180萬(wàn)噸洗精煤改擴(kuò)建項(xiàng)目可行性研究報(bào)告(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 m，農(nóng)作 物 一熟。該地區(qū)受地形影響，主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)?NE，風(fēng)向頻率為 %，次主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)?ENE，風(fēng)向頻率為 %，年靜風(fēng)頻率為 %，年平均風(fēng) 速 。 地形、地貌 本縣地勢(shì)東北高，西南低 ，地貌屬中山區(qū)。總的地形結(jié)構(gòu)為高山大川與梁 峁 交織，丘陵溝 壑 縱橫，形成支離破碎，錯(cuò)綜復(fù)雜的地貌類 24 型和葉脈狀水系分布。整個(gè)地形由東向西傾斜。東部的 **山大致南北向延伸，海拔在 15002020m 之間，是本區(qū)的天然屏障，林草覆蓋較好。西部處于三川河的下游。建設(shè)項(xiàng)目所在地就位于該區(qū)域，屬侵蝕堆積地貌，海拔在 10001500m，主要發(fā)育為 12 級(jí)侵蝕堆積階地和梁 峁 狀丘陵，地勢(shì)平坦，水源豐富，土壤肥沃，幾乎全部為農(nóng)田，是 **縣主要產(chǎn)糧區(qū)之一 。 地理 位置 **縣位于 **省中部， **山中段，東臨婁煩、交城西與臨縣毗臨 ，北與興縣、嵐縣接壤，南與離石相連，國(guó)土總面積 1429 平方公里， 209國(guó)道、 307 省道、太佳線、忻磧線均穿境而過，縣、鄉(xiāng)、村三級(jí)公路網(wǎng)健全，距省城太原僅 210 公里，距 **市所在地的離石僅 80 公里，是銜接 **南北，貫通秦晉兩省的樞紐區(qū)域。 經(jīng)濟(jì)： **自然生態(tài)條件良好，空氣清新，山青水綠，境內(nèi)無(wú)重污染型企業(yè)，特別是在建設(shè)生態(tài)旅游強(qiáng)縣指導(dǎo)下，企業(yè)三廢排放得到嚴(yán)格控制，全縣經(jīng)濟(jì)發(fā)展走上了可持續(xù)發(fā)展的道路。著眼于工業(yè)強(qiáng)縣，堅(jiān)持“扶優(yōu)扶強(qiáng)，有所為有所不為”的原則，大力實(shí)施企業(yè)改制，開發(fā)潛力產(chǎn)品，扶持優(yōu)勢(shì)企業(yè)，構(gòu)建起了以 霍州煤電集團(tuán) **煤業(yè)公司、中盛水泥有限公司、新星冶煉有限公司、印刷廠、遠(yuǎn)昌生態(tài)有限公司五個(gè)優(yōu)勢(shì)企業(yè)為龍頭，以民營(yíng)經(jīng)濟(jì)為主體，多種經(jīng)濟(jì)共同發(fā)展的工業(yè)經(jīng)濟(jì)格局， **縣轄 5 個(gè)鎮(zhèn)、 2 個(gè)鄉(xiāng)全縣總?cè)丝? 萬(wàn)人，其中農(nóng)業(yè)人口 萬(wàn)人。 交通運(yùn)輸：縣城距省城太原 220 公里，跑離石市 40 公里，距交口 25 火車站 45 公里，境內(nèi)國(guó)道 209 線 (呼市一一北海 )縱貫全縣南北， **至交口一級(jí)公路奠基開工，年內(nèi)國(guó)慶投入運(yùn)行，通臨縣有 109 省道和架梁公路，通交城有開麻公路，出入境公路暢通，四通八達(dá)，全縣已經(jīng)實(shí)現(xiàn)村村通公路， 3 年內(nèi)實(shí)現(xiàn)村 村通油路。 通訊：近年來(lái)， **縣通訊事業(yè)發(fā)展迅速，除普通程控電訊網(wǎng)絡(luò)外，還有移動(dòng)通訊、無(wú)線尋呼、信息網(wǎng)絡(luò)、寬帶等數(shù)字網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，完全能夠滿足項(xiàng)目建設(shè)和建成后工作的需要 地質(zhì)條件 根據(jù)臨近場(chǎng)地資料，場(chǎng)地地基土對(duì)混凝土及混凝土中鋼筋無(wú)腐蝕性。 **線抗震設(shè)防烈度為 6 度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為 。 場(chǎng)地不存在液化土。 建筑場(chǎng)地類別為 II 類。 水文 評(píng)價(jià)區(qū)屬黃河水系的三川河流域，北川河系本縣境內(nèi)最大河流。北川河發(fā)源于縣境最北邊的麻地渠，由北向南縱橫全縣，長(zhǎng) 80km，出**鎮(zhèn)入離石區(qū)，先后與東川河、南川河 匯合成黃河一級(jí)支流一一三川河，在柳林縣石西鄉(xiāng)前焉村住入黃河。由于北川河長(zhǎng)期的沖積作用，在其兩岸形成了 5002OOOm 寬的河谷地帶。且北川河所經(jīng)河谷地帶土地面積達(dá) ，是本縣的糧食生產(chǎn)基地。 氣象 **縣氣候四季分明，是典型的大陸性氣候，主要受西北和東南氣 26 流影響，主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)，冬季寒冷干燥，夏季炎熱多雨。 最大風(fēng)速 平均風(fēng)速 最大積雪厚度 10cm 極端最高氣溫 ℃ 極端最低氣溫 ℃ 年平均氣溫 9℃ 全年平均相對(duì)濕度 60% 土壤凍結(jié)深度 年日照時(shí)數(shù) 24872872小時(shí) 年平均降水量 450600mm 平均無(wú)霜期一般為 170 天 全年主導(dǎo)風(fēng)向 東北風(fēng) 秋季 78 月份為雨季，項(xiàng)目建設(shè)應(yīng)做好雨季施工準(zhǔn)備。 11 月 15日將進(jìn)入冬季施工，項(xiàng)目建設(shè)應(yīng)停工或采取冬季施工措施。 公用工程條件 供水 本工程 生產(chǎn)生活用水由 廠 區(qū)自備深井供給 ， 深井每小時(shí)出水量 30噸， 能夠滿足項(xiàng)目用水要求。 供配電 本工程生產(chǎn)和生活用電來(lái)源于 **變電站 35KV 線路， 埋地引至主廠房高壓配電室。廠 區(qū)高、低壓系統(tǒng)為單母線分段接線方式，經(jīng)電纜線 27 路向廠區(qū)各配電點(diǎn)及用電設(shè)備供電。 運(yùn)輸 本工程原煤和部分精煤運(yùn)輸以汽車運(yùn)輸為主 。 28 第 五 章 工藝技術(shù)方案及設(shè)備選型 工藝技術(shù)方案 根據(jù)選煤廠設(shè)計(jì)規(guī)范、原煤的變化趨勢(shì)和目前選煤技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，以及充 分利用寶貴的煉焦煤資源，保 證技術(shù)的先進(jìn)性、前瞻性，系統(tǒng)的可靠性，本選煤廠應(yīng)采用重介質(zhì)選煤方法。 對(duì)四種不同的重介質(zhì)選煤方法進(jìn)行對(duì)比分析： 重介質(zhì)旋流器有壓入料和無(wú)壓入料方式的選擇 （ 1）無(wú)壓入料比有壓入料分選精度相當(dāng)或更高。見表 51。 有壓與無(wú)壓入料重介質(zhì)旋流器分選效果表 表 51 廠名 南桐 老屋基 臨渙 西曲 火鋪鋪 入料方式 有壓兩產(chǎn)品 無(wú)壓三產(chǎn)品 無(wú)壓三產(chǎn)品 無(wú)壓三產(chǎn)品 無(wú)壓三產(chǎn)品 流旋器規(guī)格 φ 600（ 一段 ） φ 550（ 二段 ） φ 1400/1000 φ 1200/850 φ 1000/700 φ 1300/920 入料粒度 /mm 30～ 0 80～ O 50～ 0 50～ O 50～ 0 一段 δ P1 ～ ～ Epm1 ～ 二段 δ P2 ～ ～ Epm2 ～ 數(shù)量效率 η e/% （ 平均 ） 這是因?yàn)闊o(wú)壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器的一段采用了圓筒型，圓筒型內(nèi)重懸浮液的速度場(chǎng)和密度場(chǎng)比常用的圓筒一圓錐型（ DSM型）更均勻，無(wú)壓給料三產(chǎn)品旋流器采用中心給料，只有重產(chǎn)物單向穿越“分離錐面”的運(yùn)動(dòng)，而不會(huì)產(chǎn)生有壓給料旋流器中輕重產(chǎn)物交錯(cuò)穿越“分 29 離錐面”相互干擾的弊端，因而精煤損失較少，分選精度更高。 （ 2）無(wú)壓給料無(wú)需泵送，有利于減少矸石泥化和次生煤泥量，而有壓給料則恰恰相反。 （ 3）無(wú)壓給料無(wú)需泵送，電耗相對(duì)較低。 （ 4）無(wú)壓給料相對(duì)入料上限較高，因?yàn)樗皇鼙盟?流道限制。 （ 5）無(wú)壓給料工藝環(huán)節(jié)簡(jiǎn)單，有利于合理布局。 圖 51 兩種旋流器中懸浮液密度場(chǎng)密度分布示意圖 （ 6）無(wú)壓給料旋流器的工作介質(zhì) —— 重懸浮液密度容易測(cè)準(zhǔn)，不受原料煤性質(zhì) 變化的干擾，對(duì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制非常有利； （ 7）無(wú)壓給料三產(chǎn)品旋流器與有壓給料相比，存在的弱點(diǎn)是：被 30 選物料在進(jìn)入 旋流器的初始階段切向速度幾乎為零，在旋轉(zhuǎn)懸浮液的帶動(dòng)下，礦粒隨著在軸向和徑向上的位移，才逐漸增大本身的切向速度，并逐漸接近旋轉(zhuǎn)懸浮液的切向速度。另外，在進(jìn)入旋流器的初始階段，被選物料的潤(rùn)濕程度也不如有壓給料旋流器，這種分 選原理上的不足造成無(wú)壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器在研究試驗(yàn)階段產(chǎn)生了精煤產(chǎn)品中帶矸比較嚴(yán)重的現(xiàn)象，但經(jīng)過采取了加強(qiáng)選前原煤用合格介質(zhì)懸浮液潤(rùn)濕、加長(zhǎng)一段圓筒體長(zhǎng)度和減小一段圓筒體安裝角度等三項(xiàng)措施后就徹底解決，最終取得精煤帶矸基本為零，矸石中精煤損失為零的好結(jié)果。 （見表 52）。 圖 52 圓筒形旋流器中懸浮液（ 1）和礦粒（ 2）的切線速度在徑向上的變化 表 52 老屋基選煤廠三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器實(shí)際生產(chǎn)結(jié)果表 密度級(jí) 原煤 精煤 中煤 矸石 產(chǎn)率 /% 灰分 /% 產(chǎn)率 /% 灰分 /% 產(chǎn) 率 /% 灰分 /% 產(chǎn)率 /% 灰分 /% ～ 31 貴州月亮田選煤廠先用有壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器選煤工藝后又改用無(wú) 壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器選煤工藝的經(jīng)驗(yàn)很有說服力。他們不僅沒有感到“大分流、大補(bǔ)水”，密度控制“困難”問題，而且做到了分選精度提高，精煤產(chǎn)率增加了 ％，矸石灰分由 ％增至 ％。由于系統(tǒng)簡(jiǎn)化，節(jié)省了廠房體積，結(jié)果 在原設(shè)計(jì) 45萬(wàn) t／年能力的主廠房?jī)?nèi)基本完成了 90萬(wàn) t／年能力的再改造工程， 取得年經(jīng)濟(jì)效益達(dá)千萬(wàn)元。 兩產(chǎn)品和三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器的選擇 （ 1）要求生產(chǎn)三種產(chǎn)品時(shí)的選擇 當(dāng)分選煉焦 煤時(shí)，因精煤灰分要求較低，大多數(shù)情況下必須分選出精煤、中煤和矸石，才能保證精煤和矸石的灰分同時(shí)滿足要求，采用無(wú)壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器明顯地優(yōu)于采用兩段兩產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器； ① 用一種低密度懸浮液系統(tǒng)一次生產(chǎn)出合格精煤、中煤和矸石，生產(chǎn)流程和 工藝布置大 大簡(jiǎn)化、設(shè)備和管路減少、改變磨損程度和電耗降低，因而投資、加工成本低； ② 采用改變二段底流口粗調(diào)和二段溢流管插入深度微調(diào)相結(jié)合的方法可有效 的調(diào)節(jié)二段分選密度，完全滿足排棄純矸石的要求； ③ 有的人試圖將兩個(gè)兩產(chǎn)品旋流器中的第二個(gè)采用定壓漏斗入料方式，這樣 雖然減少了一套泵和管路的磨損，但是高低密度懸浮液系統(tǒng)并存的實(shí)質(zhì)并無(wú)改變，反而帶來(lái)了增加廠房高度和體積的弊端。 ④ 三產(chǎn)品旋流器中煤與矸石含量在原煤中超過 1／ 3時(shí)，旋流器的 32 處理能力大大 降低的可能性不大，因?yàn)樾髌鞯慕Y(jié)構(gòu)參數(shù)是可變的，根據(jù)原煤性質(zhì)和用戶需要，調(diào)節(jié)錐比 就可以滿足精煤、中煤和矸石的質(zhì)、數(shù)量要求。 （ 2）要求生產(chǎn)兩種產(chǎn)品時(shí)的選擇 一般來(lái)講，動(dòng)力煤的分選只需將矸石排除掉即能滿足市場(chǎng)對(duì)商品煤的質(zhì)量要 求，如果排矸的分選密度不是太高 （ ／ L），這時(shí)采用兩產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選 較合適。例如澳大利亞在我國(guó)所建的模塊式選煤廠，循環(huán)懸浮液密度一般約 ／ L。這種情況僅僅適合輕產(chǎn)物含量高且內(nèi)在灰分低、中間密度含量少、煤泥量少 的大同侏羅紀(jì)原煤。如果分選密度高于 ／ L，則建議采用無(wú)壓給料三產(chǎn)品重介 質(zhì)旋流器，因?yàn)椋? ① 分選密度高時(shí)，固體容積濃度大，懸浮液粘度高 ，對(duì)細(xì)粒物料分選精度影 響大，從而分選精度降低，可能偏差值大，經(jīng)驗(yàn)公式表示如下： E=179。 δ ?????????? （ 1） 式中： E一 分選可能偏差， kg／ L； δ p— 分選密度， kg／ L。 ② 懸 浮液制備困難，另外，為了保證高密度懸浮液非磁性物含量不超限，選前要脫泥，使工藝流程和工藝布置復(fù)雜化； ③ 循環(huán)介質(zhì)密度過高，對(duì)設(shè)備、管道磨損大，介質(zhì)泵電耗增大，脫介困難、 介耗高，生產(chǎn)成本增大： ④ 采用無(wú)壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器則可以實(shí)現(xiàn)用低密度循環(huán)介 33 質(zhì)完成高密 度排矸任務(wù)，避免了上述 3條弊端； ⑤ 采用無(wú)壓給料三產(chǎn)品旋流器適應(yīng)市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品需求的能力強(qiáng)，有壓給料兩產(chǎn) 品旋流器則很難做到。前者可通過對(duì)兩段旋流器的合理搭配，大大增加調(diào)節(jié)產(chǎn)品灰分幅度，滿足市場(chǎng)多元化的需求，并能排棄純矸石，減少煤炭資源的損失。 大直徑旋流器或小直徑旋流器組的 選擇 主張采用單臺(tái)大直徑旋流器而不主張采用兩臺(tái)或兩臺(tái)以上的小直徑旋流器 組。采用大直徑重介質(zhì)旋流器的理由如下： （ 1）可減少設(shè)備臺(tái)數(shù)、減少占地面積和廠房體積、簡(jiǎn)化工藝布置、實(shí)現(xiàn)工藝環(huán) 節(jié)單機(jī)化、便于自動(dòng)化控制。 （ 2）可 提 高入料上限、減少堵塞事故、有利于長(zhǎng)期穩(wěn)定正常 生產(chǎn)。 （ 3）分選精度不受旋流器大小影響。最近進(jìn)行技術(shù)測(cè)試的世界最大的 3GDMCl4300／ 1000A型無(wú)壓給料丁產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器，一其可能偏差 E1值達(dá)到 ～ ／ L、 E2=～ ／ L，已成功用于老屋基選煤廠。 （ 4）分選下限也不受旋流器大小影響。從理論上講，粒度為 d的煤粒在不同直 徑旋流器內(nèi)只要離心強(qiáng)度相同，其分選效果也應(yīng)該是相同 的 ，經(jīng)理論推導(dǎo)可得： 式中８ K—— 流速系數(shù) ； P1一段旋流器懸浮液給入壓力， MPa； Dl一一段旋流器直徑， m； 式（ 2）說明，只要壓力上直徑同步增長(zhǎng)，中值就能不變，因而分 34 選下限也不會(huì) 變。 （ 5）可避免小直徑旋流器組并聯(lián)使用中產(chǎn)生的壓力、流量和粒度分配不勻以及 各臺(tái)旋流器磨損程度不同而帶來(lái)的整體分選效果降低的問題。澳大利亞用一臺(tái)中 1000mm大直徑兩產(chǎn)品無(wú)壓給料重介質(zhì)旋流器代替兩臺(tái) φ 710mm小直徑旋流器 試驗(yàn)結(jié)果表明，可能偏差 E值前者優(yōu)于后者，其精煤產(chǎn)率比后者高出 1個(gè)百分點(diǎn) 左右。 （ 6）電耗有所增加，但與帶來(lái)的整體經(jīng)濟(jì)效益相比卻是第二位的。 選前脫泥與不脫泥的選擇 主張選前不脫泥，因?yàn)槊撃嗟娜秉c(diǎn)已非常明顯： （ 1）選前脫泥增加工藝環(huán)節(jié)， 工藝布置復(fù)雜 ； （ 2）不能發(fā)揮重介質(zhì)旋流器選煤下限低的優(yōu)勢(shì)； （ 3）脫下來(lái)的煤泥不好處理，增加浮選作業(yè)處理量和難度，增加基建投資和費(fèi) 用，增加精煤損失。例如，淮南望峰崗選煤廠原生煤泥中各粒級(jí)的灰分相差不大，浮選精煤灰分一直降不下來(lái)，但在采用不脫泥三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選工藝后，不僅重選而且浮選的效果也得到了明顯改善。 無(wú)壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器不脫泥入選配合粗煤泥重介選工藝恰好簡(jiǎn)單有 效的解決了粗煤泥分選問題。它是利用旋流器兼有的分級(jí)濃縮作用原理，在精煤溢流懸浮液