选煤基本知识.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,选煤基本知识培训,一、煤质基本知识,二、选煤基本知识,三、选煤的现状与工艺流程,四、,选煤技术工作重点,五、选煤产品结构与经营,一、煤质基本知识,（一）、煤质基本术语及概念,（二）、煤的物理和工艺特性,（三）、煤炭产品分类,（一）、,煤质基本术语及概念,1,、工业分析：水分、灰分、挥发分和固定碳四个项目分析的总称。,2,、全水分：煤的外在水分和内在水分的总和。,Mt,3、,灰分：煤样在规定条件下完全燃烧后所得的残留物。,A,4、,挥发分：煤样在规定条件下隔绝空气加热，并进行水分校正后的质量损失。,V,5、,焦渣特征：煤样在测定挥发分后的残留物的粘结、结焦性状。,6,、固定碳：从测定煤样的挥发分后的残渣中减去灰分的残留物，通常用,100,减水分、灰分和挥发分得出。用,FC,表示。,（一）、,煤质基本术语及概念,7,、全硫：煤中无机硫和有机硫的总和。,St,8、,弹筒发热量：在氧弹中，在有过剩氧的情况下，燃烧单位质量试样所产生的热量。,9,、恒容高位发热量：煤样在氧弹内燃烧是产生的热量减去硫和氮的校正值后的热量。,Qgr,.v,10、,恒容低位发热量：煤的恒容高位发热量减去煤样中的水和燃烧时生成水的蒸发潜热后的热值。,Qnet,.v,11、,收到基：以收到状态的煤为基准，用,ar,表示。,12,、空气干燥基：与空气湿度达到平衡状态的煤为基准，用,ad,表示,.,（一）、,煤质基本术语及概念,13,、干燥基：以假想无水状态的煤为基准。用,d,表示。,14,、干燥无灰基：以假想无水、无灰状态的煤为基准，用,daf,表示。,（二）煤的物理和工艺特性,1.,结焦性：煤经干馏形成焦炭的性能。,2.,粘结性：煤在干馏时粘结其本身或外加惰性物质的能力。,3.,胶质层最大厚度：烟煤胶质层指数测定中利用探针测出的胶质体上、下层面差的最大值。,Y,4.,罗加指数：由罗加提出的在规定条件下，煤与标准无烟煤完全混合，依据碳化后所得焦炭的机械强度确定没的粘结力的量度。,R.I.,5.,粘结指数：在规定条件下以烟煤在加热后粘结专用无烟煤的能力。,GR.I.,（二）煤的物理和工艺特性,6.,坩埚膨胀序数：在规定条件下以煤在坩埚中加热所得焦块膨胀程度的序号表征煤的膨胀性和塑性指标。,CSN,7.,胶质层指数：由萨波日尼柯夫提出的一种表征烟煤塑性的指标，以胶质层最大厚度,Y,值，最终收缩度,X,值等表示。,8.,热稳定性：一定粒度的煤样在规定条件下受热后保持规定粒度的能力。,TS,9.,结渣性：在气化或燃烧过程，煤灰受热、软化、融熔而结渣的特性。,（三）煤炭产品分类,1,、煤当量：能源的统一计量单位。凡能产生,29.27,MJ/kg,低位热量的任何能源均可折算为,1,kg,煤当量值。,2,、毛煤：煤矿生产出来的未经任何加工的煤。,3,、原煤：从毛煤中选出规定粒度（,120-50,MM）,的矸石（包括硫铁矿等杂物）以后的煤。,4,、商品煤：作为商品出售的煤。,煤炭产品分类,5,、精煤：煤经过精选（干选或湿选）加工生产出来的、符合品质要求的产品,6,、限下率：筛上产品中小于规定粒度部分的质量百分数。,7,、特大块煤：粒度大于,100,mm,的煤,8,、大块煤：粒度大于,50,mm,的煤,9,、中块煤：粒度介于,25-50,mm,的煤,10,、小块煤：粒度介于,13-25,mm,的煤,11,、粒煤：粒度介于,6-13,mm,的煤,煤炭产品分类,12,、混块煤：粒度大于,13,mm,的煤,13,、混中块煤粒度介于,13-80,mm,的煤,14,、混煤：粒度小于,50,mm,的煤,15,、末煤：粒度小于,25,mm,或小于,13,mm,的煤,16,、粉煤：粒度小于,6,mm,的煤,17,、含矸率：煤中粒度大于,50,mm,矸石的质量百分数。,二、选煤的基本知识,1,、世界和我国选煤工业的现状,2,、煤炭分类及应用,3,、选煤方法及基本概念,世界上主要的煤炭生产和消费国主要有中国、美国、澳大利亚、印度、俄罗斯等，其中中国的煤炭生产量远远高于其他主要的煤炭生产国。从全球的角度看，随着世界经济的发展和对能源需求的增加，煤炭的生产和消费也是曾上升的趋势，世界煤炭产量和消费量将持续增长。,20002008,年中国煤炭生产和消费统计,我国煤炭资源丰富，煤炭资源总量为,5.57,万亿吨，位居世界第一，可采储量为,2040,亿吨，是世界上少数几个以煤为主要能源的国家之一，煤炭是我国能源供给和能源安全的的最基本、最经济、最可靠的保障。,2009,年我国生产原煤,30.49,亿吨，消费达到,32,亿吨。,图二：,2008,年排名前,6,名的煤炭生产国,我国选煤工业现状,我国的煤炭洗选加工的工艺和技术经过“九五”国家科技攻关项目的实施和“十五”、“十一五”期间的发展，我国的选煤技术整体上有了长足的进步，重介质选煤工艺有较大的发展，特别是具有自主知识产权的三产品重介质选煤工艺及设备已经优于国际同类的工艺和设备水平,;,浮选技术发展很快，单槽,28,立方米的机械搅拌式浮选机、,44,立方米的喷射式浮选机等设备达到国际先进水平，国家科技攻关课题“带有矿浆预矿化器的机械搅拌式浮选机”已大面积推广应用；干选技术发展迅速，其中煤炭的干选技术和成套设备，已出口到十几个国家；,经过我国选煤界和选煤设备制造业的共同努力，使我国的的选煤设备总体有了较大的发展与进步，近年来研发成功的,LWZ,型沉降过滤式离心脱水机、加压过滤机、压滤机等部分设备也达到了国际领先的水平和国际先进水平，完全可以取代国外同类的设备，在现有的选煤厂中，国产的选煤设备,90%,以上都是国产设备。,据不完全统计，我国现有入选能力超过,15,万吨的选煤厂,1043,座。随着选煤工艺技术及设备的进步，“十一五”期间我国已建成投产了,15,座年入选能力达到或超过,1000,万吨的大型或超大型的选煤厂，其中淮北临涣的炼焦煤选煤厂年入选能力达到了,1250,万吨；神东布尔台动力煤选煤厂年处理能力达到了,3100,万吨。但煤炭的洗选工业比照国外发达国家仍有较大的差距，主要反映在原煤的入选比较低。见下图,入选比,%,德国,英国,澳大利亚,俄罗斯,南非,美国,中国,世界主要产煤国原煤入选比,煤炭分类及应用,中国煤炭分类国家标准（,GB5751-86），,首先按煤化程度将所有煤分为无烟煤、烟煤和褐煤三大类，再把三大类煤分别划分为若干小类。,中国煤炭分类简表,类别,符号,数码,Vdaf,(%),G,Y,(mm),B,Pm,(%),Qgr,.,maf,(MJ/kg),无烟煤,WY,01,02,03,10.0,贫煤,PM,11,10.0-20.0,5,贫瘦煤,PS,12,10.0-20.0,5-20,瘦煤,SM,13,14,10.0-20.0,20-65,焦煤,JM,24,15,25,20.0-28.0,10.0-28.0,50-65,65*,25.0,(,150),肥煤,FM,16,26,36,10.0-37.0,(85)*,25.0,*,1/3,焦煤,1/3JM,35,28.0-37.0,65.0*,25.0,(,220),气肥煤,QF,46,37.0,(85)*,25.0,(220),气煤,QM,34,43,44,45,28.0-37.0,37.0,50-65,35,25.0,(,220),1/2,中粘,1/2ZN,23,33,20.0-37.0,30-50,弱粘煤,RN,22,32,20.0-37.0,5-30,不粘煤,BN,21,31,20.0-37.0,5.0,长焰煤,CY,41,42,37.0,35,50,褐煤,HM,51,52,37.0,37.0,30,30-50,24,无烟煤：无烟煤的特点是固定碳高，挥发分低，纯煤真密度高，无任何粘结性，燃烧时无烟。主要供民用、作合成造气原料、高炉喷吹、铁矿烧结、做碳素原料。产地北京、晋城、阳泉等。,贫煤：贫煤是烟煤中变质程度最高的，不粘或呈微弱的粘结，在层状炼焦炉中不结焦，发热量比无烟煤高，燃烧时火焰短，耐烧，但燃点高。主要作电厂燃料，尤其是与高挥发分煤配合使用更能发挥其发热量高、耐烧的特点。产地山东淄博等。,贫瘦煤：贫瘦煤是炼焦煤中变质程度最高的一种，其特点是挥发分较低，,.,粘结性次于瘦煤，单独炼焦时生成的焦粉多，配煤炼焦时配入一定比例的贫瘦煤也能起到瘦煤的瘦化作用，对提高焦炭的块度起到良好作用。这类煤也是发电、机车、民用及其它工业窑炉的较好燃料。产地河南鹤壁。,瘦煤：瘦煤是具有中等粘结性的低挥发分炼焦煤。炼焦过程中能产生相当数量的胶质体，单独炼焦时能得到块度大、裂纹少、抗碎强度较好的焦炭，但其耐磨强度较差，配煤炼焦较好。高硫、高灰的瘦煤一般做电厂及锅炉燃料。产地：峰峰四矿等。,焦煤：焦煤是一种粘结粘性很强的炼焦煤。加热时能产生热稳定性很高的胶质体，单独炼焦时能得到块度大、裂纹少、抗碎强度和耐磨强度都很高的焦炭，但单独炼焦时膨胀压力大，有时推焦困难，一般配煤炼焦较好。产地：峰峰五矿、淮北石台矿、山西西曲等。,肥煤：肥煤是中等挥发分及中高挥发分的强粘结粘性炼焦煤。加热时能产生大量的胶质体，单独炼焦时能生成融熔性好、强度高的焦炭，耐磨强度比相同挥发分的焦煤炼出的焦炭还好，是配煤炼焦中的基础煤。但单独炼焦时焦炭有较多的横裂纹，焦根部分长有蜂焦。产地：开滦枣庄、西山、霍州等。,1/3,焦煤：,1/3,焦煤是一种挥发分中等偏高、粘结粘性较强的炼焦煤，是介于肥煤、焦煤和气煤之间的过渡煤种。单独炼焦时能生成融熔性良好、强度较高的焦炭。焦炭的抗碎强度接近肥煤生成的焦炭，耐磨强度则又明显高于气肥煤和气煤生成的焦炭。因此它既能单煤炼焦供中型高炉使用，也是配煤炼焦的骨架煤之一，在炼焦时其配入量可在较宽范围内波动而获得高强度的焦炭。产地：淮北、大屯、邢台等。,气肥煤,:,气肥煤是一种挥发分和胶质体厚度都很高的强粘结粘性炼焦煤。结焦性强于气煤而低于肥煤，胶质体虽多但稀薄（粘稠度小）。单独炼焦时能产生大量的煤气和液体化学产品。它最适合高温干溜制造城市煤气，也可用于配煤炼焦以增加化学产品的收率。产地：江西乐平、浙江长广等。,气煤,:,气煤是一种变质程度较低、挥发分较高的炼焦煤，结焦性较弱，加热时能产生较多的煤气和焦油。胶质体热稳定性较差，也能单独结焦，但焦炭的抗碎强度、耐磨强度多低于其它炼焦煤生成的焦炭。焦炭多呈细长条而易碎，并有较多的纵横纹。在配煤炼焦时增加气煤和化学产品的收率。产地：抚顺等。,1/2,中粘煤,:1/2,中粘煤是一种挥发分变化范围宽、中等粘结性的炼焦煤，可单独或配煤炼焦，但焦炭强度差、粉焦率高，主要用于气化和动力用煤。产地：我国尚未发现单独生产,1/2,中粘煤的矿井。,弱粘煤,:,弱粘煤是一种粘结性较弱的从低变质到中等变质程度的非炼焦用煤，主要用于气化和动力用煤。产地：大同等。,不粘煤,:,不粘煤是一种在成煤初期已经受到相当程度氧化的从低变质到中等变质程度的非炼焦用煤，煤的内水大，灰熔点低，但一般属于低灰、低硫，主要与其他煤配合燃烧用于发电动力用煤。产地：靖远、哈密等。,长焰煤,:,长焰煤是变质程度最低的高挥发分非炼焦煤。煤的燃点低，热值不高，易风化碎裂，多用于电厂、机车和工业窑炉燃料。产地：阜新。,褐煤,:,褐煤是煤化程度最低的煤。特点是水分大、空隙度大、挥发分高、不粘结、热值低、灰熔点低、化学反应性强、热稳定性差、易破碎。主要用于发电。产地：河南义马等。,选煤的方法与基本概念,选煤是利用煤炭与其它矿物值得不同物理、物理化学性质在选煤厂内用机械的方法除去原煤中的杂质，把它分成不同质量、规格的产品，以适应不同用户的要求。,选煤的目的,除去原煤中的杂质，提高煤炭质量；,实现煤炭合理利用，节约资源；,排除矸石，减少运输量；,增加经济效益,选煤的方法,重力选：利用煤与矸石密度的差别进行分选的方法。重介质选、跳汰选、摇床选、风选等。,浮选：利用煤与矸石表面湿润性的不同进行分选的方法。,重介质选煤特点,分选效率高；,分选原理明显，有利于实现自动化；,投入产出比高；,分选密度调解范围宽。,缺点：系统比较复杂，生产成本相对较高。,重介选煤的主要设备,立轮重介质分选机（范、吕、钱）；,浅槽重介质分选机；,两产品重介质旋流器（钱欢）,三产品重介旋流器,(,赵、林、范、吕、唐）,跳汰选煤的特点,生产成本低；,适用于易选、中等可选煤；,常用的跳汰机分为：,筛下空气室（赵、林、范）；,筛侧空气室（赵）；,动筛跳汰机（荆）,浮选的特点,处理煤泥（小于,0.5,毫米）的有效设备；,要添加捕收剂、起泡剂；,常用的浮选设备：,机械搅拌式浮选机（开滦）,喷射式浮选机（林西）,浮选柱（赵各庄、细煤泥）,选煤的基本概念,浮沉试验,:,将煤样用不同密度的重液分成不同的密度级,并测定各产物的产率和特性。,可选性曲线：根据浮沉试验结果绘制的一种用以表示煤的可选性的一组曲线，包括灰分特性曲线、浮物曲线、沉物曲线、密度曲线、密度,0.1,曲线。可选性：表示按要求的质量指标从原煤中 分选出精煤产品的难易程度；采用理论分选密度,0.1,含量来区分：,易选：,10.0%,中等可选：,10-20%,较难选：,20-30%,难选：,30-40%,极难选：,40%,选煤的基本概念,理论产率：按某一给定灰分，从浮物或沉物曲线上查得的相应产率。,数量效率：实际精煤产率与实际精煤灰分相同理论产率的百分比。效率越高，分选效果越好。,批合格率：按批检查商品煤质量时，质量指标优于规定数值的批数占发运总批数的百分数,选煤成本：选煤产品生产和销售的全部费用支出是选煤产品的成本。分离前成本与分离后成本。,选煤的现状与工艺流程,1,、,全国的选煤的基本情况,2,开滦选煤的现状,3,、开滦选煤的工艺流程,全国选煤的现状,15,万吨以上选煤厂,961,座，能力,8.37,亿吨；,重点煤矿,318,座，能力,6.58,亿吨；,地方,164,座，能力,0.88,亿吨；,乡镇和民营,479,座，能力,0.91,亿吨。,炼焦煤选煤厂,504,座，能力,3.16,亿吨；,原煤入洗量：,7.03,亿吨，入洗比,33%,；,炼焦煤入洗量,3.0,亿吨，炼焦精煤,1.8,亿吨；,跳汰法占,45%,，重介法,39.5%,，浮选,9.5%,，其他,6%。,煤种,肥煤：赵各庄、钱家营、范各庄,焦煤：林西、吕家坨,1/3,焦煤：唐山,气煤：荆各庄、林南仓、东欢坨,长焰煤：蔚州内蒙,精煤的特点,精煤级别分类：灰分为主要指标，同时考核硫分、水分,1,级：,5.01-5.50%,。,10,级：,9.51-10.0%，11,级：,10.01-10.50%,12,级：,11.01-11.50%，14,级：,11.51-12%,开滦冶炼精煤的特点：粘结性强、结焦性好、炼焦后反应性好，经鞍山热能研究院试验证明，开滦冶炼精煤无论是单独炼焦还是配煤炼焦都是优质炼焦用煤。,动力煤特点,开滦的部分原混煤和全部的选煤副产品（洗混块、洗末煤等），主要指标有发热量、硫分、水分、挥发分,4000、4300、4600,大卡,/,千克,具有灰熔点高、发热量适中、可磨性好、燃尽性好、不结渣、燃烧速度高等优点，经华中理工大学煤燃烧国家重点实验室试验表明，开滦动力煤既是良好的电站动力用煤，又是良好的动力配煤煤种。,选煤厂的现状,炼焦煤选煤厂,6,座，设计能力,1655,万吨；,动力煤选煤厂或选矸车间,3,座，设计能力,260,万吨；,从业人员,2630,余人，其中专业技术人员,180,人；,累计入洗原煤,5.5,亿吨，生产炼焦精煤,2.3,亿吨；,入洗原煤,2300,万吨，精煤产量,877,万吨。,选煤厂的流程,块煤重介立轮,+,末煤重介旋流器,+,浮选流程,范各庄、吕家坨、钱家营选煤厂,跳汰粗选,+,重介旋流器精选,+,浮选流程,赵各庄、林西选煤厂（改造：三产品重介旋流器,+,浮选）,三产品重介旋流器,+,浮选流程,唐山选煤厂,主再选重介旋流器流程,东欢坨选煤厂,动筛跳汰机排矸：荆各庄选煤厂,复合式干法选煤：林南仓、蔚州,范各庄选煤厂工艺流程,吕家坨选煤厂工艺流程,钱家营选煤厂工艺流程图,赵各庄选煤厂工艺流程图,林西选煤厂工艺流程图,唐山选煤厂工艺流程,选煤技术工作重点,1,、,对选煤工作的几点认识,2,、选煤技术工作的重点,建设国内一流煤炭洗选加工基地的内涵,对选煤工作的几点认识,选煤总体工作做到三个适应：适应市场，适应开滦的资源状况，适应开滦的专业化管理模式；,选煤属于加工型行业，与原煤生产有很大的不同，在政策上应区别对待；,选煤与原煤密切相关，希望煤矿提供均衡稳定的原煤选煤厂需要不断的完善、提高，通过技术进步增效的潜力巨大。,选煤技术进步的重点,粗煤泥、细煤泥分选问题：,各种工艺方法、设备的有效分选粒度；,螺旋分选机与水力旋流器分选粗煤泥；,干扰床（,TED BED),分选粗煤泥；,分级浮选，浮选柱处理细煤泥；,药剂制度。,过程控制与优化：,密度控制精度与可靠性；,工艺环节的优化配合；,集中控制；,浮选过程的强化与控制。,选煤技术进步的重点,煤泥水处理：,系统简化；,清水洗煤；,高效脱水；,有效回收；,闭路循环。,原煤预处理与动力煤洗选、配煤：,原煤合理配采、配煤入洗、配煤发运；,原煤预先排矸；,干法深度筛分；,动力煤洗选。,选煤技术及装备的发展趋势,煤炭的洗选比例将不断提高，保证煤炭资源得到合理的利用，实现节能减排，降低环境污染；,将开发出适合难选极难选的煤炭的分选工艺和技术，开发出煤泥精确分选的新技术，充分回收煤炭资源，提高资源的利用率；,设备大型化，将开发出单系统,6001000,万吨,/,年特大型选煤厂成套技术和关键装备；,选煤厂自动控制方面将实现管、控、监综合智能化控制，实现洗煤厂无人值守；,洁净煤技术得到迅速的发展，实现清洁能源，在保护环境的同时，满足世界经济发展对能源的要求。,选煤产品结构与经营,1,、选煤产品结构构成,2,、选煤产品结构因素的经营显著水平,3,、选煤厂经营要点,选煤产品结构构成,2011,年集团公司（唐山区域自产煤）产品结构,1,、入洗量,2,、精煤量及产率,3,、洗混块量及产率,4,、洗末煤量及产率,5,、煤泥量及产率,6,、洗矸石量及产率,选煤产品结构因素的经营显著水平,因素显著性水平顺序（受原煤、和产品价格影响）,1,、精煤产率,2,、块煤产率,3,、末煤产率,4,、其他产品产率,选煤厂经营要点,1,、提高入洗原煤质量（可选性、均质化、精煤理论产率）,2,、优化产品结构（根据产品市场价格和入洗原煤筛分浮沉组成确定）,3,、降低选煤加工费（降低矸石混入量、控制支出、降低电耗、介耗、油耗）,4,、强化技术保障，合理组织生产，提高精煤产率，提高效益与成本,谢谢大家,