選煤廠節(jié)能降耗對(duì)策初探

1、第3期 山西焦煤科技 N o.3 2008年3月 Shanx i Cok i n g Coa l Science&Techno logy M ar.2008 專題綜述選煤廠節(jié)能降耗對(duì)策初探李壽榮(山西焦煤西山煤電集團(tuán)公司屯蘭礦選煤廠摘 要 在社會(huì)全力倡導(dǎo)節(jié)能降耗的情況下,針對(duì)我國(guó)目前選煤行業(yè) 四耗 (水耗、電耗、油耗、介耗展開深入研究,探尋選煤廠節(jié)能降耗的措施及方法。關(guān)鍵詞 選煤廠;降耗;對(duì)策能源是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ),是社會(huì)發(fā)展、文明進(jìn)步的戰(zhàn)略性資源。我國(guó)地大物博,各種資源齊備,但人口眾多,人均能源不到世界平均水平一半,遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于西方發(fā)達(dá)國(guó)家。同時(shí)能源利用率低下,能源消耗比例很高,

2、煤炭資源作為我國(guó)主要能源,不能充分利用其熱能效應(yīng),造成資源的浪費(fèi)。作為煤炭洗選加工行業(yè),在提高煤炭綜合利用、保護(hù)煤炭資源方面有著極其重要的作用。可是煤炭洗選加工本身需不斷地消耗其它能源來支撐煤炭洗選過程。如何在減小煤炭浪費(fèi)的同時(shí),降低煤炭洗選加工本身噸煤能耗,在選煤廠節(jié)能降耗方面有著十分重要的意義。本文針對(duì)目前選煤工業(yè) 四耗 水耗、電耗、油耗、介耗進(jìn)行分析。1 節(jié)水降耗我國(guó)水資源總量約為2.8億m3,人均水資源不到2200m3,約為世界人均水資源量的1/4,屬于資源短缺型國(guó)家。但我國(guó)水資源屬粗放性利用,用水效率低下。萬元GDP用水量2006年為281m3,萬元工業(yè)增加值用水量為156m3,遠(yuǎn)超

3、過世界平均水平。同時(shí)工業(yè)水資源復(fù)用率為60%,而發(fā)達(dá)國(guó)家為85%左右。煤炭洗選行業(yè)的選煤過程需用大量的水,雖然大多數(shù)選煤廠實(shí)現(xiàn)了洗水閉路循環(huán),但每年仍然要使用大量的清水。目前我國(guó)的選煤行業(yè)噸原煤耗水量保持在0.10.2m3,有個(gè)別選煤廠噸原煤水耗控在0.1m3以下,卻只是局部的現(xiàn)象,不能代表全部?？蓮膫?cè)面也反映出水耗控制的可行性。按每年入洗原煤量10億t計(jì)算,選煤廠每年消耗清水量為2億t 左右。因此,選煤行業(yè)節(jié)水降耗,有利于保護(hù)水資源、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,還能降低生產(chǎn)成本、提高選煤廠經(jīng)濟(jì)效益。筆者認(rèn)為選煤廠可以從以下幾方面降低水耗。1.1 完善煤泥回收系統(tǒng)目前,我國(guó)選煤廠洗煤工藝多為濕法選煤,因此

4、,選煤廠洗水系統(tǒng)平衡是選煤用水關(guān)鍵環(huán)節(jié)。隨著采煤工作面機(jī)械化程度不斷提高,原煤中粉煤量急劇增加,年原煤處理能力在400萬t的選煤廠,每h就要產(chǎn)生幾千m3的煤泥水。這就要求有相配套的回收工藝來將煤泥水中的煤泥回收,使凈化后的煤泥水再進(jìn)入系統(tǒng)循環(huán)。如果煤泥回收工藝不完善或不合理,煤泥會(huì)在系統(tǒng)中積聚,造成洗水濃度增高,在未實(shí)現(xiàn)洗水閉路循環(huán)的選煤廠,就會(huì)采用外排煤泥水,補(bǔ)加清水來降低洗水濃度,滿足煤炭分選的要求。1.2 注重產(chǎn)品脫水環(huán)節(jié)控制要達(dá)到洗水系統(tǒng)平衡(即生產(chǎn)系統(tǒng)中加入的清水量等于洗選產(chǎn)品帶走的水量,就要在選后產(chǎn)品脫水上下功夫。采用先進(jìn)的脫水設(shè)備,提高產(chǎn)品脫水能力,完善相應(yīng)的煤泥水凈化回收工藝,

5、強(qiáng)化產(chǎn)品脫水過程控制,定期對(duì)脫水設(shè)備的篩籃、濾網(wǎng)、篩板等設(shè)施沖洗和清雜,提高脫水設(shè)備的脫水效率。對(duì)產(chǎn)品倉(cāng)儲(chǔ)后外運(yùn)的選煤廠,產(chǎn)品倉(cāng)壁上要設(shè)置相應(yīng)的泄水孔,將泄除后的水,及時(shí)返回洗水系統(tǒng)。注重降低末煤水分,由于末煤表面積比塊煤大,水分較多地附著在末作者簡(jiǎn)介:李壽榮 男 1963年出生 1988年畢業(yè)于山西煤炭職工聯(lián)合大學(xué) 工程師 古交 030206煤產(chǎn)品上,所以,注重末煤水分的降低,顯得尤為重要。1.3 實(shí)現(xiàn)煤泥水泥系統(tǒng)全程監(jiān)控、自動(dòng)處理隨著測(cè)壓、測(cè)流技術(shù)不斷成熟,煤泥水系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)全程監(jiān)控,對(duì)煤泥水流量、濃度等指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控,能夠?qū)崿F(xiàn)水壓、水位自動(dòng)控制;對(duì)輸送流體用泵進(jìn)行變頻調(diào)速,自動(dòng)調(diào)整泵的工況

6、,保證洗選用水合理高效。同時(shí)可獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)反映,為提高用水效率提供可靠的數(shù)據(jù)分析。1.4 加強(qiáng)水系統(tǒng)的日常管理如果疏于水系統(tǒng)日常管理,清掃水、滴漏水及未預(yù)見水量向系統(tǒng)的添加也使得循環(huán)水量過大。再加上檢修、停車放水流失等,使得水系統(tǒng)中水量波動(dòng)較大,結(jié)果使得進(jìn)入系統(tǒng)的水量大于產(chǎn)品從系統(tǒng)中帶走的水量,水系統(tǒng)平衡被打破。當(dāng)系統(tǒng)水量增加超過系統(tǒng)容量后,就必須向外排放多余的水,造成對(duì)環(huán)境的污染和水資源的浪費(fèi)。因此,要嚴(yán)格控制生產(chǎn)用水,并保證生產(chǎn)用水的質(zhì)量。生活用水和生產(chǎn)用水必須分開,生活用水可用生產(chǎn)清水,但生活廢水要排至生活污水系統(tǒng),不能混入生產(chǎn)廢水中。合理補(bǔ)加清水,設(shè)置洗水緩沖池,一方面起平衡緩沖作用

7、,另一方面可對(duì)設(shè)備做深度凈化,廠房?jī)?nèi)所有生產(chǎn)廢水、滴水、沖刷水、事故檢修放水等都要匯集到集中水池回收。其中粒度大的煤泥送至有關(guān)作業(yè)處,洗水則返回生產(chǎn)系統(tǒng)。節(jié)水降耗工作復(fù)雜,涉及到煤質(zhì)、水質(zhì)以及工藝設(shè)備等因素。只要在生產(chǎn)中嚴(yán)格洗水管理制度,搞好洗水平衡,就能達(dá)到節(jié)水降耗的目的。2 節(jié)電降耗在我國(guó)選煤行業(yè),選煤廠往往電能耗較大,噸原煤耗電量在512度之間,對(duì)一個(gè)年入洗原煤量5M t 選煤廠,年電耗達(dá)25006000萬度,電費(fèi)約為1000 2400萬元之間,巨額電費(fèi)支出,無疑是選煤廠生產(chǎn)成本的主要組成部分。當(dāng)前,由于選煤廠工藝結(jié)構(gòu)復(fù)雜,單臺(tái)大功率設(shè)備較多。改進(jìn)生產(chǎn)工藝和提高工作效率,使選煤廠電氣設(shè)備

8、合理運(yùn)行,節(jié)約電能消耗大有潛力可挖。2.1 選擇合理的選煤工藝根據(jù)相關(guān)部門對(duì)煉焦煤選煤廠中各個(gè)工藝作業(yè)所需的電能測(cè)定,按總需要量的百分?jǐn)?shù)統(tǒng)計(jì),比例分配如下:煤的分級(jí)5.1%6.1%,重力選煤11.6% 13.6%,產(chǎn)品脫水13.0%15.5%,產(chǎn)品運(yùn)輸6.9% 9.6%,浮游選煤17.4%23.0%,產(chǎn)品干燥11.5%13.2%,煤泥水設(shè)備14.5%18.4%,輔助車間6.9%,照明4.5%5.2%。其中,用電量最大的幾個(gè)基本工藝作業(yè)是重力選煤、浮選、脫水和干燥等。因此,在考慮整個(gè)選煤廠的節(jié)能降耗措施時(shí),應(yīng)著重注意這些工藝環(huán)節(jié),改造落后的生產(chǎn)工藝和設(shè)備,簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程,使用性能可靠的設(shè)備。如原有

9、跳汰 重介 浮選聯(lián)合流程,改造為全重介工藝,尤其是對(duì)本身無動(dòng)能消耗的無壓三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器的應(yīng)用,可有效降低電能消耗。2.2 加強(qiáng)生產(chǎn)薄弱環(huán)節(jié),提高產(chǎn)品臺(tái)時(shí)量正常生產(chǎn)狀態(tài)下,電能消耗趨于平穩(wěn)。而實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中,經(jīng)常由于設(shè)備問題,造成生產(chǎn)中斷,這種瞬時(shí)起、停車,特別是帶負(fù)荷起車,會(huì)造成很大的電能損耗。因此,降低單位產(chǎn)品用電量是提高選煤廠生產(chǎn)效率的重要措施。這就要提高設(shè)備可靠性能,保證質(zhì)量。2.3 采用先進(jìn)技術(shù)裝備降低電能消耗對(duì)用泵較多的選煤廠來說,由于其高耗低效,其效率只有60%左右,因此,針對(duì)泵類設(shè)備開展技術(shù)改造很有必要?？筛鶕?jù)不同工作要求和運(yùn)行狀況,進(jìn)行改造。例如,對(duì)大功率泵可采用變頻調(diào)速的方

10、法來實(shí)現(xiàn)節(jié)能,推廣高效能設(shè)備的應(yīng)用,采用調(diào)速裝置和微機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng),達(dá)到設(shè)備系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。同時(shí),還可應(yīng)用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的節(jié)電儀器來降低電能消耗,如英福特節(jié)電技術(shù)的應(yīng)用,可降低諧波和瞬流帶來的畸變功耗以及由于瞬變使電感性負(fù)載電流損失和溫度升高造成的大量銅損和鐵損,同時(shí)通過抑制瞬流可以有效地防止接觸電阻的增大而帶來的能量損耗,可節(jié)約5%20%的電能。2.4 提高選煤自動(dòng)化程度實(shí)現(xiàn)選煤工藝的自動(dòng)調(diào)節(jié)與控制,對(duì)工藝流程中重要的設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)集中控制;加強(qiáng)對(duì)原料煤、產(chǎn)品運(yùn)輸環(huán)節(jié)的改造,通過有效計(jì)量與調(diào)速結(jié)合,建立經(jīng)濟(jì)運(yùn)行自動(dòng)控制系統(tǒng)。并將原來由人工完成的擋板、閘板、閥門等的開、關(guān)均采用自動(dòng)操作,減少因人為操作

11、帶來影響電能消耗的負(fù)面影響,同時(shí)對(duì)生產(chǎn)車間、生活辦公場(chǎng)所用電實(shí)行與實(shí)際情況吻合的集中控制,72008年第3期李壽榮:選煤廠節(jié)能降耗對(duì)策初探由此來有效降低電能消耗。總之,為提高選煤廠的生產(chǎn)效率,必須消除機(jī)械設(shè)備聯(lián)系系統(tǒng)中影響生產(chǎn)能力的薄弱環(huán)節(jié),采用先進(jìn)的工藝或改進(jìn)現(xiàn)有工藝,合理與優(yōu)化工藝系統(tǒng)。3 降低藥耗選煤廠的藥劑消耗主要是浮選工藝和煤泥水濃縮澄清環(huán)節(jié)。目前,浮選工藝是回收-0.5mm煤泥較為廣泛應(yīng)用的方法。浮選藥劑耗量多少與藥劑自身性能和煤的性質(zhì)有關(guān),而要降低藥耗就需要根據(jù)煤質(zhì)情況合理確定藥劑的種類、配比添加量;改變加藥地點(diǎn)和加藥方式;使藥效得以充分發(fā)揮,從而在改善浮選效果的同時(shí),顯著降低藥

12、劑耗量。3.1 強(qiáng)化入浮前環(huán)節(jié)控制強(qiáng)化入浮前工藝環(huán)節(jié)控制,充分發(fā)揮浮選設(shè)備的潛能是降低藥耗的關(guān)鍵。這就要求分選設(shè)備的分選效率高或工藝流程較為完善,有獨(dú)立的粗煤泥回收工藝,可實(shí)現(xiàn)浮選最佳濃度的自動(dòng)調(diào)整。在工藝指標(biāo)允許的條件下應(yīng)采用較高的礦漿濃度,有利于提高浮選機(jī)處理能力和降低藥劑耗量。同時(shí)將生產(chǎn)工藝各環(huán)節(jié)控制好,無+0.5mm超限粒度進(jìn)入浮選系統(tǒng)。3.2 浮選藥劑使用選擇適宜的浮選藥劑對(duì)提高浮精產(chǎn)率、降低浮選藥耗有著十分重要的作用。由于煤質(zhì)特性不同,不同性質(zhì)的浮選藥劑會(huì)產(chǎn)生不同的效果。藥劑比大小與煤的可浮性和所用流程有關(guān),需根據(jù)浮選機(jī)工業(yè)性試驗(yàn)選擇合理的用藥比例。對(duì)表面疏水性強(qiáng),可浮性好,細(xì)泥含

13、量少和平均粒度較粗的煤,藥劑比可小于5 1。相反,可浮性差的煤,藥劑比會(huì)增大。同時(shí)還要有針對(duì)性地選擇高灰細(xì)泥的抑止劑,降低藥劑耗量。3.3 運(yùn)用新型浮選設(shè)備降低藥劑耗量浮游選煤設(shè)備的不斷推陳出新,為降低浮洗藥劑消耗提拱更為廣闊的空間。如高選擇性浮選機(jī)和浮選柱選煤技術(shù),可有效降低精煤灰分;XJ M-S系列浮選機(jī)處理量大、能耗低、分選效果好,最大容積達(dá)20m3。運(yùn)用TBS煤泥分選機(jī)處理煤泥,無需添加任何藥劑。因此,在我國(guó)煤泥水系統(tǒng)改造當(dāng)中,使用新型浮選設(shè)備,為降低藥劑耗量奠定了基礎(chǔ)。4 降低重介質(zhì)損失,減少介耗目前,重介質(zhì)選煤技術(shù)的發(fā)展在我國(guó)選煤廠中得到廣泛應(yīng)用,隨之而來的介耗高,污染產(chǎn)品等問題嚴(yán)

14、重困擾著的選煤廠行業(yè)。設(shè)計(jì)規(guī)范中明確規(guī)定:在重介質(zhì)選煤中,噸原煤介質(zhì)耗量為:塊煤系統(tǒng)為0.2 0.3kg;末煤系統(tǒng)為0.51.0kg。但值得注意的是,重介質(zhì)損失的塊煤中介質(zhì)損耗,大部分是隨著煤泥和磁選尾礦損失。盡管有關(guān)資料分析了重介質(zhì)損失原因,但筆者認(rèn)為,降低介質(zhì)損失關(guān)鍵在于介質(zhì)本身、工藝管理和回收工藝設(shè)備。4.1 加強(qiáng)介質(zhì)粉性質(zhì)測(cè)定眾所周知,如果介質(zhì)粉的粒度較粗,在分選末煤時(shí),由于脫介沖水壓力不足會(huì)隨著選后物料一同進(jìn)入產(chǎn)品中。這就要求購(gòu)進(jìn)介質(zhì)時(shí)對(duì)介質(zhì)粒度和水分雜質(zhì)一定嚴(yán)格把關(guān)。通常在選擇介質(zhì)粉時(shí),要求介質(zhì)磁性物含量必須大于95%,小于325網(wǎng)目的必須在90%以上。4.2 注重介質(zhì)循環(huán)工藝管理

15、在實(shí)際生產(chǎn)中,如分選原煤粒度變化大,會(huì)造成介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)紊亂;分流量的較大波動(dòng),容易造成磁選尾礦中重介質(zhì)流失過多;介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)跑冒滴露嚴(yán)重,還會(huì)造成介質(zhì)損耗等。針對(duì)上述情況,根據(jù)原料煤粒度組成,實(shí)現(xiàn)粒度搭配入洗。借鑒成熟的密度自控系統(tǒng),根據(jù)磁性物含量的高低,決定分流量的大小、實(shí)現(xiàn)介質(zhì)系統(tǒng)介質(zhì)平衡,保持介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。因此,注重介質(zhì)循環(huán)工藝的管理,是降低介耗的有效辦法。4.3 優(yōu)化完善介質(zhì)回收工藝由于介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)的不穩(wěn)定或介質(zhì)添加工藝不合理,造成磁選機(jī)入料大小不均,降低磁選機(jī)回收效率,使得大量介質(zhì)損耗在磁選尾礦中。只有實(shí)行一段掃選,二段精選流程,才能使得磁選精礦品位提高和介質(zhì)耗量下降。運(yùn)用磁

16、選尾礦機(jī)對(duì)磁選尾礦進(jìn)行回收,同樣可以減少介質(zhì)損耗。還可以根據(jù)篩上物料層薄厚程度和粒度組成,實(shí)現(xiàn)沖水壓力的自動(dòng)調(diào)節(jié)。并定期對(duì)介質(zhì)回收系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行檢查,改善脫介篩工作效果。如果原煤中煤泥含量較大,可選用預(yù)先脫泥入選,去除原煤中的煤泥,降低因煤泥含量大造成的介耗高等問題。5 結(jié)束語(yǔ)在選煤行業(yè), 四耗 問題是困擾企業(yè)發(fā)展壯大的難題,同時(shí)降耗節(jié)能不僅是企業(yè)(下轉(zhuǎn)第11頁(yè)8山西焦煤科技2008第3期調(diào)整漸入佳境,保證了全省煤炭工業(yè)產(chǎn)銷兩旺,工業(yè)增加值持續(xù)攀升。2國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)需求兩旺。受國(guó)家積極財(cái)政政策的影響,國(guó)內(nèi)生產(chǎn)資料市場(chǎng)全面復(fù)蘇,國(guó)際煤炭市場(chǎng)價(jià)格持續(xù)攀升,煤炭需求總量迅速增加,客觀上為山西省煤炭提供了廣

17、闊的銷售市場(chǎng)。3電力需求高速增長(zhǎng)。中國(guó)煤炭50%以上用于發(fā)電,據(jù)測(cè)算,近兩年,國(guó)內(nèi)煤炭需求主要是電力用煤的增長(zhǎng)。隨著新一輪經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)期的到來,電力市場(chǎng)升溫必然帶動(dòng)煤炭需求量的持續(xù)增長(zhǎng)。4隨著南水北調(diào)、西氣東輸、西電東送、三峽大壩等一系列 鋼鐵,水泥 型重大基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目的推進(jìn)以及房地產(chǎn)、工程機(jī)械、汽車等企業(yè)的快速發(fā)展,激活了鋼鐵及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,帶動(dòng)了國(guó)內(nèi)冶金用煤和焦炭市場(chǎng)的強(qiáng)勁需求,焦炭?jī)r(jià)格持續(xù)上揚(yáng),最終使煉焦煤供不應(yīng)求。4 山西煤炭企業(yè)的威脅1隨著煤炭市場(chǎng)的好轉(zhuǎn),價(jià)格的回升刺激煤礦、尤其是小煤礦的生產(chǎn),使煤炭生產(chǎn)出現(xiàn)了大幅增長(zhǎng)的發(fā)展勢(shì)頭,對(duì)煤炭供求關(guān)系將產(chǎn)生較大的影響,同時(shí)也會(huì)加劇沿海城市煤炭

18、用戶增加煤炭進(jìn)口。2國(guó)內(nèi)外煤炭市場(chǎng)價(jià)格倒掛將對(duì)國(guó)內(nèi)煤炭市場(chǎng)造成一定的影響。近幾年,由于國(guó)際煤炭市場(chǎng)整體上處于供大于求的局面,再加上部分國(guó)家為了搶占國(guó)際煤炭市場(chǎng)份額,從2007年初就開始采用 低價(jià)促銷 策略,致使國(guó)際煤炭市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)將日趨激烈。據(jù)測(cè)算,若比照目前印尼、澳大利亞、俄羅斯等國(guó)家出口動(dòng)力煤的國(guó)際市場(chǎng)價(jià)格,我國(guó)2007年度出口煤炭?jī)r(jià)格將比2005年度下降10%左右。目前,反映亞洲動(dòng)力煤市場(chǎng)價(jià)格水平BJ 指數(shù)比年初已下降4.5美元。因外貿(mào)煤炭?jī)r(jià)格將嚴(yán)重倒掛,有可能使國(guó)內(nèi)煤炭企業(yè)出口的積極性受到打擊,從而影響煤炭出口。收稿日期 2008-01-16Anal ysis on Shanxi Coa

19、l Enterprise by S WOT M ethodsCao L iAbst ract W ith the rap i d gro w th of Shanx i coa l en ter prises ,a series of pr oble m s are resu lting .W e w ill atte m pt to use S WOT analysis ,to provide reference of the developm ent o f theory and the basis for Shanx i coa l enterpr i s es .K ey w ordsStrategy ;Strategy m anage m en;t Shanx i coal enterprises ;S WOT analysis(上接第8頁(yè)自身的需求,更是時(shí)代發(fā)展的需求。如何有效克服這一問題,成了許多選煤行業(yè)管理者關(guān)注的焦點(diǎn)。這就要求在注重提升產(chǎn)品質(zhì)量,增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的同時(shí),把節(jié)能降耗列入企業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,用科學(xué)的眼光看待問題,充分運(yùn)用新技術(shù)、新工藝、新的發(fā)明創(chuàng)造來提高選煤行業(yè)降耗節(jié)能水平。收稿日期 2007-12-20D iscussion on Counter m easure to Save Energy and LowerEner