四台选煤厂提高洗选能力的技术改造

薛 宁

（晋能控股煤业集团洗选公司精煤分公司，山西 大同 037037）

1 选煤厂概述

晋能控股煤业集团四台选煤厂是一座矿井型动力煤选煤厂，设计处理能力4.50 Mt/a，以入洗侏罗系原煤为主，在2004 年8 月设计改造为重介+跳汰全入选工艺。2013 年四台矿井开始延伸开采石炭二叠系原煤，原煤灰分高达40%～50%，块原煤含矸率超过40%，煤质恶化严重，与选煤厂设计时的煤质相差甚远，导致选煤厂设计洗选工艺及分选设备不能适应延伸后原煤煤质特性，极大影响了选煤厂生产。因此，选煤厂进行了提能技术改造，优化了洗选工艺，更新及新增洗选设备，提高了生产能力。

2 洗选能力不足的原因分析

2.1 块煤分选系统的原因

技术改造前大于50 mm 块煤分选系统采用动筛跳汰机分选，要求入料含矸率小于20%，但矿井开采的石炭系块原煤含矸率超过40%，造成动筛跳汰机处理能力严重不足，生产能力降低，且矸石带煤现象严重。由于原煤含矸率是侏罗系原煤的2～2.5倍，现有矸石运输系统能力严重不足，不能满足生产需求，造成设备事故频发，减少了大量生产时间，设备磨损严重，使用寿命降低。

2.2 煤质的原因

原煤的可选性变差，精煤产率降低，洗矸石量增加。精煤脱介筛、矸石脱介筛小时处理能力严重不足，跑水、跑介问题严重，急需改造。

2.3 粗煤泥系统的原因

技术改造前工艺系统无粗煤泥分选环节，粗煤泥直接掺入精煤中销售。侏罗系原煤中粗煤泥产率为9%左右，灰分22%左右，石炭系煤泥占原煤的11%，灰分高达35%，直接掺入末精煤中，严重影响了精煤的质量。

2.4 细煤泥系统的原因

原煤中细煤泥产率从8%增加到10%，灰分从28%增加到41%，而且石炭系细煤泥中含有易泥化的炭质页岩，滤饼泥化现象严重。处理细煤泥的压滤机使用9 年，性能严重下降，处理能力低，滤饼水分高，严重制约着细煤泥的处理。

选煤厂洗选系统不能有效对石炭系原煤进行洗选，需对工艺系统进行扩能改造：对块煤分选系统、粗煤泥分选和煤泥处理系统、排矸系统进行改造。

3 解决方案及实施

3.1 块煤分选系统

现有块煤分选系统不能满足分选要求，动筛跳汰机分选石炭系原煤存在分选精度低、矸石带煤高的缺陷。此次技术改造选用高效低耗、分选精度高、分选煤种广的彼得斯重介浅槽分选机。重介浅槽分选机的优点是入料上限高、处理能力大、受煤质变化影响小，可以有效解决四台选煤厂目前面临的块煤分选系统能力不足的问题[1-2]。

在块精煤脱介、脱水工艺环节上，新增FLZ3661 型振动筛，脱水脱介效果好，设备质量可靠，事故率低。

块煤分选系统改造后，由跳汰工艺调整为重介工艺，分选石炭系原煤效果更好，工艺更具有针对性，对原煤煤质变化适应性更强，进一步保证了块精煤产品质量。

3.2 粗煤泥系统

在此次技术改造中，粗煤泥系统中新增加了FBS3600 复式流化床分选机，对粗煤泥进行有效分选，工艺更加合理，经济效益更加显著[3]。

（1）粗煤泥分选系统增加了TBS 流化床分选机，可有效去除粗煤泥中的矸石，降低末精煤灰分，提高末精煤发热量。

（2）石炭系原煤的粗煤泥中矸石硬度大、粒度细，容易堵塞粗煤泥离心机筛篮的筛缝，造成离心机产品水分大，严重时出现窜水现象[4]。TBS 流化床分选机分选后有效地剔除了这部分矸石，确保离心机产品水分稳定，掺入末精煤也使末精煤水分整体有所下降[5]。

（3）FBS3600 复式流化床分选机投入使用后，极大地降低了粗煤泥离心机入料灰分，细粒矸石减少，粗煤泥离心机内部机构磨损情况减轻，筛篮、机架、刮刀等主要部件使用寿命明显延长，经济效益显著[6]。

3.3 细煤泥处理

在此次改造中增加了3 台KMZG550/2000-U 高效板框压滤机，其生产能力大、产品水分低、循环时间短、对煤质适应面广等优点克服了原康明克斯压滤机水分高、处理量小等缺点[7]。高效板框压滤机投入使用后，煤泥滤饼水分明显降低，浓缩池煤泥积聚现象已杜绝，为选煤厂煤泥水系统良性循环起到良好的作用。改造后选煤厂煤泥系统工艺流程图如图1。

图1 改造后选煤厂煤泥系统工艺流程图

3.4 系统灵活性改造

为适应市场需求，增加系统的灵活性，此次技术改造在块煤产品运输中增加了一台SSC60150 型块精煤破碎机。选煤厂洗大块根据外运需求即可直接装仓，也可破碎后装仓，极大程度上满足了对商品煤发热量和粒度的需求。

3.5 改造更新及新增的主要设备见表1。

表1 选煤厂改造更新及新增的主要设备情况

4 改造效果及经济效益

此次技术改造工程完成后，选煤厂入洗能力提高到6.0 Mt/a，目前运行平稳，达到了预期效果。改造后工艺系统主要技术指标见表2。

表2 改造后工艺系统主要技术指标

改造后，生产能力由4.5 Mt/a 增加到6.0 Mt/a，精煤产率60%，按照吨精煤550 元，年增加效益（600-450）×0.6×550=49 500 万元。

精煤产品发热量平均在5700 kcal/kg 左右，发热量平均提高了200 kcal/kg。按照发热量每升高100 kcal，吨煤单价提高5 元，年外运精煤350 万t计算，年增收效益200/100×5×350 ＝3500 万元。

块煤分选系统由跳汰改为重介，分选精度明显提高。矸石带煤由动筛跳汰的8%左右降低到重介浅槽的2%左右，矸石带煤有效地降低，精煤回收率有效地提高。按照选煤厂入洗能力600 Mt/a、洗耗25%、精煤550 元/t 售价计划，则年增加经济效益为：

（600×0.25×0.08-600×0.25×0.02）×550=4950 万元。

此次改造完成后，年增加经济效益为：49 500+3500+4125 =57 125 万元。

5 结语

针对矿井煤质变化及选煤厂洗选能力不足等问题，在确定改造方案后，对制约生产的主要设备进行更换，对影响煤质的工艺环节进行优化。选煤厂在提能改造完成后，生产能力由4.5 Mt/a 提升到6.0 Mt/a，不仅提高了企业在煤炭市场的竞争力，而且创造了良好的经济和社会效益。