选煤厂降耗增效的几条措施

摘　要　分析了选煤中各种损耗产生的主要原因，结 合淮南望峰岗选煤厂的实际情况，围绕“节能降耗、节水降耗、提高药效和减少介耗”等 4个方面，提出选煤厂降耗增效的各种对策与措施。 1　节电降耗 　　选煤厂是机械化的工业企业，装备了许多耗电的机械设备。其特点是负载变动大，设备部件 磨损大等。改善选煤厂的工作条件，改进生产工艺和提高工作效率，使选 煤厂电气设备合理运行，是选煤厂降低电耗的重要保证。 　　 1.1　 选择合理的选煤工艺 　　根据有关部门的测定，炼焦煤选煤厂中各个工艺作业所需的电能，按总需要量的百分数计， 大约按 如下比例分配：煤的分级5.1%～6.1%，重力选煤11.6%～13.6%，产品脱水13.0%～15.5%，产 品运输6.9%～9.6%，浮游选煤17.4%～23.0%，产品干燥11.5%～13.2%，煤泥水设备14.5%～ 18.4%，备料和辅助车间6.9%，照明4.5%～5.2%。其中用电量最大的几个基本工艺 作业是重力 选煤、浮选、脱水和干燥等。因此，在考虑整个选煤厂的节能降耗措施时应着重注意这些工 艺环节。 　　降低单位产品用电量是提高选煤厂生产效率的重要措施。在实际生产中，如果存在一些薄 弱环 节，往往会限制许多机械设备的工作。例如，安装的煤泥脱水筛数目不够；设备联系系 统中某个运输设备的处理能力小；或者所选择的溜槽斜度和切面不正确；甚至煤泥水管 道直径小等等，都是降低选煤厂生产效率的原因。 　　以淮南望峰岗选煤厂情况为例。该选煤厂重介末精煤391#、392#锚链刮板机，功率为7. 5kW， 出料溜槽截面积偏小，改造后锚链刮板机功率为13kW，出料溜槽截面积增加50%，磁选机尾 矿管出料与汇总管角度由80°改为45°，出料管径由4寸改为6寸。改造后，系统有效开车时 间提高了1.5h/d，降低了单位产品用电量。 　　可以采用许多具体方法来提高选煤厂的生产率。如通过调节跳汰机的提升机速度，可以使 工艺系统的灵活性增大，并且发挥出生产潜力。再比如，运输选后产品时，运输机械的负载 往往只有其运输能力的20%～50%，象运输水分高的产品、配料以及添加产出量小的产品等都 是如此。在这种情况下，通过调节输送机电机的转速可以有效降低电耗。 　　使工艺流程合理化还包括简化工艺流程。许多情况下减少大容量设备的数量和改善对机械设 备的利用，可以大大节约用电量。望峰岗选煤厂原有流程为跳汰—重介—浮选联合流程，系 统复杂，故障点多，通过2000年技术改造，现流程为重介—浮选流程，采用了三产品无压给 料旋流器，简化了工艺流程，提高了生产率。同原流程相比，共拆除和报废设备44台，降低 了材料消耗和单位产品用电量，吨原煤电耗由原来15kWh降为12kWh。 　　总之，为提高选煤厂的生产效率，必须消除机械设备联系系统中影响生产能力的薄弱环节， 采用先进的工艺或改进现有工艺，以达到工艺系统的合理与优化。 　　 1.2　提高选煤工艺的自动化程度 　　实现选煤工艺的自动调节与控制，对工艺流程中重要的机械设备实行集中控制；实现远距离 自动测定容器内液面高度和煤仓中物料的堆积高度，并对工艺系统中的机械设备进行自动润 滑；同时在原煤、精煤、中煤和矸石的主要运输路线上设置自动称量装置，并将原来由人工 完成的挡板、闸板、阀、栓等的开启与关闭，以及煤仓的清理等均采用机械化自动操作与控 制来完成等等。实践证明，当选煤厂自动调节和控制选煤工艺的各个作业时，也有着巨 大的节电潜力。 　　望峰岗选煤厂生产系统的集中控制采用美国Modicon公司的984可编程控制器（PLC），在原 有模拟盘、操纵台及984PLC的基础上增加集散控制系统（DCS），在中央控制室能对现场各 工艺参数进行观察和控制。DCS计算机根据调度员给定的干煤量和入浮浓度，分别控制入浮 流量和浓度的稳定，同时计算出浮选系统应加入的起泡剂、捕收剂的量，现场采用6台皮带 称来测定煤量，在原煤仓和产品仓安装16台超声波料位计，在水池安装8台电极式水位计。 各仓位、水位的瞬时值及变化情况可在DCS计算机显示记录，对各重要工序实行全程监控， 合理指挥生产，从而提高了生产效率。 　　 1.3　合理利用其他能源 　　选煤厂普遍采用的能源是电能，用电动机来传动机械设备，技术经济指标高而且运用方便 。但 在有些情况下，可以充分利用其它能源。例如，许多选煤厂常位于焦化厂附近，而这些焦 化厂一般都有多余的焦炉煤气。在化学实验室和煤样缩分室里利用这种煤气来代替电流用以 干燥煤样和加热药剂，也是减少电能消耗的有效措施。 　　 2　节水降耗 　　目前选煤厂多为湿法选煤。通常入选1t原煤要用3～5m3的水。随着机械化采煤量的 增加，原煤中粉煤量急剧增加，因此1个入洗能力近千吨原煤的选煤厂，每小时就要产生几 千立方米的煤泥水。由于我国水资源相对贫乏，这样大的用水量不是一次性使用就外排， 必须经过一定的工艺处理后，在选煤厂中循环使用。将数量庞大的含有煤泥颗粒的煤泥水进 行固液分离，从中回收细粒煤和适合选煤厂再次使用的循环用水，尽量做到煤泥水厂内闭路 循环，是选煤厂面临的又一重要任务。 　　煤泥厂内回收，洗水闭路循环是消除水资源浪费和煤泥水外排造成环境污染的一项有 利措施，这也是评价选煤厂经济效益和社会效益的综合指标。 　　为达到节水降耗的目的，真正实现煤泥水洗水闭路循环，就必须严格地使洗水达到平 衡，即生产系统中加入的清水量等于洗选产品带走的水量，要实现以上目标，洗水管理是1 个不可忽视的重要方面。洗水管理的主要目的就是要控制生产系统中洗水的平衡。严格地说 ，就是要控制整个洗选过程中补加到系统中的清水量，并使其等于最终产品从系统中带走的 水量，使整个煤泥水系统达到水量平衡，即保持系统的总用水量为一常数，没有多余的水量排到厂外。 　　然而在实际生产中，由于原煤的入洗量是不平衡的，进入系统的煤泥量也不平衡， 产品带进、带出的水量常发生波动。清扫水、滴漏水及未预见水量向系统的添加也使得循环 水量过大。再加上检修、停车放水流失等，都使得系统中的水量发生较大波动，结果使得 进入系统的水量大于产品从系统中带走的水量，当系统水量增加到一定程度后系统容纳 不下，就不得不向外排放多余的水，造成对环境的污染和水资源的浪费。因此，必须采取一 系 列行之有效的洗水管理措施，才能达到真正节水降耗的目的。因此应从以下几个方面创造条 件加强管理。 　　(1) 避免煤泥在系统中积聚是减少选煤水耗的根本所在。建立和完善必要的煤泥水监测手 段，监测煤泥水流量、浓度、粒度等方面指标，可为科学管理好煤泥水系统提供重要保证。  　　(2) 严格控制生产用水，并保证生产用水的质量。生活用水和生产用水必须分开，生活用 水可用生产清水，但生活废水要排至生活污水系统，不能混入生产废水中。 　　(3) 清水的补加应慎重，不可任意补加清水，更不可用清水冲地板等。 　　(4) 设置洗水缓冲池，一方面起平衡缓冲作用，另一方面可对设备做深度净化，厂房 内所 有生产废水、滴水、冲刷水、事故检修放水等都要汇集到集中水池予以回收。其中粒度大 的煤泥送至有关作业处，洗水则返回生产系统。 　　望峰岗选煤厂1997年对原煤泥水处理系统进行了技术改造，增加了1台直径18m一段尾煤浓缩 机，使截流粒度由原来0.0047mm 提高到0.078mm。改善了卧式离心脱水机的入料条件， 保证 了粗煤泥回收系统的正常运行，原直径30m浓缩机改为二段浓缩机，一段浓缩机溢流和卧脱 离 心液水进二段浓缩机，经进一步浓缩后再去压滤机，压滤机入料浓度由改造前300g/l以下提 高到400～500g/l，改善了压滤机的入料条件，缩短了成饼时间，提高了压滤机处理量。 　　为实现洗水闭路循环，望峰岗选煤厂增加了1台直径20m净化浓缩机和1座再生水池，净化 浓缩机的中层管与循环水池连通（二段浓缩机溢流），净化浓缩机溢流进净化再生水池。由 连通管自动调节生产系统中水量的变化，也可将多余的循环水净化，再生为生产清水进行复 用，从而保证了洗水闭路循环，真正做到了煤泥厂内回收，同时也降低了清水用量，吨原煤 水耗由改造前0.3m3降为0.1m3，循环水浓度由30g/l以上降为5g/l左右。  　　节水降耗的工作很复杂，涉及到有煤质、水质以及工艺设备等众多因素。只要在生 产中严格洗水管理制度，搞好洗水平衡，选煤厂节水降耗的潜力是巨大的。 　　 3　提高药效降低药耗 　　浮选是细粒煤和极细粒煤分选中应用最广泛的一种方法，浮选药剂耗量与药剂种类、煤 的 变质程度、煤的表面性质、煤的粒度组成及矿浆浓度等有关。降低药耗要从提高药效入手 ，包括：合理确定药剂的种类和配比；有针对性选择加药地点和加药方式；并根据入选物料 的表面性质及粒度组成正确选定药剂添加量，使药效得以充分发挥，从而在改善浮选效果的 同时，显著降低药剂耗量。 　　 3.1　煤的变质程度对浮选药剂耗量的影响 　　变质程度低的煤，药剂耗量通常比中等变质程度的煤高。而煤表面的氧化程度越高、疏 水性越差的煤，药剂耗量也普遍较高。煤表面的孔隙结构对药剂用量影响极大，试验表明， 孔隙越多药剂耗量越大。通过对气煤和焦煤进行比较，可以发现气煤的药剂耗量比焦煤高出 数倍 。这是由于气煤孔隙度较高，极性官能团数量较多，表面疏水性较差，所以要消耗较多的浮 选药剂。 　　 3.2　煤的粒度组成对浮选药剂耗量的影响 　　浮选入料中细粒级煤含量愈高，表面积越大，浮选时所需的浮选药剂愈多，药耗也愈大 。细粒煤对药剂常呈无选择性吸附，因此选择性差，特别是细粒煤中的一些高灰细泥常常吸 附大量药剂，增加了药剂耗量。 为提高药剂作用效果，在细粒煤浮选时应采用选择性强