的不断强化,我们坚持发展洁净煤技术,干法选煤作为净煤源头需要更多的投入研究与实践,以高新技术解决目前存在的矛盾,创造更多的经济效益与社会价值。

  一、复合式干法选煤技术概述

  首先复合式干法选煤设备构成。干法分选机作为干法选煤的设备,主要有分选床、机架、风室、振动器等装置构成,其中分选床主要包括床面、挡板、格条等,风室位于床面之下,风由通风机提供,气流通过床面风口接触煤料。主要注意的是,吊挂负责悬挂分选床与振动器,通过吊挂可以任意调整分选床的角度。

  其次复合式干选煤技术原理。振动力与风力联合作用于分选床上的煤料,导致煤料形成按照密度分层,选定的煤料从送料机传输到给料口,这时的分选床上堆积一定厚度的煤料,床面震动,最下层的煤料与床面碰撞,在惯性的作用下,煤料翻动与挡板与背板之间,背板引导煤料向上运动,这样下层的煤料向两边滑动,上层的煤料开始向下运动,直到抵达最下层,再反复翻动,可见最上层密度小的煤通过挡板排除,剩下的做循环运动,这种不断翻腾的螺旋运动,推动物体向矸石方向移动。由于床面宽度越发减小,密度低的煤不断被送出,最后留下较大的矸石和硫铁矿。值得一提的是风力一方面促进煤料颗粒的松散,一方面与小颗粒形成混合基质,促进进一步提纯。

  二、复合式干法选煤技术的制约因素

  1.煤料性质的影响

  煤料有很多种,其中有一部分含水量较大,这里主要指外加水分,当含水量过大时,煤料颗粒的粘度逐渐提升,这样小颗粒与矸石形成粘连,煤料中的泥化矿物阻碍干选的精度。再有由于复合式干法选煤技术主要适合动力煤排矸,因此要求矸石密度需在一定范围内,通常煤与矸石以1.8mg/l密度为结点,当密度达标时,可称之为易选煤,目前我国大部分煤炭资源密度都能够保持在108左右,使用复合式干法选煤还是成效很大的。也有矸石含量较多的煤,我们知道矸石含量越高,灰分越低,这时干选的效果就更好,煤矸石中的低值煤对发电有极大促进作用。

  2.客户需求的影响

  用户根据对煤的不同用途,对煤的要求也是不同的.,通常要求有几种:第一通过排除矸石降低煤料中的灰分,从根本上提升发热量,这就要求干法选煤时排除矸石含煤越少越好;第二要求煤中低硫,由于硫的污染性较大,因此大部分客户都会有低硫的要求;第三针对劣质煤要进行回收,回收煤矸石中的碳,有利于减少环境污染同时促进企业效益的提升;第四排除的矸石与粉尘不进入煤场,这样有助于减少成本,且减轻对煤水泥化处理的负担,值得一提的是要与动力煤相适应,实现对部分未洗选煤的干法加工。

  三、复合式干法选煤技术特点及应用范围

  首先复合式干法选煤技术特点有:第一基本不用水,从这个角度看,干法选煤是个伟大的突破,尤其在新疆这样的干旱缺水且冬季寒冷的地区来说,意义重大;第二干法选煤不需要很大的投资,从基本建设看,甚至都不需要厂房,直接利用干法选煤设备就可以加工作业;第三生产成本低,通过计算可以清楚看到一吨煤的加工费在2元左右,且生产率可以达到200T/工;第三回收率高,与传统的水洗相比干法选煤不仅能够回收细粒级别的煤,更能回收煤尘,为降低污染起到保障;第四商品煤水分低,干法选煤借助风力对煤料中的水分做一定的清除,拖过脱水减少对热量的影响,保证煤的使用效率;第五可以根据客户需求加工不同灰分的产品,此技术能够保证满足客户的使用目的并实现一定的经济效益;第六对原煤水分基本没有要求,只要煤料能够松散的放置在机床上,就可以进行加工,即便有一定的水分也能在风力的作用下帮助去除,提高选煤质量;第七采用除尘工艺做到不污染环境,目前我们能够将粉尘控制在50mg/m2,是符合国家环保要求的;第八占地少投产快,机床不需要太大的面积放置,基础安装做好即可,干法选煤只要做好设备调试就可以进行加工作业,不需要太多复杂的步骤。

  其次应用范围主要包括动力煤排矸,有效降低商品煤内在灰分,通过风力作用脱水,提高原煤发热量等,除此之外还能有效的脱除铁矿硫,从各个方面满足客户需求,实现原煤高效实用价值的同时提升经济效益。

  四、复合式干法选煤技术的应用价值

  1.提高煤质量,解决需求与加工之间存在的矛盾

  新疆作为主要的煤炭产区,存在许多动力煤矿,其中煤料具备集矸石多、灰分高等特点,由于地域环境限制,采煤的条件通常较差,一般采煤都是纵向延伸,运输线长,需要转载,通过一系列机械化应用,煤料质量变差,这也是导致小颗粒含量增加、灰分增加的原因,这与客户的需求是相矛盾的,通过利用复合式干法选煤技术,能够排除矸石降低灰分,从根本上提高煤料质量,进而解决矛盾,满足各类客户需求。

  2.剔除劣质煤,缓解运输压力

  新疆地处西北边陲与主要的工业用煤区有一定距离,尤其针对东南沿海的地带,曾经一度因为运输压力太大,为经济发展带来阻碍,随着复合式干法选煤技术的普及应用,煤料强化了排矸降灰,一些无效煤的运输被杜绝,铁路压力减小,为企业节省成本的同时,提升了煤炭企业的营销价值,促进了工业建设的发展壮大。

  3.节能环保

  根据调查资料显示,我国80%的大气污染来自煤炭燃烧中的硫,温室效应给人们的生活与工农业发展都带来不利因素,复合式干法选煤能够将硫控制在一定范围内,通过脱硫降低大气污染,值得一提的是,与传统的湿法选煤技术相比,干法不需要浪费水资源,这既节约了水资源也降低了水污染的可能性,多方面实现可持续发展。

  4.节省建设资金提高经济效益

  通过对复合式干法选煤技术的特性分析可知,干法选煤能够实现低成本高功效,且从工艺的角度看,简单操作,运行稳定,通常只需要简单的维护,可以说它实现了我们以较少的经济投入促进煤炭事业的发展,如此四两拨千斤可以将建设资金用到更需要的地方去,随着干法选煤技术的不断成熟,煤的质量越来越高,企业的效益越来越好,整个社会效益被带动起来,煤炭行业将迎来更辉煌的篇章。

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