摘要：选煤厂电气设计技术性强，对平时常遇到的设计问题，不但要考虑国家的电气通用规范，还要结合选煤厂设计的相关规范，并结合现场实际需要，按照现行规范和标准图集，最终形成完善的选煤厂电气设计。要做好选煤厂电气设计必须熟悉并严格执行国家现行的有关规范和规程，还要结合选煤厂的具体情况，否则会出现种种问题，影响设计质量和工程进度。
关键词：选煤厂；设计；新技术
1 选煤工艺设计的基本原则
1.1 产品定位准确
不同客户对煤炭的规格与质量需求不尽相同。例如，有些客户对动力煤需求高，有些客户对煤块限下率和粒度要求严格，有的客户对煤炭的灰分与发热量有要求。在不同的客户需求下，准确的产品定位是选煤厂选煤工艺设计的基本前提和最终目标。选煤厂在设计选煤工艺之前，需要对市场和客户进行详细的调研，在把握市场规律的基础上预测煤炭行业的市场情况，生产出符合客户市场需求的煤炭，做到生产与需求之间无障碍，从而利用有限的成本实现选煤厂经济效益的最大化。
1.2 选煤方法要因地制宜
选煤方法是选煤工艺的最终生产实现过程，选煤方法一旦确定就意味着煤炭生产流程以及煤场各种辅助生产的机械设备等的确定。因而，在确定选煤方法的时候，需要对原煤进行周密详尽的调研，可以进行相关的煤质实验，科学分析煤质系统，以准确把握原煤的特性，从而设计出合理、科学的选煤工艺。
1.3 选煤流程要简洁合理
选煤工艺流程的合理、简洁程度可以直接反映选煤设计工艺的水平。随着科技的不断进步，选煤厂的选煤工艺也不断向着简洁、智能、自动化的方向发展。选煤流程是选煤方法的细化和完善，在选煤流程的确定过程中，尤其需要注意细微的工艺环节，从原有的选煤流程中汲取有效信息，进一步改进并优化选煤流程，从而最大限度地提高选煤厂的经济效益。
2 选煤厂电气设计分析
某选煤厂设计生产能力2.40Mt/a，2013年5月开始电气施工，同年12月主厂房投运。之后即开始储煤仓及汽车装车站建设，2014年11月全部工程完毕。笔者作为电气分包单位项目负责人全程参与了该项目的电气工程建设。该项目电气工程主要包含：中低压配电、生产集控、装车集控、工业电视系统、调度电话系统等。
2.1 选煤厂高压电源电缆敷设
根据《煤炭洗选工程设计规范》GB50359-2005的14.1节内容：“选煤厂供电应按二级用电负荷设计，供电电源应采用双回路，并引自上级变电所不同的母线段，每回线路所能承担负荷不应低于全厂计算负荷的75%。”，据此，应考虑选煤厂上级供电系统的供电容量是否满足洗煤厂新增负荷用电容量要求，以及两回供电线路的敷设方式、敷设长度、敷设路径，可结合现场实际情况考虑采用埋地、架空线或电缆沟敷设等方式。在现场曾经发生过因业主指定敷设路径无法敷设而改变敷设路径，造成高压电缆长度及现场施工费用的增加。做施工图前，应到施工现场对业主所提供电缆敷设路径进行核实，以避免施工现场电缆敷设路径的修改。
2.2 变压器前操作电气选择
现场施工的过程中多次遇到，矿井配套选煤厂变配电所内10/0.66kV干式变压器柜前操作电气是选用断路器还是负荷开关的问题。根据《20kV及以下变电所设计规范》GB50053-2013的3.2.2条“配电所专用电源线的进线开关宜采用断路器或负荷开关。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当进线无继电保护和自动装置要求且无须带负荷操作时，可采用隔离开关或隔离触头”，另根据《导体和电气选择设计技术规定》DL/T5222-2005第10.2.4条：“选用的负荷开关应具有切合电感、电容性小电流的能力；应能开断不超过10A[（3~35）kV]、25A（63kV）的电缆电容电流或限定长度的架空线充电电流，以及开断1250kVA[（3~35）kV]、5600kVA（63kV）配电变压器的空载电流。”
2.3 选煤厂通讯接口问题
在设计初期，如果所设计的选煤厂新增部分要与原有系统通讯，需要与业主沟通生产控制系统、调度通讯系统及视频监控系统与原有系统的接口形式，以实现整个系统的有效通讯。需要特别说明的是，现场曾因洗煤厂新增通讯调度系统中继板的通讯信令与矿井调度系统不一致，而导致更换中继板的情况。在此建议：选煤厂新增调度系统的程控调度总机与原有系统通讯时，应核实所需中继板的通讯信令。
2.4 电气线路设计
选煤厂的大型建筑如主厂房有些是框架结构，有些是钢结构。单层建筑一般是砌体结构，厂房内电气线路以明敷设为主。缆线较少处采用挂钩或支架敷设，缆线较多处一般采用电缆桥架敷设。要注意的是，采用支架或电缆桥架敷设线路桥架和支架都必须接地，且桥架接地点不能少于两处，每隔一定距离还要考虑重复接地。电缆桥架中敷设电线电缆的数量在相应规范中有明确条文。比如桥架内电力电缆总截面不超过桥架内截面的40%，控制电缆为50%等等。
2.5 照明接地设计
照明灯具根据防触电保护方式可分为四类：0类，依靠基本绝缘作为防触电保护的灯具，一旦基本绝缘失效，只能依靠环境条件；Ⅰ类，除基本绝缘外，易触及的部分及外壳有接地装置，一旦基本绝缘失效，不致有危险；Ⅱ类，除基本绝缘外，还有补充绝缘，做成双重绝缘或加强绝缘，提高安全性，绝缘性好，安全程度高；Ⅲ类，采用特低安全电压（交流有效值<50V），且灯内不会产生高于此安全电压的电压，灯具安全程度最高。
3 新技术的应用
3.1 TBS的应用
自从TBS被引入国内后，在粗煤泥的分选问题上得到了根本性的解决。TBS分选设备的优点很多，比如在分选过程中对密度可调可控，且分选的密度范围广，可以达到1.4~1.9kg/L；在实际使用中，将密度设定好以后，就可以不用人员在岗操作，自动化程度极高；而且它的结构简单，维护工作小，运营成本低，所以引进TBS对于粗煤泥分选设备是一次历史性的跨越。
3.2 重叠式高效浓缩机的应用
在一些选煤厂中，由于煤泥水处理系统中煤质波动大、处理量大的原因，所以采用了直径38m的重叠式高效浓缩机，这种浓缩机分为两层，上层是工作浓缩机，下层是事故池。整个重叠式浓缩机的布置形式是呈半地下式的，从而将土地资源有效的利用起来，使得基础建设的投资减少，在平时上层浓缩机没有发生故障的时候，下层的事故池还可以用来作为蓄水池，当在生产过程中，清水资源出现供应不上的时候，事故池中的蓄水可以被送回生产系统以供使用。
3.3 大直径水力旋流器的应用
大直径的水力旋流器是用来进行入料前的分级浓缩，实践证明，此设备在分级浓缩上的效果相当好，以前的煤泥水分级基本上都是依靠小直径旋流器组进行，相比之下大直径水力旋流器操作更加的简单，此种技术的应用也为我国选煤设备发展做出了一次积极的尝试。
总之，选煤厂设计是一个十分复杂的过程，要体现选煤技术的先进性，设计选煤厂时需要考虑如何将最适合的技术应用到实际的选煤厂设计中，因此选煤厂设计时应该进行科学合理的分析。
参考文献：
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[3]张信龙，庞鼎峰，侯晋兵，李恩强，张丽，可雪杰.长平矿选煤厂的设计特点[J].洁净煤技术，2013，19（01）：16-20.
论文作者:张振斌
论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/13
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