论文部分内容阅读
[摘 要]本文简单介绍了选煤厂的发展历程并主要研究了在选煤厂设计中应注意的几个关键性问题，其中包括：煤质分析与产品定位、工艺布置、洗选工艺、洗水闭路循环、煤炭综合利用、自动化控制系统、设备选择和质量标准化。希望能以此文为从事选煤厂设计的技术、管理人员提供借鉴。
[关键词]选煤厂 设计 工艺 设备
中图分类号：TD6l 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2016）30-0032-01
0、引言
煤炭是我国的主要矿产资源之一，随着煤炭行业飞速发展，煤炭的洗选也成为了现今煤炭相关产业的重要组成部分。目前对煤炭的高效利用的方法之一就是对煤炭进行洗选及加工。煤炭的洗选加工对于煤炭资源的利用十分重要，也是高效利用煤炭资源的重要基础，这种技术对保护环境和节约能源具有十分重要的作用，对保证我国资源经济的可持续发展具有十分重要的意义。
1、选煤厂设计的发展历程
我国的选煤工业发展时期可大致分三个阶段：第一阶段，1949～1980年，以“洗煤保鋼”为主要内容的选煤大发展。第二阶段，1981～2000年，以“洗煤节能”为主要内容的选煤阶段。第三阶段，从2001年起，煤炭工业面临经济与环境的双重压力，选煤作为洁净煤技术的基础，选煤工业进入新的快速发展时期，主要是发展动力煤洗选和提高炼焦煤精煤质量。我国选煤厂设计经历了从开始的向国外学习与合作到现在能自主设计的不断发展，通过借鉴国外的先进技术，与我国煤炭的特点的相结合，建设出更适应我国需要的现代化选煤厂。如今我国的耐磨材料与高效设备的研发取得一定的成绩，这为适应时代需要的现代化洗煤厂的创建提供了有力保障。
2、设计中的关键性问题
选煤厂在设计时应综合考虑很多因素，以下主要探讨几个较为关键的问题。
2.1 煤质分析与产品的定位
由于地质因素，即使是同一个煤田，不同井田、不同煤层，甚至是同一煤层的不同区域，其煤质都有可能存在一定不同。所以煤质的不变是应是相对的，而煤质的变化是绝对的，而且受影响于采煤工艺和运输等环节，煤质也都会或多或少有一定变化。选煤厂在设计过程中需要对这些因素进行综合分析，根据这些因素来进行选煤厂的设计建设以适应煤质的变化，才能保证选煤厂设计的合理性与实用性。
煤产品的定位是指根据煤的牌号、物理和化学性质、煤岩特征、工艺性能指标确定产品的用途，再根据当地市场需要来进行目标市场选择。煤产品在准确定位后可以根据当地市场各方面因素进一步进行最优选择。焦煤、肥煤和瘦煤洗选后主要用于炼焦使用；无烟煤的洗块煤主要用于化工领域；褐煤、长焰煤主要用于发电；气煤、贫煤、1/3焦煤是既可以用于炼焦使用又可以用做动力煤。现代化选煤厂对产品定位时，除了要了解煤种外，还要注意该煤能否可选。
2.2 工艺布置
节能是现今社会的主旋律，也是选煤厂在工艺布置的设计时应充分考虑到的问题，将以往的多层厂房设置变成两层或三层设置，尽可能的使用平面错开的布置方式，这样可以在降低建筑高度的同时保证维修的空间。而且低层化的厂房，可以减少煤料的提升高度，虽然将以往自流料方式调整为压力送料，需要另行配置一定量的泵机，但是这种布置方式也更趋合理，并且可以降低初期建设的投入。
2.3 洗选工艺
现代化选煤厂的建设目标是集大型化、高效化、高经济效益、高资源利用率是于一身，选煤工艺制定是否合理直接影响这一目标能否实现。现代化选煤厂的洗选工艺应主要考虑工艺的实用性和高效性，在选择工艺之前首先需要进行煤质分析和产品的定位，做好市场调查，充分考虑经济效益问题。要根据实际情况选择合理的分选工艺，充分研究分析原料煤的不同特点，不能将分选工艺的设计单一的模式化，使分选效果大大降低，达不到应有的经济效益和社会效益。
2.4 洗水闭路循环
现代化选煤厂在设计时应充分考虑洗水闭路循环问题，合理的设计洗水循环路线，可以提高水的利用率，减少水资源浪费。随着我国水资源的短缺的问题日益严重，选煤厂作为用水大户，洗水的闭路循环问题也日趋紧迫，在考虑选煤厂洗水闭路循环时要努力达到洗水平衡以及避免洗水中煤泥积聚这两个方面的要求。严格控制生产用水用量及利用率，在设计中杜绝可避免的水资源浪费，达到真正意义上的洗水闭路循环，这些都需要在选煤厂设计时就予以高度重视。
2.5 煤炭综合利用
在我国大力提倡煤炭生产企业发展循环经济、矿区环境综合治理的大环境背景下，选煤厂设计时应根据市场要求，迎合不同客户所需，对煤原料进行不同目标性的加工，使煤炭资源达到综合高效的利用。例如，选煤厂在设计时可以考虑利用选煤厂副产品作为燃料建设综合利用电厂，利用煤矸石制造建筑材料等。通过选煤厂设计项目的相关配套设计，既可以在提高选煤厂的经济效益的同时，又可以为选煤厂带来一定的社会效益。
2.6 自动化控制系统
现代化选煤厂的一个重要标志就是是否有一个高度自动化且稳定的控制系统。在设计时，要选择先进可靠的自动化控技术来对生产系统进行控制，尽量减少人工控制，提高生产效率。选用先进的控制设备系统以及可靠的软件控制体系是提高自动化控制水平的重要前提条件，只有保证软硬件的高度配合，才能将生产效率提高，保证了选煤厂的高产高效及安全生产。
2.7 设备选择
选煤厂设计的一个重要步骤是设备的选型，选型的合理性是体现选煤厂设计水平的重要体现，而且直接关系到选煤厂日后的生产效益。洗选设备应选择大型设备，同时应保证设备的可靠性。单独选择每个环节的设备，尽量减少设备的台数，有益于自动化水平的提高。采用集中式设备布置方式，简化工艺环节与工艺系统，可以提高选煤厂经济效益。选煤生产属于“流水线”作业，设备选型必须进行全盘考虑，实现全厂设备的整体配套，避免出现“木桶效应”影响系统的可靠性。由于选煤厂在生产过程中的煤原料的数量及质量均具有不均衡性，随时都可能产生波动，所以应按GB50359—2005《煤炭洗选工程设计规范》规定选取不均衡系数，保证选煤厂的正常生产。
2.8 质量标准化
安全生产是一个企业的根本，是企业管理经营过程中始终追求的目标，质量标准化的落实程度，则是实现安全生产最主要的保证，也是最关键的先决条件。而选煤厂质量标准化工作是生产管理、技术管理的基础，是实现安全生产的前提，也是建设现代化选煤厂的重要途径，所以选煤厂在设计时应充分考虑质量标准化问题。选煤厂建设的各个环节必须符合国家法律、法规、规章、规程等相关规定，管理必须满足相关标准要求，以保证选煤厂后期的安全生产及保证职工生命安全。然而，目前许多选煤厂建成后又投入大量资金进行整改，如电缆线路、防护、防爆、接地、各种设备保护等各方面的整改工作，不仅费时费力，且很多时候不能从根本上解决这些问题。这些问题必须引起建设单位的高度重视，做到事前控制，在选煤厂设计时应对这些问题予以充分研究，再结合实际情况进行设计。
3、结论
作为现代化选煤厂，其不单单要求具有较高的机械化水平，先进的设备和工艺，以及便于生产管理和维修维护管理的特点，更要求具有实用性强，配备合理，高产高效，经济效果好的整体竞争力。目前，我国选煤厂在设计方面已趋于成熟，也部分引进了国外的优秀设计理念，但没有任何设计是通用的，一定要考虑自身实际情况，结合目标产品的定位，分析本厂的煤原料煤质，使各环节与各系统的能够有机结合形成整体，只有做到既能适应煤质与市场的变化，又有经济合理的投资，才是一个现代化选煤厂的优秀设计，也只有这样才能为企业创造最大的社会与经济效益。
作者简介
王涛，男，1982年1月出生，工程师，2003年毕业于黑龙江工程学院应用电子技术专业，现工作于龙煤鹤岗矿业公司煤炭销售公司选煤科，主要从事选煤机电技术等相关工作。
[关键词]选煤厂 设计 工艺 设备
中图分类号：TD6l 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2016）30-0032-01
0、引言
煤炭是我国的主要矿产资源之一，随着煤炭行业飞速发展，煤炭的洗选也成为了现今煤炭相关产业的重要组成部分。目前对煤炭的高效利用的方法之一就是对煤炭进行洗选及加工。煤炭的洗选加工对于煤炭资源的利用十分重要，也是高效利用煤炭资源的重要基础，这种技术对保护环境和节约能源具有十分重要的作用，对保证我国资源经济的可持续发展具有十分重要的意义。
1、选煤厂设计的发展历程
我国的选煤工业发展时期可大致分三个阶段：第一阶段，1949～1980年，以“洗煤保鋼”为主要内容的选煤大发展。第二阶段，1981～2000年，以“洗煤节能”为主要内容的选煤阶段。第三阶段，从2001年起，煤炭工业面临经济与环境的双重压力，选煤作为洁净煤技术的基础，选煤工业进入新的快速发展时期，主要是发展动力煤洗选和提高炼焦煤精煤质量。我国选煤厂设计经历了从开始的向国外学习与合作到现在能自主设计的不断发展，通过借鉴国外的先进技术，与我国煤炭的特点的相结合，建设出更适应我国需要的现代化选煤厂。如今我国的耐磨材料与高效设备的研发取得一定的成绩，这为适应时代需要的现代化洗煤厂的创建提供了有力保障。
2、设计中的关键性问题
选煤厂在设计时应综合考虑很多因素，以下主要探讨几个较为关键的问题。
2.1 煤质分析与产品的定位
由于地质因素，即使是同一个煤田，不同井田、不同煤层，甚至是同一煤层的不同区域，其煤质都有可能存在一定不同。所以煤质的不变是应是相对的，而煤质的变化是绝对的，而且受影响于采煤工艺和运输等环节，煤质也都会或多或少有一定变化。选煤厂在设计过程中需要对这些因素进行综合分析，根据这些因素来进行选煤厂的设计建设以适应煤质的变化，才能保证选煤厂设计的合理性与实用性。
煤产品的定位是指根据煤的牌号、物理和化学性质、煤岩特征、工艺性能指标确定产品的用途，再根据当地市场需要来进行目标市场选择。煤产品在准确定位后可以根据当地市场各方面因素进一步进行最优选择。焦煤、肥煤和瘦煤洗选后主要用于炼焦使用；无烟煤的洗块煤主要用于化工领域；褐煤、长焰煤主要用于发电；气煤、贫煤、1/3焦煤是既可以用于炼焦使用又可以用做动力煤。现代化选煤厂对产品定位时，除了要了解煤种外，还要注意该煤能否可选。
2.2 工艺布置
节能是现今社会的主旋律，也是选煤厂在工艺布置的设计时应充分考虑到的问题，将以往的多层厂房设置变成两层或三层设置，尽可能的使用平面错开的布置方式，这样可以在降低建筑高度的同时保证维修的空间。而且低层化的厂房，可以减少煤料的提升高度，虽然将以往自流料方式调整为压力送料，需要另行配置一定量的泵机，但是这种布置方式也更趋合理，并且可以降低初期建设的投入。
2.3 洗选工艺
现代化选煤厂的建设目标是集大型化、高效化、高经济效益、高资源利用率是于一身，选煤工艺制定是否合理直接影响这一目标能否实现。现代化选煤厂的洗选工艺应主要考虑工艺的实用性和高效性，在选择工艺之前首先需要进行煤质分析和产品的定位，做好市场调查，充分考虑经济效益问题。要根据实际情况选择合理的分选工艺，充分研究分析原料煤的不同特点，不能将分选工艺的设计单一的模式化，使分选效果大大降低，达不到应有的经济效益和社会效益。
2.4 洗水闭路循环
现代化选煤厂在设计时应充分考虑洗水闭路循环问题，合理的设计洗水循环路线，可以提高水的利用率，减少水资源浪费。随着我国水资源的短缺的问题日益严重，选煤厂作为用水大户，洗水的闭路循环问题也日趋紧迫，在考虑选煤厂洗水闭路循环时要努力达到洗水平衡以及避免洗水中煤泥积聚这两个方面的要求。严格控制生产用水用量及利用率，在设计中杜绝可避免的水资源浪费，达到真正意义上的洗水闭路循环，这些都需要在选煤厂设计时就予以高度重视。
2.5 煤炭综合利用
在我国大力提倡煤炭生产企业发展循环经济、矿区环境综合治理的大环境背景下，选煤厂设计时应根据市场要求，迎合不同客户所需，对煤原料进行不同目标性的加工，使煤炭资源达到综合高效的利用。例如，选煤厂在设计时可以考虑利用选煤厂副产品作为燃料建设综合利用电厂，利用煤矸石制造建筑材料等。通过选煤厂设计项目的相关配套设计，既可以在提高选煤厂的经济效益的同时，又可以为选煤厂带来一定的社会效益。
2.6 自动化控制系统
现代化选煤厂的一个重要标志就是是否有一个高度自动化且稳定的控制系统。在设计时，要选择先进可靠的自动化控技术来对生产系统进行控制，尽量减少人工控制，提高生产效率。选用先进的控制设备系统以及可靠的软件控制体系是提高自动化控制水平的重要前提条件，只有保证软硬件的高度配合，才能将生产效率提高，保证了选煤厂的高产高效及安全生产。
2.7 设备选择
选煤厂设计的一个重要步骤是设备的选型，选型的合理性是体现选煤厂设计水平的重要体现，而且直接关系到选煤厂日后的生产效益。洗选设备应选择大型设备，同时应保证设备的可靠性。单独选择每个环节的设备，尽量减少设备的台数，有益于自动化水平的提高。采用集中式设备布置方式，简化工艺环节与工艺系统，可以提高选煤厂经济效益。选煤生产属于“流水线”作业，设备选型必须进行全盘考虑，实现全厂设备的整体配套，避免出现“木桶效应”影响系统的可靠性。由于选煤厂在生产过程中的煤原料的数量及质量均具有不均衡性，随时都可能产生波动，所以应按GB50359—2005《煤炭洗选工程设计规范》规定选取不均衡系数，保证选煤厂的正常生产。
2.8 质量标准化
安全生产是一个企业的根本，是企业管理经营过程中始终追求的目标，质量标准化的落实程度，则是实现安全生产最主要的保证，也是最关键的先决条件。而选煤厂质量标准化工作是生产管理、技术管理的基础，是实现安全生产的前提，也是建设现代化选煤厂的重要途径，所以选煤厂在设计时应充分考虑质量标准化问题。选煤厂建设的各个环节必须符合国家法律、法规、规章、规程等相关规定，管理必须满足相关标准要求，以保证选煤厂后期的安全生产及保证职工生命安全。然而，目前许多选煤厂建成后又投入大量资金进行整改，如电缆线路、防护、防爆、接地、各种设备保护等各方面的整改工作，不仅费时费力，且很多时候不能从根本上解决这些问题。这些问题必须引起建设单位的高度重视，做到事前控制，在选煤厂设计时应对这些问题予以充分研究，再结合实际情况进行设计。
3、结论
作为现代化选煤厂，其不单单要求具有较高的机械化水平，先进的设备和工艺，以及便于生产管理和维修维护管理的特点，更要求具有实用性强，配备合理，高产高效，经济效果好的整体竞争力。目前，我国选煤厂在设计方面已趋于成熟，也部分引进了国外的优秀设计理念，但没有任何设计是通用的，一定要考虑自身实际情况，结合目标产品的定位，分析本厂的煤原料煤质，使各环节与各系统的能够有机结合形成整体，只有做到既能适应煤质与市场的变化，又有经济合理的投资，才是一个现代化选煤厂的优秀设计，也只有这样才能为企业创造最大的社会与经济效益。
作者简介
王涛，男，1982年1月出生，工程师，2003年毕业于黑龙江工程学院应用电子技术专业，现工作于龙煤鹤岗矿业公司煤炭销售公司选煤科，主要从事选煤机电技术等相关工作。