田庄选煤厂精煤水分的研究和实践

摘 要：在田庄选煤厂的生产中，入仓精煤水分突然明显增高，通过检查和分析计算，找到了其原因，进而找出了相应的、合适的对策。经过实践，降低了水分，较好地解决了入仓精煤水分的问题，并且达到了较好的、较稳定的效果。有利于安全生产和效益。

关键词：精煤水分；检查；分析计算；实践；块精煤；末粗精煤；浮选精煤；煤质；合格率

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.11.070

1 概况介绍

平顶山天安煤业股份有限公司田庄选煤厂（简称“田选” ）于1970年建成投产，是我国自主设计、建设的第一座大型全重介炼焦煤选煤厂，原设计能力为3.5 Mt/a[1]。经过几次大的技术改造，使设计能力提升到10 Mt/a[2]。工艺有所改进，生产效率效果有所提高。

田庄选煤厂采用块煤（300～16mm）重介质斜轮分选、末煤（16～2.5mm）重介质旋流器分选、粗煤泥（2.5～0.5mm）干扰床分选、煤泥水（0.5～0mm）浮选的联合工艺。根据原煤粒度级别越窄分选效果越好的原理[3]，四级分选流程更有优势。分选后，块精煤采用振动筛（共2台）脱水，末精煤和粗煤泥精煤合在一起（称末粗精煤）采用卧式振动离心机（共4台）脱水，浮选精煤脱水设备有三种：圆盘式加压过滤机（共4台）、圆盘式真空过滤机（共5台）、快开式隔膜压滤机（共3台），脱水后的块精煤、末粗精煤、浮选精煤合在一起组成精煤产品入仓而成为入仓精煤。其精煤脱水工艺流程简图如图1所示。

煤炭经过洗选后，精煤中必然会带有较多的水分， 需要脱水，如果不很好的脱除， 会不符合用户对产品的要求，对选煤厂和相关工业部门均会造成很大影响。精煤水分高， 选煤厂装车可能不便，选煤厂装车线路既不卫生又不安全，增加运输量，增加成本，影响效益，在北方冬天还会造成卸车困难，影响车辆周转。精煤水分是精煤产品的一项重要指标，所以要控制好精煤水分。我厂对入仓精煤水分的要求是Mt≤13%。

2 问题的出现

块精煤经脱水后有块精煤水分，末粗精煤经脱水后有末粗精煤水分，浮选精煤经脱水后有浮选精煤水分，三精煤产品水分可以综合成入仓精煤水分的计算值。因为蒸发等，入仓精煤实际水分要比计算值略低。长期以来，我厂的入仓精煤水分都比较平稳，符合要求，入仓精煤水分合格率较高，但进入十月上旬以来，入仓精煤水分突然明显增高，大多超過要求水分，有的则高达14%以上，入仓精煤水分合格率也大幅下降。

水分出了明显的问题，要查找原因。首先查看相关各处有无外来水的进入，经过检查，没有发现有外来水的进入；然后对各脱水设备的运行情况进行检查，发现各脱水设备的入料、运转、出料、精煤干湿等均属正常，各设备运行正常；再检查各设备的脱水效果，经过多次化验和复查性化验，发现各设备、各类精煤产品的水分也较正常，与以前的一样或相近。找来相关资料，对此年度10月上旬等几个时段的精煤水分等进行统计，结果如表1：

既然如此，那为什么入仓精煤水分突然明显增高？

3 分析研究

这个问题需要更多的检查和分析研究。通过进一步检查发现一些情况，如浮选精煤脱水设备开车量有所增多，加压过滤机以前是常开三台备用一台，现在是四台常开；精煤压滤机还是三台常开，但紧张了些；真空过滤机以前是常开三台，两台效果较差的备用，现在是两台效果较差的也常开了。浮选精煤池子也较易出现满、冒现象。煤泥水浓度常有所增高，还较易出现泥化情况，浮选精煤灰分也易波动较大。块精煤脱水振动筛上的块精煤比以前有所减少，粒度也有所减小。再检查原煤，从原煤皮带上发现，相对以前，有着较大粒度的煤块有所减少，而且大块的块煤明显减少，而细粒度的粉煤相对明显增多。难道是细粒度或浮选煤的增多而导致入仓精煤水分的增高？有可能。

找来相关资料，对此年度10月上旬等几个时段的原煤各粒级占比和各粒级精煤产率进行统计（平均值），结果如表2：

从表2中可以看出，9月的各粒级占比及各粒级精煤产率与以前相比，有些变化，但变化不大，而10月上旬变化较大。10月上旬，块煤所占比例降低明显，块精煤产率（占本级）与以前相近；末粗煤所占比例稍有降低，末粗精煤产率（占本级）也稍有降低；煤泥所占比例增加较多，浮选精煤产率（占本级）稍有降低。的确是块煤减少，煤泥增多，原煤煤质粒度变化较大。煤泥如此增多，浮选精煤也会相对增多较多，浮选精煤水分相对块精煤和末粗精煤明显较高许多，而水分最低的块精煤是相对减少的，水分较低的末粗精煤也稍有减少，所以，入仓精煤水分应当有所增加。

可以通过三种精煤产品的相关数据综合计算出入仓精煤水分的计算值。先看1～7月时段，入仓精煤水分的计算值（平均值）为：

（15.0﹪×30.0﹪×5.5﹪+55.0﹪×55.0﹪×9.1﹪+30.0﹪×65.0﹪×20.7﹪）÷（15.0﹪×30.0﹪+55.0﹪×55.0﹪+30.0﹪×65.0﹪）=12.97﹪，

与入仓精煤平均水分实际值12.80﹪比较符合（因为蒸发等，入仓精煤实际水分要比计算值略低。）；8月、9月时段，也是比较符合；再看10月上旬时段，入仓精煤水分的计算值（平均值）为：

（10.0﹪×30.0﹪×5.5﹪+54.0﹪×54.0﹪×9.1﹪+36.0﹪×63.0﹪×20.9﹪）÷（10.0﹪×30.0﹪+54.0﹪×54.0﹪+36.0﹪×63.0﹪）=13.78﹪，

与入仓精煤平均水分实际值13.59﹪也比较符合。

从以上可以看出，入仓精煤水分突然明显增高的主要原因应当是煤质变化，块煤减少较多，而浮选煤增加较多，煤质变得较碎了。通过了解，确实原煤各矿煤层煤质有所变化、综采程度有较大的提高，所以，原煤煤质变化较大。

4 对策与实践

知道了主要原因，宜于找到相应的、合适的对策。如果可以控制原煤煤质，使其块煤、末粗煤有较大的增加，而煤泥有明显的减少，则会容易使入仓精煤水分达到要求之下。由于我厂原煤几乎完全来自集团内部各矿，近期我厂入厂原煤煤质不易有较大变化，但还可以争取有所优化。这样，需要从多个方面控制、降低入仓精煤水分。

首先，原煤煤质方面，虽然不易有较大变化，但还可以争取有所优化。尽量减少很碎的、特别是易泥化的原煤的进入，加大较粗的原煤的进入；在配煤时，要考虑到煤质的粗细，很碎的原煤不要单独或大量入洗，以避免浮选精煤量相对过大而明显过多增加入仓精煤水分，可以配合较粗的原煤入洗。通过沟通和努力，煤质粒度有所改进，有着积极的效果。

再者，三精煤产品水分方面，都要想办法尽量降低，浮选精煤水分是重点。加压过滤机方面，是浮选精煤脱水比较主力的设备，其水分相对另外两种比较低。加压过滤机精煤的水分有降低的空间，处理量也有提升的空间。可以通过加强设备检修、滤布更换，提高风压等降低精煤水分，同时也使设备的处理量有所增加；进一步加强加压过滤机的开车使用，也会增加其处理量。这样，有利于降低浮选精煤的综合水分。精煤压滤机方面，水分也有降低的空间，可以通过加强设备检修，增加上料压力、提高压榨风压等降低精煤水分。真空过滤机，可以通过加强设备检修、滤布更换，提高真空度，适当提高料位并通过溢流稳定料位等降低精煤水分。另外，真空过滤机要尽量先开效果好、水分较低的车，后开、尽量少开效果差、水分较高的车。提高每台设备的脱水效果，开车有顺序，这样，有利于降低浮选精煤的综合水分，而且可以降低较多。

末粗精煤脱水用的4台大型卧式振动离心机，可以通过加强设备检修、适当提高转速等提高设备效果、降低精煤水分。其原来常是开三备一，现在，当煤量较大时就要4台常开，以加强设备脱水的效果。块精煤也可以通过优化振动筛喷水等来降低块精煤水分。

5 效果與建议

通过努力和实践，到10月下旬，入仓精煤水分的控制达到了较好的、较稳定的效果。对10月下旬的精煤水分等进行统计，结果如表3：

对10月下旬的各粒级占比和各粒级精煤产率进行统计（平均值），结果如表4。

通过上表可以看出，相对10月上旬，10月下旬的煤质粒度上有所好转，煤泥所占比例虽然还是较高，但有所降低，末粗煤所占比例有所升高，块煤所占比例不变；加压过滤机精煤水分、真空过滤机精煤水分和浮选精煤水分有较大幅度的降低，块精煤水分、末粗精煤水分和精煤压滤机精煤水分也有些降低；入仓精煤水分有较大幅度的降低，符合要求，并且水分低于要求较多；入仓精煤水分合格率大幅提高，而且高于以前的正常水平。

通过三种精煤产品的相关数据综合计算入仓精煤水分的计算值，入仓精煤水分的计算值（平均值）为：

（10.0﹪×30.0﹪×5.0﹪+56.0﹪×54.5﹪×8.6﹪+34.0﹪×64.0﹪×19.9﹪）÷（10.0﹪×30.0﹪+56.0﹪×54.5﹪+34.0﹪×64.0﹪）=12.85﹪，

与入仓精煤平均水分实际值12.69﹪比较符合。入仓精煤水分符合要求，并且达到了较好的、较稳定的效果。

如此，较好地解决了入仓精煤水分的问题。但是，煤质是会变化的，以后很有可能更加细碎化，泥化煤也有可能增加，将会给入仓精煤水分控制带来更大的压力。所以，建议把水分最高的、老旧的真空过滤机更换成水分相对较低的加压过滤机或精煤压滤机，以适应将来新的形势和更好地控制入仓精煤水分。

6 结语

入仓精煤水分突然明显增高，通过检查和分析计算，找到了其原因，进而找出了相应的、合适的对策。经过实践，降低了水分，较好地解决了入仓精煤水分的问题，水分符合要求，并且达到了较好的、较稳定的效果。有利于安全生产，有利于降低成本、提高效益。有时候，当观察分析难以发现问题、确定原因时，可以使用分析计算法，以便找到问题的本质原因和事物的规律，进而解决问题。

参考文献：

[1]李合群，高亚平.中国第一座全重介质选煤厂的生产实践[M].徐州：中国矿业大学出版社，2010：3-4.

[2]孔忠伟，曾庆刚，刘明.田庄选煤厂千万吨级产业升级改造综述[J].选煤技术，2013（02）：87-92.

[3]煤炭部选煤设计研究院情报室.分离效率[M].北京：煤炭工业出版社，1980.

作者简介：刘广山（1982-），男，安徽临泉人，技术员，从事选煤技术研究工作。