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★ 清洁利用 ★

干法选煤技术创新进展及其节能节水降污效果分析

郭 静1,李 磊2,3 ,李志明2,3

(1.新疆中泰新能源有限公司,新疆维吾尔自治区吐鲁番市,838000;2.唐山神州机械集团有限公司,河北省唐山市,063001;3.河北省煤炭干法加工装备工程技术研究中心,河北省唐山市,063001)

摘 要 分析了在加快推进煤炭清洁高效利用政策形势下采用干法选煤技术的必要性;介绍了煤炭干选发展的重要意义,并总结了干法选煤技术的发展现状及其创新进展:目前的干法选煤设备具有系列化和大型化的特点,在设计规模、分选精度、除尘效果、节能节水及分选工艺流程设计等方面已取得较大进展;提出,未来干法选煤技术的发展趋势是亟需加快核心设备的智能化、降低分选粒度下限、开发小于6 mm煤粉分选设备、进一步研发井下干法排矸技术、应用干法选煤技术分选煤矸石等;最后,针对干法选煤技术发展的现存问题进行了简要的分析总结。

关键词 煤炭行业;干法选煤;干法选煤设备;智能干法选煤;井下排矸

1 干法选煤技术的必要性及其主要特点

选煤是洁净煤技术的龙头,是煤炭清洁高效利用的重要基础环节,选煤可大大降低煤中的灰分和硫分,提升商品煤品质,减少无效运输。2022年3月22日,国务院副总理韩正组织召开了煤炭清洁高效利用工作专题座谈会。会上韩正强调:“要加强统筹谋划,聚焦重点领域,整合各方面资源,形成推进煤炭清洁高效利用的合力。要坚持目标导向和问题导向,抓住重点行业和关键环节,推动煤炭清洁高效生产和洗选。”由此可见,选煤技术得到国家层面空前的高度重视[1-4]。目前的选煤技术工艺主要分为湿法选煤和干法选煤两大类。湿法选煤每入选 1 t 原煤的耗水量为0.03~0.08 m3,部分选煤厂易泥化煤泥产率达到30%,并且湿式选煤工艺流程相对比较复杂,设备投资较高。而干法选煤技术具有不用水的特点,可以有效避免湿法选煤中煤泥水以及在高寒地区冬季选煤过程中结冰等问题。同时,干法选煤厂与湿法选煤厂相比还具有建厂和运营费用较低等优势,投资成本一般为湿法选煤厂的1/3左右。

干法选煤技术为提高动力煤入选比例提供了可能,尤其是在干旱缺水的西部地区。 干法选煤技术主要具有以下3个特点。

(1)降灰脱硫可以提高动力煤的产品质量。我国大部分动力煤矿由于受到赋存条件等因素的影响,多数存在原煤层多、夹矸多等问题,且大多数原煤均为中高灰分煤,随着综采技术的发展,出现了动力煤原煤质量变差、细粒级含量增多、灰分增加等问题。干法选煤技术一般可脱除大于3 mm粒级中75%以上的矸石及60%以上的黄铁矿硫。

(2)可以节约运力。我国80%的煤炭储量都集中在西部地区,而70%的煤炭消耗在东南沿海一带,因此原煤利用干法选煤可就地抛矸,对节约运力的效果非常显著,而且还可以减少煤炭运输过程中对环境的污染。

(3)可以降低煤化工项目的运行成本。采用优质的原料可以充分发挥煤化工项目各装置的能力、提升产品质量、增加企业的经济效益,如神华宁夏煤业集团有限责任公司煤化工项目甲醇项目运营经验表明,在原料煤数量相同的条件下,原料煤灰分的降低有利于提高气化炉的产气量,在多产甲醇或油品的同时,还能够减少炉渣的产量,节约灰渣运输费用和填埋费用并减少耗能[5]

2 干法选煤技术及设备发展现状及创新进展

2.1 干法选煤技术简介

干法选煤技术主要包括光电选煤(γ射线和X射线选煤)、风力选煤、空气重介质流化床选煤、选择性破碎选煤、摩擦选煤、高梯度磁选煤、静电选煤等,其中得到大规模工业化应用的主要为复合式干法选煤(复合式的定义是干法选煤设备利用风力和机械振动力的共同作用来实现煤和矸石基本按密度差分离)和光电选煤。目前市场上80~0 mm复合式风选设备为主流干法选煤设备,风力选煤(风力摇床和风力跳汰机)发展历史最长,曾经被广泛应用,但现在应用较少。

2.2 干法选煤设备发展进程

1989年煤炭科学研究院总院唐山分院首次在引进和消化吸收苏联风选机的基础上,研发出一种采用振动电机振动和风力松散相结合的悬吊式风选设备,即FGX复合式干法选煤机。唐山神州机械有限公司(以下简称“唐山神州”)在此基础上进一步完善创新,提高了单机处理能力,并改善了分选效果,目前,单床面处理能力达到240 t/h,单模块处理能力最大达到480 t/h。

按照分选床面结构和激振器的差异,又出现不同类型的复合式干法选煤机,如1992 年在引进俄罗斯 CП-12 型风力摇床的基础上,国内一些厂家生产开发了 FX 型俄式干法选煤机,2003 年起出现了CFX 型差动式干法选煤机[6-7]。2013年唐山神州在FGX的基础上成功开发了FGXH环保型分选机、ZM系列矿物高效分离机,2021年在ZM设备基础上又开发出单位面积处理能力远超ZM型设备的CZM系列超级干法选煤机。FX、CFX、ZM和CZM型风选设备主要用于100~0 mm混煤分选或100~25 mm块煤分选。目前FGX和ZM系列复合式干法选煤技术装备已在国内大批量推广应用,并已出口到21个国家和地区。

目前,常用的小于50 mm末煤分选设备主要有ZM复合式干法选煤机和空气跳汰干法选煤机,ZM末煤复合式干法选煤机和ZM型混煤分选设备原理和系统结构基本相同,不同的是床面孔径和振动参数略有调整。空气跳汰干法选煤机利用的是“恒定气流+脉动气流+床面机械振动力”结合实现小于50 mm的末煤分选,同类型的设备有德国亚明公司(Allmineral)的Allair 分选机[8]、国产 TFX空气跳汰末煤机[9]、TGS 梯流干法选煤机和韩国KAT末煤分选机等。

1984年中国矿业大学开始研究空气重介流化床选煤技术, 1988年完成中间试验, 1994年6月在黑龙江七台河桃山煤矿完成工业性试验。2014年2月,由中国矿业大学和唐山神州合作研制的全球第一个完全工业化的空气重介干法选煤系统在神华新疆能源有限公司宽沟煤矿干法选煤厂建成并成功运行。

目前,光电类智能分选机在食品行业和其他非煤领域早已大量运用,γ射线类块煤分选机也已经在一些选煤厂使用。2016年以来,X射线智能型块煤分选机顺应选煤行业智能化改造的潮流已经在选煤厂大量运用,主要替代人工捡矸和部分块煤湿式选煤设备[10-16]

2.3 干法选煤设备大型化和系列化

随着劣质产能的不断淘汰和优质产能的不断释放,煤矿数量逐年下降,因此单一煤矿产能不断上升。市场上已经涌现出不同类型的干法选煤设备,单机或单元模块处理能力不断增加,可以满足不同煤矿生产能力的需求。如唐山神州的系列复合式FGX干法选煤机、分选精度和环保效果更好的FGXH环保型复合式干法选煤机、ZM矿物高效分离机和CZM超级干法选煤机,中煤科工集团唐山研究院研发的风力摇床FX系列和CFX差动式系列干法选煤机等[17-19]。复合式风选机可以对混煤(100~0 mm)和块煤(100~13 mm)进行分选,唐山神州FGX和FGXH设备24 m2单床面最大处理能力可以达到240 t/h,ZM设备双24 m2床面最大处理能力可以达到600 t/h,CZM超级干法选煤机25 m2单床面处理70~25 mm块煤时最大处理能力达到550 t/h,处理小于30 mm末煤时最大处理能力达到500 t/h。

复合式干法选煤设备除了可以对混煤和块煤进行分选外,通过操作参数的调整,ZM复合式干法选煤机也可实现单独处理小于30 mm的末煤或更细的末煤。如山东能源集团上海庙矿业公司一号井选煤厂ZM600分选机在处理30~3 mm时,24 m2单床面处理能力达到250 t/h[18]。德国亚明公司(Allmineral)的Allair Jig 跳汰机最大10 m2床面处理能力达到100 t/h[11]。典型的干法选煤设备见表1。

表1 典型的干法选煤设备

设备类型分选动力代表性设备型号单台最大处理能力/(t·h-1)典型入料粒度/ mm可能偏差Ep/(g·cm-3)制造厂商复合式混煤分选机风力+振动电机FGX-48A48080~00.20~0.30唐山神州ZM600600100~00.13~0.23唐山神州CZM50055080~00.12~0.19唐山神州复合式末煤分选机风力+振动电机ZM60050025~00.18唐山神州分选床振动+脉动气流Allair Jig10013~00.20Allmineral

目前中国矿业大学和唐山神州公司合作研发的200 t/h空气重介分选机正处于调试阶段。

光电类智能分选机目前应用较多的是使用X射线和γ射线智能识别+图像辅助识别分选系统。根据矸石击打执行方式的不同,主要分为机械抓手和高压风喷嘴式。市场上出现的X射线智能分选机有唐山神州机械的IDS系列分选机、北京霍里斯特科技有限公司XRT分选机、天津美腾科技的TDS系列分选机、波兰科麦思公司(COMEX)CXR系列智能干法分选机和德国陶朗公司(TOMRA)的COMXRT 系列X射线分选机等[11-16]。处理300~50 mm、100~25 mm及50~25 mm块煤时,单台IDS分选机最大处理能力可以达到240、140、60 t/h,排矸率分别达到98%、95%和92%以上。毛煤中一般大于50 mm粒度的煤很少超过30%,以500万t的选煤厂为例,大于50 mm块煤量小于300 t/h,使用2台IDS-240A分选机可以满足分选要求。因此现有的光电类设备已经可以满足大型煤矿的块煤排矸需求,使全面机械化分选替代人工手选作业变为可能。IDS分选机及其他光电类块煤智能分选机代表性机型见表2。

表2 IDS分选机及其他光电类块煤智能分选机代表性机型

代表性型号分选类型分选机理入料尺寸/mm最大处理能力/(t·h-1)制造商IDS240A大块煤分选X射线识别300~50240唐山神州IDS140A中块煤分选X射线识别100~25140唐山神州TDS40300大块煤分选X射线识别≤300380天津美腾TDS40100中块煤分选X射线识别≤100230天津美腾CXR2000中块煤分选X射线识别80~25200沈阳科迪通达COM XRT2.0大块煤分选X射线识别150~50500德国TOMRAGDRT200300大块煤分选三通道γ射线识别200~300150北京巨龙融智

2.4 大型干法选煤工程示范项目建设及成功实践

干法选煤发展早期主要用于80~6 mm粒级高灰动力煤的分选,处理能力小且分选精度差,而新研发的干法选煤设备显著增加了单机设备处理能力,并改善了分选性能指标。随着煤炭干法选煤应用领域的不断扩大,“十三五”期间建成了一批示范性的大型干法选煤项目,并有诸多创新。

2.4.1 干法选煤厂设计规模不断增大

ZM单元模块最大处理能力达到3.0 Mt/a,CZM超级干法选煤机最大单元模块能力达到5.0 Mt/a, X射线智能分选设备处理能力达到300 t/h以上,新型空气重介分选机设计能力达到200 t/h。2021年山东能源集团上海庙矿业公司一号井选煤厂混煤干法选煤系统装机处理能力达到9.0 Mt/a, 扎赉诺尔煤业有限责任公司铁北矿IDS单通道300~50 mm处理能力达到240 t/h,山西原阳煤集团五矿选煤厂小于13 mm末煤处理能力达到2.2 Mt/a[20],国家电投集团霍林河南露天矿IDS+ZM干法选煤系统处理能力达到2.0 Mt/a[21]。这些大型干法选煤项目的建成标志着干法选煤系统处理能力已经可以满足大型煤矿对干法选煤能力的要求。

2.4.2 易泥化煤全粒级干法选煤工艺开发成功

低阶煤如褐煤、长焰煤和不粘煤往往伴生有泥质页岩,湿式选煤过程中产生大量高水分煤泥,精煤回收率低,这也是造成内蒙、新疆地区褐煤和长焰煤入选比例低的根本原因[19]。唐山神州在新建的易泥化煤煤矿中采用干法选煤工艺建设配套选煤厂,如沈煤集团盛隆公司碱场矿建设了处理能力为100万t/a的末煤干法选煤项目,解决了含白色泥岩末煤不能湿法选煤的问题;山东能源集团上海庙矿业公司榆树井400万t选煤厂和一号井900万t选煤厂均采用干法选煤技术改造了选煤厂原重介分选系统,彻底解决了易泥化褐煤入水泥化、煤泥量大和经济效益差的难题[17-18]

2.4.3 高灰炼焦煤干法选煤预排矸效果显著

炼焦煤在我国属于稀缺资源,主流分选工艺为“重介+TBS+浮选”的湿法分选工艺,但在原煤矸石含量高特别是矸石易泥化时,存在设备磨损严重、高灰细泥影响重介和浮选分选效果等问题。干法选煤工艺近年来也逐渐在炼焦煤分选领域得到初步应用,焦煤原煤干法预排矸首先提高了湿法入选原料煤的煤质。由于矸石大量提前排除给后续分选工艺带来诸多好处,如减少设备和管道磨损、减少了浮选系统入料高灰细泥含量、降低了重介质中煤泥含量和介质黏度、提高了湿式选煤分选精度和精煤回收率、节省矸石运输成本等[22-27]

淮北矿业集团使用的4台FGXH-24A设备对50~6 mm原煤预排矸,分别在孙疃矿、青东矿、袁店一矿、袁店二矿应用。干法选煤工艺为50~6 mm干法选煤机预排矸,取得良好的分选效果。袁店二矿入选50~6 mm原煤后灰分降低了35.04%,热值提高了12.92 MJ/kg,矸石带煤率低于2%, 排矸率90%,干法选煤排矸效果明显,煤质有大幅提升,为下游水洗减轻了压力,减少了矸石泥化,减轻了设备磨损[28]。开滦集团林西矿采用ZM末煤分选对50~0 mm末煤进行预排矸,大于13 mm、大于6 mm和大于3 mm粒级干法选煤后+1.8 kg/L密度的矸石排矸率分别达到99.2%、88.9%和76.1%。经过干法选煤后大于3 mm粒级矸石的带煤率低于1%, 大于3 mm干法选煤效果显著[29]

2.4.4 小于30 mm末煤大型复合式干法选煤机的工业化应用

传统动力煤选煤厂多采用部分入选工艺,占原煤70%左右的小于13 mm末煤未能得到分选,不能保证末煤质量。和湿式选煤设备相比,干法选煤设备有效分选粒度的下限一般较高,如FGX通用型复合式干法选煤机一般分选下限为6 mm。随着干法选煤设备分选精度的不断提高,ZM矿物高效分离机分选80~0 mm混煤时,一般分选下限可达到3 mm。新的ZM末煤分选设备可以专门对13~0 mm末煤进行分选,分选下限可达1 mm。对采用部分入选工艺的选煤厂可以采用干法选煤技术进行改造,增加末煤干法选煤系统、末煤干法选煤和块煤湿式选煤工艺结合实现宽粒级入选,提高原煤入选比例,该工艺逐渐在我国选煤厂投入应用,并取得良好的效果。

2020年山西阳煤五矿建设220万t末煤系统专门对小于13 mm高灰高硫无烟煤进行干法选煤,精煤产率为49.67%,与原煤入料相比,干选后的灰分降低了16.11个百分点,低位发热量提高了5.82 MJ/kg ,脱硫率为62.15%。河南能源化工集团贵州公司高山矿选煤厂2019年使用ZM150矿物高效分离机分选小于25 mm的无烟煤9号[30],平均灰分为31.22%、发热量为20.88 MJ/kg的原煤,经过干法选煤后精煤产率为83.05%,灰分和硫分分别降低9.39和1.16个百分点,发热量提高到24.25 MJ/kg,完全能够满足化工原料煤的指标要求。国电建投内蒙古能源有限公司察哈素煤矿选煤厂对30~3 mm长焰煤进行干法选煤,精煤灰分可达6.64%~7.86%,精煤产率高于75%,精煤热值可达到24.28 MJ/kg的化工用煤的质量要求[31]

小于13 mm末煤各分选工艺分选指标见表3 。

表3 小于13 mm末煤各分选设备分选指标

工艺入料粒度/ mm分选密度/(g·cm-3)分选Ep值/(g·cm-3)和原煤相比,精煤产品外水增加估计值/%重介浅槽分选机6.0~13.01.40~1.800.030~0.0602~3两产品重介旋流器0.5~13.01.40~1.650.020~0.0405~8三产品重介旋流器0.5~13.01.70~2.000.035~0.0455~8ZM高效矿物干法选煤机1.0~13.01.70~2.200.180~0.2800~1

3 干法选煤除尘效率和污染物减排效果及节水节能效益分析

3.1 除尘效率大幅提高

传统FGX、FX和CFX复合式干法选煤设备采用单级除尘,含尘气流经过布袋除尘器过滤后通过引风机外排,由于布袋过滤风速高,粉尘排放浓度一般在80 mg/m3左右。进入循环风机的含尘气流只是经过旋风除尘器除尘,除尘效率低,粉尘极易造成主通风机叶轮磨损和床面布风孔堵塞。FGX分选系统一般露天排放,因此工作环境粉尘较大。ZM矿物高效分离机采用两级除尘工艺,如唐山神州在开滦矿业集团东环坨矿、山东能源集团榆树井和一号井矿选煤厂等干法选煤系统设计中均采用多级除尘设计负压操作,在沉降室采用“旋风除尘器+布袋除尘器”设计。重力沉降室除尘效率一般为30%~70%,大幅降低了进入原除尘系统的粉尘负荷,既降低了粉尘排放浓度也降低了主通风机循环风中粉尘浓度,减少了通风机叶片磨损,但排放粉尘浓度仍在40 mg/m3左右。在入料粉煤含量高时,除尘系统负荷大,粉尘排放浓度有时超标。分选系统作封闭处理,工作环境较FGX复合式干法选煤机有较大改善。2019年1月对榆树井干法选煤系统进行了污染物排放浓度和噪音水平检测,结果表明,引风机排放粉尘浓度平均为30 mg/m3, 工作环境无组织排放浓度低于1 mg/m3,厂界噪音昼间小于60 dB(A), 厂界噪音夜间小于50 dB(A),粉尘排放浓度和噪音均达到相关环保标准。

在新的环保政策严格要求下,干法选煤系统采用室内布置设计,原煤和产品仓储封闭运行,给除尘系统提出新的更高要求,部分地区要求粉尘排放浓度低于20 mg/m3, 室内粉尘浓度低于4 mg/m3。新一代复合式干法选煤机,如CZM超级干法选煤机除尘系统采用全布袋除尘,含尘气流经过布袋除尘器进入主通风机,主通风机气流进入分选床下部布风室循环使用。布袋除尘器为超大面积除尘器,过滤风速低且除尘效率较高,粉尘排放浓度低于20 mg/m3,可以满足排放标准。分选系统作封闭处理,工作环境好,粉尘排放浓度和噪音均达到相关环保标准[32-34]

3.2 节能、节水和污染物减排效果显著

一般来说,动力煤重介选煤工艺涉及原煤的脱泥、分选、脱介、脱水以及干燥等工序环节,存在设备台数多、吨煤电耗较高等问题,而干法选煤工艺简洁且设备台数少,在和湿法选煤同等热值提升效果下更为节能。

复合式干法选煤系统的电耗一般为2.5~3.5 kW·h/t,对300~0 mm宽粒级采用不同干法选煤设备组合分选结合末煤选前深度脱粉,吨煤电耗基本控制在 3 kW·h 以内,X射线模块电耗可以降到1.5 kW·h/t以下[35]。这主要取决于原煤粒度分布和煤种不同,动力煤湿式选煤耗水量一般在0.03~0.08 m3/t, 干法选煤不耗水,无煤泥水系统,不产生高水分煤泥,节省了水资源且杜绝了煤泥污染。

内蒙古上海庙矿业有限公司榆树井煤矿电耗由改造前重介分选时的6.00 kW·h/t降低到目前的2.65 kW·h/t, 节电55.8%,精煤产率提高16%,煤泥污染物零排放,人工功效提高2~3倍,加工成本下降了4.26元/t[36]。干法选煤不仅有利于选煤系统的节能降耗,还能惠及下游的煤炭用户,按照平均值估算,湿式选煤电耗为7.5 kW·h/t, 水耗0.05 m3/t, 湿式选煤煤泥产率15%;干法选煤电耗为3.00 kW·h/t,排矸量20%,降硫0.8个百分点。若对目前每年尚未分选的10亿t动力煤进行干法选煤,则可节电45亿kW·h/a、节水0.5亿m3、减少煤泥排放1.5亿t、减少电厂粉煤灰2亿t、减少SO2排放1 600万t。

4 干法选煤技术发展趋势

4.1 干法选煤选煤智能化

智能化矿山建设离不开选煤系统的智能化,选煤厂智能化应以自动化控制技术为基础,依托信息技术、计算机及网络技术来构建选煤厂智能管控系统[37-43]。干法选煤系统智能化的核心是复合式干法选煤机的智能化,如ZM干法选煤机智能控制研发的主要目标是以现有的、运行稳定的干法选煤系统为实施主体,通过核心工艺参数检测、采集和数据处理建立特定条件下的控制模型,实现主要工艺参数的在线调节及精煤产品质量管控,提高干法选煤系统的自动化控制水平,提高选煤效率,降低设备能耗,为进一步实现干法选煤机智能化打好基础。

干法选煤系统智能化可分为数据采集、数据聚合分析、智能学习、设备执行反馈等环节。通过数据采集和聚合分析建立干法选煤专家系统,对干法选煤过程进行智能化调节,综合数据特征和人工操作经验,根据产出情况自动对选煤过程进行反馈执行。专家系统实时获取原煤的进料情况、床面角度、风力分布、电动翻板、激振电机的振动情况等特征数据,对选煤过程进行建模,使用机器学习方法对特征进行挖掘,求解得到系统运行的最优参数,再将指令下达给执行机构,使设备根据煤质变化自动运行在最佳状态,还可通过设置初始状态值,加速系统达到最佳状态。

4.2 研发入选煤粉的干法选煤设备

随着采煤机械化的发展,原煤中小于6 mm煤粉含量越来越多,个别煤矿煤粉含量达到40%以上,目前FGX型设备对小于6 mm的煤粉还不能进行有效分选。ZM矿物高效分离机的入料粒度最大为100 mm,有效分选粒度下限最低为3 mm,小于13 mm末煤入料时分选粒度下限为1 mm。6~3 mm粒级分选效果较差,干法选煤技术发展的方向就是降低分选粒度下限,需要开发专门处理小于6 mm的煤粉分选机。

4.3 井下干法排矸

煤矿井下排矸与充填一体化技术是煤矿安全绿色开采和煤炭清洁高效利用的具体工程实践之一[44-47]。目前已经下井的X射线分选机仅能对大于50 mm块煤分选, 不能对占比较高的末煤进行分选,同时单通道处理能力偏低。复合式干法选煤入料粒度范围可达100~3 mm,分选下限低。将复合式分选和X射线分选设备结合,配合原煤脱粉,在井下实现300~6 mm宽粒级深度排矸,将是高效采选充填一体化技术的发展方向。需要解决的问题包括分选机硐室设计、井下干法选煤机密封除尘、清风选煤、小型化拼装式设计等。

4.4 干法分选煤矸石

目前我国煤矸石山累计1 500多座,约40亿t,煤矸石总量还以每年5亿t左右的速度递增。煤矸石的大量堆存不仅占用大量土地资源,还会发生自燃、泥化,产生酸性废水滑坡等灾害,对环境产生严重危害[48-51]。湿法分选中煤矸石是重介或跳汰的重产物,X射线大块智能分选可对大于50 mm的煤矸石进行分选,挑出低密度可燃物,减少硬度较高的矸石破碎成本,实际生产中可作为复合式干法选煤设备的配套设备分选大于80 mm块煤,实现300~0 mm全粒级干法选煤。对神东补连塔选煤厂湿式选煤产生的矸石进行分选,可以回收低位热值为12.66 MJ/kg的精煤。采用IDS分选机分选上湾矿大于50 mm煤矸石,调整分选密度为1.8 g/cm3,精煤产率为28.13%,煤中带矸率为2.43%,矸石带煤为1.97%,排矸率为99.04%,煤中带矸和矸中带煤均满足干法选煤技术标准以及光电类分选设备技术要求。

5 结语

干法选煤技术已经在海内外广泛应用于动力煤排矸和炼焦煤预排矸。目前,块煤X射线智能分选机和末煤风选技术已开发成功,采用干法选煤技术对易泥化湿式选煤厂大规模改造也获得成功。干法选煤技术的进步使得动力煤全部入选成为可能。IDS等块煤分选技术将淘汰手选作业,末煤风选用于高灰易泥化炼焦煤的预先分选,提高了湿式选煤入料原煤质量,改善了湿式选煤效果。干法选煤在井下排矸领域具有广阔应用前景。

但干法选煤厂的设计还没有统一的设计标准和规范,特别是在干法选煤工程化水平以及设备智能化水平和环保方面仍不如人意,干法选煤的持续和稳定发展需要借鉴湿法选煤厂成熟的设计经验,在工艺流程、设备布置、除尘系统升级、原煤和产品储运等系统优化设计有待进一步提高。

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Innovation progress of dry coal preparation technology and analysis of its effect of energy saving, water saving and pollution reduction

GUO Jing1, LI Lei2,3, LI Zhiming2,3

(1. Xinjiang Zhongtai New Energy Co., Ltd., Tulufan, Xinjiang 838000, China;2. Tangshan Shenzhou Manufacturing Group Co., Ltd., Tangshan, Hebei 063001, China;3. Hebei Province Dry Coal Processing Equipment Engineering Technology Research Center, Tangshan, Hebei 063001, China)

Abstract The necessity of dry coal preparation technology under the policy of accelerating the clean and efficient utilization of coal was analyzed, the development status and innovation progress of dry coal preparation were introduced. At present, the dry separation equipment had the characteristics of serialization and large-scale, and great progress had been made in design scale, separation accuracy, dust removal effect, energy and water saving and separation process design. It was proposed that the development trend of dry separation technology in the future was to speed up the intellectualization of core equipment, reduce the lower limit of separation particle size, develop pulverized coal separation equipment with separation particle size less than 6mm, further research and develop underground dry waste discharge technology, apply dry separation technology to separate coal gangue and so on. The problems existing in the development of dry separation technology were briefly analyzed and summarized.

Key words coal industry; dry coal preparation; dry separation equipment; intelligent dry separation; underground waste discharge

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作者简介:郭静(1987-),男,辽宁阜新人,工程师,研究方向为露天采矿、测量、煤炭加工、选煤。E-mail:376089442@qq.com

引用格式:郭静,李磊,李志明.干法选煤技术创新进展及其节能节水降污效果分析[J].中国煤炭,2022,48(5):68-75.doi:10.19880/j.cnki.ccm.2022.05.012

GUO Jing,LI Lei,LI Zhiming. Innovation progress of dry coal preparation technology and analysis of its effect of energy saving, water saving and pollution reduction[J]. China Coal, 2022,48(5):68-75.doi:10.19880/j.cnki.ccm.2022.05.012

中图分类号 TD942.4

文献标志码 A

(责任编辑 王雅琴)