摘要:在现阶段,我国为了加快经济发展速度,对于能源方面有着更为显著的需求。其中,作为重要的能源类型,煤炭资源的弊端主要在于存在严重的环境污染问题。因此,为了加大煤炭资源的利用率,避免其对环境造成更大程度的污染,需要利用先进的选煤技术来对这一弊端加以解决。与此同时,与国外发达国家相比,我国选煤技术尽管与其存在差距,但随着我国科研人员的不断努力,选煤技术已经较之前有着极大的进步,对于我国选煤技术水平的提升有着重要的意义。
关键词:我国选煤技术;发展现状;发展趋势
引言
煤炭资源是中国最基础的能源之一,在一次能源中占有70%左右的比例,从矿井中开采出来的原煤需经过选煤技术加工,去除掉杂质成分来获得各种品质的煤炭资源。通过选煤技术工艺过程能使煤炭达到环保的要求,还会有效提高煤炭的利用率,因此选煤技术工艺在煤炭加工中起到重要作用。中国加入世界贸易组织后,国内煤炭行业的发展面临着巨大挑战,国外先进的选煤技术逐渐被国内煤炭行业重视,其中重介质选煤技术对中国煤炭行业的发展具有重要促进作用。
1我国选煤技术现状
1.1重介质旋流器选煤方法
20世纪60年代,我国选煤企业开始引入重介质选煤技术,相较于其他选煤方法,该方法具有精度高、适应性强、易于实现自动控制、分选下限低等优势。目前,重介质旋流器选煤工艺已被广泛应用于各大选煤厂。
该方法主要利用离心力对原煤进行分选,分选过程复杂。简而言之就是,给重介质旋流器设置合格介质给料压力、循环介质量等参数,以此实现煤的分选。这种方法适用于分选难度较大的煤。影响重介质旋流器选煤工作效率的因素主要有:原煤密度大小、旋流器循环介质的量的大小、旋流器中所加入的悬浮液的稳定性、旋流器直径大小等。局限性为:存在螺旋流问题;重介质旋流和整个工艺流程较为复杂,系统容易发生故障,操作人员维护检修工作量大;成本较高。
1.2浮游选煤方法
浮游选煤简称浮选,是根据煤与矸石表面润湿性的差异,利用浮选机进行分选的一种方法。目前我国的浮选技术大有进展,浮选设备性能大幅提高。浮选理论研究的难点和重要方向是浮选过程的强化,包括:①选前的预处理;②浮选过程中的药剂(如乳化剂、改性药剂等)强化作用;③加入表面活性剂。浮选方法缺点为:过程适应性较差,煤泥可浮性的非均匀性变化对分选效果影响较大,设备适应性及精细化程度不高。鉴于精煤灰分的测量对煤泥浮选自动化生产的重要性,提出了一种基于泡沫图像的浮选精煤灰分预测方法。在研究中验证了超声波可以有效清洗粘附在煤颗粒表面的粘土,提高浮选精度。
1.3复合干法选煤技术
我国煤炭主要分布在山西、内蒙古等干旱缺水地区,因湿法分选对水的需求量大,因此采用干法分选技术可有效解决选煤水耗的问题。干法分选是在空气中以煤和矸石的密度差异为依据进行分选的选煤方法。该方法具有成本低、工艺简单、占地小、能耗少、能有效分选褐煤等易泥化煤的优点。局限性为:对入料外在水分有要求,一般不高于9%;分选精度低;自动控制水平不高。为实现干法选煤的自动控制,设计了一套基于PLC和IFIX的选煤过程控制系统;对振动逆流干法分选系统中的激振力、振动频率等参数进行了优化,以澳大利亚某火电厂为实例,难选煤得到有效降灰,同时提高了精煤产率和分选效率。
1.4跳汰选煤方法
跳汰选煤实质上是利用水流上、下扰动和重力作用,使得密度小的精煤浮到上层,随水流走;密度大的矸石等杂质则沉到下层,由对应的系统进行排矸,进而完成选煤过程。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该方法运行成本低,分选工艺简单,设备操作方便,适应性强,分选效果良好,尤其是跳汰选煤分选粒度范围宽,能实现150~0.5mm粒级原煤的分选。目前,我国使用的跳汰选煤技术在应用中得到不断优化和创新,日趋完善。因此,跳汰选煤法在我国各大选煤厂得到了广泛的应用和推广,尤其是在动力煤的分选中。
原煤性质会严重影响跳汰选煤的分选效率和精度,在分选极难选煤时,该方法的分选效率比重介质旋流器低,尤其是在原煤中细粒含量较多的情况下,跳汰分选会损失大量精煤。实际应用表明,当分选密度过低时,跳汰机的分选效果将无法保证;此外,跳汰选煤的洗水系统负荷量比重介质选煤大。
1.5原煤分级加工
其实,在选煤技术实施的过程中,所包括的内容有很多,原煤分级加工就是其中非常重要的一项内容,主要是利用原煤筛分设备和不锈钢焊接筛网等设备。另外,我国大部分的原煤都需要经过分级销售,这样可以在最大程度上降低对能源的消耗,保证良好的经济效益。
2我国选煤技术的发展及趋势分析
随着我国科研实力的逐步增强,在选煤环节中一些适应性强且精度高的技术得以在其中有所应用。然而,在对现代化选煤技术应用过程中,仍然存在较多问题,所以为了推动选煤技术的发展,有必要对选煤技术进行持续的完善与优化,使其更好的在选煤工程中获得应用。
选煤设备自动化、大型化:随着我国对于煤炭资源的需求量增大,使得煤炭的开采规模逐步扩大,从而使得对于煤炭开采方面的资金投入呈现持续增加的状态,所以对选煤设备的改造方面有着更加严格的要求。因此,为了适应现阶段对于煤炭资源的要求,提升选煤设备的自动化程度以及大型化水平就显得极为重要。为此,作为煤炭企业来讲,其应不断增加对设备改造资金的投入,使其朝着大型化、自动化的方向发展,进而有助于煤炭企业的市场竞争力。
充分运用动力煤分选关键技术:对于动力煤分选关键技术来讲,高效经济分选技术以及大型高效潮湿原煤分级技术是其今后主要的发展方向。与此同时,在动力煤分选关键技术发展过程中,应对高效离心筛的使用情况进行细致分析,以便确保分级粒度可以在标准范围内进行控制,同时保证在合理的区间内控制入料的水分,并且积极提升动力煤分选关键技术的环保效果,资源粗放利用模式的改善有着重要意义。
对传统选煤技术方式加以完善:尽管随着选煤技术水平的提升,越来越多的先进选煤技术得以在选煤领域中获得了应用,但是不应完全将传统选煤技术进行抛弃,并且有必要通过现代化技术来对其进行优化与完善。通常来讲,为了提升设备的利用效率以及可靠性,可通过先进的技术来提升跳汰机的智能化程度,使其更有效的在选煤工作中发挥效用。另外,在应用浮选、重介质技术过程中,可在其中增加智能控制系统来提升选煤工作的质量控制,使得传统选煤设备在更具可靠性的同时,提升其现代化程度。
结束语
综上所述,为了更加充分且完善地将选煤技术的应用效果发挥出来,提升煤炭选用的效率,煤炭企业应对选煤新技术的发展态势加以关注的同时,积极了解并明确选煤技术的应用现状,以此来对选煤技术的发展及趋势进行可靠的判断。此外,选煤设备为了迎合我国对于煤炭资源的需求,有必要朝着自动化、大型化方向发展,并且积极对动力煤分选关键技术加以运用,同时注重对传统选煤技术进行完善,对于选煤技术可靠性的提升以及新技术的发展有着极为重要的现实意义。
参考文献:
[1]赵志国,张东晨,闵凡飞.我国选煤技术发展现状及对煤炭清洁利用的影响[J].中国科技论文在线,2011(03).
[2]张友军.国内外选煤技术与装备的现状及发展趋势[J].选煤技术,2011(01).
[3]范庆辉,王启立,张志平.复合干法选煤过程控制系统设计[J].矿山机械,2014(3):87-90.
[4]李永改.低阶煤反浮选中粒度效应及界面作用研究[D].徐州:中国矿业大学,2017.
论文作者:齐振鹏
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/29
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