如何建设现代化的选煤厂？

　　如何建设现代化的选煤厂？

　　一、要有正确的设计思路

　　选煤厂设计涵盖的内容庞杂，涉及专业面广，然而核心只有一个，那就是“选煤工艺”，其他专业的设计都是围绕选煤工艺这个核心做文章。所以，一部选煤厂设计做得水平高低、成功与否，首先取决于工艺设计是否先进合理，其次才谈得上集控自动化水平的高低和生产效率的高低。当然，所有这一切都是为了实现设计的最终目标—获取最佳经济效益和社会效益。

　　集几十年搞设计的深刻体验，可以归结为一句话：“对症下药、量体裁衣、因地制宜”是选煤工艺设计的“灵魂”。设计最大的忌讳就是用一种固定的工艺模式到处套用，这如同企图用一种万能药方包治百病一样行不通，是设计的死胡同。

　　搞好工艺设计的关键是吃准、吃透“两头”，所谓设计的“两头”主要是指：

　　设计的源头—原煤的煤质特性。

　　设计的终端—选后产品结构的定位。

　　其中原煤特性是自然天成，千变万化的因素，是选煤工艺设计的主要基础。而产品结构定位则是市场多元化需求的体现，是工艺设计的前提和最终目标。对选煤工艺而言，脱离了这“两头”搞设计，就是无的放矢，设计本身也就成了无源之水、无本之木。

　　二、煤质资料是工艺设计的基础和主要依据

　　1、煤质分析工作的重要性

　　设计好比医生看病，医生诊病的对象是人，通过号脉、检查把病因找准，才能对症开处方。而洗选加工的对象是煤，对煤质进行分析和评述就是对煤进行“号脉诊断”。设计就是开处方。煤质分析是否透彻，原煤特性把握是否准确，直接关系到设计的处方—选煤工艺能否“对症”，能否切合入选原煤的实际特性。这是衡量一部设计好与坏，合理与否的重要标准。

　　众所周知，由于成煤环境和成煤条件不同，形成了煤炭赋存状况方面的差异。因而不同煤田、不同矿区的煤质千差万别。在中国尤为如此，有时候即便同属一块煤田，但在不同的井田，甚至不同的采区，不同的层位，其煤质的变化和区别也非常大。如何将被选原煤的“脉”号准，是搞好选煤工艺设计必须重视的基础问题。所以，在中国建设现代化选煤厂，至关重要的问题是选煤工艺设计必须符合不同矿区的不同煤质特性。

　　2、分析煤质资料时应特殊关注的问题

　　在分析煤质资料时，切忌就资料本身死板地罗列数据、孤立地就事论事，把煤质分析与工艺设计割裂开来。合理正确的方法应该是将煤质资料的数据规律和分析内容与选煤方法的选择，工艺环节的设置，流程的制定，甚至与产品的定向定位结合起来，为下一步工艺设计做铺垫。这样才能使煤质资料分析工作具有了生动的含意，活的灵魂。

　　将煤质分析中应特殊关注的几点分述如下：

　　（1）要特别重视了解井田各主要可采煤层的结构特征和赋存特点，例如：有无伪顶；有无夹矸以及夹矸的层数、厚度、赋存高度；顶、底板和夹矸的岩性等。在中国有许多矿区，如淮南、济北、乌海、保德、离柳等矿区，其煤层的顶、底板及夹矸层多为泥岩和炭质泥岩。

　　在开采过程中，这些易碎、易泥化的矸石混入原煤，对煤质和选煤工艺将会产生重要影响。绝对不要因为矸石不是构成原煤的主体而忽视它。

　　（2）要了解井下的采煤方法及井下运输、提升方式等生产环节，以便判断矿井生产过程对原煤粒度组成和混入毛煤中的矸石量的影响程度，为进一步调整粒度、密度组成提供依据。

　　（3）随着环保要求的加强，洗选降硫的问题越来越突出，已不亚于降灰的重要性。特别是对于含硫高的原煤，现在也像评定原煤可选性那样，开始重视评估洗选的脱硫效果及其可行性。所以要重视硫的成分分析，硫在煤中赋存和嵌布特性的分析，以及硫分在粒度、密度组成中的分布规律。以便预测选后的脱硫效果，并为正确选择选煤方法提供依据。

　　（4）要特别重视煤质资料的代表性。用不具代表性或代表性差的筛分、浮沉资料作设计，是对设计的误导，后果是严重的。如果选煤厂建成投产后，设计的选煤工艺与本矿原煤实际特性相去甚远，会给选煤厂生产带来诸多困难，给管理造成被动。在新矿区建选煤厂，煤质资料的代表性问题尤为突出。鉴于目前国家或煤炭行业对煤质资料代表性的调整办法尚无统一的标准和规定。各设计院的调整方法也不尽相同，所以煤质资料的代表性问题更应该引起高度重视。设计者有责任根据煤田地质报告和采煤方法提出合理的调整方法，以增加煤质资料的代表性。

　　五、简洁合理的工艺流程是设计的必然要求

　　为了达到合理简化工艺系统的目的，在工艺流程设计中应着重考虑以下几点：

　　（1）流程中作业环节设置要合理，避免功能相近的作业重复设置。

　　（2）采用高效设备简化工艺系统。

　　（3）尽量取消流程中可有可无的环节。

　　（4）尽量避免流程中不必要的料流循环，即所谓的不良闭环。

　　（5）煤泥水系统设计应能满足环保日益严格的要求。在我国古交矿区和淮南矿区数座选煤厂所采用的洗水净化再生系统，是一种新工艺，可为自动调节全厂洗水平衡，实现高标准洗水闭路循环，达到零排放提供可靠保证。

　　六、选煤厂工艺布置的发展趋势

　　近几年我国设计建成的新型主厂房，已经突破了传统厂房多层框架结构的格局，使工艺布置模式也发生了很大变化。厂房布置的发展趋势如下：

　　（1）厂房从高层向低层发展，从多层框架向单层大厅式发展。在单层厂房大厅内，设备可以采用独立钢架支撑，也可以采用模块式结构支撑。

　　从厂房的土建结构看，全钢结构厂房肯定是今后的发展方向。钢结构厂房有很多优点，它不仅制作施工方便，施工工期短，抗震性能好，而且只要设计合理，造价可与钢筋混凝土结构相近。惟有维护费用偏高，是其不足之处。我们认为，若因工艺布置需要，也不必拘泥于一种全钢结构形式，完全可以采用局部钢筋混凝土框架与钢排架单层厂房相结合的混合结构。总之结构应该服从工艺需要。

　　（2）设备大型化，作业环节单机化，全厂单系统化，至少要尽量减少工艺系统的数量，这是选煤厂工艺布置的发展方向。这种布置模式有很多优点：

　　①可减少中间分配转运环节，为降低厂房高度提供了有利条件，使单层厂房布置模式成为可能，从而也减少了厂房体积，降低了造价。

　　②厂房高度低，泵类和运输设备运转能耗就低，有利于降低生产成本。

　　③单系统和单机化为实现高度集中控制和高度自动化提供了便利条件，为减人提效奠定了基础。

　　④单系统和单机化使设备台数大大减少，为方便维修提供了有利条件。

　　我国已在汾西某选煤厂设计了一座局部钢筋混凝土框架与单层厂房相结合的混合结构主厂房，它们虽然风格迥异，但是各有所长。

　　七、高度自动化、高度集中控制、高效率是现代化选煤厂的重要标志

　　减人提效是建设现代化选煤厂的主要目标之一。为此必须实现以先进的PLC和远程分站作为全厂的控制核心，完成全厂模拟量、数字量的检测以及顺序控制和回路控制，实现高标准自动化控制。

　　对于采用重介旋流器分选工艺的现代化选煤厂而言，更有条件实现这种高标准的自动化控制。除了必须将介质系统的各项自动化调控全部纳入全厂顺序集中控制以外，还应该把包括所有介质泵类和相关的管道阀门尽量全部参加顺序控制自动开停。真正做到把传统的由岗位司机操控设备的方式改为巡检方式，以节省生产人员。但是，目前国内设计的选煤厂，除少数几个厂外，大部分设计尚未完全达到上述高标准要求，还需进一步提高。