煤炭企業風選系統項目經濟性研究與實踐

徐景林 彭軍建

摘要：隨著國家去產能和供給側結構改革，以及實現煤炭生產更加綠色環保。煤炭企業需要對商品煤進行提質增效，增強盈利能力。而直接提升產品質量行之有效的手段之一就是建設原煤風選系統。通過場地和經濟技術分析比較，選擇性價比高的實施方案，科學論證和設計項目選址，設備安裝及運營控制進行優化，充分利用原煤風選系統生產適銷對路的品類產品，從而持續提升售價，增加營收，提升煤炭企業的核心盈利能力。

關鍵詞：風選系統;方案論證;經濟分析;實踐應用

中圖分類號：F27文獻標識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.05.022

1項目研究與實施背景

出于保護環境和耕地考慮，煤炭企業地面工業布局面積受到制約，儲煤場地空間有限，特別是對位于云貴高原山地的煤炭企業來說，扣除其煤場原有篩分系統、運輸皮帶等初選初加工設施后，最大儲煤能力進一步被壓縮。某中型礦井，商品煤儲存能力只有15000噸，原煤只能儲存約3000噸，產品滯銷時，嚴重影響正常生產。同時，其采用傳統地面振動篩進行篩分后形成了五種商品煤品類，分別為粉煤、丁煤、小塊煤、中塊煤、普加煤（大塊煤），但原有篩分系統需要人工撿矸，且丁煤和小塊煤中含矸量高，還經常波動變化，嚴重影響產品質量。再加上井下煤炭回采時，地質構造復雜、斷層較多，原煤含矸率居高不下，而地面篩分系統確不能有效解決這一問題，造成無法滿足市場需求，使得丁煤和小塊煤售價處于低位或被迫降價，每噸售價只有200-300元，制約了企業經濟效益實現。而通過市場調查發現，市場對丁煤和小塊煤的需求量高，而且精煤價格達900元/噸，遠高于某煤炭企業售價。因此，某煤炭企業通過實施風選系統項目，可產生較好的經濟效益。

2煤炭企業風選項目研究的目的和意義

2.1某煤炭企業概況

某煤炭企業位于有“黔之腹、滇之喉、蜀粵之唇齒”之稱的安順市北郊。其核定生產能力為60萬噸，可采煤炭儲量約4988萬噸。主要生產產品為無煙煤，硫分低于1.0%，煤層賦存條件和煤質均較好，其原煤質量參數情況如表1。

2.2風選技術簡介

復合式干法選煤技術是神州集團獨有的一項新型實用技術。經過近20年與國內國際多所院校合作持續研發，使這一技術分選精度，自動化水平，設備可靠性，環保效果，特別是針對不同煤種和不同要求而研發的特殊分選機，完全滿足各種煤炭的分選加工。其技術水平居國際領先，且符合國家環境保護及資源綜合利用、節能減排等國家相關政策。其處理能力介于10噸/小時到1000噸/小時之間，單套設備年處理原煤量達到500萬噸，可滿足該煤炭企業的使用需求。

2.3項目可行性

2.3.1風選后產品質量預計情況

唐山神州公司先后于2014年、2015年對該煤炭企業生產原煤進行了兩次風選試驗，試驗結果顯示，風選后其丁煤和小塊煤含矸率均降至10%左右，且能有效提升商品煤發熱量，粉煤發熱量可提高約200卡/克。

2.3.2場地空間

考慮該煤炭企業儲煤場地有限，為盡少擠占空間。可在煤場外部空余場地進行風選設備布置。先后進行了兩次方案的設計：

方案一：選址在機修廠廠房南側存放矸石的場地處，距煤場直線距離60米左右，需要搭建120米空中皮帶走廊（造價100萬元左右）。

方案二：選址在煤場東北角大棚處，該處所需皮帶減少，但需要對煤場大棚進行升高，且擠占煤場空間較大，造價也相當昂貴。

該煤炭企業風選項目自2014年底開始進行立項，初期項目總預算約為460萬（其中設備260萬、皮帶走廊100萬、皮帶等運輸設備系統100萬）。2015年，在風選項目推進實施過程中因兩種選址建設方案所需投資均過大，上級公司要求該煤炭企業縮減項目投資，而當時并未有更好的方案縮減投資，這導致其風選項目在2015年一直沒有實質性的進展。風選項目這一重大的效益工程不能付諸實施。

2.4項目經濟效益測算

風選系統正常運轉后，可提高商品煤品類精度，但相應的排矸量也相應增加，勢必減少商品煤總量，這就需要進行項目經濟性對比分析，從而佐證項目經濟性和可行性。經對風選實驗時商品煤質量情況進行測定，結合市場價格情況和具體資金投入等進行綜合分析計算，來測算項目的經濟效益。

（1）保持現有原煤煤質不變，采用風選系統對商品煤品類進行深加工，可有效提升綜合售價，增加企業經濟效益。

（2）保持現有每月5.8萬噸原煤生產能力，風選系統運行后，每月可增收67萬元。一年即可收回項目投入，還可實現當年盈利。

（3）投入-產出具體測算。

①風選系統項目共需投入527.43萬元。主要包括土建基礎設施投入15萬元、相關設施改造投入45萬元、干選機設備購置投入230萬元、設備運輸及安裝投入106.07萬元、配電設施投入26.84萬元、轉載皮帶投入104.52萬元。

②經測算，噸煤風選加工費為5.5元/噸。扣除加工成本，依實際產量5.8萬噸/月計算，每月可增加經濟收益約67萬元。按照全年70萬噸產量計算，年可增加收益約804萬元。

③收益增加額減去項目總投資額后，第一年項目產生經濟效益為804萬元-527.43萬元=276.57萬元。

3風選項目實施的過程

3.1風選項目的選址方案論證及布置

3.1.1初步方案

該煤炭企業風選項目初步方案是，從煤場第一部振動篩下出料口將8cm以下原煤引入風選設備中，經風選系統排矸后精煤再返回原煤場篩分第二部振動篩內，依次分級為中塊（5-8cm）、小塊（2-5cm）、粒煤（1-3cm）和末煤。風選系統與原煤篩分系統有機結合，原煤篩分系統可以單獨運行，也可以與風選系統搭配使用。

3.1.2風選項目選址論證

2015年下半年，煤炭行業形勢更加嚴峻，煤炭企業經濟運行面臨的壓力進一步增大。在這種條件下，對風選項目的推進工作更加迫切，進一步優化項目方案并縮減項目總投資成為風選項目實施關鍵所在。

為尋找更加合適的風選項目場地，企業領導及相關部室到煤場周圍進行實地查看，對各可能的選址地點進行篩選。最終，選定在煤場大棚外東北角一處閑置場地，雖然該處場地需要進行的土建工程較多，但場地大體上可以滿足風選設備布局，經拆除原有的廢棄建筑并進行相應的建設，風選項目選址位置最終確定。

通過風選項目選址的優化，不再需要建設橫跨機修車間廠房的高空皮帶走廊，并減少了皮帶運輸系統的長度，這兩項可以極大地縮減項目投資。將風選項目的場地由工業區矸石山空地處更改為煤場大棚外東北角閑置土地上，可以減掉一些不必要的開支，只需要用皮帶將風選系統與原煤篩分系統連接起來，不再需要建設皮帶走廊，只需要花費20萬元進行場地平整等土建費用，大幅縮減了風選項目的總體投資，減少投資120萬左右。

3.1.3風選項目選址方案設計

風選場地最終確定在煤場東北側外墻處閑置場地，需要進行平場和搭建擋墻等土建工程。方案設計包括三部分：

（1）平整風選設備所需場地。規格為27米×17米，基礎以混凝土進行澆筑，厚度0.8米。

（2）皮帶運輸系統。其中進煤皮帶3條（高空皮帶1部，斜巷大傾角皮帶1部），中煤皮帶1部，矸石皮帶2部，精煤皮帶1部，共計7部皮帶。精煤轉載皮帶由原煤場篩分3#皮帶延伸共用。

（3）風選主機系統。以混凝土施工場地基礎，鋼板以膨脹螺栓固定在混凝土場地上，設備的大型立柱焊接在鋼板上。

3.2設備的安裝及控制優化

3.2.1安裝過程優化

風選設備安裝由該煤炭企業內部組織人員在廠家指導下進行安裝。先進行風選主機設備安裝，同時施工皮帶基礎，待主機安裝結束后進行皮帶的安裝。為保證風選過程的順利進行，該煤炭企業對涉及項目的各個環節進行分解，并明確到責任部室，做到統籌考慮，分步有序推進。

3.2.2風選項目管理進度表

3.2.3控制管理的便利性

風選設備的控制柜八臺布置在風選設備東南側機房內，總控制柜為PLC程序控制，風選設備運行期間1名人員即可對風選設備及7部皮帶進行控制，極為便利。風選設備調試期間，該煤炭企業操作人員與廠家技術人員進行商討，合理確定各部皮帶的啟停順序，以保證皮帶輸送系統的連續性和穩定性。

4風選項目經濟效益

4.1某煤炭企業2017年商品煤銷售情況

實施風選項目后，2017年，該煤炭企業原煤產量為67.74萬噸，其中商品煤銷售總量58.84萬噸，塊煤銷量13.52萬噸，塊煤率22.98%，商品煤綜合售價459元/噸，塊煤綜合售價643元/噸，商品煤銷售收入達2.7億。

4.2某煤炭企業2017年風選矸石情況

如果不風選，矸石混入丁煤和小塊煤中，導致總量增加。2017年風選矸石8.9萬噸，扣除5-8cm的矸石1.75萬噸，剩余7.15萬噸矸石要進入粒煤、小塊和末煤中，其中粒煤噸位增加50000噸，小塊噸位增加11500噸，末煤噸位增加10000噸。如果未風選，末煤發熱量下降150-200卡/克，粒煤含矸率達到48%，小塊含矸率達到50%。根據推測的商品煤質量情況推測售價情況如下：

（1）末煤發熱量降低200卡/克，導致市場煤比例降低，電煤比例增加，市場煤售價預計僅在440元/噸左右，電煤330元/噸左右。

（2）未風選的粒煤含矸率48%，售價預計300元/噸。

（3）未風選的小塊含矸率50%，售價預計300元/噸。

5結論

綜上所述，該煤炭企業通過應用復合式干法風選系統，取得了較好效果。一是提高了產品質量，穩定了煤質。通過風選實際效果來看，風選商品發熱量較原煤可提高400卡/克以上。二是拓寬了銷售市場，降低了銷售壓力，提高了煤炭企業煤炭產品市場競爭力。由于風選工藝排矸效果較好，降低了原煤灰分，原煤產量不變情況下，矸石外排可降低銷售壓力10萬噸/年左右。三是增加了產值，提高了經濟效益。該煤炭企業2017年原煤經風選后，能夠增加收入2316萬元，扣除各項運營成本374萬元，2017年度凈收益1942萬元。

參考文獻

[1]張紅雨.風選項目可行性報告——以貴州省安順煤礦為例[J].現代商貿工業，2017.