煤炭質量檢測和工藝優化研究

鐘聞

濟南市第二產品質量檢驗院 山東濟南 271100

近年來，隨著新技術、新工藝、新設備的應運而生，選煤工藝得到進一步優化，尤其是重介質選煤工藝在煤炭篩選流程中的應用，不僅給減少了煤炭燃燒對自然生態環境的污染，同時，也給煤炭生產企業帶來巨大的經濟效益。

1 煤炭質量檢測方法

1.1 檢測指標

目前，煤炭質量檢測分析系統已經在煤炭檢測領域得到普遍推廣和應用，該系統具有智能化分析、識別、篩選功能，能夠準確檢測出煤炭當中的含水量、煤的粒度組成、篩板與篩孔形狀、篩面長度、寬度、拋射角以及振幅等多項指標。

1.2 煤炭質量檢測分析系統的檢測優勢

在檢測煤炭質量時，煤炭質量檢測分析系統主要具有三大優勢，第一，在檢測過程中，將形成大量的文件數據信息，該系統強大的存儲功能可以確保這些數據安全性，使檢測過程達到標準化要求。第二，一旦檢測設備在運轉過程中出現故障，維修人員能夠第一時間制訂維修措施，并及時排除故障隱患，使設備能夠始終保持正常的運轉狀態。第三，設備內部的智能分析運算系統能夠隨時對產生的各種數據進行精準計算，計算數據具有真實性、可靠性特點，這就為煤炭質量檢測工作提供了強大的數據支撐[1]。

1.3 煤炭質量檢測原理

在檢測煤炭質量過程中，首先對煤炭進行篩分處理，這時，需要考慮篩板與篩孔的形狀、煤的粒度組成、篩面的長度、寬度以及傾角等指標，如果逐一考慮單獨的指標，將嚴重影響工作效率。而煤炭質量檢測分析系統恰恰可以整合多項指標，能夠一次性完成煤炭的篩分工序，對企業而言，將節省大量的投入成本。

煤炭質量檢測分析系統的檢測原理如下：系統當中事先植入智能分析軟件以及計算與運算指令、公式，然后對出井煤、存倉煤、銷售煤、進廠煤、入爐煤等煤種的各項數據參數進行計算與處理，其處理過程實際上是數據采集、加工、分析、傳遞的過程，當系統將檢測數據輸出以后，銷售部門可以結合這些數據制訂煤炭銷售計劃。由于該質量檢測系統形成了檢測數據完全參照于行業檢測標準，能夠保障數據的權威性，因此，在煤炭自檢、送檢或者抽檢時，無需考慮數據檢測誤差，這就節省了大量的二次檢測時間。

2 洗煤選煤工藝優化措施實例

2.1 重介質選煤工藝原理

重介質選煤工藝主要借助于物理學中的阿基米德浮力原理，選取的介質密度在凈煤與煤矸石之間，這樣能夠有效分離煤矸石與凈煤，其主要工藝類型包括末煤重介質旋流器分選工藝、跳汰粗選工藝以及塊煤跳汰工藝。其中塊煤重介質旅游器分選工藝主要利用塊煤重介質分選機將待處理的塊煤與末煤分別置于重介質當中進行分選，由于這種分選工敢分離精度高、分離效果好，因此，往往適用于大型選煤場。利用該工藝進行分選操作時將產生大量的煤泥以及廢棄的煤矸石，僅僅處理這些廢棄物就需要大量的時間，同時，工藝流程也較為復雜，投入成本也相對較高。

跳汰粗選是在重介質旋流分選工藝當中增加跳汰排矸工序，排出的矸石密度約為1180kg/L，隨著塊煤中矸石含量的下降，矸石對重介質旋流器的干擾值也會隨之下降，進而延長重介質旋流器的使用壽命，因此，跳汰粗選工藝適用于處理煤質波動幅度大，含矸率高的塊煤。而塊煤跳汰工藝主要利用跳汰機對塊煤進行分選，這種工藝投入成本低、單位時間內的塊煤處理量較大，同時，能夠大幅提升精選煤的質量，多適用于處理對末煤質量要求較高的塊煤。

2.2 塊煤產品指標

洗煤與選煤工藝主要采用塊煤重介質淺槽工藝，利用煤泥離心機對粗煤泥進行脫水回收處理，在洗煤過程中產生的細煤泥主要利用加壓過濾機進行脫水回收。然后遴選出大塊煤、中塊煤與末煤三種產品，確定塊煤的粒度指標后，將矸石排除在外。遴選出的塊煤產品指標及用途如下：大塊煤的粒度介于50-200mm 之間，發熱量大于500kcal/kg，主要供應給煤化工企業使用。中塊煤的粒度介于25-50mm 之間，主要通過本地銷售或者火車外運的方式供應給煤化工企業使用。混煤的粒度介于0-25/50mm 之間，主要用于當地的電力企業使用。而洗煤過程中產生的廢棄煤矸石，粒度一般介于25-200mm 之間，排放地點主要是當地的矸石場[2]。

2.3 塊煤分選工藝優化措施與實施效果

首先更換分選塊煤的篩板，將篩板的孔徑由原來的50mm 增加至80mm，同時引入多品種、多粒度煤形，增加粒度在13-25mm 之間的籽煤，8-13mm 的小粒煤以及5-8mm 的牙煤，使終端煤炭產品質量能夠滿足用戶需求。在塊煤分選過程中，選煤廠應當設立專門的煤質管理體系，主要用于控制煤炭質量，并以洗煤以及選煤流程進行有效監控，隨時掌握洗煤與選煤工藝指標，以發揮煤炭資源的最大化價值。

通過更換篩孔，調整塊煤粒度，塊煤分選前后的數量發生了改變。其中粒度為50-200mm 的大塊煤，25-50mm 的中塊煤，其粒度分別調整為80-200mm 以及25-80mm。更換篩孔與調整塊煤粒度后，矸石產量由原來的13785 噸變為現在的8523 噸，而大塊煤與中塊煤的比值由原來的55：45 變為35：65，由此可見，通過對分選工藝流程的優化和調整，中塊煤數量較原來增加了近20%。而從經濟效益方面看，如果按照當時市場塊煤228 元/t 的平均市價計算，以一個月的經濟效益增收情況為例，大約為企業創造了50 萬以上的收益。因此，洗煤與選煤工藝優化以后，不僅提高了煤炭產品質量，同時，也促進了企業經濟效益的提升[3]。

3 結語

隨著分選設備效率的提高以及選煤廠規模的不斷擴大，選煤設備的自動化、智能化水平也逐年提升，在這一利好形勢下，選煤企業應當始終秉持與時俱進的態度，在洗煤與選煤過程中，積極應用新設備、新技術與新工藝，并不斷借鑒成功的選煤工藝方法與經驗，提高選煤效率，生產出更多的優質煤炭。另外，低碳環保是促進整個社會健康可持續發展的一條有效路徑，因此，煤炭生產行業應當不斷提高煤炭的燃燒效率與利用率，不斷對潔煤技術、凈煤技術進行改進和優化，使人與自然能夠和諧相處，協同共進。