临涣扩建初设优化说明书肖敏资料.docx

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临涣扩建初设优化说明书肖敏资料

0．前　　言

●北京华宇工程有限公司设计理念

北京华宇工程有限公司作为煤炭领域知名的国际工程公司，以优异的品牌工程、良好的技术服务，正在受到愈来愈多客户的支持与信赖。

尤其是在选煤厂设计、服务及总承包方面高瞻远瞩、积极进取、求实创新，有极丰富的实践经验和丰功硕绩，我公司设计建设的选煤厂有如下优点：

✧在设计理念和设计宗旨上与国际同步，选煤厂设计投资省、工期短、成本低、用人少、系统完善、灵活可靠、自动化水平高，充分结合了中国的实际情况；

✧设备选型可靠先进、事故率低、单机自动化程度高；

✧采用先进可靠的选煤工艺，使企业获得最高的精煤回收率，为用户创造最佳的经济效益及良好的社会效益。

0.1　综述

0.1.1　淮北矿业（集团）有限责任公司概况

淮北矿业（集团）有限责任公司地处安徽省淮北市，是我国特大型煤炭企业和重要的煤炭生产及主要精煤出口基地，是全国工业企业500强之一,资产总额100多亿元。

按照“做精、做强、做大煤炭主业，调整、巩固、发展非煤产业”的发展战略，公司计划充分利用自身资源及区位优势，进一步优化产业结构，建设新工业区，融煤、焦、化、电于一体，与此配套扩建临涣选煤厂，扩建工程规模为年入选原煤8.00Mt。

目前，焦化及配套铁路工程已进入施工图设计阶段，部分工程陆续开工。

整个发展战略按计划顺利实施。

0.1.2　项目建设的必要性

根据集团公司的发展规划，至2010年，通过新建一批新井、扩建部分生产矿井，使矿区生产规模达30.00Mt/a以上，其中新增生产能力18.30Mt/a，相应需增加矿区原煤的分选加工能力。

为调整、优化煤炭产业结构，拓展市场空间，提高企业综合经济效益及社会效益，增强抗风险能力，公司正在规划大型煤、焦、化、电综合项目，包括：

焦化厂（4.40Mt/a）、甲醇厂（0.40Mt/a）、综合利用电厂（4×300MW），其中焦化厂每年需炼焦精煤6.00Mt；综合利用电厂每年需煤泥、中煤、矸石等低热值燃料约为6.00Mt。

一方面矿区原煤生产能力大幅度提高，另一方面，新工业区基地建设需要大量炼焦精煤及选煤厂的煤炭副产品。

解决上述矛盾的有效措施便是扩建、新建选煤厂，扩大公司煤炭分选加工规模。

淮北矿业（集团）有限责任公司临涣选煤厂是矿区型炼焦煤选煤厂，原设计规模3.00Mt/a，为适应公司的发展战略进行了技术改造，效果显著，选煤厂实际生产能力可达到4.50Mt/a，净增规模1.50Mt/a，仍远远不能满足矿区增产规模及新工业区对煤炭产品需求规模的要求，还需扩建新厂区。

综合考虑各方面因素，淮北矿业（集团）有限责任公司决定在现临涣选煤厂西侧（新工业区内）扩建选煤厂，与焦化厂、电厂相邻，产品运输便利，选煤厂年入选原煤8.00Mt，生产的精煤供焦化厂或部分外销；煤泥、中煤、矸石等副产品供电厂。

淮北矿业（集团）有限责任公司在2004年4月委托北京华宇工程有限责任公司于2004年6月完成了临涣选煤厂扩建工程的可行性研究报告，并由安徽省发改委组织有关专家于2005年3月21日对可行性研究报告进行专家评审。

淮北矿业（集团）有限责任公司结合专家评审意见于2005年5月委托北京华宇工程有限责任公司进行该项目的初步设计。

2005年7月1日淮北矿业（集团）有限责任公司组织有关专家对初步设计初搞进行了审查，内容详见初步设计预审查会会议纪要。

淮北矿业（集团）有限责任公司于2005年7月19日和北京华宇公司就一些具体的技术要求进行讨论，形成共识意见详见附录。

北京华宇工程有限公司根据淮北矿业（集团）有限责任公司提出的要求，进一步优化初步设计。

0.1.3　编制设计的依据

1、淮北矿业（集团）有限责任公司《关于委托编制临涣矿区选煤厂扩建工程初步设计的函》；

2、《临涣选煤厂扩建工程初设设计要求》；

3、《临涣选煤厂扩建工程专家组评审意见》；

4、《临涣选煤厂扩建工程可行性研究报告》；

5、淮北矿业（集团）有限责任公司提供的有关煤源、煤质及工程地质资料。

6、相关的技术要求（见附录的会议纪要）。

0.2　工程设计概要

0.2.1　设计原则

在国家有关产业政策的指导下，结合集团公司的具体情况，本设计确定如下原则：

1、合理利用国家煤炭资源，优化产品结构。

2、根据原煤煤质特性及产品质量要求，优化工艺流程，做到环节简化，生产、管理方便。

3、工艺设计留有一定的灵活性，能适应本矿区煤源的煤质变化，产品结构可适当调节,增强企业的抗风险能力。

4、结合新工业区的总体规划，合理布局，统筹兼顾。

5、选择成熟、先进、可靠的工艺技术及设备，以确保选煤厂能够长期、稳定、可靠、高效运行，为企业谋取最大经济效益。

6、在保证可靠性及控制投资规模的基础上，积极采用新技术、新工艺、新设备，以提高选煤厂生产装备水平，促进科学技术发展。

7、采用先进的自动化水平，充分发挥系统整体性能，提高生产效率，适应现代企业发展的需要。

8、结合工业区的特点，充分考虑原煤运入及产品运出等接口环节的合理性、可靠性、保证整个工业区物流的顺畅。

9、认真贯彻执行国家有关安全生产及工业卫生标准，做好劳动保护，做好环境保护。

10、在满足生产要求的前提下，尽量采用节能技术及设备，减少能量消耗，达到国家有关节能规定的要求。

0.2.2　设计范围

按照设计委托书的要求，临涣选煤厂扩建工程的设计范围从铁路来煤卸煤环节开始至产品储存、外运的所有生产环节及必需的生产、生活辅助设施，主要包括铁路站场、受煤坑、筛分破碎车间、原煤仓、主厂房、干燥车间、浓缩车间、压滤车间、精煤仓、精煤装车点、中矸储存场、煤泥晾干场、带式输送机栈桥、转载点以及配套的供配电、集控、通讯、给排水、消防、采暖通风、地面运输等设施。

辅助生产及生活设施包括：

介质制备车间、压风机房、机修车间、办公化验集控楼、汽车地磅房、食堂、浴室、单身公寓、厂区道路及绿化等工程。

0.2.3　煤源、煤质

临涣选煤厂扩建工程计划入选煤种主要有肥煤、焦煤、1/3焦煤、气煤等，肥焦煤矿井主要有：

许疃（3.00Mt/a）、青东（1.80Mt/a）、袁店（3.00Mt/a）；1/3焦煤或气煤矿井主要有：

桃园（1.50Mt/a）、祁南（2.40Mt/a）、孙疃（1.80Mt/a）、杨柳（1.80Mt/a）等矿井，矿井总产量为16.50Mt/a，煤源充足。

原煤特性：

内水为0.25～3.07%；灰分为8.16～39.16%；挥发分为15.00～41.60%；硫分为0.031～2.17%；胶质层厚度为13～40.5mm；粘结指数为53.1～100.3；煤易碎，粉煤含量非常大；煤中矸石易泥化。

根据矿区的开发规划，至2009年，肥煤（或焦煤）与1/3焦煤（或气煤）的产量比例大约为1：

1，本设计工艺流程计算按各占50％考虑。

本次设计采用的肥、焦煤原煤灰分平均为30.89％；1/3焦煤（气煤）原煤灰分平均为28.61％。

对于肥焦煤，精煤灰分为10.50%时,理论分选密度为1.5～1.6kg/L,rδP±0.1介于10.71％～25.75％，可选性为中等可选至难选；对于1/3焦煤，精煤灰分为9.0%时,分选密度为1.40kg/L左右,rδP±0.1约为77.03％，可选性为极难选；煤泥可浮性较好。

0.2.4　产品结构

依据淮北矿业（集团）有限责任公司委托书的要求,本扩建工程为矿区型炼焦煤选煤厂，精煤产品主要供本工业区内的焦化厂，中煤、煤泥及矸石等选后副产品供本工业区内电厂，为此，确定产品结构如下：

1、精煤：

焦煤（或肥煤）煤种：

精煤灰分Ad≤10.50%，Mt≤8.50%；

1/3焦煤（或气煤）煤种：

精煤灰分Ad≤9.00%，Mt≤8.50%。

2、副产品：

选煤厂生产的中煤、煤泥、矸石等副产品，配成12.54MJ/kg（3000kcal/kg）的低热值燃料供新工业区内电厂。

0.2.5　厂址选择及建设条件

临涣选煤厂扩建工程厂址位于现临涣选煤厂西侧新工业区内，靠近公司自营铁路青（疃）—　芦（岭）支线小湖集编组站，东边为现有临涣选煤厂，西侧为焦化厂，北边以孟沟为界与电厂相邻。

新工业区地处经济高度发达和工业实力雄厚的华东地区。

区内经济发展速度和煤炭需求量均居全国之首，是我国主要用煤大区，且水路交通发达，沿海港口众多，矿区有自营铁路专用线连接各厂矿，可北接陇海线，东连京沪线，西入京九线，合徐高速公路穿境而过，矿区煤炭产品可经陆路交通直达华东及南部各省市，同时，还可通过铁路和长江水运抵达沿海各港口进入国际市场，交通运输条件十分优越。

选煤厂生产及生活用水统一取自工业区内水厂，电源引自新工业区110/35kV变电站；热源由新工业区焦化厂供给。

0.2.6　建设规模及工作制度

临涣选煤厂扩建工程设计规模8.00Mt/a，分二期建设，其中一期规模：

4.00Mt/a（2套重介系统）。

选煤厂工作制度：

330d/a、16h/d。

两班生产、一班检修。

0.2.7　选煤工艺

根据原煤特征及产品要求，经过可研综合比选，确定选煤厂工艺流程为：

50-0.5mm采用无压三产品重介旋流器分选工艺，粗精煤泥采用煤泥重介分选、煤泥浓缩脱泥浮选，浮选精煤加压过滤后干燥脱水，尾煤浓缩后压滤回收，实现洗水闭路循环。

最终产品平衡表见表0-2-1及表0-2-2。

两表的产率和产量按总入选原煤量为8.00Mt/a，其中焦煤（或肥煤）占50%，1/3焦煤占50%计算所得结果。

最终产品平衡表（焦煤或肥煤）

表0-2-1

产品名称

产率（占本级r%）

产率（占全样Y%）

产量

收到基产量

灰分

Ad%

水分

Mt%

t/h

t/d

10kt/a

10kt/a

精煤

末精煤

44.02

22.01

333.48

5335.76

176.08

190.52

10.12

7.58

浮精及

粒精煤

17.82

8.91

135.00

2160.00

71.28

79.20

11.41

10.00

合计

61.84

30.92

468.49

7495.76

247.36

269.72

10.49

8.29

中煤

6.75

3.38

51.14

818.18

27.00

30.18

34.00

10.54

块矸石

8.64

4.32

65.45

1047.27

34.56

40.66

83.10

15.00

末矸石

12.46

6.23

94.39

1510.30

49.84

58.64

77.88

15.00

煤泥

10.31

5.16

78.11

1249.70

41.24

55.73

50.65

26.00

原煤

100.00

50.00

757.58

12121.21

400.00

430.11

30.89

7.00

分选指标

分选指标：

Ep1=0.04、Dp1=1.55；Ep2=0.06、Dp2=1.80

最终产品平衡表（1/3焦煤）

表0-2-2

产品名称

产率（占本级r%）

产率（占全样Y%）

产量

收到基产量

灰分

Ad%

水分

Mt%

t/h

t/d

10kt/a

10kt/a

精煤

末精煤

25.00

12.50

189.40

3030.30

100.00

108.272

8.38

7.64

浮精及

粒精煤

13.77

6.89

104.32

1669.10

55.08

61.20

9.69

10.00

合计

38.77

19.39

293.72

4699.40

155.08

169.47

8.84

8.49

中煤

33.60

16.80

254.54

4072.72

134.40

147.37

17.49

8.80

块矸石

7.08

3.54

53.64

858.18

28.32

33.32

84.54

15.00

末矸石

9.64

4.82

73.04

1168.48

38.56

45.36

74.11

15.00

煤泥

10.91

5.46

82.66

1322.42

43.64

58.97

56.62

26.00

原煤

100.00

50.00

757.58

12121.21

400.00

430.11

28.62

7.00

分选指标

分选指标：

Ep1=0.04、Dp1=1.35；Ep2=0.06、Dp2=1.80

0.2.8　主要设备选型

本次设计关键设备引进，其余设备均采用国家鉴定并经生产实践考验的国产先进、可靠设备，主要设备简述如下：

1、重介旋流器

设计采用无压三产品重介旋流器φ1200/850型，该设备已得到广泛使用，性能可靠，系统简单，占地面积最小，符合设备合理大型化和高产高效的要求，生产成本相对较低。

2、脱介筛

精、中、矸产品脱介筛选用引进的3.6x7.3m直线振动筛。

直线振动筛上的物料比等厚筛停留时间更长，适应于泥质物含量较高的细粒物料脱介，较为适应本厂工艺。

该设备振动强度高、处理量大、噪音小。

3、离心脱水机

精、中煤离心脱水机选用进口φ1400mm离心脱水机，精煤煤泥脱水选用进口φ1200mm煤泥离心机。

该设备处理量大、产品水分低、维护量小。

4、煤泥重介旋流器

设计采用国产重介旋流器φ300型，该设备已得到广泛使用，性能可靠，占地面积最小，处理量大，分选精度较高，生产成本相对较低。

5、磁选机

磁选机设计选用国产的双筒φ1200×3000mm磁选机，处理量大、磁选效率较高、价格低。

6、浮选机

浮选机选用16m3普通浮选机，该浮选机具有处理能力大，占地小，浮选效率高，技术成熟等优点。

7、加压过滤机

国产加压过滤机近年得到广泛推广使用，具有较高的性能价格比，处理量大，产品水分低，自动化程度高。

设计选用120m2加压过滤机。

8、浓缩机

原生煤泥浓缩机采用3台φ45m浓缩机。

尾煤浓缩机采用4台φ50m浓缩机，其中1台作为事故浓缩机使用。

浓缩车间采用3套独立的系统。

7台浓缩机均为中心传动式浓缩机，带有进口扭矩检测和保护装置，设有自动提耙装置。

鉴于φ45m及φ50m浓缩机均为大型设备，且处于重要的工艺环节，为提高其工作可靠性，本设计考虑浓缩机关键部件引进，其余部分国内配套。

9、压滤机

选用国产800m2板框压滤机，该设备处理量大，对煤泥特性适应性强，系统可靠。

10、干燥机

浮精干燥设计采用国产φ3.0x17m滚筒干燥机，具有管理方便、运行安全可靠、抗过载能力强、热效率高、处理能力大、操作控制简单、电力消耗少、干燥成本低等优点。

主要设备选型见表3-4-2。

0.2.9　工艺布置

本选煤厂厂址位于安徽省淮北市濉溪县韩村镇新工业区东南部，靠近公司自营铁路小湖集编组站，整个厂区呈东西向狭长地形，地势平坦。

本设计总平面布置按各车间功能不同合理布局，南部为铁路站场、受煤坑、原煤仓、筛分破碎车间；北部为主要生产车间，包括主厂房、干燥车间、浓缩车间；精煤仓布置在厂区西部，与焦化厂相邻，便于产品运输，精煤产品还可经栈桥运至铁路装车点装火车外运；东部为中矸储存场、压滤车间及煤泥晾干场，与现临涣选煤厂紧邻，便于该厂的中煤、煤泥及矸石等副产品进入，统一储存、调配后供电厂，也便于厂区环境的统一治理。

全厂区煤流顺畅，布局协调、美观、合理，兼顾了新工业区的整体规划。

辅助生产及生活工程有：

压风机房、介质库、热交换站、机修车间、浮选药剂库、办公化验集控楼、浴室、食堂、单身公寓、场区道路及排水等工程。

主要生产车间简述如下：

1、原煤受煤坑采用2个独立的系统，每个系统有4套叶轮给煤机。

2、筛分破碎车间采用2套独立的系统（4条生产线），采用50mm分级，块煤检查性手选后破碎至50mm以下掺入原煤中。

3、原煤仓采用6个Φ21m的圆筒仓，每个仓容8000t，每个仓下布置4台给煤机。

仓下布置2条独立的带式输送机。

4、主厂房采用分系统布置：

3套重介系统（6条生产线）、3套浮选系统（12台）、3套加压过滤系统（6台）。

主厂房采用钢筋混凝土高效模块布置方式，结合了单层布置及模块布置的优点：

楼层低、能耗低、布置简洁、设备检修方便。

5、干燥车间，负责对浮选精煤的干燥，主要设备采用滚筒式干燥机。

设置6套干燥系统。

6、浓缩车间布置有3台Φ45m煤泥浓缩机、4台Φ50m尾煤浓缩机，其中1台作为事故浓缩机使用，整个车间分独立的3套系统。

7、压滤车间共设置14台800m2板框式压滤机，预留1台位置。

8、精煤仓共布置6座Φ21m的圆筒仓，每个仓容8000t，每个仓下布置4台给煤机。

仓下布置2条独立的带式输送机，可经2＃转载点至焦化厂也可至精煤火车装车点外运。

9、中矸储存场共设3个Φ95m的落煤塔式圆形储煤场，1个用于储存末矸，储量为100kt，2个用于储存中煤（或劣质煤），每个储量75kt。

中煤、末矸及劣质煤可经储煤场下的给料机、皮带秤及在线灰分仪实现配置要求发热量的电厂燃煤运至电厂。

10、压风机房共布置了14台螺杆压风机及14台配套风包。

11、介质制备车间可实现介质储存及制备。

采用2套Φ2100mm湿式溢流型球磨机。

并配套4台Φ250mm分级旋流器实现闭路磨矿。

12、劣质煤处理系统：

矿区各矿井的劣质煤经自营铁路运至本厂受煤坑，经筛分破碎车间准备后，通过带式输送机直接入仓后可以分选，也可以转运至2台破碎机破碎至Φ30mm，运至中矸储煤场储存。

0.2.10　铁路装卸车站

本工程设有相对独立的铁路装卸车站，负责选煤厂入选原煤及电厂其它燃料的运入、选煤厂外销产品的运出任务，与小湖集编组站、焦化厂装卸车站及现临涣选煤厂铁路站场有机连为一体。

本站共设9股道，其中6股整线，从北向南分别为1股到发线；1股正线兼走行线；2股受煤线；2股装车线；最北边为1股材料线，栈场东端设1股机车调头线（短线）、西端为1股联络线（短线）。

原煤的运入采用2个整列的装卸车方式。

0.2.11　电气设计

选煤厂设两回引自新工业区110/35kV变电站的35kV电缆线路供电，正常情况下两回35kV电缆线路同时供电、分段运行，在一回出现故障或检修时，另一回可满足全厂75%设备的用电。

在主厂房附近设选煤厂35/6kV变电站。

在35kV变电站设6kV中压配电室，向全厂的中压用电设备配电。

全厂设备装机总容量40213kW，工作设备总容量37659kW，全厂全年电耗68882412.8kW.h；吨煤电耗8.60kW.h/t。

全厂生产控制系统由集控系统、调度监控系统、管理监控系统以及工业电视监控系统四部分组成。

主变压器选用SFZ9型35KV级有载调压电力变压器，其它均选择低能耗的ZBN-6G系列户内式组合变电站。

控制系统主机选用Schneider公司的QUANTUM系列PLC。

0.2.12　主要建、构筑物

本工程主要建、构筑物有：

受煤坑、筛分破碎车间、原煤仓、主厂房、精煤仓、中矸储存场、压滤车间、干燥车间、浓缩车间、带式输送机栈桥及转载点等，一般采用钢筋混凝土框架结构。

0.2.13　环境保护

本设计对选煤厂产生的煤尘、污水、噪声等污染物采取综合防制措施，对选煤厂生产的副产品采取综合利用方式就地消化，从而保持厂区环境清洁卫生，周边环境不受污染，达到国家及行业的有关环保标准。

0.2.14　项目实施

本项目为矿区、特大型、炼焦煤选煤厂，涉及接口环节多，工程总量大，为新工业区的重要组成部分，一方面承担矿区新增产原煤的分选加工，提高产品质量；另一方面，负责对焦化厂及电厂的原料输送，通过煤炭产业链的延伸，带动区域经济的跨越式发展。

总体上为统一规划，分步、分项实施，本项目分二期建设，一期工程规模：

4.00Mt/a，二期工程增加4.00Mt/a规模，达到总规模年入选原煤：

8.00Mt。

选煤厂建设分期情况如下：

1、铁路站场、受煤坑一期建成。

2、筛分破碎车间土建一期建成，设备分期安装。

3、原煤仓分期建设，一期建设3个8000t的圆筒仓。

二期再建设3个仓。

4、主厂房分期建设，土建工程一期建成，一期工程重介部分设备安装2个大系统，浮选和加压过滤部分设备分期安装。

5、干燥车间分期建设，一期安装4套系统二期为2套系统。

6、精煤仓分期建设，一期建设3个8000t的圆筒仓。

二期再建设3个仓。

7、中矸储存场分期建设，一期完成地道和落煤筒及相关设施，二期完成网壳围护。

8、浓缩车间分期建设，一期建设2台原煤浓缩机、3台尾煤浓缩机，二期再各建设1台。

9、压风机房、压滤车间分期建设。

10、生产辅助设施一期建成。

0.3　经济评价

1、投资概算

投资包括生产系统、辅助生产系统、生活福利系统、电源工程、铁路站场、基础处理等费用。

固定资产总投资为76182.29万元。

其中：

土建工程：

26998.40万元；

设备购置：

28469.18万元；

安装工程：

7230.67万元；

其它费用：

13484.04万元（其中预备费：

4042.77万元）。

一期工程固定资产总投资为57777.56万元。

其中：

土建工程：

20625.39万元；

设备购置：

20654.73万元；

安装工程：

6104.29万元；

其它费用：

10393.15万元（其中预备费：

3020.43万元）。

二期工程固定资产总投资为18404.73万元。

其中：

土建工程：

6373.01万元；

设备购置：

7814.45万元；

安装工程：

1126.39万元；

其它费用：

3090.888万元（其中预备费：

807.34万元）。

2、效益评价

选煤厂劳动定员为182人，生产工效为200.35t/人.d。

全员效率190.89t/人.d，建设工期为18个月（一期12个月、2期6个月）。

选煤厂投产后年均销售收入为258152.32万元，财务净现值18154万元，年均上缴所得税5633.49万元，年均税后利润11438万元，内部收益率19.80％，投资利润率21.08％，投资利税率25.05％，投资回收期5.91年（含建设期）,贷款偿还期4.79年（含建设期）。

从以上指标可以看出，本项目财务评价结果显示其经济效益较好。

各项指标均优于行业基准要求。

建议尽快实施。

0.4设计特点

1、全面深入分析和总结了原煤煤质资料，掌握各煤种的变化规律。

设计资料依据充分，代表性强。

2、选煤方法、工艺流程和工艺布置，先进、可靠、简单、高效、灵活可调，完全满足要求。

3、主要设备引进当今国际最先进的设备，保证了系统的可靠性和高效率，满足了现代化选煤厂的要求。

4、总平面布置简洁，煤流顺畅，占地少，功能分区明确，节约投资,能有效降低今后生产营运费。

5、主厂房采用钢筋混凝土框架结构，并吸取了模块式布置的优点，建设工期短，设备检修维护方便。

6、环保措施健全，煤泥水处理系统完善可靠，能有效全部回收煤泥，实现洗水闭路循环和零排放，满足环保要求。

7、设计进度、建设工期安排合理，技术可行，经济合理。

0.5　补充说明

1）本设计所依据的煤质资料主要为临涣选煤厂近2年来部分入厂原料煤的月综合、许疃、临涣、海孜、童亭、桃园、任楼等煤矿的生产大样及孙疃井田精查地质报告,建议进行施工图设计前,提供更加详尽的其他入选矿的生产大样资料。

2）从选煤厂副产品情况分析，矸石量较多，只能分出部分矸石与中煤、煤泥配成12.54MJ/kg的低热值燃料供新工业区内电厂，其余矸石需要考虑其他的综合利用措施。

3）目前场区内有高压线路经过，应做好前