张来峰
兖州煤业股份有限公司南屯煤矿选煤中心 山东省 济宁市 邹城市 273515
摘要：选煤厂作为煤炭加工行业的先发产业，在煤炭综合利用和保护煤炭资源方面有着重要的地位。但是煤炭洗选加工行业本身也需要消耗其他能源，因此如何在降低单位能源消耗的同时，提高生产效率的意义就显得十分重要。现阶段我国倡导节能减排，而选煤无论是消耗还是排放都很高。想要解决选煤的高耗高排，真正的做到可持续发展，从不同的角度进行分析，能够得到不同的选煤产业能源消耗过大的原因，也能够找出不同的解决办法。因此，本文对选煤厂工艺设计中的节能措施进行分析。
关键词：选煤厂；工艺设计；节能措施
中国作为能源消费大国，持续快速增长的需求对国家能源安全构成严重威胁，形势十分严峻，因此做好煤炭资源综合利用、煤炭加工转化项目管理，提高节能减排水平，切实转变发展观念，创新发展模式，提高发展质量，落实《国务院关于印发“十二五”节能减排综合性工作方案的通知》的节能减排目标，促进煤炭工业节约、清洁、安全和可持续发展十分重要。
节能减排成为选煤厂必须面对的重要任务。选煤厂的节能减排主要通过在总图、工艺设计、设备选型、供电系统、地面建筑、给排水系统等方面采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可以承受的措施，从而减少从能源生产到消费各个环节中的消耗、损失和浪费，更加有效、合理地利用能源。
1选煤厂节能减排的意义
选煤厂的综合能耗主要是电力消耗，在生产过程中利用节能技术，虽然付出了投资，但是从长远来看会降低电耗，从而降低了生产成本，有利于选煤厂提高经济效益。选煤厂的生产费用包括两部分：一是生产成本（由固定成本和流动成本组成）；二是处理废气的成本。若生产者不治理污染，社会将会付出成本。从微观角度而言，由于大气污染所造成的社会成本与企业成本相背离而引起的经济效益的损害是普遍存在的。所以，如果人们只顾眼前利益，盲目地降低生产成本所造成的巨大隐性成本是无法估量的。因此企业节能减排是发展低碳经济的必然。
2选煤工艺流程节能设计
2.1选前动筛预排矸工艺。重介质旋流器具有分选精度高、分选下限低的特点，但同时也存在介质循环量大的缺点。三产品重介质旋流器介质循环量一般为入洗煤量的3.5～4.5倍，且需有配套的介质回收系统，造成能耗相对较高；在入主洗设备前设置预排矸环节，减少不必要进入主洗系统的原煤量是一种有效降低能耗的途径。目前国内常用的块煤分选设备有块煤重介质分选机（浅槽、斜轮或立轮）和动筛跳汰机两种。该块煤分选的目的是预排矸，不作为生产最终产品的主选设备，所以两者都能满足工艺要求。动筛跳汰机具有分选工艺简单、配套设施少、生产能耗低的特点，故而选用动筛跳汰机对原煤预排矸，使原煤中大于35mm粒级的大块矸石在准备系统排除，不进入后序的重介质分选系统。该工艺有效降低了煤质的大幅波动，尤其在采区过断层时矸石量大幅增加，动筛跳汰机排矸效果更加显著。
2.2选前分级及脱泥。在工艺流程设计上应尽量减少物料不必要的循环，重选工艺无法对细粒煤泥进行有效分选，而此部分煤泥若进入重介质系统，为降低选煤厂介耗，必将增加介质回收环节设备负荷，对于煤泥含量高的大型选煤厂，在选前设置脱泥环节、减少入洗煤泥量很有必要。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该厂采用的脱泥流程为，原煤先经一台香蕉筛0.75mm脱泥，筛下煤泥水采用斜板沉淀槽、弧形筛和高频筛联合回收粗煤泥，斜板沉淀槽作为主要的分级设备，其本身无运动部件。与常规的煤泥分级旋流器相比，不需要配套入料泵（煤泥分级旋流器一般需0.1～0.2MPa的入料压力），通过煤泥自由沉降达到分级目的。选前脱泥和煤泥分级工艺，使大于0.3mm粒级原煤进入重介质旋流器分选，发挥有压旋流器分选下限低的优势；小于0.3mm粒级煤泥直接去浮选，降低了重介分选系统的煤泥含量。通过选前动筛跳汰机预排矸和脱泥、分级环节，大大减少了介质循环量和脱介脱水设备的负荷，降低了选煤厂介耗，保证了生产系统的稳定运行。
2.3根据原煤结构及所需产品的结构特点，动力煤选煤厂应尽量减少末煤入选量。末煤洗选可以降低了灰分，但洗选过程会使末煤的水分增高，影响产品综合的发热量，同时洗选加工成本也相对较高。动力煤选煤厂还应尽量减少选煤过程产生的煤泥量，因为处理煤泥所需的能耗高，不利于运输和使用，导致经济效益下降。
2.4粗煤泥应该建立独立的分选系统。目前煤炭业出现了液固流化床粗煤泥（TBS）分选技术，是一种成熟的粗煤泥回收技术。粗煤泥分选有利于提高选后精煤产率，充分解离精煤，使粒度范围变窄，也有助于应用并推广粗煤泥分选。越来越多的新型选煤厂在设计时就安装了粗煤泥分选系统，原有的选煤厂也开始增设粗煤泥分选设备，取得了良好的经济效益和社会效益。
例如某选煤厂就很好得做到了工艺设计过程中的节能设计。此选煤厂的煤种为肥煤，是稀有煤种，在我国储量较少，必须全部入洗，以提高入选的效率和利用率，最大限度地回收精煤产品，使稀有资源得到充分利用。
3机械设备选型节能措施
主要工艺设备在满足工艺环节处理量和工艺指标的前提下，尽量降低装机容量，以减少能耗，在可能的情况下，采用不消耗动力的设备，如弧形筛等；浓缩机选用高效浓缩机，节约占地面积，有效降低动力消耗；在水泵选型方面，选型要求运行在高效工况区，更有效地利用能源；厂内各车间之间选用带式输送机运输，实践证明是可靠、可行和经济的；有效控制带速是降低带式输送机整机造价的有效手段。实践证明，高带速能有效降低输送带强度，提高经济效益。因此，在保证安全运行的前提下，尽量提高带式输送机的带速。另外，设计带式输送机、刮板输送机、给料机等设备所配用的驱动减速机传动效率能够保证在97%～98%，能够有效减少功率损失，体现节能要求。
4选煤工艺设计的未来发展方向
目前，选煤工艺设计向着工艺系统简单化，经济效益最大化的方向发展。对于选煤厂而言，小型化的厂房设计、基础建设投入的最小化、生产设备的最大化以及生产过程的智能化和自动化已经成为了现在选煤厂发展的主要趋势。因此，大量大型、高效、配套的选煤设备研制开始越来越重视先进技术的应用，开始不断的将新技术和新工艺融入到选煤工艺之中。
除了传统的煤炭洗选的工艺加工方法，新的深度加工煤炭的方法也不断出现，这也是选煤工艺发展的另一个特征。煤矸石发电技术、煤泥成型及煤泥发电技术等都是选煤技术研究应用到实践中的具体实例。在不远的将来，选煤厂可能会成为煤炭深度加工以及综合利用的综合性的生产单位。
结束语：
选煤厂在煤炭能源生产过程中主要消耗电力、水等形式的能源，单位煤炭生产成本的能源消耗直接影响煤炭生产的成本和经济效益。节能作为我国国策，是每一个企业在今后的发展方向与发展主题，一个企业的发展要做到低耗能和利益的最大化。对于选煤厂而言，是否发展节能技术、节能技术发展的好坏在一定程度上决定了企业未来的发展走向。每个企业都要实施节能管理措施或技术改造，降低煤炭生产过程的能源消耗，降低生产经营成本，提高企业能源效率，提高企业的经济效益，在保证节能高效的前提下使企业快速发展。
参考文献：
[1]选煤厂设计方案的优化[J].张国强.能源与节能.2015（06）
[2]选煤厂煤泥水处理系统工艺流程的改造与优化[J].孙丽梅.中国矿业.2014（11）
[3]李少宁，孔亭，向佩.关于选煤厂节能降耗的几点措施[J].山东工业技术，2014（23）
论文作者:张来峰
论文发表刊物:《防护工程》2018年第13期
论文发表时间:2018/10/26
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