孫永強

神華準格爾能源有限責任公司選煤廠 內蒙古鄂爾多斯 010300

選煤廠在設計過程中，需詳細分析、檢查煤質，根據入選煤廠入選礦井類型、原煤灰分、水分、硫分等信息，確定選煤工藝（產品結構、灰分、水分、發(fā)熱量、粒度等），如此才可保證選煤生產技術科學、合理。外界因素及環(huán)境因素都將影響煤質，不同煤層或者不同礦區(qū)生產的煤炭煤質也不相同，因而選煤廠需依據煤質分析及檢查結果，合理確定選煤廠生產方式。

1 煤質檢驗項目及指標

1.1 水分檢驗

研究發(fā)現，煤炭中包含的水分主要為內在水分、外在水分，簡言之在植物轉變?yōu)槊禾抠Y源時含有的水分稱之為內在水分；煤炭資源開采、運輸過程中，附著在煤炭表面或者裂縫處的水分則屬于外在水分。通常情況下，隨著煤炭質變程度的提升，其內在水分也將逐漸減少。煤炭含有的水分，不僅將浪費大量煤炭資源，還將對其利用效果造成不良影響。同時，水分也將影響煤炭加工，若原煤水分含量過小，將影響選煤設備；若原煤水分含量過大，還將降低煤炭品質[1]。

1.2 灰分檢驗

煤炭資源在燃燒后剩余的殘渣被稱為灰分，其可分為外在灰分、內在灰分兩種。外在灰分產生原因為：采煤方法不合理，致使開采煤炭資源時夾雜了頂板與夾巖中的小塊巖石（通?？刹捎梅诌x方式去除煤炭資源中的外在灰分）。內在灰分則是形成煤炭資源的植物本身含有的無機物，若煤炭資源含有大量內在灰分，其可選性將降低。研究發(fā)現，隨著煤炭中灰分的不斷增加，其粘結性、發(fā)熱量將降低，排矸量將上升。

1.3 固定碳含量檢測

為明確煤炭資源用途，需詳細檢測煤炭資源中的固定碳含量（其指的是煤炭中水分、灰分、揮發(fā)分均去除之后的物質）。煤炭資源固定碳含量計算方式為：100減去煤炭資源水分、灰分及揮發(fā)分。依據相關數據可詳細計算不同基準的固定碳含量。通常情況下，固定碳含量越高煤炭發(fā)熱量越高，固定碳含量越低，發(fā)熱量越低[2]。

1.4 發(fā)熱量檢測

發(fā)熱量則表示單位質量煤炭資源完全燃燒后產生的熱量總和，依據發(fā)熱量大小可將其分為高位發(fā)熱量、低位發(fā)熱量。煤炭低位發(fā)熱量計算方式為：煤炭高位發(fā)熱量減去煤炭汽化熱。國際規(guī)定發(fā)熱量單位為百萬焦耳/千克，我國煤炭貿易過程中采用的標準為煤炭低位發(fā)熱量，其可充分表示煤炭使用效果。然而外界因素對煤炭資源發(fā)熱量影響較大，因此低位發(fā)熱量并不能準確表示煤炭資源質量。國際市場在交易煤炭資源時，大多采用高位發(fā)熱量作為評判標準，其可充分展現煤炭資源質量。

1.5 全硫

煤炭中包含硫這一有害物質，其主要分為有機硫與無機硫。只有保證煤炭中包含的硫元素低于1%，才可作為燃料存在。環(huán)保煤、綠色能源指的是硫元素含量較低的煤炭。主要檢查指標為：空氣干燥基全硫、干燥基全硫等。

1.6 煤灰熔融性溫度

煤炭軟化溫度指的就是在規(guī)定條件中獲取的與溫度變化具有密切聯系的煤灰熔融性變形溫度、軟化溫度等。煤灰熔融性溫度對其性能影響較大，隨著灰熔融性溫度的提升，煤灰結渣幾率也將隨之降低；反之，煤灰結渣幾率也隨之增高。

2 煤質分析對選煤廠工藝設計的重要性

煤質分析工作的主要目的是掌握煤質結構、成分等數據信息，采用合理方式監(jiān)測、分析煤質，其對提升選煤廠產品質量、提高其經濟效益以及優(yōu)化生產結構等具有重要意義。因此，選煤廠需重視煤質分析工作，其中主要分析指標為：水分、灰分、揮發(fā)分、固定碳等。煤質分析結果對煤炭資源應用具有重要影響，我國也明確規(guī)定了煤質分析標準，這對我國選煤廠煤質分析工作具有一定幫助。然而在實際工作當中，煤質分析結果極易出現誤差，且部分選煤廠并未重視我國制定的分析標準，因此其生產的煤炭資源利用率不合理、產品質量達標等，這對我國經濟發(fā)展、煤炭行業(yè)發(fā)展不利。

重視煤質分析、使用新型選煤技術的生產系統(tǒng)，不僅可提升煤炭產品質量，還可提高選煤廠市場競爭力，推動選煤廠穩(wěn)定發(fā)展。選煤廠需明確入選原煤灰分、粘結性等特征，需將其定位為煉焦煤或煉焦精煤、動力煤，以保證選煤廠生產技術、生產系統(tǒng)工藝設計效果，提升選煤廠生產效率及質量。因而選煤廠需依據煤質將其進行合理分類、定位，并進行后續(xù)選煤工藝的設計[3]。

3 煤質檢查對選煤廠工藝設計的重要性

煤炭資源質量與其灰分、水分、發(fā)熱量等指標具有密切聯系，因此為提升選煤廠生產效率、產品質量及煤炭資源利用率，需加強煤質檢查。選煤廠需依據相關標準及指標，合理檢查煤質，選煤廠可依據檢查結果，科學調整生產技術及生產系統(tǒng)，這對提升煤炭產品質量、提高資源利用率具有重要意義。選煤廠為完成定置生產工作，需科學選用選煤技術、設備、設置自動化分選系統(tǒng)、明確質量指標，并優(yōu)化所有生產技術及生產系統(tǒng)，如此才可保證煤炭生產質量。在生產過程中，首先選煤廠需分選原煤并進行加工，通常情況下根據煤種牌號，分儲分運，合理選出最優(yōu)質量、品種不同的產品。在洗選原煤時，洗煤廠需盡量優(yōu)化生產技術，通過不同工藝參數調整，來提升精煤產量與生產效率，這對提升洗煤廠競爭力具有重要意義。洗煤廠需通過詳細檢查原煤煤質，保證原煤洗選技術的合理性。同時，還需對煤質進行采樣、化驗，從而明確煤炭質量及用途，這對合理評估洗煤廠生產情況、科學設計生產系統(tǒng)具有重要意義。由此可見，煤質檢查對選煤廠設計具有重要意義，選煤廠可依據這些數據信息科學調整生產技術參數、更換生產設備、優(yōu)化生產系統(tǒng)，從而調整洗煤廠生產效率及數質量關系，推動洗煤廠穩(wěn)定、持續(xù)發(fā)展。

4 關于選煤廠設計的相關研究

選煤廠生產系統(tǒng)一般主要包含了原煤系統(tǒng)、塊煤分選系統(tǒng)、煤泥水系統(tǒng)、介質系統(tǒng)等，在實際設計過程中需保證不同生產系統(tǒng)之間的協(xié)調，如此才可保證選煤廠設計的合理性及科學性。

4.1 原煤系統(tǒng)設計

選煤廠在設計原煤系統(tǒng)時，需科學篩分原煤顆粒度，在使用不同目數篩網將原煤篩選后，需對其進行詳細檢查，在檢查完畢后將煤炭傳入破碎機中，將其粉碎到設計粒徑后，才可進行進一步工序。

4.2 塊煤分選系統(tǒng)

通常情況下，通過預先篩分，將原煤分為不同粒級后，末煤不如選，塊煤利用脫泥篩將塊煤外部包裹的泥漿去除之后，將其輸送至重介淺槽分選機或跳汰機進行篩選。通過分選，將塊煤分為塊精煤與塊矸石，并分別利用脫介篩進行脫水與脫介操作。塊精煤在經過脫介/脫水分級篩分選之后，可將其分為小塊精煤與中塊精煤，并且將其分別輸送至小塊洗煤倉與中塊洗煤倉；塊矸石將輸送至矸石倉中。脫泥篩篩選出的物質將利用弧形篩與離心機進行脫水操作，并且與篩下末煤一同轉入末煤倉中[4]。

4.3 介質系統(tǒng)

生產系統(tǒng)中所有脫介篩篩選出的合格介質，將被轉入合格介質桶中，并將其循環(huán)利用。精煤脫介篩下的合格介質將分為兩部分，其中一部分轉入合格介質桶中，另一部分則與稀介質一同轉入稀介質桶中，之后利用磁選機將其進行回收復用。磁選精礦將轉入合格介質桶中，而磁選尾礦將轉入粗煤泥回收系統(tǒng)。為實現自動化控制密度這一目標，重介淺槽系統(tǒng)配置有密度計、密度自動控制補水閥門。另外，生產系統(tǒng)中還配置有新介質增添系統(tǒng)，隨著生產系統(tǒng)介質消耗量不斷增高，可采用加介泵濕法向生產系統(tǒng)增添介質。

4.4 粗煤泥回收系統(tǒng)

利用濃縮旋流器可將磁選尾礦進行濃縮操作，并將濃縮后的產品轉入煤泥濃縮機，在其經由弧形篩、離心機進行脫水之后，形成的粗煤泥產品可作為動力煤。選煤廠可將粗煤泥回收系統(tǒng)中的篩下水、溢流水等生產系統(tǒng)融合到煤泥水系統(tǒng)當中。離心液將返回濃縮旋流器，其主要作用是控制進入煤泥水系統(tǒng)的顆粒物粒徑。

4.5 煤泥水系統(tǒng)

粗煤泥回收系統(tǒng)中的煤泥水在被濃縮之后，溢流水將循環(huán)利用，其底流將傳輸到壓濾機中回收利用。通?？芍苯訉簽V煤泥摻入末煤中，直接進入末煤倉（壓濾效果較好，煤泥水分較低情況）。此外，選煤廠設置了絮凝劑自動添加系統(tǒng)、濃縮機，如此才可確保煤泥可充分回收利用，同時可滿足環(huán)保、節(jié)能需求。

5 結語

總而言之，煤質質量可充分展現煤炭資源價值，反之選煤廠主要作用即調節(jié)煤炭品質，煤質質量正是選煤廠價值的體現和價值所在。隨著我國社會經濟的不斷發(fā)展，各行業(yè)對煤炭資源的需求量也在不斷增多，為提升煤炭資源利用率需加強選煤廠工藝設計。煤質分析及檢查是選煤廠設計過程中的重要環(huán)節(jié)，因此為保證選煤生產技術、生產系統(tǒng)配置合理，提升煤炭資源利用率及企業(yè)效益，需重視設計和生產過程中對煤質的分析及檢查。