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本文作者：胡修林作者單位：重慶能源集團(tuán)南桐礦業(yè)貴州渝能礦業(yè)公司

鴨溪電廠裝機(jī)容量為4×300MW機(jī)組，目前只有3臺(tái)機(jī)組發(fā)電，還需要1Mt/a的電煤才能滿負(fù)荷發(fā)電;即將建成的桐梓電廠容量為2×600MW機(jī)組，年需要煤炭3.5Mt。鴨溪、桐梓兩個(gè)電廠共需電煤4.5Mt/a，可見(jiàn)電煤市場(chǎng)穩(wěn)定可靠。但是電煤價(jià)格較低廉，不利于礦業(yè)公司經(jīng)營(yíng)發(fā)展。根據(jù)國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和貴州省“十二五”煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，確定了以煤炭洗選為源頭，氣化為先導(dǎo)，高效、潔凈燃燒與發(fā)電為重點(diǎn)，以煤炭轉(zhuǎn)化和污染控制為重要內(nèi)容的產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。隨著煤炭生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)能逐步釋放和貴州省內(nèi)多家煤化工企業(yè)的陸續(xù)建成投產(chǎn)，無(wú)煙煤精煤和發(fā)電用煤均具有廣闊的市場(chǎng)前景。根據(jù)用戶調(diào)查情況分析，無(wú)煙精煤市場(chǎng)分為中塊、細(xì)塊、末精煤，并且以化工用煤為主。

煤質(zhì)特征

1化學(xué)性質(zhì)

根據(jù)地勘資料，該煤屬于3號(hào)無(wú)煙煤，中硫、中灰分煤層，但是由于煤層構(gòu)造復(fù)雜，厚薄變化大，采用機(jī)械化采煤，原煤的灰分高達(dá)40%。根據(jù)篩分浮沉資料，將原煤灰分采用儲(chǔ)量法進(jìn)行校對(duì)后，原煤硫分是2.50%。

2煤炭的粒度特性

該礦原煤粒度特性見(jiàn)表1和表2，從表中可以看出，該煤樣主導(dǎo)粒級(jí)為13～6mm，含量為17.88%，灰分40.18%;隨著粒度的減小，灰分增加，說(shuō)明煤質(zhì)較硬;小于0.5mm粒級(jí)灰分增高，說(shuō)明矸石易泥化;各粒級(jí)硫分比較接近，沒(méi)有明顯變化規(guī)律。由此可見(jiàn)，通過(guò)篩分降灰降硫意義不大，洗選加工才是降硫最有效、最經(jīng)濟(jì)的途徑。

3煤炭的可選性

柿花田煤礦50～0.5mm級(jí)原煤浮沉試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3，參照煤炭可選性評(píng)定方法(GB/T16417－1996)，理論分選密度小于1.7kg/L時(shí)，以扣除沉矸(大于2.0kg/L)為100%計(jì)算±0.1含量;理論分選密度等于或大于1.7kg/L時(shí)，以扣除低密度物(小于1.5kg/L)為100%計(jì)算±0.1含量。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4，柿花田煤礦原煤的分選密度在1.7kg/L及其以上時(shí)，原煤50～0.5mm綜合級(jí)的可選性為易選或中等可選。

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及方案比較

根據(jù)用戶需求，結(jié)合煤炭市場(chǎng)價(jià)格走勢(shì)，為了實(shí)現(xiàn)企業(yè)效益的最大化，選煤廠產(chǎn)品應(yīng)以生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)化工精煤為主，電煤次之，并對(duì)部分矸石進(jìn)行綜合利用。加工利用方案對(duì)比見(jiàn)表5，從表中可以看出，方案2年銷售收入比方案1增加1598.3萬(wàn)元，方案3比方案2多1188.58萬(wàn)元。因此，推薦采用方案3。根據(jù)對(duì)用戶的調(diào)查結(jié)果，化工精煤的發(fā)熱量要求大于25.08MJ/㎏，但是由于選煤加工產(chǎn)品中末精煤的水分在14%以內(nèi)，而塊精煤的水分在10%，水分對(duì)發(fā)熱量的影響較大，因此末精煤的灰分控制在13%以內(nèi)、塊精煤的灰分控制在16%以內(nèi)即可滿足用戶對(duì)發(fā)熱量的要求。從表5可以看出，按照方案3，各產(chǎn)品所占比例為中塊精煤占7.92%，小塊精煤占7.09%，末精煤占27.87%，電煤占29.42%，矸石占27.70%。

選煤工藝

1分級(jí)粒度的確定

毛煤首先進(jìn)行50mm分級(jí)，大于50mm粒級(jí)經(jīng)手選除雜后破碎到小于50mm。小于50mm粒級(jí)原煤進(jìn)入SKT型數(shù)控跳汰機(jī)分選，生產(chǎn)出精煤、中煤、矸石三種產(chǎn)品。精煤脫水后，分為小于13mm粒級(jí)末精煤、13～25mm粒級(jí)小塊精煤、25～50mm粒級(jí)中塊精煤;中煤脫水后破碎到小于25mm與壓濾煤泥一起作為電煤;矸石脫水后根據(jù)電廠需求情況，必要時(shí)部分矸石破碎后摻入電煤，多余矸石上山或作為煤矸石電廠的發(fā)電用煤。

2分選密度的確定

雖然原煤灰分比較高，但是小于1.5g/cm3的低密度煤灰分較低，能夠生產(chǎn)出灰分不大于13%的精煤和灰分不大于45%的電廠用煤。生產(chǎn)灰分小于13%、硫分小于1%的德士古氣化爐用煤時(shí)，分選密度為1.7kg/L;加工發(fā)熱量大于25.08MJ/kg的化工精煤時(shí)，灰分控制在16%以內(nèi)即可，此時(shí)原煤可選性仍為易選，分選密度為1.80kg/L。根據(jù)鴨溪電廠結(jié)算體系，灰分控制在45%、發(fā)熱量在15.47MJ/kg時(shí)，中煤產(chǎn)量較高，效益最佳。因此確定電煤產(chǎn)品的灰分為45%。

3選煤工藝的確定

根據(jù)煤種、煤質(zhì)及用戶對(duì)產(chǎn)品的需要，同時(shí)也考慮到同類選煤廠的生產(chǎn)實(shí)踐和本廠的技術(shù)情況確定選煤工藝。柿花田煤礦選煤廠生產(chǎn)的塊精煤作為民用燃煤或化工用煤，末精煤可以作化工用煤或高爐噴吹煤，混煤作為發(fā)電用動(dòng)力煤。目前常用的選煤方法有重力選煤、浮選等。由于小于0.5mm粒級(jí)含量低，并且矸石易于泥化，本著盡量早收的原則，確定小于0.5mm粒級(jí)不設(shè)浮選工藝。而重力選煤又包括跳汰選、重介質(zhì)選和復(fù)合風(fēng)力選等方法。干法風(fēng)力選煤多布置于室外，這是因?yàn)榉蹓m污染較重，噪音高，分選精度低;夏季柿花田煤礦的毛煤水分高，容易堵塞分選床面的風(fēng)孔，分選效果差。重介選煤分選精度高，是目前最為有效的選煤方法，但其工藝系統(tǒng)復(fù)雜，操作管理難度大，基建投資和生產(chǎn)成本高。因此，對(duì)于規(guī)模較小的動(dòng)力煤選煤廠，一般不采用。重介質(zhì)選通常適用于難選煤和極難選煤，柿花田的煤分選密度在1.70g/cm3及以上時(shí)，屬于易選煤或中等可選，采用重介質(zhì)選不經(jīng)濟(jì)。跳汰選煤是目前動(dòng)力煤選煤廠普遍采用的選煤方法，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，操作方便，易于管理，產(chǎn)品質(zhì)量較易保證，基建投資和生產(chǎn)成本較低，對(duì)煤質(zhì)變化適應(yīng)性強(qiáng)，適用于中等可選和易選煤的分選。綜上所述，結(jié)合入廠原煤煤質(zhì)特征、產(chǎn)品用途及操作管理技術(shù)能力，本廠不宜采用浮選、重介質(zhì)選和風(fēng)選等選煤方法，而應(yīng)采用系統(tǒng)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富、操作管理方便的跳汰選煤方法。

效益

由表5可知，采用全級(jí)跳汰+壓濾選煤工藝，精煤產(chǎn)率42.88%，年產(chǎn)精煤19.296萬(wàn)t、電煤13.223萬(wàn)t。其中中塊3.566萬(wàn)t、小塊3.190萬(wàn)t、末精煤12.541萬(wàn)t，中塊、大塊精煤市場(chǎng)價(jià)1200元/t，小塊1000元/t，末精煤900元/t，則精煤銷售收入是:3.566×1200+3.190×1000+12.541×900=18756.1(萬(wàn)元)。電煤價(jià)格373元/t，電煤收入是13.223×373=4932.18(萬(wàn)元)。與方案1簡(jiǎn)單篩分后手選相比，總銷售收入增加了2786.88萬(wàn)元。因此柿花田煤礦采用該綜合加工利用技術(shù)具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

結(jié)論與建議

柿花田煤礦的煤炭屬于3號(hào)無(wú)煙煤，原煤浮沉試驗(yàn)結(jié)果表明，生產(chǎn)灰分小于13%、硫分低于1%的化工精煤或鋼廠高爐噴吹用煤時(shí)，煤炭屬于易選煤，因此選擇SKT跳汰選煤工藝技術(shù)上是可行的，并且符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策，工藝簡(jiǎn)潔、實(shí)用，設(shè)備先進(jìn)、自動(dòng)化程度高，洗水實(shí)現(xiàn)了閉路循環(huán)，清潔化生產(chǎn)，符合環(huán)保要求。水源、電源充足，交通運(yùn)輸方便;選煤工藝簡(jiǎn)單、靈活、可靠;精煤分為中塊、小塊和末精煤，分別銷售給不同的用戶，適銷對(duì)路。產(chǎn)品質(zhì)量能夠得到有效控制，滿足用戶質(zhì)量要求;并具有建設(shè)時(shí)間短、見(jiàn)效快、投資省、調(diào)試時(shí)間短、總體運(yùn)行費(fèi)用低的特點(diǎn)。