朱玉亮
黑龙江龙煤七台河矿业有限责任公司七台河洗煤厂, 黑龙江 七台河 154600
摘要:针对煤炭分选而言,其存在着较多的优势,如可减少资金、完善产品结构、增强市场竞争力等,也属于煤炭资源清洁得以运用的前提以及主要步骤,对推动煤炭资源综合利用以及行业发展等方面存在着十分重要的意义。为此,本文首先分析干法选煤技术与湿法选煤技术的对比及其应用现状,并探讨干法选煤技术的发展趋势,最后提出干法选煤技术的发展建议。
关键词:干法选煤技术;应用现状;发展趋势
导言:
基于我国科学技术日益完善的背景之下,新能源在能源消耗中所占比例持续上升,然而因为我国能源结构约束,在今后较长时期,我国的主导能源依然是煤炭。之所以这样说是因为煤炭资源在我国能源体系中扮演着重要的角色,结合相关报告可知,煤炭消费量占能源消费总量的比例可达60.4%,对现阶段我国经济发展起到了推波助澜的作用。所以本文就针对干法选煤技术的应用现状及发展趋势展开探析。
1 干法选煤技术与湿法选煤技术的对比
针对选煤来说,其实际上是借助于煤和矸石、硫铁矿等相关物理性质的差异性来实现分选的,通常依据选煤介质的不同,可以把选煤方法分为以下几种:一种是干法选煤;另一种是湿法选煤。对干法选煤进行深入剖析后,可得知:其通常是在空气中实现对煤炭的分选。但就湿法选煤而言,其简单地说是在水中完成对煤炭的分选抑或是在其他含水介质中完成对煤炭的分选。针对这几种选煤方法来讲,湿法选煤经过了长时间的发展,所以技术早已趋于成熟化,并在相关领域中得到了广发的使用,然而借助于湿法选煤会使用到诸多的水资源,吨煤耗水在300 L·t-1~500 L·t-1;同时,煤泥水处理系统会花费较多的资金,投资占比例可达50%,大概25元/吨~35元/吨,在具体处理期间还会使用到以下材料:一是速凝剂;二是消耗滤布等,显然这样会加剧生产成本,不管是在煤泥存储还是在运输等环节中都存在着较大的难度系数;高寒地区冬天生产要做好防冻工作,选后产品水分大易冻难于运输、装卸……显然以上这些因素会阻碍湿法选煤的推广应用。从客观的角度出发来讲,相比湿法选煤来说,干法选煤有着较多的优势,如不会使用大量的水资源、高寒地区冬天生产也可省去防冻这一步骤、投资成本不高等,所以在最近几年里干法选煤技术得到了广泛的使用。
2 干法选煤技术的应用现状
2.1 风力选煤法
风力选煤是较为常见的一种干法选煤技术,主要在空气中,依据煤炭与矸石杂质之间的密度差异进行重力分选的。主要原理是在平面上施加上升气流,进而通过气流强度变化来对煤炭资源进行分选,在多数情况下会使用倾斜平面结构,依据设备运作方式的差异,呈现出大致两种风力选煤途径:第一种途径是在分层时通过机床振动变化和气流强度变化对煤矿进行分选,一部分质量低,密度小的煤矿自然从末端排除,而重量大的煤矿则被分选出。另一种风力选煤法是通过气流摇动呈现出复合效果,将密度较高的矸石从煤炭中分选出来,最后剩下的产物就是精煤和中煤,两种拣选方式的原理相同,分选差异主要体现在机械运作方式和分选对象上,一种是通过过滤法将矸石从原煤中拣选出来,另一种是通过筛选法将精煤从煤矿中分选出来。
2.2 流化床选煤法
技术流化床技术类似于湿法选煤技术,但由于该技术所依赖的介质是空气而不是水,因此依然将这种技术划分为干法选煤的一种。总体而言,流化床技术是通过上升气流的作用将煤矿中的粉体作为悬浮液使用,对矿体进行分选的过程,对设备和工艺具有一定的要求。
2.3 复合式选煤法
复合式选煤法其实是传统振动法和风力选煤技术的结合,本质上也是通过煤炭和矸石间的密度差异进行分选的,主要使用的是复合式干选机,依据风力和振动力的混合作用,对煤矿进行密度分级,使煤炭资源能够从高低两个密度方向得以排出,分选后的排料端能够依据需求进行调节,并在设备程序设定中将对物料进行筛选。虽然复合式选煤法已经取得了较大进步,但整体的分选效率还有待提升,精度问题和运行稳定性依然需要进一步发展和完善。
3 干法选煤技术的发展趋势
3.1 自动化体系不断完善
在科学技术体系不断发展的背景下,很多行业生产都进入了自动化模式,对此选煤技术未来的发展也需要沿着自动化发展方向,从而形成应用效果更强的选煤技术应用体系。在实际应用中,可以从软件系统与硬件系统两方面进行体系构建,结合实际应用情况,对于设备的相关应用参数进行调整,使其可以满足现阶段选煤过程的应用需求。另外,在自动化发展过程中,还需要做好个性化发展控制工作,使整个操作过程更加便捷,从而起到降低人工成本支出的作用。
3.2 明确选煤技术核心
目前在选煤技术体系中的技术种类较多,每一类技术都有其应用的优势和不足,在未来发展过程中,为了取得更好的应用效果,需要明确选煤技术的发展重心。例如,在重介选煤技术发展过程中,为了提升选煤效果,在前期准备工作中,需要提前对煤炭应用等级进行分类,还需要做好脱泥工作,为后续选煤奠定基础。另外,在技术应用中,还需要做好耐磨材料的选择工作,从而提高整个设备结构的耐用性,提升选煤过程的安全性和可靠性。
3.3 装配式选煤模式发展
除了上述发展趋势外,在未来发展过程中,整个应用流程也会沿着装配式选煤模式进行发展。所谓装配式选煤模式是将各种选煤技术组合在一起,使其形成综合性较强的选煤技术体系。在选择应用的过程中,可以结合原煤的参数特性,匹配相应的选煤技术,在确保选煤效果的基础上,加快整个选煤处理过程的工作效率。需要注意的是,在该模式发展过程中,还需要匹配对应的硬件系统与软件系统,以促进该模式的顺利推广。
4 干法选煤技术的发展建议
4.1 建设现代化大型干法选煤厂
当前干法选煤技术得到了快速发展,但在推广应用中还存在一些问题。建议未来要推进干法选煤装备加工制造、干法选煤工艺设计的规范化和标准化;开发大型干法选煤装备,完善千万吨级大型干法选煤厂的配套装备,建设大型干法选煤示范厂,引导行业人士“认知”的转变,促进干法选煤的推广应用。
4.2 开发推广煤炭井下干选技术,实施采-选-充一体化
煤炭井下分选可以减少矸石无效运输,降低运输、储存和地面选煤成本,减少环境污染。开发工艺简单、装备可靠的井下干法选煤技术,建设井下智能干法选煤厂,实现井下煤炭原位干法分选,可以有效避免地面采动破坏,消除矸石山占地与环境污染,节省土地资源,减少能源消耗。随着对充填开采研究的不断深入,实现采-选-充一体化的时机日益成熟。建议未来新矿井建设初期,将采-选-充-填工艺统一考虑,系统设计,同时建设,既可节省投资,又能够优化布局。构建深地煤炭资源流态化开采体系,包括无人采掘、智能分选、原位转化、充填调控、高效传输等。
4.3 优势互补,开发组合高效型全粒级干选工艺系统
采用不同干选工艺设备的组合,实现原煤全粒级干选,或对现有动力煤选煤厂进行升级改造,实现块煤湿法分选和末煤干选相结合,以达到稳定提高末煤质量和丰富动力煤产品结构的目的。干法选煤技术开发和不同干选设备的工程应用,为大幅提高我国动力煤入选比例提供了一种有效的解决方案。合理的组合工艺对提高冶金用煤选煤生产效率,降低运行成本,增加企业综合效益,提高自动化和智能化水平,将会起到积极作用。
5 结论
总而言之,干法选煤技术的优势在于降低生产成本和环境污染,并且解决了在我国主要产煤区使用湿法选煤技术导致水资源供应压力大的问题。目前,我国的干法选煤技术应用整体还处于试点验证阶段,很多技术应用还不成熟,应当进一步做好技术创新应用,投入更多精力到干法选煤技术的应用实践中,为煤炭分选工作提供理论和经验指导。
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].2017.
[2]王梅.干法选煤技术的应用现状及发展趋势[J].2018.
[3]袁炜.干法选煤技术的发展应用[J].2017.