风力干法选煤技术在转龙湾煤矿的应用

刚罗宝，王 洋

(兖矿集团 转龙湾煤矿，内蒙古 鄂尔多斯 017000)

1 概 述

转龙湾煤矿选煤厂原设计为500万t/a，主洗工艺为混合跳汰，产品结构为30～100 mm块煤、13～30 mm粒级末煤及小于13 mm粒级混煤。2015年，全国煤炭市场持续低迷，煤炭产品综合价格偏低，但块煤较同等质量的末煤价格高出50～100元/t。为了尽可能使企业效益最大化，转龙湾煤矿通过积极调研，决定在原有跳汰选煤厂的基础上，引进一套由唐山神州机械集团有限公司研制、生产能力为180万t/a的ZM600干法选煤设备，安装在原煤仓下，以降低原煤入水后的离解率及原煤进入跳汰选煤厂多次转载的破碎率，提高块煤产率。2016年4月24日设备安装完毕。

2 风力干法选煤原理

采用自生介质(入洗原煤中所含细粒煤)与空气组成气固两相混合介质分选；借助机械振动使分选物料做螺旋翻转运动，利用振动力和风力的综合作用造成床层松散和矿粒按密度分层。在不同区段有自生介质(粉煤)与空气形成的混合介质分选作用(精煤段)，又利用了颗粒相互作用的浮力效应(中煤段)，形成多次分选。

3 风力干法选煤技术特点

(1)不用水。对于干旱缺水地区及冬季严寒地区，干法选煤有特殊意义。可避免易泥化矸石带来的煤泥水难以处理的问题；分选过程不用水，显著减少了产品煤的外在水分，对间接提高产品煤的发热量具有重要意义。

(2)投资少。选煤工艺简单，不需要建厂房，建设投资仅为同等水洗工程项目的1/5～1/10。转龙湾煤矿风选系统采用BOT投资模式，与生产厂家进行合作，降低了投资风险；借助原有选煤厂的原煤仓及产品装车系统，节省了投资。

(3)投产快，占地面积少，建设周期短。3个月建成并投产。

(4)产品质量较为稳定。风选块煤已经获得用户的认同。

4 转龙湾煤矿风选系统工艺流程

干法分选系统工艺流程见图1。

图1 转龙湾煤矿风选系统工艺流程示意

5 设备型号及配置参数

(1)设备型号：ZM600矿物高效分离机；

(2)设备入料粒度：0～80 mm；

(3)入料外在水分：小于9%或物料在床面上能松散；

(4)处理量：400～600 t/h；

(5)设备功率：1 409.68 kW；

(6)分选数量效率不小于90%，矸石带煤率不超过4%，块精煤灰分不大于8%；

(7)采用PLC自动控制方式，自动控制系统标配触摸屏，监控设备运行状况，并能够以文字形式清晰描述系统故障。

6 系统运行测试情况

系统调试运行2个月以后，公司组织相关单位对系统各项性能指标进行了测试，结果列于表1。

表1 系统性能指标测试结果

6.1 测试结论

(1)系统处理能力能够满足400 t/h。

(2)精煤灰分不大于8%，矸石带煤率不大于5%，块精煤含矸率不大于2%，满足要求。

(3)原煤发热量为15 458 kJ/kg，分选后末煤发热量达到20 428 kJ/kg，块煤发热量达到23 788 kJ/kg，发热量提高4 180 kJ/kg以上，达到了提质增效的目的。

(4)原煤中大于30 mm物料占38%以上，去掉矸石后，块煤产率占入选原煤的20.9%。干选时块煤破损率低，干选块煤产率较水洗系统提高8%左右。

(5)分选后的末煤发热量达到20 064 kJ/kg，可作为“混煤5000”直接销售，也可以进行掺配销售。

(6)现场设备、设施配备符合合同规定，安装符合要求；现场安全、消防设施齐全；所有设备运行正常。

6.2 不足之处

(1)系统受原煤煤质影响较大。

(2)系统开停车时扬尘较大，现场除尘设施有待进一步完善；特别是进入冬季后，现有喷雾除尘措施无法使用，需要进一步加大环境保护措施。

(3)小于80 mm混煤分选时，对小于3 mm的细粒煤分选困难。因原煤受开采条件及喷雾除尘的影响，煤粒和矸石纠结成团，难以将两者分开，此时风力分选的效果难以保证。

7 与跳汰选煤效益比较

根据转龙湾煤矿实际情况，从吨煤成本、产品价格等方面，对风力干选及跳汰洗选两种生产工艺的经济效益进行综合比较，结果列于表2。

表2 风力干选与跳汰洗选经济效益综合比较

8 结 语

复合干法选煤技术在转龙湾煤矿使用3 a多来，每个月处理原煤12～15万t，块煤率不低于18%，较跳汰选煤厂块煤率至少高出6%，经济效益可观。随着国家环境保护政策的不断严格，加之风力干选设施的不断完善，从厂房封闭、除尘喷雾设施等方面加大投入改进后，干法选煤技术的发展前景将更加广阔。特别是对于一些水资源紧缺地区，具有良好的使用基础。