褐煤提质“双干工艺”应用探究

摘　要：随着社会的发展与进步，重视褐煤提质“双干工艺”应用对于现实生活中具有重要的意义。本文主要介绍褐煤提质“双干工艺”应用的有关内容。

关键词：褐煤；提质；工艺；技术；应用；
引言
　　我国的资源特点是贫油.少气.煤炭资源丰富，是世界上少数几个以煤为主要能源的国家。 根据我国的资源情况以及能源结构的现状， 我国未来能源结构政策的基本方略是“煤为基础.多元发展”，即维持以煤炭为主体.电力为中心，油气.新能源全面发展的一次能源结构；优化二次能源结构，特别是提高煤炭利用效率和清洁性。 目前，我国烟煤.无烟煤等优质煤资源己被充分利用，拓展空间有限，而对褐煤的大规模开发利用才刚刚开始。 我国褐煤资源相对比较丰富，己探明的储量达 1303 亿 t，占全国煤炭储量的 13%，主要分布在东北.西北.西南.华北等地，集中在内蒙古.云南和黑龙江等省。 因此加强对褐煤提质技术的研究对于提高资源利用率， 缓解中国能源紧张，减轻环境污染具有重要意义。
1.概况
　　大唐国际胜利东二号露天矿生产的4#劣质煤，全水分27%～35%水分较高.煤质差，煤层煤样低位发热量2700-2800 kcal/kg，实际生产中，4#煤层中夹杂多层矸石，在采煤过程中难以将矸石与煤分离，混入夹矸后的4#煤低位发热量在2000 kcal/kg左右，不能满足市场质量要求，销售困难。矿业公司引进的FGX-12型风选机年处理量约60万吨，另有少量直接低价地销，大量堆存在露天储煤场。目前，有近300万吨4#煤分别堆存在（1045.1081）露天储煤场，现煤堆已有自燃现象发生。今后4#劣质煤每年都将有300万吨左右的产量，如果不能及时进行处理销售，过长时间堆存在储煤场，势必会造成大量煤风化及引起更多煤堆自燃，即给矿业公司造成很大的经济损失，同时也造成环境污染.国家资源浪费。为避免经济损失，争创效益，非常有必要对4#劣质煤进行加工提质，达到市场质量要求，根本解决4# 煤销售问题。为此，二期基建部在矿业公司领导的安排部署下，结合二期工程建设风选项目设计，积极探索.认真研究褐煤的加工提质技术，深入探讨.多方交流引进投资合作共赢的方式，科学选择适用4#煤煤质条件，处理能力大.效果好.投资合理.创经济效益同时又符合国家环保要求的褐煤加工提质技术。
2.双干工艺流程
2.1提质工艺选择
　　经过对当地褐煤进行分析表明，该矿褐煤内在水分较高，真正影响干选分选效果的是外在水分，干选。一般要求入选原煤不结团能松散即可。所以，要想将发热量2930kcal／kg的煤提高到4000kcal／kg以上，只能采用干选.干燥相结合的联合流程——双干工艺。
2.2工艺流程
　　煤矿生产的原煤先经分级筛进行50mm筛分，筛上物通过检查性手选拣除杂物和泥团后进入破碎机，破碎物与筛下物混合后由皮带机运至原煤运至干法选煤系统进行分选，排除矸石.降低商品煤灰分，使入选原料提高发热量350kcal／kg以上，干选后的原煤达到3280 kcal／kg左右，再进入振动混流脱水干燥器进行干燥。(中煤可以就地作为燃煤锅炉的燃料，为干燥系统提供热源)。干选干燥生产工艺流程图附后。
3.物理提干脱水比较
　　我国小型.轻质物料的干燥脱水方法很多，浅度脱掉煤炭表水方法也有多种，但是对于像煤炭这样大宗物料的深度干燥提质脱水在我国刚刚起步，目前可中度降水传统干燥方式仅剩圆筒干燥器了。圆筒十燥器是传统的干燥煤炭表水的设备，近年来进行了改进，增加了废烟所循环方法，降低了热烟气中含氧量，降低煤炭在干燥中的煤的燃爆性。圆筒干燥法需要克服以下弊端：
(1)占地面积犬：
(2)进筒烟气温度高；
(3)使用经验表现明圆筒干燥机粉碎率高；
(4)煤尘含量大；
(5)产品中块末水分相差悬殊，由于块末不能及时分离，进入筒内物料不论粒度大小，全部都要走完全程，在前进过程中，煤粉已接近发火，但块煤的水分仍在仍然很高，尤其足大量的煤粉反复翻转，大量煤粉随热气进入的除尘系统，降尘系统的负荷大，处理量非常大，不仅增加易堵机率，而且除尘系统能耗高：
(6)特别是筒径不能很大，生产能力受到极大的限制，目前牛产能过关设备仅50—60t／h左右；
(7)凝结水无法同收使用，由于是高温烟气载热(已超出煤的挥发点温度)，在水蒸汽中析出大量有机质，尾气中的大量凝结水含酚及(COD，BOD)锋杂质较多，处理费片较昂贵，回收利用难度大。
4.对我矿4#劣质煤加工提质选用工艺流程的建议
（一）现有风选设备运行效果分析
　　矿业公司对现矿业公司运行的FGX—12型风选机进行了多次风选效果测试，结果统计如下：

　　　　　　FGX—12型风选测试结果统计简表

　　根据上表试验数据可以得出：4#煤通过风选后发热量可提高至2539Kcal/kg，最高可提高发热量445 Kcal/kg，选后产品混精煤产率在70%左右。
从矿业公司现运行的FGX—12型风选机实际生产效果看，选前经固定筛筛分出的＞300mm的大块煤（热值在3000kcal/kg左右）的地销量很小造成积压，占用场地较大，需铲装机多次倒运，影响正常生产。选后的混精煤及中煤热值不能达到销售要求，直接销售困难。将混精煤筛分后，大于13mm精块煤热值能达到2800kcal/kg以上，销售情况较好，但块精煤产率只有40%左右，经济效益不明显；筛下产品精末煤及中煤热值在2000kcal/kg左右，销售困难，现已造成积压，加工综合经济效益不能达到预期目的。
为达到良好加工提质效果，建议在原煤进入风选主机前再增设一台破碎机（入料800mm,出料300mm），进行两次破碎,提高大块煤入选量，减少大块煤积压同时也能对选后混精煤热值有所提高；选后产品矸石矸石暂时排弃后，混精煤不再进行筛分，采取将混精煤与现一期生产线的产品混配销售。
（二）建议工艺流程
　　从矿业公司实际情况考虑，自2011年开始，矿业公司每年预计生产300万吨4#煤，建议先引进两套风选系统（年处理原煤量240万吨）和一套干燥系统（年处理风选后煤50万吨）进行生产，后期可根据实际情况增加设备。
建议工艺流程一：
　　在坑下将采掘完的原煤直接汽运至原煤储煤场地。所有原煤经过固定筛筛选，≥800的大块褐煤直接进行销售；≤800mm原煤经过两次次破碎后进入风选设备，分选后分为矸石.综合精煤。矸石直接排弃，因为煤干燥系统的处理量小于风选的处理量；所以一部分综合煤可根据市场需要直接进行销售或与6#褐煤混掺销售。未经销售的综合精煤进行干燥。干燥后

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一部分就地销售，另一部分可通过三种方案回到输煤系统：
1.在M102上选定合适位置架设一条转载皮带将处理好的产品直接送回M102。 
2.通过汽运将处理完的产品煤送至一破处。
3.通过汽运将处理完的产品煤运至落煤塔进行混掺。
建议工艺流程二：
　　在M101-M102转载处设一条转载皮带，将经由一破破碎后的300mm以下原煤接运至原煤储煤场。原煤经过两次次破碎后进入风选设备，分选后分为矸石.综合精煤。矸石直接排弃，因为煤干燥系统的处理量小于风选的处理量；所以一部分综合精煤可根据市场需要直接进行销售或与6#褐煤混掺销售。未经销售的综合精煤进行干燥。干燥后一部分就地销售，另一部分可通过三种方案回到输煤系统：
1.在M102上选定合适位置架设一条转载皮带将处理好的产品直接送回M102。 
2.通过汽运将处理完的产品煤送至一破处。
3.通过汽运将处理完的产品煤运至落煤塔进行混掺。
建议工艺流程三：
　　用卡车将经由二破破碎后的150mm以下原煤运至原煤储煤场。所有原煤经过再次破碎后进入风选设备，分选后分为矸石.综合精煤。矸石直接排弃，因为煤干燥系统的处理量小于风选的处理量；所以一部分综合精煤可根据市场需要直接进行销售或与6#褐煤混掺销售。未经销售的综合精煤进行干燥。干燥后一部分就地销售，另一部分可通过三种方案回到输煤系统：
1.在M102上选定合适位置架设一条转载皮带将处理好的产品直接送回M102。 
2.通过汽运将处理完的产品煤送至一破处。
3.通过汽运将处理完的产品煤运至落煤塔进行混掺。
结束语
　　随着双干工艺技术的成熟，随着振动混流干燥系统的日臻完善，褐煤深度用水的被攻克，实现了褐煤产区资源的优化升级，大量的褐煤干燥后可以转化为优质煤炭资源加以利用，拓展了褐煤使用空间，提高了产业附加值，增强在市场的竞争能力，不仅能够为各煤炭企业带来很好的经济效益，提升了利润空问，而且为用户解决了在生产使用上的若干技术性难题：(例如由于褐煤水分大，发电厂的磨细作业困难；由于褐煤水分大，化工系统气化工艺难以选择；由于水分大含炭低很难做建材的焙烧材料)，由于振动混流干燥器研发成功，再配套干选工艺，为选煤工艺开辟了一条新的路径。双干工艺无论从技术上还是经济上，从节能降耗上，还是环保要求上，各项指标都是较为理想，是完全可行的，并且是有效的。
参考文献：
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3.张星.陶秀祥.胡忠波 褐煤浮选现状及前景展望[期刊论文]-中国矿业 2011(8)
4.朱书全 褐煤提质技术开发现状及分析[期刊论文]-洁净煤技术 2011(1)

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