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衛(wèi)先生提問時(shí)間:2022-02-25 13:43:22已解決 √我要咨詢
選煤及選煤工藝流程
原煤在生成過程中混入了各種礦物雜質(zhì),在開采和運(yùn)輸過程中不可避免地又混入頂板和底板的巖石及其他雜質(zhì)(木材、金屬及水泥構(gòu)件等)。隨著采煤機(jī)械化程度的提高和地質(zhì)條件的變化,原煤質(zhì)量將越來越差,表現(xiàn)在混入原煤的矸石增加、灰分提高、末煤及粉煤含量增加、水分增高。為了降低原煤中的雜質(zhì),同時(shí)把煤炭按質(zhì)量、規(guī)格分成各種產(chǎn)品,就要對煤炭進(jìn)行機(jī)械加工,以適應(yīng)不同用戶對煤炭質(zhì)量的要求,有效地、合理地利用煤炭資源,減少燃煤對大氣的污染,保證國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。選煤廠是煤炭工業(yè)的重要部門。 一、選煤的主要目的
(1)除去原煤中的雜質(zhì),降低灰分和硫分,提高煤炭質(zhì)量,適應(yīng)用戶的需要;
(2)把煤炭分成不同質(zhì)量、規(guī)格的產(chǎn)品,適應(yīng)用戶需要,以便有效合理地利用煤炭,節(jié)約用煤10%~15%;
(3)煤炭經(jīng)過洗選,矸石可以就地廢棄,可以減少無效運(yùn)輸10%~20%,同時(shí)為綜合利用煤矸石創(chuàng)造條件;
(4)煤炭洗選可以除去大部分的灰分和50%~70%的黃鐵礦硫,減少燃煤對大氣的污染。它是潔凈煤技術(shù)的前提。
二、我國煤炭主要用戶對煤炭質(zhì)量的要求
(1)電廠用煤
不同設(shè)備的火力發(fā)電廠所燃用的煤種和質(zhì)量規(guī)格也不同。層狀鍋爐用塊煤,新建的電廠均采用粉煤進(jìn)行噴吹,一般采用粒度小于25mm或13mm的末煤。也有一些燃用水煤漿。一般來說,只要揮發(fā)分大于6.5%的煤漿(無煙煤、煙煤、褐煤)都可以作為發(fā)電用煤。
大型燃用煙煤的電廠,對煤質(zhì)的要求可分為兩大類:一類是要求用“中高揮發(fā)分煤”,其揮發(fā)分為28%~35%;另一類是采用“低揮發(fā)分的貧瘦煤:,其揮發(fā)分為12%~18%。要求低位發(fā)熱量在21MJ/kg(5000kcal/kg)以上,有的要求更高,23 MJ/kg(5500 kcal/kg)或25.3 MJ/kg(6000 kcal/kg)以上。
用褐煤的電廠通常要求低位發(fā)熱量在12 MJ/kg(2870 kcal/kg)以上。用無煙煤的電廠通常要求低位發(fā)熱量在21 MJ/kg(5000 kcal/kg)以上。
發(fā)電用煤對灰分的要求一般不超過25%,從環(huán)保的角度考慮應(yīng)該采用選后的動(dòng)力煤,以減少爐渣、煙塵和二氧化硫的排放。煙煤的全水分一般不應(yīng)高于12%,褐煤的水分不應(yīng)高于40%。硫分一般不應(yīng)超過1%,超過1%的燃煤電廠,國家要求采用脫硫裝置,減少二氧化硫的排放。灰的熔化溫度不低于1150℃,較大的高于1350℃.哈氏可磨性指標(biāo)要求在50以上。
我國電廠用煤平均發(fā)熱量為21.0 MJ/kg,灰分為25%左右,硫分約為1.0%。 (2)冶金焦炭用煤
用于生產(chǎn)冶金焦炭的精煤灰分必須低于12.5%,硫分一般低于1.5%。冶金部門提供的資料表明,精煤灰分每降低1%,焦炭灰分可降低1.35%;而焦炭灰分降低1%,,煉鐵焦比可降低2%,高爐利用系數(shù)可提高3%,同時(shí)可以降低,石灰石的耗量,提高生鐵的質(zhì)量。因此, 要求盡量降低精煤的灰分,以提高焦炭的質(zhì)量,增加經(jīng)濟(jì)效益。煉焦用精煤對硫份的要求十分嚴(yán)格,它使鋼鐵變脆,通常每提高硫分0.1%相當(dāng)于灰分提高1%。水分對焦?fàn)t壽命有不良影響,而且延長結(jié)焦時(shí)間,消耗熱量。冬季在寒冷地區(qū)水分使精煤凍結(jié),對運(yùn)輸造成影響,所以水分要盡量降低。
(3)工業(yè)鍋爐用煤
工業(yè)鍋爐多為層床燃燒,有鏈條爐、往復(fù)爐及振動(dòng)爐,煤粉燃燒爐較少。層床燃燒爐宜采用6~15mm的塊煤,其中小于3mm不得超過30%。煙煤的揮發(fā)分大于20%,全水分不超過10%,灰分不超過30%,全硫不超過1.0%。蒸發(fā)量大的鏈條爐要求煤的低位發(fā)熱量高,為21~23 MJ/kg(5000~5500 kcal/kg),蒸發(fā)量小的爐要求低位發(fā)熱量18.8MJ/kg(4500 kcal/kg)即可。
一般工業(yè)鍋爐可用無煙煤、煙煤、貧煤和褐煤。 (4)合成氨造氣用煤
合成氨造氣適用煤炭有煙煤和無煙煤兩大類,粒度在13~100mm之間,如中塊、大塊、混中塊及小塊。它對灰分、水分、硫分、發(fā)熱量、揮發(fā)分、機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性、化學(xué)活性、黏結(jié)性等均有要求。塊煤灰分應(yīng)不高于24%,較大的低于18%;硫分應(yīng)不高于2.0%,較大的低于1%;水分一般低于12%;灰熔融性不應(yīng)低于1150℃;塊煤的機(jī)械強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性均應(yīng)大于60%;低位發(fā)熱量應(yīng)大于21 MJ/kg,膠質(zhì)層厚度應(yīng)小于12mm。
(5)蒸汽機(jī)車用煤
蒸汽機(jī)車因?yàn)闋t膛小、煙囪短,爐箅子孔隙大,一般要求粒度13~50mm的氣煤、長焰煤或弱黏煤,灰分小于25%;硫分小于2.5%,揮發(fā)分16%左右,發(fā)熱量大于25.10MJ/kg,灰熔融溫度大于1200℃。
(6)高爐噴吹用煤
采用高爐噴吹可以節(jié)省焦炭用量,既保護(hù)稀缺的煉焦煤資源,又具有很好的經(jīng)濟(jì)效益,1t高爐噴吹煤可以代替0.75~0.8t焦炭。其用量不斷增長,過去一直采用無煙粉煤,近年來也采用揮發(fā)分較低的貧瘦煤,甚至氣煤,一般采用無煙煤和煙煤的混合噴吹煤,其比例約為7:3或6:4.
一般要求灰分低于12%,且越低越好;硫分要求低于1%,較大的在0.5%以下;全水分越低越好,一般應(yīng)低于10%;磷的含量應(yīng)低于0.02%;粒度應(yīng)小于13mm(或25mm)的末煤,煤的可磨性要好,哈氏可磨性指數(shù)一般應(yīng)大于45,固定碳要大于75%,煤灰中的SiO2/CaO的比值越小越好。
(7)液化用煤
煤的液化分為直接液化和間接液化。這兩種液化方法對煤炭質(zhì)量的要求各不相同。 1.直接液化對煤質(zhì)的基本要求
(1)煤中的灰分要低,一般小于5%。 (2)煤的可磨性要好。
(3)煤中的氫含量越高越好,氧的含量越低越好。 (4)煤中的硫分和氮等雜原子含量越低越好。 (5)煤巖的組成也是液化的一項(xiàng)主要指標(biāo)。
煤的間接液化是將煤氣化,生成的原料氣,再在一定壓力和溫度下加催化劑,合成液體油,因此對煤質(zhì)的要求相對要低些。
2.間接液化對煤質(zhì)的要求 (1)煤的灰分要低于15%。
(2)煤的可磨性要好,水分要低。
(3)對于水煤漿制氣的工藝,要求煤的成漿性能要好。
(4)煤的灰熔融性要求。固定床氣化要求煤的灰熔融性軟化溫度越高越好,一般不小于1250℃;流化床氣化要求小于1300℃。
(8)建材用煤
建材用煤主要用于水泥生產(chǎn)、制磚、生產(chǎn)玻璃和陶瓷。 水泥回轉(zhuǎn)窯一般要求揮發(fā)分稍高的煙煤,發(fā)熱量要求21 MJ/kg((5000 kcal/kg)以上,硫分應(yīng)不高于1.5%,粒度為-13mm為宜,哈氏可磨性指數(shù)越高越好。水泥立窯要求用無煙煤粒度13~100mm之間,灰分要求小于25%,低位發(fā)熱量在23.0 MJ/kg,固定碳大于60%,熱穩(wěn)定性要好。
玻璃及陶瓷要求用低硫、低灰的塊煙煤。
(9)民用煤
一般采用無煙塊煤,或者用無煙末煤成型的煤球和蜂窩煤。從環(huán)保角度及安全考慮,其硫分應(yīng)盡量低。 三、選煤方法
選煤方法種類很多,可概括分為兩大類:干法選煤和濕法選煤。選煤過程在空氣中進(jìn)行的,叫做干法選煤。選煤過程在水、重液或懸浮液中進(jìn)行的,叫做濕法選煤。
選煤方法還可以分為重力選煤、浮游選煤和特殊選煤等。
重力選煤主要是依據(jù)煤和矸石的密度差別而實(shí)現(xiàn)煤和矸石分選的方法。煤的密度通常在1.2~1.8g/cm3之間,而矸石的密度在1.8g/cm3以上,在選煤機(jī)內(nèi)借助重力把不同密度的煤和矸石分開。重力選煤又可分為跳汰選、重介質(zhì)選、溜槽選、斜槽選和搖床選等。
浮游選煤簡稱浮選,主要是依據(jù)煤和矸石表面潤濕性的差別,分選細(xì)粒(小于0.5mm)煤的選煤方法。
特殊選煤主要是利用煤與矸石的導(dǎo)電率、磁導(dǎo)率、摩擦因素、射線穿透能力等的不同,把煤和矸石分開。包括靜電選、磁選、摩擦選、放射性同位選和X射線選等。
此外,還有手選,即人工揀矸,它是根據(jù)塊煤與矸石在顏色、光澤及外形上的差別由人工揀除。對煤與矸石硬度差別較大的塊煤,可以采用滾筒碎選機(jī)進(jìn)行選擇性破碎,以實(shí)現(xiàn)煤與矸石的分離。
我國選煤廠中采用最廣泛的選煤方法是跳汰選,其次是重介質(zhì)選和浮選,其他方法均用得較少。
選煤的主要產(chǎn)品是精煤,副產(chǎn)品有中煤、混煤、煤泥等。選后的矸石和尾煤為廢棄物,由于它含有一些夾矸煤等可燃物,也可作為制磚、燒水泥的原料,進(jìn)行綜合利用。
選煤廠是對煤進(jìn)行分選,生產(chǎn)不同質(zhì)量、規(guī)格產(chǎn)品的加工廠。按精煤使用的目的不同,選煤廠可分為煉焦煤選煤廠和動(dòng)力煤選煤廠。煉焦煤選煤廠的工藝過程比較復(fù)雜,生產(chǎn)的精煤灰分低、質(zhì)量高,主要供給焦化廠生產(chǎn)焦炭。動(dòng)力煤選煤廠的工藝過程一般比較簡單,生產(chǎn)的精煤主要作為動(dòng)力燃料,大部分動(dòng)力煤選煤廠只選塊煤,末煤和粉煤不入選。 四、選煤廠的類型
選煤廠是對煤進(jìn)行分選,生產(chǎn)不同質(zhì)量、規(guī)格產(chǎn)品的加工廠。按照選煤廠的位置及其與煤礦的關(guān)系,選煤廠可分為5種類型:
(1) 礦井選煤廠
礦井選煤廠是廠址位于煤礦工業(yè)場地內(nèi),只選該礦所產(chǎn)毛煤或原煤的選煤廠。這里所說的毛煤是指煤礦生產(chǎn)出來未經(jīng)任何加工處理的煤;原煤則是從毛煤中選出規(guī)定粒度的矸石(包括黃鐵礦等雜物)以后的煤。
(2) 群礦選煤廠
群礦選煤廠是廠址位于某一煤礦的工業(yè)場地內(nèi),可同時(shí)選該礦及附近煤礦所產(chǎn)毛(原)煤的選煤廠。
(3) 礦區(qū)選煤廠
礦區(qū)選煤廠是指在煤礦礦區(qū)范圍內(nèi),廠址設(shè)在單獨(dú)的工業(yè)場地上,入選外來煤的選煤廠。
(4) 中心選煤廠
中心選煤廠是指廠址設(shè)在礦區(qū)范圍外獨(dú)立的工業(yè)場地上,入選外來煤的選煤廠。
(5) 用戶選煤廠
用戶選煤廠是指廠址設(shè)在用戶(如焦化廠等)工業(yè)場地上的選煤廠。 我國現(xiàn)有選煤廠大部分是礦井選煤廠。
現(xiàn)代化的選煤廠的生產(chǎn)過程是一個(gè)由許多作業(yè)所組成的連續(xù)機(jī)械加工過程。工藝就是一個(gè)流程,在這個(gè)流程上從入煤到出煤過程中對應(yīng)著不同的設(shè)備,舉個(gè)例子給你看,比較直觀的
選煤工藝根據(jù)不煤質(zhì),工藝比較復(fù)雜,但主要根據(jù)主洗設(shè)備來區(qū)分,例如:使用重介旋流器(三產(chǎn)品或兩產(chǎn)品,適用于50-100mm以下粒度),立輪、斜輪和淺槽(適用于塊煤),跳汰(利用水氣來選煤),浮選(煤泥回收),動(dòng)篩等等,,,
一般工藝主要分為以下幾部分:原煤篩分破碎,原煤洗選出產(chǎn)品和矸石,產(chǎn)品脫介脫水回收,介質(zhì)回收,煤泥浮選回收,煤泥濃縮回收,煤泥脫水,,,
現(xiàn)今國內(nèi)比較流行的工藝為:焦煤(三產(chǎn)品旋流器),電煤或動(dòng)力煤(跳汰,淺槽,兩產(chǎn)品旋流器)。
以三產(chǎn)品重介旋流器工藝為例:原煤分級破碎達(dá)到50-80mm以下,進(jìn)入三產(chǎn)品洗選出精,中和矸石三種產(chǎn)品。各產(chǎn)物經(jīng)過脫介脫水成為產(chǎn)品。篩下煤泥水一般先分級,粗顆粒直接脫水回收或進(jìn)入煤泥分選設(shè)備。精細(xì)顆粒進(jìn)入浮選出精、尾煤泥,中矸煤泥一般直接回收或進(jìn)入濃縮回收。煤泥經(jīng)過脫水處理回收。
詳細(xì)工藝比較復(fù)雜,主要考慮到分選效率和分選精度,以及回收的數(shù)量效率。主體工藝可以上網(wǎng)或在論文上查看選煤廠工藝流程圖,基本差別不大。
以上希望能幫到你!
選煤就是將礦井開采出的原始狀態(tài)的煤料,進(jìn)行手選(視煤的物理、化學(xué)性質(zhì)而定)破碎、篩分,分成各粒度級別后按粒度級別進(jìn)行洗選,以去除煤中雜質(zhì),降低灰分,限度地利用煤炭資源,降低煤炭燃燒、制造產(chǎn)品時(shí)對環(huán)境的污染,達(dá)到低碳、環(huán)保的能源利用原則。
選煤機(jī)就是將煤料分選出不同指標(biāo)要求的多種最終產(chǎn)品的設(shè)備。
選煤的主要方法有:重力選煤法、旋流選煤法、浮選和化學(xué)選煤法等;重力選煤又分為重介質(zhì)選、跳汰選、搖床選、風(fēng)力選等;旋流選煤又分為兩產(chǎn)品和三產(chǎn)品兩種;浮選按設(shè)備處理能力分為大、中、小型幾類,按葉輪方式又分為兩種。
常規(guī)的選煤機(jī)有重介質(zhì)立輪分選機(jī)(主要用于洗選力度較大的煤料)、跳汰選煤機(jī)(主要洗選0.5——50mm之間粒度的原煤)、搖床分選粒度更細(xì)的原煤,風(fēng)選和旋流器選的入料粒度和跳汰選的粒度要求近似,浮選和化學(xué)選煤法用于洗選0.5mm以下的粉煤。
選煤的最終產(chǎn)品:精煤灰分值在10%左右,按級別劃分,主要用于煉焦和煤化工;中煤灰分值在30——50%以下,主要作為動(dòng)力煤和民用煤;煤矸石灰分一般在70%以上,在上世紀(jì)曾廢棄,現(xiàn)已開發(fā)出多種用途,可用于發(fā)電、建筑等,還可用于礦井回填。解釋:原煤在生成、開采及運(yùn)輸過程中不可避免地混入雜質(zhì);且隨著開采的深入,原煤的質(zhì)量越來越差。為了降低原煤中的雜質(zhì),有效合理的利用煤炭資源,同時(shí)以把煤炭按質(zhì)量、規(guī)格分成各種產(chǎn)品,就要對煤炭進(jìn)行機(jī)械加工,這些機(jī)械通稱為煤炭洗選設(shè)備。洗煤機(jī)只是洗選設(shè)備的一種。
洗煤機(jī)分為跳汰、浮選、重介質(zhì)選煤、洗選等, 洗煤機(jī)包括原煤排矸機(jī)、矸石提煤機(jī)、多功能洗煤機(jī)。通常所說的洗煤機(jī)指跳汰機(jī),利用密度不同的原理,用風(fēng)以及水對煤層進(jìn)行分層,排出矸石及雜質(zhì),回收符合要求的精煤。選煤就是將原煤(從井下采出的煤)中的矸石(石頭)分選出去,提高煤炭質(zhì)量。選煤機(jī)自然就是分選出石頭的設(shè)備,分選設(shè)備有跳汰機(jī)、重介旋流器、重介淺槽等。用來分選原煤雜質(zhì)的機(jī)器叫選煤機(jī)。
選煤基本都是成套設(shè)備。由具體工藝流程決定具體的機(jī)器!
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