曹海華,張文慧
(內蒙古自治區石油化工監督檢驗研究院,內蒙古呼和浩特 010010)
淺談煤的洗選對質檢的影響
曹海華,張文慧
(內蒙古自治區石油化工監督檢驗研究院,內蒙古呼和浩特 010010)
通過分析煤的洗選過程,闡述洗選工藝對煤的質量檢驗的影響。
洗選;灰分;全硫;發熱量
如今環保問題越來越受到社會各方各界的注視,其中因為煤的質量而引發問題愈發凸顯出來。許多企業已經不再滿足于供應商所提供的煤質分析報告,開始自己進行質檢或者送往第三方機構進行檢測。
煤的洗選是為了滿足企業不同程度的質量規格要求,使用物理方法和化學方法,剔除原煤中無用物質的機械加工過程。最初的煤的洗選主要是為了動力煤服務,原煤開采出來后,混有大量煤矸石,在燃燒過程中煤矸石無法燃燒,產生大量灰分,對鍋爐造成很大的負擔。1917年于遼寧省本溪煤礦建立了首家選煤廠,標志著我國洗選工業的開端。洗選工業發展到如今已經成為煤炭產業中無可替代的一環,對著整個國民經濟發展有以下幾個作用:
(1)確保煤炭質量。煤炭的開采已經基本實現了全機械化操作,雖然大大加快了開采速度,但隨之而來的各種非煤礦物質都參雜在原煤中。洗選工程針對礦區特點,使用物理或者化學的方法,對原煤進行處理進而得到符合國家標準的商品煤。
(2)滿足企業的不同要求,高效地使用煤炭資源。通過洗選工藝達到產品的多樣化,才能保證滿足客戶的各式要求,從而提高煤炭利用效率,減少能源浪費。
(3)避免無效運輸,減少運力浪費。通過洗選工業可以有效地排棄矸石和其他雜質,從而大幅度減輕運輸的負擔,增加經濟效益。
(4)提供優質燃料,減輕環境污染。使用洗選后的優質煤炭,有效地減少有害氣體和煙塵排放量,能達到減輕燃煤污染的目的。
(5)調節煤炭市場經濟,增加企業利潤。煤礦在擁有選煤加工能力的同時,才能優化產品結構,及時對市場需求變化作出快速反應。
我國既是產煤大國也是煤炭資源消耗大國,為了實現煤炭資源的高效利用。我國制定了各項標準,以保證煤炭的質量。從1983年由《商品煤含矸率和限下率煤樣的采取及測定方法》到如今的《商品煤質量抽查和驗收方法》對煤的質量檢驗做出了各項規定。許多省市還結合自身特點制定了商品煤質量的地方標準。
選煤方法依據介質的不同可分為干法和濕法兩種,干法選煤是在空氣中進行的。濕法選煤是在液體中進行的。干法選煤要求原煤的水分低,入料的粒級窄。
濕法選煤比干法選煤的分選效率高,但需要用水,洗選后的產品需要進行脫水,生產過程產生的大量煤泥水需要處理,從而工藝流程較干法流程為復雜,使用設備較多,生產費用相對較高。但濕法選煤分選精度高,適應性強,應用廣泛。
1)重介質分選機選煤。常用的重介質分選機有淺槽刮板重介質分選機、立輪重介質分選機和斜輪重介質分選機等。
2)重介質旋流器選煤。適用于難選煤、末煤、細粒級煤以及脫除黃鐵礦硫的原煤分選,分選粒度為50(100)~0.5mm。
3)跳汰選煤。跳汰選煤適應性強,應用范圍廣,分選粒度為0.5~100mm,設備生產能力大,工藝簡單,適用于易選煤的分選。
4)動篩跳汰機選煤。適合于西北高寒地區以及缺水地區的動力煤洗選。
5)螺旋分選機選煤。該法適用于 2(1.5)~0.15mm的粗煤泥分選,特別是脫除煤中的黃鐵礦。
6)干擾床分選機選煤。
煤的特質中,揮發分、哈氏可磨、煤的灰熔點及煤灰的各項組成等與煤礦的地質條件有關。通過對煤的洗選加工,從而改變煤的工業特質中水分、灰分、硫分和發熱量等,為需煤企業提供滿足要求、質量合格的商品煤。
灰分越高,燃燒提供的熱量就越少,熱效率越低。將煤炭洗選加工后直接供給企業,對企業運行及環保提供極大便利。洗選工藝采用干法時,易受到環境中灰分的影響,同時如果采用濕法選煤,可以有效避免環境中雜質對煤的灰分的影響。且我國現有洗選工藝原煤入選率低。煤洗選加工直接決定煤質分析中含量的高低。
商品煤按收到基低位發熱量計價,在煤的洗選工藝中,水是必須參與的一項資源,當煤炭貯存在洗選煤廠時,必須對煤堆進行加水處理,防止因為溫度過高導致引起煤炭自燃的現象發生。如果使用濕法選煤,則加入煤炭中的水分更多。洗選中加入水分的多少直接影響煤質分析中全水分結果的多少。對煤質分析中空干基水分基本無影響,與煤質檢驗中基態的確定有關。
經過洗選工藝的煤可以有效降低煤中硫含量,因為除煤本身含有的硫分外,煤炭的大部分來源于煤礦伴生的硫礦,在開采過程中同原煤一起進入洗選廠,所以洗選工藝可以改變商品煤的硫含量。
發熱量可以影響鍋爐的熱效率,煤質越差提供的熱值越低,對鍋爐熱效率的影響越顯著。煤質合格與否,直接影響鍋爐的燃燒效率和運行狀態。所以商品煤的定價由發熱量決定。
洗選工藝可以提前依據原煤的灰分、粒度等相關特性,在用戶要求的基礎上,做到配煤。按照企業的具體要求提供對應發熱量的商品煤。
煤的洗選決定了煤的質量,直接影響了煤的質量檢驗數據。但我國現行沒有國家標準對煤的洗選工藝進行規定。如果對煤炭的洗選進行了標準化管理,是否會對煤炭的質量的控制以及質量檢測的效率提供更好的幫助還需探討。
[1] 范維唐.中國煤炭工業百科全書[M].北京:煤炭工業出版社,1999.
Discussion on the Influence of Coal Washing on Quality Inspection
Cao Hai-hua,Zhang Wen-hui
By analyzing the washing process of coal,the influence of washing technology on the quality inspection of coal is expounded.
washing;ash;total sulfur;calori fi c value
TD94;X322
A
1003–6490(2017)10–0008–02