經過唐山市神州機械有限公司的大膽創新、開拓市場,在短短的7年的時間裡,已在全國24個省、市、自治區377個煤礦企業新建了複合式幹法選煤廠(車間),推廣應用各種型號複合式幹選設備380多(臺)套,原煤入選能力達到1.1億噸/年,使複合式幹法選煤在我國選煤方法中所佔的比例由零迅速增加到16%,而且今後增長勢頭更快,已成為一種生命力較強的動力煤選煤技術,受到煤炭行業領導的高度重視。該設備已出口到美國、菲律賓等國。
複合式幹法選煤成套設備獲第十屆「中國新技術新產品博覽會」金獎;獲首屆「河北省優秀髮明獎」;並經國家經貿委認定為「國家級重點新產品」;煤炭工業技術委員會評定為「2002的煤炭工業十大科技成果」;被國家環境保護總局批准,列為「2004年國家重點環境保護實用技術(A)類」,經多次省部級技術鑑定,技術水平達到國際先進。
1.發展複合式幹法選煤的意義
1.1 我國煤炭資源豐富,而佔全國80%的煤炭資源(主要是動力煤)蘊藏在乾旱缺水的西部地區。水資源缺乏已成為西部煤炭開發和加工利用的制約因素。複合式幹法選煤技術為我國能源基地戰略西移提供了一條煤炭加工利用的新的技術途徑。
1.2複合式幹法選煤作為動力煤排矸、降硫的有效實用技術,以其獨有的特點適合我國煤炭企業的需求而得到迅速推廣應用,為提高我國動力煤人選比例提供了一種切實可行的選煤方法。
1.3複合式幹法選煤解決了困繞動力煤洗選加工的難題。如煤泥水處理、煤泥銷售、經濟效益不高等問題,是一種經濟實用的動力煤分選加工技術。
1.4複合式幹法選煤廠投資僅為同規模洗選廠投資的1/5-1/10,解決了煤礦企業資金不足的問題。易被我國大、中、小各型煤礦企業所接受而得到迅速發展。
1.5複合式幹法選煤技術解決了不適於洗選的易泥化煤(如褐煤等)的分選加工問題。已有不少煤礦採用複合式幹法選煤代替了原有的跳汰選煤廠。
1.6 複合式幹法選煤產品水分低,解決了因動力煤洗選加工使產品水分增加而降低商品煤發熱量的問題。還可解決嚴寒地區冬季洗選產品凍結的問題。
1.7複合式幹法選煤技術在現有選煤廠不斷拓寬應用範圍。可對現有選煤廠預先排出矸石及煤粉,降低選煤廠加工費用和煤泥水處理量,如海渤灣礦務局平溝選煤廠;可對已有分選粒度下限25 mm或13 mm的動力煤選煤廠起到補充、配套作用將未經分選的末煤進行分選加工,如陽泉礦務局五礦選煤廠;可對現有煤礦煤矸石進行回收利用,如攀煤集團精煤公司;可對現有選煤廠廢棄洗矸加工利用,如寧夏太西洗煤廠幹選車間。
1.8複合式幹法選煤可作為動力配煤生產線的首要環節,在配煤前預先排除矸石、硫鐵礦等雜質,減少優質煤配煤量,提高經濟效益。如山西和順縣古窯煤炭公司。
1.9複合式幹法選煤技術突破了國外傳統風力選煤(風力跳汰、風力搖床等)模式,採用了多項新的分選原理提高了分選精度,使瀕臨淘汰的風力選煤技術獲得新的發展,推動了科學技術進步。使我國風力選煤達到國際先進水平。
2結構、原理和創新點
2.1複合式幹選機的結構
複合式幹選機採用自生介質(入選原煤中所含細粒煤)與空氣組成氣固兩相混合介質分選;藉助機械振動使分選物料做螺旋翻轉運動,形成多次分選;充分利用逐漸提高的床層密度所產生的顆粒相互作用的浮力效應而進行分選。按照這個總體思路,對床面形狀、振動形式、物料運動軌跡、床層厚度控制、風力分布、風量控制、床面角度調節以及供風除塵工藝配套等做出了相應的結構設計,創造出一種全新的複合式幹法分選機,其結構示意如圖1。
複合式幹法分選機由分選床、振動器、風室、機架和吊掛裝置等組成。
分選床由床面、背板、格條、排料擋板組成。床面下有可控制風量的風室,由離心通風機供風,氣流通過床面上的風孔作用於分選物料。由吊掛裝置將分選床、振動器懸掛在機架上,可任意調節分選床的縱向和橫向角度。
2.2分選原理
2.2.1物料在螺旋運動中的分選作用
入選物料由給料機送到分選床的給料口,在床面上形成具有一定厚度的床層。最下層礦粒直接與振.動的床面接觸,床面振動產生的慣性力使下層礦粒由排料擋板向背板運動,由於背板的阻擋,引導物料向上運動。而上層物料受背板的推力和重力作用,沿表層向排料邊下滑,在整個物料層上下形成正反方向速度梯度。最上層密度最小的煤首先通過排料擋板剝離出,其餘物料繼續做下一周期循環運動。如圖2所示。
由于振動力和連續進入分選床的物料壓力,使不斷翻轉的物料形成近似螺旋運動,並向矸石端移動。因床面寬度逐漸減縮,上層密度相對較低的煤不斷排出,直到最後排出密度大的矸石和黃鐵礦。風力的作用一方面加強粒群的鬆散,另一方面與細粒煤組成氣固兩相混合介質,提高分選精度。
2.2.2自生介質的分選作用
傳統風力跳汰機的入料粒度比為2.5:l,粒度上限20 mm,而複合式幹選機入料粒度是80~0mm,大大突破風力跳汰機的入料粒度範圍。在幹選工具機面上方,由細粒物料和空氣組成了氣固兩相混合介質,形成具有一定密度,相對穩定的氣固懸浮體。物料通過懸浮體時,密度低的煤上浮,而密度高的矸石下沉。隨著分選過程進行,細粒粉煤不斷隨大粒度精煤排出,剩餘粒度較粗,密度較高的中等顆粒又與空氣組成新的密度更高的氣固懸浮體。有利於中煤和矸石的分選。
2.2.3離析作用及風力作用的綜合效應
複合式幹法分選工具機面上物料的鬆散與分層是由機械振動和上升氣流的懸浮綜合作用而實現的,鬆散強度隨機械振動強度和風速的提高而增加。
根據熱力學第二定律,任何體系都傾向於自由能降低。分層前床層的位能高於分層後的位能,只要給以適當的鬆散條件,重礦物就要進入下層,分層即通過不同密度礦粒的再分布達到位能降低的過程。如果僅靠振動鬆散,就不可避免使礦粒群造成「離析分層」,密度小的大顆粒被擠入上層,密度小的細粒煤漏到底層,達不到按密度分層的目的。如果僅有風力作用,只能是將細粒物料吹向上層,也不能按密度分層。只有在風力和振動力的綜合作用下,物料才能按密度分層。如圖3所示。
2.2.4高密度物料顆粒相互作用產生的浮力效應強化煤矸分離
複合式幹選機在分選過程中會在床層底部自然形成矸石床層。不同粒度的矸石顆粒在振動作用下相互擠壓碰撞,產生一種浮力效應。隨著矸石層向矸石端移動過程中,密度低的煤粒不斷浮出矸石層,從而使矸石產品得到淨化。為了強化這一過程,複合式幹選機設置了可調矸石門,在原煤含矸量較少的情況下,也可使矸石在排出前形成矸石層防止煤粒混入,提高矸石產品純度。
2.3 複合式幹法選煤系統的結構
複合式幹法選煤系統包括給料部分、分選部分、供風除塵部分、電氣控制部分以及產品輸送部分。
2.4複合式幹法選煤的創新和發展
複合式幹法選煤突破了國內外傳統風力選煤的模式,創造出一種分選原理獨特的新型幹法選煤設備。與傳統風選相比,主要創新點或創造性貢獻如下:
2.4.1 複合式幹選機採用入選原煤中所含細粒煤(自生介質)與空氣組成氣固兩相混合介質分選,而不是單以空氣做分選介質,因此分選物料粒度範圍寬,可達到80-0 mm,而傳統風選只能分選窄粒級。
2.4.2 複合式幹法選煤可用常規重力選煤指標衡量其分選效果,可能偏差Ep=0.20,不完善度:0.1,數量效率11=95%,分選粒度下限3 mm,單位面積處理能力10 t/h·m2。大大優於傳統風選。
2.4.3複合式幹選機採用機械振動使物料做螺旋運動,在多次循環過程中,分選物料受到多次分選,可以出灰分由低到高的多種產品,中煤經破碎解離後再選可保證精煤和矸石的質量。
2.4.4複合式幹選機所需風量僅用於鬆散床層和與細粒煤組成混合介質,不需要將物料懸浮,風量僅為傳統風選的1/3,因而除塵系統規模也大大減小。
2.4.5複合式幹法分選機充分利用高密度顆粒相互作用產生的浮力效應,可以提高排出矸石純度,降低排出矸石的粒度。
3 FGX型系列複合式幹法選煤成套設備產品開發和技術特徵
3.1 產品開發
唐山市神州機械有限公司組織有關專家和技術人員,不斷對小型設備進行改進與創新,並開發出適應大、中、小型煤礦應用的12種不同規格型號的複合式幹選機系列產品,全部產品都在各類型煤礦成功應用,並取得五項國家專利和一項國際專利,擁有自主智慧財產權。
公司在新產品開發過程中,不斷吸取用戶反饋的意見和建議,不斷改進設備性能,拓寬幹選機應用範圍。就複合式幹選機新產品開發可作如下分類:
3.1.1按生產能力大小已開發出:FGX-1、FGX-2、FGX-3、FGX-6A、FGX-6、FGX-12A、FGX-9、FGX-18A、FGX-12、FGX-24A、FGX-24型、FGX-48A型。生產能力分別為10 t/h、20 t/h、30 t/h、60 t/h、90 t/h、120 t/h、180 t/h、240 t/h、480 t/h
3.1.2按結構形式已開發出:單機型、組合型、下振型、移動型。正在開發多層型、再選型。
3.1.3按用途已開發出:塊煤型、混煤型、末煤型、煤矸型、礦渣型。正在開發垃圾分類幹選機、廢電器板金屬回收幹選機等。
3.2 FGX型系列複合式幹選機技術特徵(見表1)
4複合式幹法選煤的分選效果
複合式幹法選煤適用於動力煤排矸,不僅可降低商品煤灰分,提高煤炭發熱量,還避免了溼法選煤增加產品水分的缺點;還可用於無機硫為主要含硫成分的高硫煤,脫除>2 mm以上的粒狀,塊狀黃鐵礦及結核、連生體等,以降低商品煤硫分從而保證商品煤質量穩定。
5影響複合式幹法選煤分選效果的因素
影響複合式幹法選煤分選效果的因素有原煤性質、操作因素和用戶對煤質要求三項。
5.1入選原煤性質
5.1.1原煤的外在水分(或稱表面水分)對幹選影響較大,而內在水分影響很小。當外在水分過高時,入選物料顆粒間粘度增加,使粒度較小的煤和矸石難以分離,,尤其是原煤中含易泥化的泥質頁巖、粘土質礦物較多時影響更明顯。在複合式幹法選煤工業性試驗中,用靈新礦原煤做了不同外在水分對分選效果的影響的試驗,其結果如表5,其關係如圖7所示。
從試驗結果看出:
①在入選原煤泥質巖較少的情況下,原煤外在水分增加會使精煤灰分增加,矸石產品灰分降低,說明小粒度矸石和煤對產品的汙染加重。
②原煤外在水分<6%時,對分選效果基本沒有影響,外水>10%時,分選效果明顯變差,因此要求幹選外在水分<9%,最好<7%。
5.1.2原煤粒度
複合式幹選機適於分選的原煤粒度是80-0 mm混煤,包括50,25,13mm以下的混煤,分選粒度下限為3 mill。如果採用選前分級,將6~0 mm粉煤單獨分選,適當調整床面風孔直徑,減少風量,也可取得較好的分選效果,其分選粒度下限可降低到<3 mm。
5.1.3原煤的可選性及含矸量
複合式幹法選煤適於動力煤排矸。根據原煤浮沉試驗結果,煤與矸石一般按1.8 kg/L密度級分界,因此當分選密度為1.8時,按分選密度δ±0.1%含量法評定原煤可選性難易,我國大部分原煤δ1.8±0.1%含量≤10%屬於易選煤。複合式幹法選煤作為動力煤排矸,分選密度在1.8~2.1 kg/L,因此都能取得較好的分選效果,排出矸石的純度較高。
原煤中含矸量越高,煤的內在灰分越低,幹選效果越顯著。現在複合式幹法選煤已大量用於煤矸石、洗矸的分選、回收煤矸石中的低熱值煤用於矸石發電。
5.2用戶對產品質量的要求
幹法選煤的目的就是提高商品煤質量,滿足用戶的要求。用戶要求有以下幾種:
①排除原煤中的矸石,降低商品煤的灰分,提高商品煤的發熱量。要求排出的矸石產品中含煤越少越好,商品煤質量達到用戶要求;
②部分排除中、高硫煤的硫鐵礦硫,降低商品煤硫分;
③回收劣質煤、煤矸石中的煤炭,提高企業的經濟效益,減少煤矸石山自燃帶來的環境汙染;
④與煉焦煤選煤廠配套,預先排出矸石和部分粉塵不進入選煤廠,以減少選煤成本,減輕煤泥水處理負擔;與動力煤選煤廠配套,實現對未洗選加工的末煤進行幹法分選加工。
根據不同用戶對產品質量的要求,調整幹選機操作因素及結構參數,滿足用戶要求。
6複合式幹法選煤的適用範圍及特點
6.1適用範圍
1)適於我國乾旱缺水產煤地區的煤炭分選分加工,要求原煤外在水分<9%,入選原煤粒度<80mm。
2)適於用作動力煤的各煤種原煤排除矸石,降低商品煤灰分、提高發熱量。
3)適於褐煤等易泥化煤,易選煤的分選。
4)適於高硫煤脫除粒狀、塊狀黃鐵硫、降低商品煤硫分。
5)適於煤炭集運站、燃煤發電廠、煤氣廠等企業作為保證用煤質量的可靠手段。
6)適於劣質煤、煤矸石山低熱值煤的回收。
7)適於對分選下限25、13 mm的動力煤選煤廠,作末煤分選配套、補充手段。
8)適於配煤生產線及選煤廠作預排矸的首要環節,降低成本,提高經濟效益。
9)適於冶金礦渣中回收金屬及有用物質。
10)適於城市生活垃圾分類綜合處理。
6.2複合式幹法選煤的特點
1)不用水對於乾旱缺水地區及冬季嚴寒地區,幹法選煤有特殊意義。
2)投資少
選煤工藝簡單,不需要建廠房。全套FGX一6型複合式幹法選煤系統,生產能力60 t/h,投資僅50多萬元,而同規模300 kt/a選煤廠投資500多萬元。幹選投資是水選投資的1/5~1/10。
3)生產成本低
噸原煤平均加工費2元,而跳汰選煤加工費6—8元/噸。幹選是水選的1/3~1/4。
4)勞動生產率高
用人少,幹選系統操作人員2-3人,勞動生產率高達80-250噸/工。越是大型幹選設備,勞動生產率越高。
5)商品煤回收率高
不產生煤泥,排除矸石後商品煤全部回收,包括除塵系統收集的煤塵也全部回收。
6)選後商品煤水分低
幹選不增加水分,風力對煤炭表面水分還有一定脫水作用。可減少商品煤中水分對發熱量的影響。
7)可出多種灰分不同的產品
有利於幹法選煤經營者滿足商品煤用戶不同的質量要求,取得最大的經濟效益。
8)適應性強
對褐煤、煙煤、無煙煤各種煤作為動力煤分選加工排除矸石,均有較好的分選效果。入料粒度範圍寬,目前已投入生產應用的複合式幹選系統入料粒度多種多樣。混煤(80~0mm,50~0mm,25~0mm),塊煤(70-30 mm,50-25 mm),末煤(25~0 mm,13-0 mm)以及選前篩分分出末煤,粉煤後(80~13 mm,50-6 mm)入選。幹選系統可以靈活地布置在地點狹窄的場地。適於煤炭企業技術改造。
9)除塵效果好
採用一段並列除塵工藝和負壓操作,保證大氣環境和工作環境不受粉塵汙染,排出的部分氣體含塵量<50 mg/m3,大大低於國家廢氣排放標準150 ms/m3的要求。
10)佔地面積小一套FGX一12型幹選系統(相當於600 kt/a選煤廠)佔地不到300 m2。
11)建設周期短、投產快
複合式幹選系統為鋼結構、裝配式選煤廠。用戶只需按基礎布置圖鋪設一塊水泥地面,即可安裝設備投入生產。建設周期一般半個月到1個月。
12)設備運轉平穩、維修量少、操作簡單
幹選機沒有複雜易損的傳動部件。振動電機無故障運行保證1萬小時。
7複合式幹法選煤應用分類
7.1按生產能力分類
FGX型系列複合式幹選機按生產能力分為12種規格。其技術特徵參看表2。適用於大、中、小各種不同規模的煤炭企業。
7.2按用途分類
FGX型系列複合式幹法選煤設備已在全國大面積推廣應用。按照用戶的不同要求,可將複合式幹法選煤的用途分為六大類型。
(1)動力煤分選
這是應用最廣。泛的類型。煤炭企業的商品煤煤質不好,不能滿足動力煤用戶對煤炭質量的要求,需要將原煤中的矸石排除,降低商品煤的灰分、硫分、提高商品煤的發熱量,提高煤炭企業的經濟效益。
這一應用類型,原煤煤質較差。一般原煤灰分30—50%,原煤含矸10~30%。經幹選加工後商品煤灰分降低6~15%,平均降低10%左右。發熱量提高400—1500 kcal/kg,平均800 kcal/kg左右。幹選能將90%的矸石量排出。
(2)高硫煤脫硫
複合式幹法分選機可將2 mm以上單體解離的硫鐵礦結核、連生體等顆粒排除。對於以硫鐵礦硫成分為主的原煤,如果解離較好,脫硫率可達60~70%,硫分下降一個百分點左右。例如山西霍州礦務局曹 村礦產煤900 kt/a,其中10#高硫煤佔40%。入選的高硫煤中硫分主要以有機硫為主佔62%,硫鐵礦硫佔33%,硫酸鹽硫佔5%。經複合式幹選機分選後使硫分由3.65%降到2.67%,降低0.98%,脫硫率26·85%,而硫鐵礦硫脫硫率高達81.36%,基本脫除高硫煤中的硫鐵礦。與本礦2#低硫煤混配後硫分穩定在1%以下。
(3)劣質煤(煤矸石)分選
複合式幹法選煤以其不用水、投資少、加工費用低、可移動等特點,用於劣質煤分選、回收煤礦廢棄物煤矸石中的煤有特殊意義。例如寧煤集團太西洗煤廠使用一套FGX一6型複合式幹選系統,用於回收選煤廠洗矸中的低熱值煤供矸石電廠。攀枝花煤業集團使用一套FGX一12型設備分選煤矸石都取得很好的經濟效益和社會效益。
(4)採用幹選一配煤新技術提高煤炭質量
動力煤配煤技術已作為比較適合中國國情的潔淨煤技術列入了煤炭工業「十五」規劃。將複合式幹法選煤技術和動力配煤技術結合的新工藝有著廣闊的應用前景。作為動力配煤生產線的首要環節,在配煤前預先排除矸石、硫鐵礦雜質,減少優質煤配煤量,可產生重大的經濟效益和社會效益。
例如:山西和順縣用複合式幹選機在配煤生產線前,做原煤淨化作業的首要環節,取得很好的效果。
(5)複合式幹法選煤與選煤廠配合的應用
1)作為動力煤選煤廠補套分選設備
陽泉煤業集團五礦生產規模為4000 kt/a,配套4000 kt/a選煤廠,分選50~13 mm級無煙煤。由於13 。0 mm級末煤未經洗選,質量不穩定,導致全礦末煤銷售困難、庫存末煤達400 kt。1999年10月應用復
合式幹選機分選末原煤,灰分由26.55~30.86%降低到20.99—21.44%,取得重大經濟效益。
2)作為煉焦煤選煤廠預排矸工藝的主選設備
神華集團海渤灣礦業公司平溝煤礦選煤廠規模為1200 kt/a。有跳汰、重介、浮選工藝。但由於原煤含矸量大,煤泥水濃度高,選煤成本高。經過多次論證,決定採用大型複合式幹選機對選煤廠原煤進行預排矸處理。其優點:
①以很少的加工費排除大量矸石,不進入選煤系統,降低了選煤成本。
②預先排除部分-0.5 mm煤塵,不進入選煤廠煤泥水系統,降低洗水濃度,提高分選效果。
③相對增加了選煤廠人選能力。平溝礦年產原煤(包括矸石)已達1500 kt/a,如果擴建選煤廠就需要較高的投資。
3)以複合式幹選系統代替易泥化煤選煤廠
平莊礦務局紅廟礦選煤廠是分選褐煤的動力煤選煤廠,由於褐煤泥化嚴重,導致煤泥水處理困難,惡化分選。2001年12月使用FGX-12A型複合式幹選系統解決了多年來選煤的老大難問題。幹選系統就
安裝在選煤樓樓頂,充分利用原選煤廠原煤及產品運輸,貯煤及裝車系統。減少了幹選廠的投資。
(6)煤化工企業(煉焦、制氣)入爐煤的淨化
大同煤礦集團公司煤氣廠是新型煤化工企業。主要產品有煤氣、鐵合金專用焦、煤焦油系列、活性炭系列以及保溫材料等。利用大同地區2號弱粘結性煤進行乾餾制氣,生產的產品主要是煤氣和焦炭。但是入爐煤灰分高、硫分高的問題長期困繞著正常生產。採用複合式幹選機淨化入爐煤後,取得了顯著成效。突出表現是:煤氣質量穩定,I-12S含量達到工藝標準,得到煤氣用戶的廣泛稱讚。焦炭質量大幅度提高,灰分由原來的13%降低到8%以下。10~25 mm和25~50mm的焦炭在天津港已被列為免檢產品,部分出13國外。取得了很好的經濟效益。解脫了大批手選工高強度勞動,降低了運行成本,節約了大量昂貴的脫硫劑。年經濟效益525萬元。
(7)解放了煤礦生產力。水城礦業集團大河邊礦使用FGX一12型複合式幹選系統後,礦井的C605高硫煤層和C101高灰煤層得到分選加工,不僅延長了礦井的服務年限,還使採面的布置更合理,大大提高了礦井生產效率,因此而帶來的經濟效益就達1813萬元/a。新疆烏魯木齊礦業集團所屬的六個礦均存在灰分超過20%就停止開採的問題,造成巨大損失。上複合式幹選後就使新礦集團生產能力獲得解放。
7.3按用戶分類
隨著複合式幹法選煤應用範圍擴大,不同用戶(企業)的類型也逐漸增加。除了應用最多的煤礦企業外,在煤炭集運站、選煤廠、焦化廠、煉焦制氣廠、發電廠、配煤廠及出口方面都開始應用複合式幹法選煤作為提高煤質的煤炭深加工技術,取得了良好的效果。
近期,由於大型煤礦企業應用增加,各煤礦設計院也開始介入複合式幹選廠的設計。如陽煤集團開元礦業公司幹選廠(600 kt/a)由瀋陽煤礦設計院設計;太原煤氣化公司嘉樂泉礦幹選廠(800 kt/a)由太原煤礦設計院設計;神華集團中聯煤運公司幹選廠由大同煤礦設計院設計;義馬煤業集團常村礦幹選廠(1800 kt/a)由平頂山選煤設計院設計。在設計院的配合下,複合幹選廠選煤系統將會更正規,更加完善。
8 複合式幹法選煤的經濟效益和社會效益
8.1 複合式幹法選煤主要經濟技術指標比較
到2002年末,全國原煤入洗能力預計達到6億噸,居世界第一。形成了大、中、小型並舉,煉焦煤與動力煤,跳汰工藝與重介質工藝及幹法選煤工藝相結合的多種類型格局。形成一套適合於中國煤炭特性和產品要求的選煤方法及工藝流程。
目前,我國洗選廠的設計工藝,建築用材和管理水平,比國際先進水平要落後20年,經濟技術指標差。但用於動力煤排矸的複合式幹法選煤卻有獨到之處,以下列出各項指標對比表見表6。
8.2複合式幹法選煤應用企業實際投資及經濟效益
根據部分應用單位反饋信息及應用證明,將部分規模相同的新建複合式幹法選煤廠(車間)的投資情況及經濟效益列於表7,由於建廠條件、工藝流程、用戶要求不同,投資情況差異較大,但投資回收期都不超過1年。
8.3 複合式幹法選煤的社會效益
(1)排矸效益. 複合式幹法選煤可將原煤中90%的矸石雜質排除。按目前已運行的380餘(臺)套幹選系統年加工原煤能力1.1億噸。若按原煤平均含矸15%,平均運距650 km計算,可節省運力10725 Mt.km。矸石就地在坑口排放可減少城市廢渣排放壓力。
(2)脫硫效益
複合式幹法選煤可將2 mm以上的硫鐵礦排除,對於以硫鐵礦為主的中、高硫煤,脫硫率可達60%。僅按已投產的高硫原煤複合式幹選廠統計,年處理原煤10 Mt,硫分平均降低0.8%,可減少燃煤中SO2排放量達160 kt。
(3)節水效益
一般水洗選煤方法噸煤耗水0.2 m 3,按目前年幹選量1.1億噸計,節省水資源0.22億噸。洗選中,如果煤泥水處理不完善,流出廠外會造成嚴重的環境汙染。
(4)節能效益
複合式幹法選煤噸煤耗電2.4 kW·h,一般選煤廠噸煤耗電3.3~7.6 kW·h,若按平均噸煤耗電5 kW·h計算,幹選噸煤節電2.6 kW·h,則年可節約電力2.86 X 108 kW·h(按目前幹選年加工原煤能力1.1億噸計)。
(5)電廠效益
幹選後商品煤可以提高燃煤鍋爐的熱效率。在同等負荷下,發電煤耗可下降5~10 g/kW·h;選後煤還能使鍋爐穩定燃燒;排出煤中的矸石、硫鐵礦後,煤的可磨性提高,可減少磨煤機電耗及設備磨損;排除硫鐵礦後,降低了原煤硫分,可減少硫酸蒸氣對鍋爐低溫受熱面的嚴重腐蝕;燃用幹選加工煤還可避免水洗動力煤水分高造成發熱量降低的問題(一般煤炭蒸發1 kg水分需要消耗2520 kJ熱量)。
由此可見,廣泛推廣應用複合幹法選煤具有很大的社會效益。
9結論
(1)FGX型系列複合式幹法選煤系統在分選方面突破了國內外傳統風力選煤的模式,創造出一種分選原理獨特的新型選煤方法。用於處理80—0 mm粒度級原煤,不完善度I=0.11,數量效率>90%。
(2)FGX型系列複合式幹法選煤系統具有不用水、投資少、工藝簡單、生產成本低、耗能低、對環境汙染少、佔地面積小、建設周期短、設備運轉可靠等一系列優點。全面符合國家節水、節能、資源綜合利用、潔淨煤等方針政策。
(3)FGX型系列複合式於法選煤系統已在國內外成功應用380餘(臺)套,生產能力達到1.1萬噸/年 (截止到2004年6月),取得了重大的經濟效益和社會效益。
(4)複合式幹法選煤系統在大批量推廣應用過程中仍需不斷改進,不斷完善,並向深度和廣度發展。繼續向大型化、自動化、多用途化方向發展,以滿足國內外用戶的不同需求。
結束語:在複合式幹法選煤技術的成功指導下,短短的時間,全國大部分省市自治區377個煤礦企業都新建了複合式幹法洗煤廠,使得複合式幹法洗煤技術深深的紮根於第一線煤炭企業,已成為一種脫離理論基礎,有著強大生命力的動力選煤技術,收到各地選煤廠的好評。