选煤厂工艺设计中的节能措施

目前我 国因高能耗 工业 生产造成的环境污染 问题 较为凸出 ，国家 对节能减 排工作 Ｅ ｌ 益 重视 ，根据 《 国务 院关于印发 “ 十二五 ”节能 减排综合 性工作 方案的通 知》 ，到 ２ ０ １ ５年 全国万 元国 内生产 总值能 耗 目标要下降到 ０ ． ８ ６ ９ ｔ 标准煤 （ 按２ ０ ０ ５ 年价格计 算） ， 比２ ０ １ ０ 年的 １ ． ０ ３ ４ ｔ 标准煤下 降 １ ６ ％。 在煤炭行业生产过程 中同样面 临节能减排压力 ， 新建选煤厂对 能耗指 标越来越关注 。选煤厂生产 环节的最主要能耗为 电耗 ，在 降低 电耗方 面可采取的措施很多 ，涉 及面较广 ，本文 以某煤 矿选煤厂 为例 ，分析 工艺设计环节可采取 的节能措施 ，在保证选煤分 选效果的 同时降低能耗指标 。
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ｅ ． ｇｓ － ｉ抛术
能 源 技 术
选煤厂工艺设 计 中的节 能措施
李云峰 （ 大地工程开发 （ 集 团 ）有限公司 ，天津 ３ ０ ０ ３ ８ １ ）
摘 要 ：以某煤矿选 煤厂 为例，介 绍了在选煤 厂设计 过程 中，采取选 前预排矸 、脱 泥分 级入选 工艺降低介质循 环量Байду номын сангаас，并选 用高效节能型设备 采用变频器调整水泵工况，以节约电耗 ，在 厂房布置方面充分利用位差进行模 块化布置，有 效降低 能耗及基建投 资。 关键词 ：选煤厂 ；工艺设 计 ；设 备选 型 ；节能 ；布置方案
２ ． ２ 使 用变频器 调整水泵工况 选 煤厂 重 介 质悬 浮 液 和煤 泥 水循 环 令 部依 靠 渣 浆泵 输 送 ，水 泵 是 选煤 厂 的 主要 能耗 设 备 之 一 ，根 据 水泵 轴 功率 的 计算式 Ｎ ＝ △ｑＨ／ １ ０ ２ ｒ １ ，说 明泵轴功率 与输送介质 的密度 、泵 的流 、扬程 和效 率 相关 。在煤 质发生 变化 时 ，各环 节 的流量会 有变化 ，甚 至部 分环 节 工 艺流程也 需要调 整 ，所 以水 泵参数 的选型 一般 要满足 选煤 』 一最 高需 用量 。在 需要调 整水泵 工作 参数 时 ，目前 选煤 厂常用 的方 法是 调节水 泵 出口阀 门开度 ，若变化 较大 ，还要增 加 同流管 ，以实 现水 循 环的平衡 。 如对水泵采用变频调 速 ，即通过调整水泵叶轮转数 来 调整水泵 的 １ 选煤工艺流程设计 工作参 数 ，因水泵 的流黾与 转速 一次 方成 正 比，扬 程 与转速平 方成 １ ． １ 选前动筛预排矸 工艺 正比 ，轴功率与转速立 方成正比 ，即 ： Ｑ１ ＝Ｑ２ ×（ ｎ ｌ ／ｎ ２ ），Ｈ１ ＝Ｈ２ （ 重介质旋流 器具有分选精度高 、分选 下限低 的特点 ，但 同时也 存 ｎ １ ／ｎ ２ ） ２ ，ＮＩ ＝Ｎ２× （ ｎ ｌ ／ｎ ２ ） ３ …，如流 量要 求存 额 定 工 况 ８ ０ ％ 时 ，通 在介质循 环量 大的缺点 。三产 品重介质旋流 器介质循环量一般 为入洗 过变频器调速使水泵 叶轮 转数 降低到额定转数的 ８ ０ ％，此时轴功率仅 煤量的 ３ ． ５～４ ． ５倍 ， 且需有配套的介质回收系统 ， 造成能耗 相对 较高 ； 为额定转速时的 ５ １ ％。利用变频器进行适 时凋控 ，町满足 艺 控 的 在入主洗 设备 前设置预排矸环节 ，减 少不 必要进入主洗系统 的原煤 需要 ，有效降低 电动机输出功率 ，同时也能减少设备和管路的腑损 。 是 一种 有效降低能耗 的途径 。 目 前 国内常用的块煤分选设 备有块煤重 介 质分选机 （ 浅槽 、斜 轮或立轮 ） 和 动筛跳汰机 两种。该厂块煤分 选 ３ 工艺布置方案 的 目的是预排矸 ，不作为生产 最终 产品的主选设备 ，所 以两 者都能满 ３ ． １ 厂 区总 平 面 布 置 足 工艺要求。动筛跳汰机具有 分选 工艺简单、配套设施 少、生产 能耗 在厂 区布置 方面 ，合理利用场地 的高 差 ，将原煤系统布置 存地势 低 的特 点 ， 故 而选用动筛跳汰机对原煤预排矸 ，使原煤 中大于 ３ ５ ｍｍ 较高处 ，产 品储 运系统布置在地势较低处 ，可减少物料输送距 离干 ¨ 高 粒级 的大块矸石在准备 系统排 除 ，不进入后序 的重介质分选 系统。该 度 。尽量使 介质 悬浮液和煤泥水实现 自流 ，如全 ， 一 煤泥水最 后需 进入 工 艺有 效降低了煤质 的大幅波 动 ，尤其在采区过断层 时矸石 量大幅增 浓缩机澄 清 ，将 浓缩机布置在地下室或半 地下室 ，煤泥水直接 自流 ， 加 ，动筛跳汰机排矸效 果更加 显著 。 无 需 水 泵 转 排 。 因 此 ，合 理 布 置 厂 区 总平 面 ，充 分 利 用 位 差 ， ｌ 叮以 降 １ ． ２ 选前分 级及脱泥 低生产能耗 。 在 工艺流程设计上应尽量 减少物料不必要 的循环 ，重选 工艺无法 ３ ２ 厂房模块化布置 对 细粒 煤泥进行有效分选 ，而 此部分煤泥若进入重介质 系统 ，为降低 主厂房 采用钢结构大厅式模块化 设ｉ ，设备按功能分 为分级脱泥 选 煤厂介耗 ，必将增加介质 回收环节设备负荷 ，对于煤 泥含 量高的大 功能模块 系统、重介质分选工 艺功 能模块 系统、煤泥水处 功能模块 型选煤厂 ，在选前设置脱泥 环节、减少入洗煤泥量很有 必要 。该厂采 系统 ，方 便生产管理 ，减少物料反复倒运 。存 电气 没计 的节能方面进 用的脱 泥流程 为 ，原煤 先经一台香 蕉筛 ０ ． ７ ５ ｍｍ 脱泥 ，筛下煤泥水采 行优化 ，如配电所布置在负荷 中心 ，减少线路的长度 ，低 压供 电采用 用斜板沉淀槽 、弧形筛和 高频筛联合回收粗煤泥 ，斜板 沉淀槽作为主 ６ ６ ０ Ｖ 电压等级 ，降低线缆损耗 ； 在 配电室设无功功率补偿屏或者 电容 要的分级设备 ，其本身 无运 动部件。与常规的煤泥分级 旋流 器相 比， 器 自动补偿装置 ，提 高负荷的功率 因数 ； 选 用新 型节能型 变压 器 ，并 不需要 配套入料泵 （ 煤泥分级旋流器一般需 ０ ． １～ ０ ． ２ Ｍ Ｐ ａ 的入料压 使其工作在 负载率 为 ７ ５ ％ ～８ ５ ％ 的经济节 能范 围内 ，选用 Ｙ２系列 以 力 ），通过煤泥 自由沉降达到分级 目的。选前脱泥和煤泥 分级工艺 ， 上等级 的高效节能 电动机等措施 。 使 大于 ０ ． ３ ｍ ｍ 粒级原煤进 入重介质 旋流器分选 ，发挥有压旋 流器分 结语 选 下限低 的优 势 ； 小于０ ． ３ ｍｍ 粒级 煤泥直接去 浮选 ，降低 了重介分 ４ 选 系统 的煤泥含 量。 本文 中的煤矿选煤厂是一座工 艺完善、配套设施齐令 的人型炼焦 通过选前动筛跳汰机预 排矸和脱泥、分级环节 ，大 大减少了介质 煤选煤 厂 ，实际生产 电耗小于 ４ ｋ Ｗ・ ｈ／ｔ 原煤 ，而 国内同类型选煤，一 循环量和脱介脱 水设 备的负荷 ，降低了选煤厂介 耗 ，保证了生产系统 电耗基本在 ５～ ６ ｋ Ｗ・ ｈ ／ ｔ 原煤 ，降低 ２ ０ ％ 以上 。通过优 化设计 ，存