煤泥干燥的研究与应用.docx
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煤泥干燥的研究与应用
公司科研项目
煤泥干燥系统的研究与应用
选煤厂
二○一三年六月
煤泥干燥系统的研究与应用
工作报告
随着社会对低碳经济要求和节能减排意识的不断提高，在煤炭工业选矿技术高速发展的今天，在各种煤炭洗选工艺中，不可避免的会产生大量煤泥，在煤泥处理过程中，往往会因为处理工艺不合理影响选煤量，并造成大量煤炭资源浪费和环境污染。
因此，在煤炭对煤泥处理工艺技术的研究十分必要。
煤泥干燥的研究与应用的科研项目，是双欣矿业选煤厂为适应矿井发展的需要而实施的一项重大的技术创新项目。
项目建设符合现行国家西部大开发和国家产业政策及环保要求，提高资源综合利用，大力发展循环经济，具有较好的经济效益和社会效益，
一、项目工程介绍
煤泥干燥的研究与应用的科研项目是由滨海金地矿业工程技术（北京）有限公司设计，由方大公司负责施工的科研项目，整个工程由滨海金地运营公司承担，由双欣矿业选煤厂协助完成。
项目自2013年1月立项，到2006年6月项目完成，煤泥干燥系统单机试车、联合试车成功，标志着双欣矿业选煤厂的煤泥干燥的研究与应用的科研项目圆满完成。
二、项目提出的背景及建设意义
煤的开采利用对人类文明的发展起到了巨大的推动作用,大师,到目前为止,所有洗煤厂的副产品一一烟煤泥的利用技术一直处在原始用煤状态.由于烟煤泥的燃烧值较低（一般在3000-3500千卡），含水量较高，长途运输费用高，所以历年来大量的烟煤泥一直作为煤矿及周边地区人们的炊.暖和一部分耗低热工业直接燃烧利用，不仅热能利用率低，而且对环境造成了严重的污染。
因此，如何能够把品位低，直接燃烧率差，并对环境造成严重污染的劣质烟煤泥加工成为优质清洁能源，提高资源利用率，是一个急需解决的问题，因此，此项技术的应用具有十分重要的现实意义与深远的历史的意义。
我国不仅煤炭储量丰富，而且开采量居世界第一，由于一些地区对煤矿的无序开采，前些年煤产量一直处于供大于求的状态，使得一些优质煤都比较难卖，所以，作为洗煤厂的副产品煤泥，更是难于出售，造成煤泥随水而流，大量的资源浪费。
随着世界性能源资源的匮乏，燃煤作为一种不可再生的资源一直杯世界各国所重视，伴随着煤炭业机械化程度的加快，作为煤炭开采加工的副产品一一煤泥，由于具有高水分.高粘性.低热值等诸多不利条件，很难实现工业应用，长期被电力部门拒之门外，长期以来，以民用地销为煤泥的主要出路。
改革开放以来。
国民经济有了迅猛的发展，我国煤炭产量已跃居世界第一，世界形势也发生了很大变化，煤炭加工的深度和广度都在发生巨大变化，煤泥的产量迅速上升，如何提高煤泥的附加值，煤泥的综合利用成为有待研究的课题。
应运而生的煤泥提质也得到了迅速发展，投资煤泥烘干行业既有巨大的经济效益也有巨大的社会效益，煤泥烘干后作为一种新能源即保护了环境获得了经济效益又符合国家节能减排的政策。
煤泥烘干可将压滤机回收的细煤泥滤饼处理成粒度≦13mm，水分≤18％的产品，是之增值为商品动力煤，可以单独销售或与中煤（混煤）掺配外销，达到高效益、大批量回收煤泥的目的，最终完善选煤工艺系统﹑实现山洗水闭路循环到煤泥全部回收利用的二次飞跃，该技术的实施具有明显的经济效益。
社会效益及环境效益。
（1）将选煤厂生产的煤泥（选煤废弃物）产品调整为商品动力煤，可与原煤或中煤（混煤）掺配销售，是煤泥由副产品价格增值为商品动力煤价格，成为企业新的经济增长点。
（2）解决因季节变化使煤泥销售不畅，或处置困难而影响生产的被动局面。
（3）可最终完善选煤厂洗选工艺，实现由洗水闭路循环到煤泥全部回收利用的二次飞跃，解决煤泥产品露天堆放而造成矿区环境“雨水流失﹑遇风飞扬”的二次污染问题，环境效益显著。
（4）从环境保护的角度，将过去的废弃物加以回收理由，可减少废弃物占地面积，减少企业排污染，从而增加企业经济效益。
三、项目的组织与管理
1、项目概况
工程名称：
内蒙古双欣矿业有限公司双欣矿业选煤厂煤泥干燥系统。
建设地点：
双欣矿业工业场地。
建设条件：
1）、原料煤：
来自双欣矿业选煤厂压滤煤泥；
2）、燃料煤：
来自干燥后的煤泥及双欣矿业末原煤；
3）、电源：
接自双欣矿业35/10kV变电所；
4）、水源：
接自双欣矿业供水系统，不足部分外购中水；
5）、热源：
接自双欣矿业供热管网；
6）、交通：
依托于双欣矿业已有的道路设施
2、工程设计
1）、工程范围：
从现压滤车间煤泥输送胶带输送机头部溜槽改造开始，至干煤泥棚为止，全部煤泥干燥生产系统及辅助生产系统的EPC总承包工程，包含设计、设备采购、建安施工、联合调试、技术服务和培训等。
2）、建设规模：
根据杨家村煤矿选煤厂建设规模8.5Mt/a；压滤煤泥约占入洗原煤10%；确定煤泥干燥系统建设规模为：
0.85Mt/a，150t/h。
干燥前煤泥质量Mt:
36%（1-11月份平均值），发热量约2529kcal/kg；干燥后煤泥Mt:
18%（降水18%，提高煤泥发热量约900kcal/kg），发热量约为3429kcal/kg。
3、进度安排
2013年01月－2013年02月调查研究、初步设计
2013年02月－2013年03月调查论证
2013年03月－2013年04月施工设计，设备材料订货
2013年04月－2013年05月工程厂房施工及设备安装
2013年05月－2013年06月试运转、指标考核
2013年06月－2013年07月验收
4、承担单位和主要协作单位的分工
承担单位：
滨海金地运营公司，负责项目的设计、设备安装，调试与施工。
协作单位：
双欣矿业选煤厂。
四、项目的生产工艺流程
压滤机回收的煤泥水份一般为30％--35％，在经过输送机运输机转载后呈35cm2~0cm2大小不等的滤饼状。
试验证明，该煤泥滤饼在经过旋转破碎的同时经过850℃～650℃高温风处理12～18分钟后，变为含水量为≤18％，粒度为±10mm的颗粒状，在原煤洗选工业中，该原生煤泥颗粒各方面指标符合与商品煤掺配外销的要求。
煤泥烘干系统的技术方案如下：
煤泥烘干处理流程为：
压滤机→输送机→螺旋推进入料箱→滚筒干燥机→干燥后输送机→商品煤输送机（掺配）→外销。
（如图）
热风的产生和质热交换流程为：
鼓风机→热风炉→滚筒干燥机→湿试除尘器（回收的粉尘进入循环水再回收）→引风机→经烟囱排至大气。
压滤机处理的煤泥滤饼，经煤泥输送机、干燥系统输送机转载至滚筒干燥机。
滚筒干燥机一般为直径2.4M，长度12-24M的筒状，内壁分为大倾角导料板、倾斜扬料板、活动蓖条式翼板、圆孤形扬料板、清扫链条五个区间，煤泥进入滚筒干燥机后由大倾角导料板迅速导向倾斜扬料板，并随滚筒2～5r/min的转动和滚筒自身4％倾斜度煤泥被被自筒底提至筒顶而落下，形成湿煤泥幕，热风炉产生的850℃～650℃（根据湿煤泥量多少、干湿进行调节）的高温气体从中穿过使湿煤泥预热并蒸发出部分水分，当煤泥又被提起、洒落重复数次后移动至活动蓖条式翼板段，预热过的活动蓖条式翼板夹带煤泥提起、洒落重复多次，与煤泥形成热传导和对流质热交换，当煤泥移动到圆弧形扬料板，在滚筒的最低处时，就将清扫链条压在最下面，同时将链条在上部空间接受的热量传给煤泥，随滚筒的转动，煤泥又被提起、洒落，再次与热风进行较为充分的质热交换。
随滚筒的不断回转，清扫装置配合圆弧形扬料板重复上述过程，即提升煤泥、洒落煤泥、清热扬料板内壁、清扫扬料板外壁、清扫链条又被埋在煤泥中，再重复提升，不断进行质热交换。
直至移动到排料箱排至输送机，完成整个干燥过程。
五、干燥过程中粉尘的处理
在目前的各种煤泥干燥技术中，干燥过程都会产生大量粉尘。
在经过实际应用后，采用螺旋除尘配合袋式脉冲除尘器对粉尘进行回收，回收后的粉尘经循环水系统将煤尘再次回收进行压滤，这种处理方式回收率高，除尘效果好，且处理中不会产生资源浪费。
但对含硫量高的煤炭，干燥过程中产生的废气往往不达标，这种情况下，需要在废气排放前增加一项水除尘，对废气进行脱硫。
随着世界性能源资源的溃乏，燃煤作为不可再生的资源一直是各国政府所重视。
伴随煤炭业机械化程度的加快，做为煤炭开采业的副产品的煤泥由于具有高水分、高粘性、高持水性和低热值等诸多不利条件，很难实现工业应用，长期被电力用户拒之门外，以民用地销为主要出路。
改革开放以来，国民经济有了迅猛的发展，煤炭产量已跃居世界首位，市场形势也发生了很大变化。
煤炭加工的深度和广度都在快速发展，煤泥的产量明显上升，如何提高煤泥的附加值，煤泥的综合利用已成为迫切需要研究的问题。
所以说煤泥烘干技术将会得到广泛的发展。
泥烘干技术将使煤泥量大大的减少这样既保护了环境获得经济收益又响应国家节能减排政策。
煤泥干燥系统的研究与应用
技术报告
一、主要技术关键
1、煤泥烘干机工作原理
煤泥本身具有高湿、高粘结性，在干燥过程中湿煤泥经由带式输送机进入煤泥打散设备，经过快速打散的块状煤泥进入呈负压的干燥机后分以下四个工作区：
一是导料区，湿煤泥进入此区与高温负压热风接触后被迅速蒸发出大量水分，煤泥在大导角的抄板抄动下，形不成粘结便被导入下一个工作区；二是清理区，湿煤泥在此区被抄板抄起形成料幕状态，物料落下时易形成粘结滚筒壁现象，在此区由于设备设计有清扫装置，清扫装置可以快速清理掉粘结筒壁的煤泥，在这个过程中，清扫装置对于物料团球结块也起破碎作用，从而增加了热交换面积，提高传热传质的效率，提高了干燥速率；三是倾斜扬料板区，此区是低温干燥区，煤泥在此区已呈低水分松散状态，此区已不具有粘结现象，经过热交换后成品达到所要求的水分要求，运动进入最后的出料区；四是出料区，干燥主机滚筒在此区不设抄板，物料在此区滚动滑行至排料口，完成整个干燥过程。
2、煤泥烘干机结构组成
煤泥烘干机系统主要有热源系统（热风炉、煤气发生炉、沸腾炉）、进料系统、输送系统、烘干系统、除尘系统、引风设备、电器控制系统组成。
（如图）
3、煤泥烘干机主要特点
1）、抗过载能力强，处理量大，燃料消耗少，干燥成本低。
2）、煤泥烘干机采用顺流干燥方式，烟气与湿物料由同一侧进入干燥设备，可以利用高温烟气获得很高的蒸发强度，烘干机出口温度低，热效率高。
3）、煤泥烘干机可根据不同的物料性质改变运行参数，使物料在干燥机筒体内能够形成稳定的全断面料幕，质热交换更为充分。
4）、煤泥烘干机设备的新型给料、排料装置，杜绝了滚筒干燥机给料堵塞、不连续、不均匀和返料等现象，降低了除尘系统的负荷。
5）、此干燥机的新型内部结构，强化了对已分散物料的清扫和热传导作用，消除了筒体内壁的沾粘现象，对物料水分、粘性的适应性更强。
6）、 煤泥烘干机实现了“零水平推力”，大大减少了挡托轮的磨损，筒体运转平稳可靠。
7）、煤泥烘干机采用“调心式托轮装置”，使托轮和滚圈的配合永远呈线性接触，从而大大降低了磨损和动力损耗。
8）、该干燥设备可根据用户要求控制产品粒度和水分，烘干煤泥时产品水分可达18%以下,粒度可控制在10mm以下。
二、达到技术水平
煤泥烘干机处理量大、投资少、操作简便，对煤泥的降水幅度大，热效率高，煤泥烘干技术解决了选煤厂煤泥长期存放所带来的环境污染和煤泥回收后无法处置的难题，增加了煤炭产品综合利用的经济效益和社会效益，实现了清洁生产，适应了煤炭工业可持续发展战略的需要。
三、主要创新点
1、该项目的应用使压滤机处理的煤泥直接入干燥系统；落地后铲车返料回干燥系统；落地后不干燥，汽车直接装运，解决了占地、流失、污染，多项销售等问题；
2、该项目将煤泥加工成可掺配洗后煤外销或单独外销的合格产品，使煤泥大幅升值；
3、该系统使用PLC技术实现集中自动控制，操作方便、性能可靠。
4、过载能力强，干燥机实现了“零水平推力”，大大减少了挡托轮的磨损，筒体运转平稳可靠；
5、干燥机采用“调心式托轮装置”，使干燥机与传动接触面永远呈线性接触，从而大大降低了磨损和动力消耗。
煤泥干燥系统的研究与应用
应用报告
选煤厂煤泥干燥系统投入生产后，现场使用情况较好，煤泥烘干机运行稳定，干燥前煤泥水分：
35％—28％， 干燥处理后水分：
18％—24％，发热量从2800千卡左右提高到3400千卡左右， 尾气排放浓度：
林格曼黑度I级
（1）项目的应用使压滤机处理的煤泥直接入干燥系统；落地后铲车返料回干燥系统；落地后不干燥，汽车直接装运，解决了占地、流失、污染，多项销售等问题；
（2）该技术可以使煤泥大幅升值，充分发挥其经济效益；
通过对煤炭洗选工业煤泥干燥技术的研究与应用，我们探索出一套能够适应并符合我国目前煤炭洗选工业的要求的新技术，从而解决煤泥堆放、流失、污染、价格低廉等问题，对高效低碳、节能减排、以人为本的发展要求具有现实意义和研究价值。
煤泥干燥系统的研究与应用
经济效益与社会效益分析
煤泥烘干可将压滤机回收的细粒煤泥滤饼处理成粒度为10mm左右，水分≤18%（可调）的产品，使之增值为商品动力煤，可以单独销售或掺配洗后煤外销达到高效益、大批量回收煤泥的目的，最终完善选煤工艺、实现山洗水闭路循环到煤泥全部回收利用的二次飞跃，该技术的实施具有明显的经济效益，社会效益及环境效益
一、经济效益分析：
1、干燥成本估算，如下表：
序号
类别
吨煤加工成本（元）
吨煤消耗
单位
备注
1
油脂
0.34
元/吨
按同类型干燥厂测算
2
配件及材料
1.05
元/吨
按同类型干燥厂测算
3
维修费
0.2
元/吨
按同类型干燥厂测算
4
电力
3.84
元/吨
据5.49KWh/吨测算，电费单价0.7元/度
5
水费
0.25
元/吨
按0.01m3/吨测算，水费单价25元/吨
6
工资及福利
2.66
元/吨
按24人，含社保及福利等人均6.6万元/年
7
管理费用等
0.8
元/吨
8
燃料费
5.0
元/吨
按50公斤/吨，按100元/吨
9
推销费用
0.46
元/吨
10
折旧
2.2
元/吨
按土建费用40年，设备及安装15年折
合计
16.8
元/吨
2、煤泥干燥前与干燥后效益对比（见下表）
类别
产品
产量
销售量
销售价格（含税）
销售价格（不含税）
销售收入
吨煤加工费
干燥成本
煤泥票
煤票成本
利润
干燥增加利润（税前
干燥增加利润（税后）
万吨/年
万吨/年
元/吨
元/吨
万元/吨
元/吨
万元/年
元/吨
万元/年
万元/年
万元/年
万元/年
干燥前
湿煤泥
85
8.5（10%）
32
27.35
232.48
0
0
16
136
96.48
干燥后
干煤泥
66.34
46.44（70%）
75
64.10
2976.9
16.8
999.6
16
743.01
1234.19
1137.71
853.28
根据上表分析知：
本煤矿增加煤泥干燥工艺后，不仅可以促进煤泥的销售，有利于矿井正常组织生产，还可以为企业每年增加853.28万元的经济效益，同时也减少了煤泥堆放造成的污染和资源浪费。
二、社会效益分析
通过煤泥干燥系统的安装与使用，完善了选煤厂生产工艺，有效解决煤泥产品露天堆放而造成矿区环境“雨水流失﹑遇风飞扬”的二次污染问题，避免了因季节变化使煤泥销售不畅，或处置困难而影响生产的被动局面，减少了经济损失，赢得用户的信睐，为双欣矿业创造了巨大的经济效益和社会效益，为企业树立了良好的形象，收到了良好的社会效益。
煤泥干燥系统的研究与应用
结束语
1.本项目产品选型好,产品寿命长,市场需求量大,工艺水平达到国内同行业领先.
2.该项目具有建设周期短,见效快的特点.
3.本项目的建成投产可大大提升双欣矿业有限公司的产量,改善优势产品质量,对项目单位的发展具有十分重要的意义.
4、随着选煤技术的发展，煤泥干燥系统逐渐得到改进和完善，并日趋大型化，今后仍向大型、高效方向发展的趋势，为适应单机组合系统的要求，煤泥干燥系统将进一步得到技术创新和推广应用。
经以上分析,本项目对双欣矿业有限公司的经济发展有着积极的意义,增强了竞争力,达到预期效益，为提高煤泥产品质量创造了有利的条件，创造了巨大的经济效益和社会效益，为保证选煤厂和矿井的正常生产、提高销售煤泥质量奠定了坚实的基础，同时也给今后的洗煤生产系统管理提供了大量的丰富经验。
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