选煤厂 我国特大型现代化选煤厂大盘点

中国超大型现代化选煤厂设计

实践与展望

国牛溪

1.平朔矿区几个典型的超大型现代动力选煤厂

1.平朔安家岭露天选煤厂

平朔安家岭露天选煤厂是中国设计的第一座超大型现代化选煤厂，建设规模15.00Mt/a，实际生产能力25.00 mt/a，是当时中国最大的选煤厂。安家岭选煤厂分为出口选煤系统和国内煤矸石排放系统。出口选煤系统采用分级重介主精选工艺，150 ~ 13 mm块煤主要由重介浅槽分选机重选，13 ~ 0.15 mm尾煤主要由重介旋流器重选。国内排矸系统采用分级重介排矸工艺，150 ~ 13 mm块煤采用重介浅槽分选机排矸，13 ~ 0.5 mm块煤采用重介旋流器排矸；全厂煤泥通过压滤回收。主要机电设备采用国外先进设备。

安家岭选煤厂投产以来，产品质量全部合格，生产能力达到并超过设计要求，技术经济指标先进，效益显著。获煤炭行业优秀工程设计一等奖，国家优秀工程设计银奖。安家岭选煤厂的成功设计为我国超大型选煤厂的设计积累了许多宝贵的设计经验，推动了我国选煤厂的规模化、高效化建设，使我国选煤厂的工程设计达到世界领先水平，为我国选煤厂的设计和建设树立了新的里程碑。

2.平朔一、二选煤厂

平朔一、二选煤厂建设规模为10.00Mt/a，实际生产能力超过15.00Mt/a，达到17.00~18.00Mt/a，选煤方法采用分级重介质洗选工艺，150 ~ 13 mm块煤由重介质浅槽分选机分选，13 ~ 0.5 mm尾煤由重介质旋流器分选，煤泥通过压滤回收。主要机电设备采用国外先进设备。

在设计过程中，考虑到一、二选煤厂的建设规模、煤质特性和产品结构相同，进行了主厂房的总体设计，并同时应用于一、二选煤厂的主厂房。实践证明，主厂房总体设计非常成功，是国内首个10.00Mt/a超大型选煤厂总体设计，是继国内1.80Mt/a选煤厂总体设计之后的选煤设计。

近年来，一、二选煤厂各项技术指标均处于世界领先水平。重介质浅槽分离器和重介质旋流器的Ep值分别达到0.02和0.035。吨煤介耗0.45kg/t、0.33kg/t，吨煤耗水0.04 m/t、0.03 m/t，吨煤电耗3。

一、二选煤厂均获煤炭行业优秀工程设计一等奖。

3.平朔木瓜选煤厂

平朔木瓜街选煤厂一期工程于2006年竣工投产，二期工程正在建设中，计划于今年年底投产。一期工程建设规模为8.00Mt/a，二期工程为17.00Mt/a，总建设规模为25.00 mt/a，一期工程实际生产能力已达到10.00Mt/a，二期工程将达到22.50Mt/a，总实际生产能力将达到32.50Mt/a，成为全国最大的选煤厂。

木瓜街选煤厂一期选煤方法采用分级重介质洗选工艺，150 ~ 13 mm块煤采用重介质浅槽分选机，13 ~ 0.5 mm尾煤采用重介质旋流器。二期工程选煤方法采用分级重介主精选工艺，150 ~ 13 mm的粗煤主要由重介浅槽分选机重选，13 ~ 0.5 mm的细煤主要由重介旋流器重选。全厂煤泥通过压滤回收。主要机电设备采用国外先进设备。

木瓜街选煤厂二期工程有三套洗选系统，块煤重介质浅槽和末煤重介质旋流器规格分别为7925mm和1400mm。单系统选择能力可达7.50 ~ 8.00 mt/a，是国内外选择能力最大的洗涤机组。

二、淮北矿区几个典型的大型现代化炼焦选煤厂

1.淮北临涣选煤厂

淮北临涣选煤厂是中国乃至世界上最大的矿业炼焦选煤厂。一期工程建设规模为4.5Mt/a，二期工程为8.00Mt/a，总建设规模为12.50 mt/a。

临涣选煤厂是从淮北矿区7个矿井中选取的原煤，包括肥煤、焦煤、1/3焦煤、气煤和贫煤。采用配煤或选煤的方法，工艺流程为50 ~ 0.5 mm，采用无压三产品重介质旋流器分选工艺，粗精煤泥经过煤泥重介质分选、煤泥浓缩脱泥浮选，浮选精煤加压过滤脱水，尾煤浓缩压滤回收，实现洗水闭路循环。精煤产品灰分AD≤9.00% ~ 11.00%，水分MT≤8.50%，供给新工业园焦化厂。副产品为低热值燃料，热值Qnet，ar=12.54MJ/kg，新工业园区电厂使用。主要机电设备采用国内外先进设备。

目前选煤厂实际生产能力已达到15.00Mt/a，选煤定量效率95%以上，吨煤介耗小于1.5kg/t，吨煤耗水量小于0.1 m/t，各项技术经济指标均达到并超过设计要求。

2.淮北涡北选煤厂

淮北涡北选煤厂位于淮北矿区杨过区。入选的原煤有区的涡北、刘店、花沟、花沟溪、张楼、徐光楼等煤矿和临涣区袁的二级煤矿。选用的煤种有焦煤、部分肥煤和少量1/3焦煤。原煤可以通过配煤或分煤种来选择。选煤方法和工艺流程与临涣选煤厂基本相同。50 ~ 0.5 mm分选工艺采用无压三产品重介质旋流器，粗精煤泥采用煤泥重介质分选、煤泥浓缩脱泥浮选，浮选精煤加压过滤脱水，尾煤浓缩后加压过滤回收，实现洗水闭路循环。主要产品有:精煤灰分AD ≤ 9.50% ~ 11.00%，水分Mt≤10.00%，供焦化厂或钢厂使用；洗后混煤的灰分和水分分别≤ 35.00%和≤ 10.00%，供电厂使用。主要机电设备采用国内外先进设备。

涡北选煤厂建设规模为12.00Mt/a，系统配置按15.00~16.00Mt/a的选择能力设计，设置4套独立的洗选系统，每套系统的选择能力为3.75 ~ 4.00 mt/a，该项目正在建设中，计划于2012年12月竣工投产。届时，涡北选煤厂的生产规模将超过临涣选煤厂，成为中国乃至世界上最大的炼焦选煤厂。

三、宁美集团几个典型的大型现代化动力煤及喷吹选煤厂

1.宁东选煤厂梅花井分厂

建设规模:宁东选煤厂梅花井分厂属于动力选煤厂，位于宁夏鸳鸯湖矿区。其原煤加工能力为12.00Mt/a，是一座超大型选煤厂。建设分两个阶段进行，第一阶段规模为4.0Mt/a，第二阶段规模为8.0 mt/a，目前第一、二期已于2011年5月竣工投产。

产品结构:美华晶分公司要求三种产品:① 200 ~ 50 mm洗块产品；② 50 ~ 25 mm洗涤块产品；③ 25 ~ 0 mm混煤制品。

煤质特征及生产工艺流程:根据矿井生产的煤样检验报告，矿区主要可采煤层的伪顶、伪底、脉石岩性多为泥岩，极易泥化，煤为不粘煤或长焰煤，煤本身易泥化。预先开采的2-2煤的灰分为21.09%，总水分可达18%，原煤的计算热值仅为4600千卡。

根据选煤厂的产品结构和煤质特点，设计中考虑了重介选煤方法。选煤方法的选择非常重视原煤和矸石的顶底板岩性多为泥岩，极易泥化，煤本身也容易泥化的特殊性。同时，设计注意到精煤产品质量不高，原煤中精煤含量高，应尽可能降低块煤选择下限，以提高选择率。

宁东选煤厂梅花井分厂选煤工艺是200 ~ 13~0mm块煤采用重介浅槽分选，13~0mm尾煤不分选。煤泥回收采用两级回收工艺，一级通过沉降离心机脱水回收，另一级通过压滤机回收。设计考虑了将原煤旁路作为产品使用的可能性。此外，为了适应煤炭产品市场的变化，设计预留了最终洗煤的场地和位置，供后期扩建。

主要机电设备:全部采用国内外先进设备。

工程建设模式:一、二期工程全部由北京华宇工程有限公司以EPC交钥匙模式建设，既保证了工程质量，控制了工程总投资，又达到了工程按期投产的目的。

宁东选煤厂建设项目荣获2010年第二届中国建筑学会建筑设备优秀设计奖。

2.太西选煤厂

建设规模:太西选煤厂位于宁夏回族自治区石嘴山市山水大道中段，隶属神华宁夏煤业集团。为矿区选煤厂，原设计能力为2.10万吨/年，主要选用宁美集团白芨沟、大丰、红梁三个矿井的原煤。

煤质特征:“太西煤”为无烟煤，具有低硫、低磷、低灰、高热值、高固定碳含量、高机械强度、高化学活性、高导电性、高块煤率的特点。它是世界上罕见的煤炭，属于国家保护性开采资源。但由于传统选煤技术的限制，太西无烟精煤灰分只能降到Ad≤6.00%，导致煤炭深加工行业产品品位低，资源优势无法转化为产品优势和经济优势，大量太西无烟煤只能作为燃料使用。“十一五”和“十二五”期间，宁夏回族自治区将碳基材料作为宁夏重点发展的支柱产业，并将建设几个活性炭生产基地。主要原料为太西选煤厂生产的太西超低灰无烟精煤。

为适应西部大开发的新形势，变资源优势为经济优势，提升工厂产品结构，集团决定对选煤厂进行改扩建，自主开发生产碳基材料原料——超低灰无烟纯精煤。改扩建后，选煤厂建设规模为3.00 mt/a。

产品结构:经过超低灰纯煤精细制备和超低灰纯煤扩能后，选煤厂产品结构升级:①精煤: AD ≤ 6.00%，低品位活性炭；②精煤: AD ≤ 6.00%，钢厂高炉喷吹用煤；③纯煤: AD ≤ 3.00%，高级活性炭；④纯煤粉: AD ≤ 2.0% ~ 3.0%，高级活性炭。

生产工艺流程:以跳汰精选80 ~ 0.5 mm原煤为主，用高科技无压二产品等密度重介质旋流器分别重新精选精煤、和最终精煤，中煤选用

建设方式:选煤厂改扩建工程设计由北京华宇公司完成，核心设备采用矿业大学开发的恒密度重介质旋流器产品，基建由业主太西选煤厂完成。

选煤厂的设计、工艺和设备研究获得以下奖项:国家科技进步奖二等奖；煤炭行业优秀工程咨询成果二等奖；煤炭行业第14届优秀工程设计一等奖。

3.陆宁煤电公司任家庄选煤厂

建设规模:宁夏陆宁煤电股份有限公司所属的任家庄选煤厂，是宁夏衡城矿区建设的第一对大型矿井和选煤厂。工厂位于宁夏灵武市东北约20公里的毛乌素沙漠边缘，黄河以西30公里，面对银川市。行政区划属灵武市横山乡管辖。选煤厂属于矿井型选煤厂，设计生产能力为2.40mt/a。

煤质特征及产品结构:根据矿井实际暴露的主要可采煤层的煤样测试，煤种为1/3焦煤。原煤灰分分为中灰分，硫分为低硫、中、高热值，是一种宝贵的煤炭资源，应积极保护和充分利用。原煤经洗选加工后:①精煤 AD ≤ 10.5%，供焦化厂或钢厂使用；煤 AD ≤ 47%为附近电厂和锅炉使用的煤；③煤泥 AD ≥ 55%为附近电厂和民用燃料；矸石 AD ≥ 80%用于矸石电厂和砖厂制砖。

选煤方法、分类及生产工艺:根据任家庄煤矿3、5号煤层的煤质特征及产品结构要求，确定选煤厂的工艺流程为:50 ~ 1 mm原煤采用无压三产品重介质旋流器分选，1 ~ 0.25 mm粗煤泥采用TBS分选机分选，-0.25 mm细煤泥浮选，浮选精煤采用压滤回收， 浮选尾煤分两级浓缩，一级沉降，主要生产动力煤时，系统可采用原煤13mm分级，50 ~ 13 mm块煤分选为重介质系统，-13 mm直接作为动力煤产品，不浮选煤泥的生产工艺，实现洗水闭路循环。

设备配置:主要设备优先选用国产或合资设备，以确保达到设计工艺指标，合理配置投资。

建设模式:选煤厂由北京华宇工程公司以EPC交钥匙模式建设。该项目于2007年8月1日正式启动，2008年4月15日加煤试运行成功。实际工期为8.5个月，项目建设目标提前实现。

该项目同年投产，同年收回投资，获得高额利润，创造了煤炭行业建设的佳话，赢得了业主的高度认可，也增强了全体业主采用总承包模式进行项目建设的信心和决心。本项目的成功为今后煤炭行业总承包项目提供了一些先进经验，对提高行业工程建设管理水平具有一定的借鉴意义。

2011年3月，任家庄选煤厂建设荣获中国勘察设计协会第五届优秀总承包工程金钥匙奖，这是我国煤炭工程迄今为止首次获得此殊荣。

评论

大师郭也发表了以下论文。由于空间有限，平台简要总结如下:

1.国外配煤自动化实例分析，选煤技术，2003:49-51。

国外配有在线分析仪的配煤系统在降低生产成本和适应环保要求方面越来越被用户认可和接受。配煤系统减少了燃煤的质量波动，在优化产品、减少环境处罚、平衡生产方面发挥了重要作用。同时，由于降低了成本，提高了燃煤效率，符合环保要求，可以获得可观的经济效益。

2.配煤是提高平朔和神府东胜矿区煤炭产品质量的有效方法，煤炭工程，2000:30-33。

平朔和神府东胜矿区的煤炭产品都是优质动力煤，但由于自身的缺点，单独销售时，会造成一些销售困难。如果将这两种煤炭产品按一定比例混合，优势和劣势可以互补，很容易解决销售问题。本文从分析两个矿区煤炭质量、产品用户和经济效益的差异入手，论述了混合销售这两种煤炭产品的必要性和可行性。

3.重介选煤新工艺系统的密度自动调节，《洁净煤技术》，2002，8 : 12-14。

现代新型重介选煤厂即高效选煤厂的工艺系统，直接将磁选机回收、脱泥、净化后的重介返回重介选煤生产的合格介质系统，即进入合格介质桶，使得“合格”介质的密度始终随着生产过程而增加。因此，在调节和控制重介质密度时，需要不断向合格介质系统中添加“清水”。重介质密度调节的执行机构，即设备，可以选择调节阀来控制加入到合格介质中的“清水”量，可以在调节重介质密度的同时有效降低合格介质的粘度，简化重介质密度的控制系统。这是重介选煤技术体系的一项重要改革，使重介选煤生产系统和重介密度的过程控制更加合理，在实际使用中更加方便、耐用、可靠。同时调整时间从过去的几分钟变成了几秒钟，大大缩短了密度的调整时间。