模块化设计在白龙洗煤厂的应用

张孟飞

（霍州煤电集团团柏煤矿白龙洗煤厂生产科，山西 霍州 031400）

1 问题的提出

模块化选煤厂是根据选煤厂的系统功能划分为若干个功能模块，再根据煤质条件及产品煤的要求组装功能模块形成一个系统的选煤厂。比较通用的模块划分包括原煤系统模块、重介模块及煤泥水系统模块等，整套模块系统一般由重介质回收部分、煤炭洗选、煤泥脱除和离心过滤系统组成。模块化选煤厂具有设备大型化、自动控制程度高、施工周期短、管理方便等优点，模块选煤厂在中国新建选煤厂已具有一定地位和市场占有率。因此，团柏煤矿白龙洗煤厂决定进行模块化选煤厂设计。

2 白龙洗煤厂模块化选煤厂的建设实践

2.1 白龙选煤厂概要

白龙选煤厂是我国当前规模较大、工艺较全的现代化和模块化选煤厂，设计能力12Mt/a，建厂周期仅为6个月，于2012年末投入生产。主厂房均按双系统设计，采用模块化布置的钢结构联合建筑形式。

2.2 模块化选煤厂工艺系统的特点

在结构上选煤工艺设备实现了一台接一台紧密布置，减少了中间许多转载和分配的环节，在很大程度上降低了厂房的高度和体积，厂房体积仅为传统厂房的1/3，不仅简化了工艺系统，而且使得空间资源得到充分的利用。设备国外进口，降低了设备的台数及维修费用，提高了选煤厂的自动化程度。厂房设计中，全钢结构、混凝土结构结合的模式，缩短了建设工期，从白龙选煤厂的实践来看节省了30%～50%的时间，主厂房建设到设备安装调试直至试投产仅用了6个月。

模块化选煤厂采用的工艺设备，在性能、效率、可靠性以及管理等诸多方面都显示了优越性，因此全厂可实现长时间的连续运行。生产方式为8h三班工作制，20h运转，4h维修。全厂设1个钳工检修班、1个电工检修班、3个生产运行班、1个文明生产班和1个调度班。可以看出，模块化选煤厂在很大程度上要优于传统的重介选煤厂。

2.3 模块化选煤厂介质系统的特点

白龙选煤厂采用模块化设计的选煤厂，为选煤用户带来了巨大利益，主要体现在：（1）工艺先进。一般采用重介质选煤工艺，辅以适当的煤泥分选工艺，分选精度高。（2）系统布置合理，煤流走向顺畅。（3）设备大型化，系统简单，尽量实现设备单台化。（4）自动化水平高。根据工艺操作的要求安排自动化系统的装备水平，实现一般模块选煤厂操作人员2～3人的目标。（5）人性化设计。在减少溜槽的跌落高度和管路的转载距离的同时，依据各类设备的要求，进行操作、检修空间的设计，进行非标设备的设计。（6）介耗低，电耗低。（7）厂房内有足够的检修空间和提升场地，保证选煤厂单个设备整机运输进出厂房。（8）改善选煤厂的工作环境。通过厂房与设备分离减少振动，采用优化的模块减小模块振动，优化非标设计减少物料产生的噪声。（9）保证足够的人员通道宽度，设置环形通道，设计人性化的楼梯。（10）尽量采用气自动和气动阀门，提高工作效率。（11）以钢结构为主实现设备与结构之间的紧密装配，同时为缩短建设工期提供保障。（12）设计质量优良，工程质量高。

2.4 模块化选煤厂的设备选型

（1）筛分机选择。白龙选煤厂采用的筛机有19台，均由澳大利亚申克公司生产，其中SLR2461型号的原煤分级筛2台、4373型号的原煤分级筛2台、SLG2436型号的原煤脱泥筛6台、SLD3061型号的块精煤脱介脱水筛2台、SL02.4×6.1型号的单层香蕉筛（用于矸石脱水脱介）、SL03061W型号的末精煤脱介脱水筛2台和末矸石脱介脱水筛1台、SLVl836型号的螺旋矸石高频脱水筛1台和弧形筛2台。

（2）采用高效磁选机。对于稀介质的回收利用环节，采用单滚筒的高效磁选机。该磁选机具有6个主磁极、5个副磁极的结构。高强度的扇形磁场，磁选效率能够提高到99.9%，该滚筒磁选机单位长度精矿处理量为15～25t/（h·m），实现了单段磁选代替传统的两段磁选，简化了工艺系统。

（3）主选设备选择。主选设备采用美国DANIELS公司生产的DANIELST22054型号的块煤浅槽重介分选机2台、澳大利亚MINCO公司生产的HCDM1150 mm CVC型号的末煤重介旋流器2台、澳大利亚ROCHE MT公司生产的BANKSOF 8型号的螺旋分选机3台。

（4）主要运输设备选择。除带式输送机、刮板输送机、部分泵和加压过滤机为国产外，其余全部为进口设备。虽然进口设备的价格比较昂贵，但是，进口的设备在性能上和可靠性方面都远远超过国产设备，提高了设备使用的寿命，有力地保证了全厂连续运行生产。

白龙选煤厂年处理原煤量12Mt，与传统的选煤厂相比其人员数量大大减少，充分地利用了人力资源。这样大型的选煤厂，其全厂人员配置只有49人，其中管理人员4名（厂长1名，副厂长2名，技术员1名）。白龙选煤厂的大型进口设备技术先进，价格昂贵，因而，这就要求工作人员更好地管理和维护好这些设备，发挥设备最大的效率，为企业创造更大的经济效益。

3 结 论

（1）模块选煤厂在中国已经有10多年的发展历程，在中国新建选煤厂和选煤厂改造设计中已经具有广泛的影响力。

（2）设备大型化在选煤厂设计中起到了巨大的推动作用，为简化系统、加快工程进度、降低投资和生产成本、提高劳动生产率提供了技术保障。

（3）选煤厂模块化设计不仅是一种设计风格，还是选煤厂设计的发展方向，顺应了当今时代设计的发展潮流，可为设计和工程实施开始至产品投产后成本和管理提供全面的解决方案。