程宏志-我國選煤技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

我國選煤技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

程宏志研究員中煤科工集團唐山研究院有限公司天地（唐山）礦業(yè)科技有限公司2015.41、機遇與挑戰(zhàn)2、現(xiàn)狀與趨勢3、形勢與任務4、目標與前景匯報內(nèi)容1.1不清潔煤炭的利用，引起了嚴重環(huán)境問題2013年全國主要污染物排放總量：SO2

2043.9萬噸，燃煤占85%；

NOx2227.3萬噸，燃煤占67%煙粉塵1500萬噸，燃煤占70%1、機遇與挑戰(zhàn)2013年不同空氣質(zhì)量級別天數(shù)比例1.2選煤是實現(xiàn)清潔高效利用、節(jié)能減排最經(jīng)濟有效途徑動力煤：平均灰分28.6%、硫分1.01%洗后混配：平均灰分15.5%、硫分0.66%每入選1億t原煤，排矸約2000萬t，減排SO249萬t；22億t動力煤全部入選，排矸4.4億t、節(jié)運2640億t·km，減排SO21078萬t、CO23億t，提高利用效率10%-15%、節(jié)約煤炭3億t副產(chǎn)品：綜合利用、循環(huán)經(jīng)濟原料。1、機遇與挑戰(zhàn)1.3國家宏觀政策鼓勵和支持選煤工業(yè)快速發(fā)展國發(fā)〔2013〕37號《大氣污染防治行動計劃》：提高煤炭洗選比例，是加快調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、增加清潔能源供應的重要手段；2017年入選率70%。國能煤炭[2014]571號《關(guān)于促進煤炭安全綠色開發(fā)和清潔高效利用的意見》：到2020年，原煤入選率達到80%以上。1、機遇與挑戰(zhàn)1.3國家宏觀政策鼓勵和支持選煤工業(yè)快速發(fā)展

2014.9.3,《商品煤質(zhì)量管理暫行辦法》2015.1.1實施；國家發(fā)改委、環(huán)保部、商務部、海關(guān)總署、工商行政管理總局、質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局令第16號發(fā)布：第七條境內(nèi)運距超過600公里的商品煤褐煤:Qnet,ar≥16.5MJ/kg，Ad≤20%，St,d≤1%其它煤種:Qnet,ar≥18MJ/kg,Ad≤30%，St,d≤2%第九條京津冀及周邊地區(qū)、長三角、珠三角限制銷售和使用Ad≥16%、St,d≥1%的散煤三區(qū)煤炭消費量占全國的52%

1、機遇與挑戰(zhàn)1.4新時期對選煤技術(shù)裝備提出了更高要求

大能力、高效率、低成本的選煤生產(chǎn)技術(shù)精細化洗選工藝技術(shù)：煤泥減量化與煤泥提質(zhì)利用，稀缺資源二次開發(fā)利用，有害元素脫除裝備大型可靠智能化：特大型選煤廠的大型可靠裝備，生產(chǎn)流程自動化，裝備智能化資源化利用：能源與資源并重，固廢利用，有價元素提取

1、機遇與挑戰(zhàn)工藝領(lǐng)先裝備跟進工程主導綠色發(fā)展我國原煤入選量和入選比例世界主要產(chǎn)煤國家入選比例2、現(xiàn)狀與趨勢2.1選煤工藝國際領(lǐng)先

煤種齊全，煤質(zhì)差別大，跳汰、重介、浮選、干選等各種方法均有應用。重介：適應強、粒級寬、效率高、自動化高、能力大，大力推廣，成為主導。2、現(xiàn)狀與趨勢2.1選煤工藝國際領(lǐng)先

重介工藝：世界先進通用：塊煤重介淺槽、末煤重介旋流器、粗煤泥干擾床或螺旋分選機、細煤泥浮選的聯(lián)合工藝獨創(chuàng)：不脫泥-三產(chǎn)品重介旋流器+煤泥重介簡化工藝脫泥-分級-三產(chǎn)品重介旋流器分選工藝新興：弛張篩+重介淺槽深度洗選工藝—煤泥減量化

浮選工藝：一次粗選——二次精選；分級浮選；一次精礦沉降離心脫水——離心液精選壓濾脫水2、現(xiàn)狀與趨勢2.2裝備緊跟國際先進水平主要分選設(shè)備整體技術(shù)國際領(lǐng)先三產(chǎn)品重介旋流器大型化水平、生產(chǎn)能力、性能指標國際領(lǐng)先1.多供介重介質(zhì)旋流器2.預分選型重介質(zhì)旋流器3.高效節(jié)能型重介質(zhì)旋流器4.蝸殼入料型重介旋流器2、現(xiàn)狀與趨勢壓力降低30%多臺泵+小泵變頻泵流場穩(wěn)定能耗低壽命長分選效率高多供介重介質(zhì)旋流器1壓力高單電機功率大功耗增高使用壽命短

發(fā)明專利：ZL02158903.8預分選型重介質(zhì)旋流器21避免原煤未經(jīng)分選誤入二段、損失精煤減少了錯配量2避免重物未經(jīng)分選誤入空氣柱、污染精煤增大入料端切向速度大，物料迅速得到分選?？諝庵饩壡邢蛩俣?/p>

專利：ZL200520113365.1高效節(jié)能型重介質(zhì)旋流器31相同離心因數(shù)下循環(huán)量、功耗降10%2軸向速度對稱性好內(nèi)旋流軸向速度大輕產(chǎn)物排出快處理量大有壓給料無壓給料效果3濃縮效果好懸浮液密度低尤其適用于高密度選

發(fā)明專利：ZL200610102183.3蝸殼入料型重介質(zhì)旋流器41能耗降低5.3%處理量提高9%2壓力減15%磨損輕壽命長

專利：ZL201320190674.3效果QG系列淺槽重介分選機鏈條、鏈輪采用耐磨合金材料及特殊的熱處理工藝，使用壽命長耐磨襯板采用進口高硬度特種鋼材，牢固可靠，超強耐磨滑軌采用高鉻耐磨合金鑄鐵，使用壽命長，可靠性高關(guān)鍵部件2、現(xiàn)狀與趨勢分選時間短，泥化輕矸石：20s精煤：12s范圍：200-6mm2、現(xiàn)狀與趨勢SKT跳汰機：領(lǐng)先專利技術(shù)：無壓雙蓋板閥，靈敏低噪多室共用風閥+高壓風集中凈化，簡化系統(tǒng)專家智能控制，效率高單格室漏斗型機體，輕倉式穩(wěn)靜排料，上限200觸摸屏人機對話，易操作無壓雙蓋板風閥SKT跳汰機無論打開、關(guān)閉背壓、正壓互抵不受風壓阻力進風快、起跳快利于分選動力消耗省50%無壓雙蓋板閥結(jié)構(gòu)意圖復振跳汰：選末煤時，在主振脈動上疊加輔助脈沖，延長膨脹期，利于物料流態(tài)化分層，提高分選效率，并減少透篩損失、節(jié)省頂水、降低分選下限。在山東岱莊等選煤廠，提高精煤產(chǎn)率1%-3%。

SKT跳汰機精煤灰分總水總風給料排料風閥專家系統(tǒng)集控系統(tǒng)跳汰控制系統(tǒng)檢測傳感器SKT跳汰機自動化水平：1、實現(xiàn)了專家數(shù)據(jù)庫智能控制：隨煤質(zhì)變化自動尋優(yōu)調(diào)整跳汰參數(shù)，保持最佳效果；2、床層比例閉環(huán)控制：精度±15mm；3、集成控制系統(tǒng)：已將跳汰機控制和全廠集控整合為一體，集控室即可遠程操控跳汰機。SKT跳汰機應用與推廣（1）SKT-35大型智能跳汰機已在陜、蒙、晉等應用30余臺，原煤混合入洗時，能力達600t/h，I1＝0.09、I2＝0.12，η=95%（2）實現(xiàn)了高比重無煙煤洗選。北京昊華能源為老年無煙煤，比重大，分選密度高于2.0。SKT跳汰機結(jié)束了該公司60年來沒有選煤的歷史密度級密各度級情況累計±0.1含量重量產(chǎn)率灰分發(fā)熱量產(chǎn)率灰分發(fā)熱量密度產(chǎn)率可選性1.7-1.85.6017.056.11708917.056.1170891.854.34極難選1.8-1.912.2537.2911.97654654.3410.1367171.949.46極難選1.9-2.04.0012.1727.32520766.5113.2864402.028.92較難選＞2.011.0033.4981.4170310036.094519綜合32.8510036.094519原煤密度組成井下跳汰排矸設(shè)備現(xiàn)場應用圖片SKT跳汰機應用與推廣：邢東礦井下排矸應用與推廣：廈門城市垃圾分選選后重產(chǎn)物選后次重產(chǎn)物選后輕產(chǎn)物SKT跳汰機磚塊、瓷片、金屬硬質(zhì)塑料、骨頭薄膜塑料XJM-S自吸氣攪拌式浮選機大型化-90m3

普適性-長焰煤～無煙煤領(lǐng)先2、現(xiàn)狀與趨勢采用自吸空氣方式，系統(tǒng)簡單

3-5槽串聯(lián)使用，生產(chǎn)指標好淺槽型式，電耗低、充氣性能高攪拌區(qū)域高湍流，利于礦化浮選工藝靈活切換，適應性強專利技術(shù)：射流式預礦化器、強制刮泡的圓桶形槽體、尾礦閘板、切換工藝的中礦箱二次切換一次入料尾礦精礦2、現(xiàn)狀與趨勢XJM-S“3+2”浮選機切換一次/二次浮選工藝A閥門關(guān)B閥門開一次浮選一次浮選閥關(guān)閉二次浮選一次切換二次入料尾礦精礦A閥門開B閥門關(guān)尾礦XJM-S“3+2”浮選機切換一次/二次浮選工藝二次浮選閥打開2、現(xiàn)狀與趨勢XJM-S28“3+2”與WPF微泡浮選機生產(chǎn)指標對比（呂梁山）浮選機型號可浮性入料灰分%浮精灰分%尾煤灰分%精煤產(chǎn)率%完善指標%XJM-S（1）易浮17.309.2158.3283.3346.98WPF（2）易浮18.9810.4937.9568.9337.24（1）-（2）易浮-1.68-1.2820.3714.409.74XJM-S28難浮31.3010.7840.6130.8829.36WPF難浮因浮精灰分高，主洗背不了灰、不能浮選2、現(xiàn)狀與趨勢節(jié)電74%XJM-KS90浮選機2014年用于朔中11.0Mt/a長焰煤選煤廠是世界上第一個千萬噸級選煤廠的單機浮選設(shè)備煤泥灰分由26.60%降至13.24%Qnet,ad

由3250Kcal/kg提高到4660Kcal/kg可燃體回收率達87%實現(xiàn)了長焰煤不粘煤等低階煤泥浮選2、現(xiàn)狀與趨勢突破了低階煤全粒級洗選提質(zhì)技術(shù)瓶頸獨特優(yōu)勢水力分級旋流器與上升流分選機一體化設(shè)計,結(jié)構(gòu)緊湊方形分選槽，尾礦閥數(shù)少，占地省、故障少。壓力倉-布水花管與布水板共同產(chǎn)生上升水流，均勻，效果好具有不停車壓力倉在線反沖洗功能（專利）2、現(xiàn)狀與趨勢

MJXJ粗煤泥分選機：分級分選一體化風力干選機國際領(lǐng)先FX型干選機由偏心軸激振器驅(qū)動振幅20mmFGX型復合式干選機由兩臺振動電機驅(qū)動振幅8mm驅(qū)動裝置振動電機吊掛裝置床體轉(zhuǎn)動架床體2、現(xiàn)狀與趨勢FGX型：入料粒度：≤80mm入料水分：≤9%單臺最大面積：24㎡最大處理量：200t/hFX型：入料粒度：≤120mm入料水分：≤11%單臺最大面積20㎡最大處理量：240t/h風力干選機模塊化組合兩臺背靠背或多臺并列組合。例如：FGX-24A、FGX-48A、FX-24A、FX-40A、FX-48A、FX-80A。風力干選機破碎機SSC系列大處理能力分級破碎機3000-5000t/h2、現(xiàn)狀與趨勢分級破碎是針對巖石、煤炭的抗剪和抗拉強度遠低于其抗壓強度的特性，利用剪切、劈裂破碎機理，對混合物料進行選擇性破碎。符合粒度要求的直接通過，只對大塊破碎。嚴格保證產(chǎn)品粒度要求一機實現(xiàn)篩分破碎的雙重功效過粉碎小，成塊率高生產(chǎn)能力大、功耗小結(jié)構(gòu)簡單、無振動破碎機SSC系列大處理能力分級破碎機3000-8000t/h2、現(xiàn)狀與趨勢破碎機2PLF系列分級破碎機主要技術(shù)特點：結(jié)構(gòu)簡單、故障點少，維修量小安全銷與智能測控兩級過載保護產(chǎn)品粒度可調(diào)

模塊式設(shè)計，兩套破碎輥部件可

以完全互換大皮帶輪輪具有儲能作用，裝機功率低，性價比高破碎齒多為合金鋼+堆焊層適用于200t/h以下的破碎作業(yè)，滿足小型選煤廠的使用第一代產(chǎn)品破碎機SSC系列早期分級破碎機第二代產(chǎn)品該系列破碎機在傳動形式及大型化方面有了一定的進展，能夠滿足中型處理能力的要求，但在設(shè)備的可靠性及可維修性方面還比較差，基本處于仿造階段。主要技術(shù)特點：結(jié)構(gòu)上采用雙電機、液力偶合器、減速機直聯(lián)式驅(qū)動處理能力大準確控制產(chǎn)品粒度、中心距剛性可調(diào).破碎齒采用整體鑄造耐磨材料，具有高強度、高耐磨性，且易維護破碎機SSC系列高端分級破碎機提出了“高端國際集成”的理念，極大地提升了產(chǎn)品的可靠性，替代進口，改變高端市場進口設(shè)備一統(tǒng)天下的局面。主要技術(shù)特點：傳動部件全部采用國際一線品牌裝機功率大，處理能力大整機配有行走機構(gòu)，便于檢修破碎齒型結(jié)構(gòu)多樣，可滿足粗、中、細各種作業(yè)條件應用涉及礦井、選煤廠以及石灰石、氧化鋁等非煤領(lǐng)域第三代產(chǎn)品第三代產(chǎn)品主體配置佳木斯/南陽電機防護等級：IP55絕緣等級：F德國FLENDER減速器德國VOITH福伊特液力偶合器箭式布置高耐磨破碎齒集中潤滑系統(tǒng)SKF大游隙調(diào)心滾子軸承智能測控系統(tǒng)破碎機SM系列半移動破碎站神華寧煤大峰礦內(nèi)蒙錫林河煤化工西烏旗意隆煤業(yè)中煤能源電力公司新疆宜化化工包鋼集團焦化廠遼寧營口港亞太集團等。

典型用戶2、現(xiàn)狀與趨勢破碎機全移動破碎站用于露天煤礦半連續(xù)開采工藝，全站系統(tǒng)支撐在履帶行走裝置上，全站隨著采掘面的推進而推進，主回轉(zhuǎn)機構(gòu)能夠使主機相對行走機構(gòu)360°回轉(zhuǎn)，排料回轉(zhuǎn)機構(gòu)能使排料輸送機相對破碎機±75°回轉(zhuǎn)。模塊化鋼結(jié)構(gòu)，履帶行走.全方位防凍系統(tǒng)，在-40℃環(huán)境下正常作業(yè).有完善的除鐵裝置和液壓控制大塊異物排出裝置.BVB4373香蕉篩

2、現(xiàn)狀與趨勢振動篩緊跟國際先進水平項目唐山院國外無故障運行時間10000h10000h以上篩框使用壽命5年以上5～8年激振器使用壽命30000

h30000～50000

h功率消耗相當相當噪音＜85

dB＜85dB篩機重量略重5%左右振動篩BVB3673香蕉篩

LVB3673直線篩

3CVD3675圓運動篩

HFVB2448高頻篩

弛張篩

振動篩篩框結(jié)構(gòu)組成橫梁驅(qū)動梁側(cè)板物理樣機虛擬樣機力封閉結(jié)構(gòu)動應力測試有限元分析計算保證了篩框等強度與高剛度設(shè)計原則：等強度、高剛度，等壽命振動篩強度高、重量輕、壽命長方橫梁虛擬大梁結(jié)構(gòu)保證足夠強度和剛度整塊側(cè)板虛擬側(cè)板箱型激振梁振動篩永固連接篩框與激振器的把合特制螺母配雙面齒防松墊圈拉鉚釘液壓拉緊裝配永固連接無殘余應力振動篩箱式激振器傳動軸撓性盤連接盤偏心塊精密加工專用工裝位置度公差＜0.05振動篩橫梁耐磨防腐處理橫梁與托架結(jié)合處橫梁與側(cè)板結(jié)合處噴涂聚脲防腐耐磨2、現(xiàn)狀與趨勢離心機國際先進水平臥式振動卸料立式刮刀末煤立式刮刀煤泥臥式刮刀煤泥沉降過濾式煤泥WZYT型臥式振動離心機

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國內(nèi)首臺1.6m大型離心機于2013年投產(chǎn)雙質(zhì)體振動原理，運行穩(wěn)、噪音低處理量350t/h，產(chǎn)品外水6.8%

篩藍沖洗裝置：停車后沖洗篩籃，保證空載啟動WZYT型臥式振動離心機主振彈簧橡膠與金屬鑲嵌結(jié)構(gòu)，拆裝方便、易更換WZYT1600主振彈簧結(jié)構(gòu)型式進口機型主振彈簧結(jié)構(gòu)型式WZYT型臥式振動離心機

根據(jù)具體要求，對振幅、轉(zhuǎn)速、生產(chǎn)能力等參數(shù)優(yōu)化組配，保證設(shè)備運行穩(wěn)定，達到最佳狀態(tài)可針對物料粒度、粘性、水分、生產(chǎn)能力等量身定做WZYT型臥式振動離心機篩籃鍍膜，壽命提高1倍DiamondLikeCarboncoating（DLC涂層），是一種含氫非晶態(tài)碳膜，具有類似于金剛石特性，高硬度、耐磨、耐沖蝕、耐腐蝕離心機WLL型臥式刮刀卸料煤泥離心機◆臥式節(jié)省廠房空間◆大扭矩行星擺線針輪差速器運行穩(wěn)定◆規(guī)格：WLL900、1000、1200離心機離心機WLG系列沉降過濾式離心機◆分離因數(shù)280-320◆回收下限0.1mmGPJ/3-C型智能加壓過濾機2、現(xiàn)狀與趨勢◆大型化系列化60-140m2◆智能化◆煉焦煤水分16-18%◆不粘煤弱粘煤水分19-22%GPJ/3-C型智能加壓過濾機2、現(xiàn)狀與趨勢GPJ※※\3-C型加壓過濾機工作范圍原生煤泥產(chǎn)品外水（重量百分比%）浮選精煤銅精礦鐵精礦壓差(bar)處理量(Kg/m2·h)260-500560-1500600-9001000-20001500-3000250-450250-500500-1500參數(shù)智能控制報警數(shù)據(jù)庫煤泥干燥機2、現(xiàn)狀與趨勢干燥前水分26%干燥后水分13-15%煤泥干燥機連續(xù)穩(wěn)定入料生產(chǎn)自動控制針對粘濕煤泥入料難題，開發(fā)的煤泥緩沖刮板輸送機（ZL201220293998.5）實現(xiàn)了連續(xù)穩(wěn)定給料，壓濾煤泥不落地、不膨倉、無堵料，直接給入干燥系統(tǒng)，為高效運行提供了保障將給料量、水分、爐溫，干燥機參數(shù)、引風機出口壓力等參數(shù)建立數(shù)學模型，實現(xiàn)自動控制煤泥干燥節(jié)能技術(shù)

防爆節(jié)能電機+變頻技術(shù)

煤泥干燥能耗占生產(chǎn)成本一半以上新型干燥設(shè)備節(jié)能效益顯著科學選用燃燒設(shè)備提高熱效率優(yōu)化設(shè)備結(jié)構(gòu)提高干燥效率外保溫設(shè)計降低熱量損失電能消耗低熱能消耗低新型干燥設(shè)備

投資

占地面積

燃料消耗比傳統(tǒng)滾筒干燥降低20-30%煤泥干燥環(huán)保技術(shù)面對環(huán)保壓力，部分企業(yè)采用天然氣、煤氣作燃料大大增加成本

針對干燥熱源燃煤廢氣，最新開發(fā)了適用于煤干燥系統(tǒng)的除塵和脫硫、脫硝工藝系統(tǒng)

濕法除塵：安全穩(wěn)定排放濃度＜80mg/m3

雙堿法脫硫、SNCR法脫硝：

SO2、NOx＜300mg/m3

滿足環(huán)保經(jīng)濟適用煤泥干燥可靠性保障干燥系統(tǒng)的設(shè)備啟停時間比常溫系統(tǒng)高2倍以上，系統(tǒng)可靠性更為重要燃燒爐不停爐即可更換爐排片干燥機筒體及內(nèi)部結(jié)構(gòu)件采用耐磨材料薄弱環(huán)節(jié)設(shè)備用回路對引風機葉輪進行防腐耐磨處理，壽命提高一倍以上風機葉輪處理前風機葉輪處理后可靠安全智能可行環(huán)保節(jié)能綜述煤泥干燥系統(tǒng)煤泥干燥選煤廠自動化2、現(xiàn)狀與趨勢兩化融合綜合自動化智能化生產(chǎn)與管理建立在一個充分信息化的平臺上，實現(xiàn)了：全廠集中控制重介、跳汰分選過程自動化原煤混配、產(chǎn)品儲裝均質(zhì)化設(shè)備智能故障診斷發(fā)展方向：過程控制精確化參數(shù)監(jiān)測全面化復雜過程智能化生產(chǎn)管理數(shù)字化選煤廠自動化主要分選過程實現(xiàn)自動控制在線檢測儀表、控制裝置、執(zhí)行機構(gòu)等已普遍應用2、現(xiàn)狀與趨勢2.3CFD、PIV等現(xiàn)代技術(shù)手段應用于選煤基礎(chǔ)理論研究2、現(xiàn)狀與趨勢浮選機流場數(shù)值模擬：旋流器流場數(shù)值模擬：旋流器切向速度分布旋流器徑向速度分布2.4發(fā)展趨勢2、現(xiàn)狀與趨勢3.1形勢

以煤為主能源格局難于改變大氣污染生態(tài)環(huán)境問題嚴重節(jié)能減排能源革命任務艱巨科技引領(lǐng)綠色發(fā)展當務之急3、形勢與任務

3.1形勢能源蘊藏結(jié)構(gòu)：富煤、缺油、少氣，決定了經(jīng)濟社會發(fā)展對煤炭的高度依賴。西部煤炭探明儲量6215億t，占全國44%；產(chǎn)量占64