洗煤厂年入洗60万吨原煤扩建项目可行性研究报告.docx
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洗煤厂年入洗60万吨原煤扩建项目可行性研究报告
华坪县焱光实业有限公司洗煤厂
（年入洗60万吨原煤）扩建项目
可行性研究报告
一、概述
（一）项目概况
1、项目名称：
华坪县焱光实业有限公司洗煤厂（年入洗60万吨原煤）
扩建项目
2、项目建设地址：
华坪县石龙坝镇德茂村
3、承办单位基本情况：
华坪县焱光实业有限公司是丽江市首家改造为股份合作制的企业。
前身为“华坪县德茂村煤矿”，1993年8月8日改制成立，公司注册资本1073.00万元，位于华坪县石龙坝乡德茂村，现拥有资产3亿6000多万元，煤矿四个（油米塘煤矿、毛家场煤矿一号井、龙泉煤矿、果子山金硕煤矿）、水电站两个（装机容量6250KW+5000KW）及宁蒗县宁利探矿权一个，是集煤炭采、选、运、水力发电为一体的综合性企业。
公司现有职工干部900余人，2012年，年产原煤30万吨，销售收入1.5亿元，税费总额3600万元。
公司在抓经济效益的同时，也对社会公益事业作了回报，从1989年起至今累计公益事业投入1500多万元。
为地方经济、社会发展作出了应有的贡献。
公司新项目：
拟投资17亿余元建设2×15万千瓦环保型煤矸石综合利用发电厂。
4、项目建设背景
根据市场需求发展情况，为了充分综合利用煤炭资源，改进煤炭洗选工艺，优化产品结构，提高商品煤的质量和市场竞争力，于1992年7月新建了一条年洗选6万吨原煤的洗煤生产线，增强了企业发展的后劲。
2005年3月公司多方考察、论证，再次进行技改扩建，将入洗原煤能力技改扩建达到60万吨。
该洗煤厂选用先进的数控洗煤工艺技术，既能生产精煤（低灰），同时生产电煤、洗混煤。
压滤机、锥形沉淀池，洗选系统要求达到国家一级闭路循环标准，污水实现零排放，减少环境污染，从而达到节能减排的目标。
5、项目建设的条件
5.1环境条件
华坪县焱光实业有限公司洗煤厂地处华坪县石龙坝镇德茂村，是华坪县煤矿比较集中的地方，本项目建设地水、电、路等基础设施完备，周围没有村民居住，厂区周围全部是我县煤矿生产企业及洗选企业，是洗煤加工比较集中的地方，适合项目建设。
5.2煤源和煤质
5.2.1本公司有年产15万吨的油米塘煤矿一个、年产4万吨的毛家场煤矿
及德茂龙泉村煤矿两个、已持有采矿许可证年产21万吨的果子山煤矿作为原煤资源后盾。
5.2.2华坪县德茂、大凹矿区是华坪县煤炭的主产区，该矿区大小煤矿近
30余个，有丰富的煤源，以上煤源完全能够满足选煤厂入洗能力的需要。
5.2.3煤质特征
根据该片区煤炭品种品质特点，原煤灰分在28.40%～38.65%左右，硫分在0.35%左右，挥发分在22.46%左右，粘结指数85左右，属中灰～中高灰、特低硫煤，煤种为肥气煤或1/3焦煤。
根据本矿区提供的入选原煤筛分、浮沉试验资料，并以此结果作为选煤厂可行性研究报告的设计依据，经分析认为，虽然所提供的资料中若干数据欠缺，个别数据有误，但从总体上看，该资料遵守了试验煤样采、制、化规程及国标有关规定，因而煤质资料具有一定的代表性。
因此，我们基本上依据这些资料作为扩建的设计依据，但是考虑到原煤来源和产量的不确定性，设计中将现有的煤质资料与设计实践结合起来进行本选煤厂的设计。
现将原煤的化验结果汇总、处理如下表:
原煤化学分析结果表表1-1-1
煤样
水分
灰分
挥发分
全硫
发热量
胶质层
粘结性
Mad%
Ad%
Vdaf
St,d%
Qgr,dmj/kg，dMJ/kg
Amm
Ymm
指数
毛煤
0.78
35.65
22.46
0.34
25.18
原煤-1.4
0.5
7.21
20.27
0.39
32.27
27.00
12.00
85
原煤大筛分组成见表1-1-2，50～0.5mm浮沉试验表见表1-1-3。
从1-1-2表可以看出，此次大筛分试验共计采样约为5吨，符合选煤厂设计规范标准，从各粒度级含量看，+50mm占14.59%，灰分较总灰分偏高，石含量占5.69%，属于高矸煤。
-50mm原煤各粒级分布不均匀，并且，灰分随粒度的减小而降低说明煤质较脆，-0.50mm级灰分较低，可以看出此煤种矸石不易泥化。
结合考虑此煤炭的筛分组成，数控跳汰工艺，可以最大限度的避免煤炭的过粉碎，保证肥气煤的质量要求。
原煤大筛分组成表表1-1-2
粒级
mm
产物名称
产率
质量
Qgr，d
重量
占全样
筛上累计%
Md
Ad
St，d
MJ/kg
100～
50
手
选
煤
229.10
4062
4.62
0.54
14.06
0.42
29.96
夹矸煤
212.28
4028
8.90
0.91
53.20
0.24
14.36
肝石
282.25
5.69
14.59
0.61
80.29
0.15
4.02
小计
723.63
14.59
51.37
0.26
>50合计
723.63
14.59
51.37
50～25
煤
434.19
8.76
0.71
0.79
38.18
0.26
19.63
25～13
煤
995.44
20.08
0.82
0.71
27.34
0.31
24.52
13～6
煤
599.55
12.09
0.75
0.82
24.40
0.32
25.83
6～3
煤
490.37
9.89
0.79
0.75
18.40
0.36
27.38
3～0.5
煤
1296.66
26.15
1.09
0.79
14.13
0.10
29.22
0.5～0
煤
418.32
8.44
0.79
1.09
13.75
0.10
29.52
50～0合计
4,234.53
85.41
21.61
0.35
毛煤合计
4，958.16
100.00
25.96
0.34
（自然级——破碎级）50-0.5rnm浮沉试验综合报告表
表1-1-3
筛分浮沉
50～0.5mm
产率%
灰分%
密度Kg/L
91.563
27.081
占本级%
占全样%
灰分%
<1.3
7.038
6.140
2.65
1.3～1.4
43.260
37.739
6.32
1.4～1.5
12.354
10.777
11.64
1.5～16
5.128
4.521
22.70
1.6～1.7
3.867
3.373
33.63
1.7～1.8
3.615
3.153
42.77
1.8～2.0
4.595
1.008
52.16
>2.0
20.091
17.527
81.89
合主
100.000
87.239
27.23
煤泥
4.723
4.324
24.12
总计
100.00
91.563
27.08
50-0.5mm级浮沉试验合表表1-1-4
密度级
浮沉物
浮物累计
沉物累计
邻近密度
重量%
灰分%
重量%
灰分%
重量%
灰分%
理论密度
d±0.1
<1.3
7.038
2.65
7.04
2.65
100.00
27.23
1.3
62.943
1.3～14
43.260
6.32
50.30
5.80
92.96
29.09
1.4
69.595
1.4～1.5
12.354
11.64
62.65
6.95
49.70
48.91
1.5
21.949
1.5～1.6
5.182
22.70
67.83
8.16
37.35
61.24
1.6
11.324
1.6～1.7
3.867
33.63
71.70
9.53
32.17
67.44
1.7
9.362
1.7～18
3.615
42.77
75.31
11.13
28.30
72.06
1.8
7.398
1.8～2.0
4.595
52.16
79.91
13.49
24.69
76.35
1.9
55.70
>2.0
20.091
81.89
100.00
27.23
20.09
81.89
合计
100.00
27.23
原煤可选性
根据表1-1-3和图1-1-1，经过计算机软件程序对原煤50～0.5mm级进行理论分选指标的计算分析。
查图1-1-1，如果50～O.5mm级洗精煤灰分<9.50时，理论精煤产率可以达到65%，邻近密度物含量＞15%，可选性为中等选。
通过上述初步分析可知:
从以上煤炭的可选性难易情况可以看出，在生产精煤灰分＜9.00%以上产品时，都属于中等可选煤。
6、投资估算
洗煤厂技改扩建总投资800万元。
其中：
1、厂房及土建工程，预算投资450万元；
2、更换跳汰洗煤设备，概算投资150万元；
3、压滤机100万元；
4、修建应急水池45万元；
5、其他投资55万元。
技改扩建完工后，每年入洗原煤能力能够达到60万吨。
7、主要技术指标
序号
技术保证项
值
单位
1
选煤厂年入洗能力
60
万t/a
2
选煤厂小时入洗能力
120
t/h
3
水耗
24
Kg/t入料原煤
4
絮凝剂耗量
＜2.5
g/t原煤
5
分选效率
＜2.5
Kg/t入料原煤
6
年运行时间
＞5280
H
7
洗水浓度
10
g/l
二、市场分析
2.1产品市场概况及分析
肥气煤是煤炭资源中的稀有品种，主要用做冶金化工的原料，生产焦炭和其它焦化产品，而焦炭主要用来冶炼钢铁，该选煤厂主要面向攀枝花地区客户，其中攀钢为主要用户，其次为圣达焦化厂；攀枝花市504电厂；攀枝花市瑞丰水泥厂；滇西地区水泥厂。
肥气煤市场供需持续趋紧，需求增长幅度高于供给增长幅度是主要原因。
从2010年开始，我国的钢铁和焦炭行业调整增长，导致其对原材料煤炭需求增长大量增加，一度出现需求大于增长的局面，从而煤炭紧缺局面加剧，经过相关的研究，2010年煤炭的缺口是5000万吨肥气煤的缺口在800万吨到1000万吨之间。
肥气煤的价格今年连续上涨，主要有两个原因，一是因山西发生安全事故关闭小煤矿，造成煤炭大量减产，肥气煤的市场供给严重不足，由于打击非法小煤矿力度的增大，这部分小煤矿生产的煤炭将会渐渐消失，肥气煤的产量超常规己经难以为续。
因此，近两三年肥气市场将持续趋紧，直到2010年，煤炭供给至少要增加八千万吨才能达到基本的平衡。
燃料煤主要用做锅炉的原料，发电，生产水泥和其它产品等。
自2010年下半年至2011年第二季度，我国燃煤市场处在逐步复苏、升温阶段，其问虽然部分煤种有供给趋紧的势头，但还不至于影响燃煤用户企业生产。
到2011年4月份，燃煤库存已经压缩到最低限度，市场价格攀升，部分电力企业感觉到燃煤供应不足的危机正在临近，广西省第三季度甚至出现拉闸限电的严重局面。
燃煤市场比较紧张，原因主要是国民经济经济持续增长，与发电企业相关的行业快速发展有关，在中国，电力需求牵动着燃煤的消费量。
综合分析国际国内对燃煤的多种供需因素，2012上半年以来虽然受国际市场影响，华坪县煤炭销量下滑，预计10月份有所回升，预计未来几年我国燃煤生产消费量将以每年6—7%的速度递增。
该洗煤厂的改扩建设将会在一定程度上缓解攀枝花地区燃煤和电煤紧张程度，因而该项目具有广阔的经济效益的社会效益。
2.2市场分析结论
综合分析比较，本选煤厂入洗原料煤属中灰——中高灰，低硫、低磷焦煤，属优质肥气用煤煤种，煤质优良，主要用于煤焦配煤，也可单独炼焦，因此，本选煤厂煤炭产品市场广阔。
通过上述国内外煤炭市场的分析，主要结论如下:
（a）随着我国的经济发展和国际煤炭市场对煤炭需求的进一步增加，煤炭市场上焦煤和电煤的供应将趋于紧张，说明选煤厂的建设是可行的。
（b）随着我国能源政策的引导和环保政策的日益严格，对煤炭的质量要求必将越来越高，原煤经过加工后，市场竞争力将得到明显加强。
三、建设内容和规模
1、建设规模
选煤厂设计生产能力为入洗原煤60万吨/年。
2、产品方案
产品主要有:
肥气低灰洗精煤，洗混煤，中煤，电煤。
3、建设内容
3.1本项目建设内容主要是扩建洗煤厂房、购买安装洗煤设备，主要包括原煤给料车间、主厂房、浓缩车间、脱水车间；精、中煤储煤广场等。
3.1.1土建工程
3.1.2扩建主洗厂房及附属工程
3.1.3扩建精煤广场
3.1.4扩建锥形沉淀池
3.1.5扩建煤泥压滤机车间
四、采用技术工艺路线、技术特点
在今后5-10年内气、焦、肥、瘦精煤市场实际供煤标准将是以十一级、十级、九级、八级为主，产品硫分＜1.0%，并且国内冶炼精煤随着喷吹技术的提高，喷吹数量逐年增长，焦比下降，煤炭需要有逐年递减趋势。
但国际市场随着环保要要求的更加严格，东南亚及欧洲|一些国家将加大对中国煤炭和焦炭的进口，因此，综合分析认为国内外肥气市场供求将趋于平衡，但对产品质量的要求将会越来越严格。
为了扩大企业的竞争力，多元化发展，根据华坪地区煤种煤质的特殊情况及用户的需求，在生产肥气精煤的同时，考虑生产电煤。
所以设计要求，最终精煤产品应以Ad＜10%，Mt＜10%的十级精煤为主，并根据焦炭市场产品需求和供求关系进行调整，电煤产品灰分控制在Ad＜24%。
4.1选煤工艺
4.1.1选煤方法
我国常用的选煤方法主要有跳汰和重介两大类。
1）跳汰选（包括动筛跳汰机）的特点:
入选原煤粒级较宽（0～100mm），对于中等可选的煤较为适宜，其缺点是:
分选精度、精煤回收率较重介选低，厂房体积大，特别是对细粒度级原煤的脱硫效果远不如重介系统。
但是，由于跳汰选煤工艺环节简单，单位成本低，管理及维护方便，对易选煤的分选效果接近重介分选，因此在满足市场需求的前提下，跳汰选煤还是具有较为广阔的发展空间。
特别是，跳汰选煤工艺与重介选煤工艺互为结合，分开独立运行，可以做到优势互补，是近年来主流的发展趋势。
2）重介选：
为选煤界公认的对于原煤适应性较强的一种选煤方法。
其分选精度高、精煤回收率高，日益为用户所接受。
近年来，随着科学技术的进步和发展，重介设备大型化、且更加耐磨，尤其是模块化洗选系统的推广和应用，使得重介系统更加简单实用。
其特点:
系统环节少、自动化程度高、厂房体积小、生产成本低、管理较为简单等。
为目前国内选煤界最为流行的一种选煤方法。
本地区煤种主要是主焦煤、属稀缺煤种，用户相对稳定，采用重介选煤既可以最大限度回收精煤，又能满足用户对灰分、硫分方面的要求。
综上所述，本设计推荐选用跳汰洗选工艺。
4.1.2工艺流程的确定
本选煤厂工艺流程需要进行方案比较的主要有重介选流程的有压入料分边和无压入料分选、原煤脱泥与不脱泥流程。
4.1.2.1
1）50mm—0mm原煤入选料的选择。
有压入料旋流器入料方式，多采用泵送介质和原煤的混合物。
离心泵高速旋转的叶轮对经混料桶浸泡后的煤和研石有较强的撞击破碎作用和泥化作用。
此外肝石在旋流器内，从进入到排出需经过几乎整个旋流器简体长度，运行距离长的多，又进一步加剧泥化程序，兴泉片区煤矿原煤软、易碎，块原煤中的煤易泥化，末原煤中的研石易泥化，这样将导致旋流器内工作介质的高灰非磁性物含量大大增加，引起重介浮液密度、粘度等特性参数的改变，对分选效果将产生十分不利的影响。
无压入料圆筒旋流器在结构上的特点，即重产物排料口与中心和料口相距很近，都处于旋流器简体顶部，重产物从进入旋流器到排出，运行路线很短，可有效地减少肝石泥化时间，对该矿原煤极为有利。
根据以上分析，结合该矿原煤易碎，块原煤中的煤易泥化，原煤中的矸石易泥化，且泥化程度高的特点，本次设计选用无压入料重介旋流器分选。
2）选前不脱泥与脱泥的选择。
选前脱泥的优点是分选精度高、效率高、脱介质效果好。
其缺点是工艺环节增多、工艺布置复杂、原生煤泥的脱除需专门处理，使系统更加复杂。
原煤分选前是否需要脱泥，主要取决于煤泥含量的多少及分选密度的高低，因为煤泥含量的多少对悬浮的稳定有影响，当分选密度较高时，悬浮液中允许的煤泥含量较低，当分选密度较低时，悬浮液中允许的煤泥含量较高，并且低密度分选时应在悬浮液中保持一定的煤泥量才能使悬浮液稳定。
该厂分选密度为1.4%-1.5%，属中密度分选，悬浮准中非磁性物（即煤泥）含量可达40%-50%，该入洗煤泥含量为15.00%左右，经计算在不脱泥的条件下，工作介质的容积浓度为25.33%，能满足分选悬浮液中非磁性物含量的要求。
综上所述，采用无压不脱泥分选方法，可有效地减少工艺环节，简化流程，
并且在计算上也符合不脱泥的规范要求。
根据确定的选煤方法和入洗方式，50mm—0mm原煤选用选前不脱泥无压三产品重介旋流器分边。
4.1.2.20.5mm粒级煤泥的选煤方法确定。
本选煤厂为肥气煤选煤厂，必须对煤泥进行有效分选，因此设计中选用煤泥浮选工艺。
综合以上分析，本次设计推荐的选煤方法为:
数控跳汰式选煤工艺。
4.2工艺流程
工艺流程
4.2.1主厂房工艺描述及工艺布置
主厂房设计和选原煤0.12Mt/a,小时处理能力为100t/h。
主选车间的范围包括工艺系统中的跳汰、浮选、浓缩和压滤等紧密相连且相互影响的4个系统。
4.2.1.1重介选煤工艺
50—0mm原煤不脱泥由无压供给三产品重介旋流器洗选，0.5—0mm煤泥浮选，浮选精煤采用精煤压滤机回收，尾煤浓缩压滤回收。
（1）原煤准备
原煤储煤场经受煤坑下给料机入皮带输送机到筛破楼，经分级筛50mm筛分分级，+50rnm原煤以破碎后与50-0mm原煤混合后进入旋流器分选。
（2）原煤分选
50-0mm原煤直接给入无压三产品旋流器分选，一次性分选出精煤、中煤、矸石三种产品。
精煤产品脱介脱水分级后，块煤直接作为精煤产品，末灯经离心机二次脱水为最终煤产品，混合后再由皮带输送机送至精煤仓。
中煤、矸石分别经脱介脱水后由皮提升机送到中煤仓和矸石仓。
（3）煤泥重介分选
精煤脱介弧形筛筛下的合格介质部分分流至煤泥合格介质桶，用泵打入煤泥重介旋流器进行分选，选出精矿和尾矿，煤泥重介质精矿进入精煤稀介质系统，煤泥重介尾矿进入中煤稀介质系统。
（4）介质回收
合格介质用泵打至无压给料三产品重介旋流器作为分选介质，精煤和中、石干稀介质系统彼此独立，两部分分稀介质分别进入各自的磁选机，选出的磁选精矿返回合格介质桶。
厂内跑、冒、滴、漏的介质收集后，由扫地泵打入中、研稀介系统进行回收处理。
（5）介质补加
补介质采用合格磁铁粉，直接进入原煤合格介质桶。
（6）粗煤泥回收
精煤磁选尾矿由精煤磁选尾矿桶收集后，用泵打至精煤泥振动弧形进行一次脱水分级，振动弧形筛筛上物进入精煤振动筛进行二次脱水分级，其产品作为最终精煤产品，这样充分发挥了重介分选下限低，分选精度高的优势，有效的减少了浮选入料量，同时保证了最终精煤产品水分。
（7）煤泥水处理
根据工艺流程计算，设计选用一台SXJM-8-5压滤机。
煤泥水经搅拌桶加入絮凝剂，进入角锥沉定池，进行沉淀后用泵输入压滤机进行脱水后运入泥煤堆场。
4.2.1.2跳汰选煤工艺
1、原煤准备
原煤储煤场原煤经受煤坑下给料机入皮带输送机到分级筛，经分级筛50mm筛分分级，+50mm原煤经破碎后与50-0mm原煤混合后进入跳汰机分选。
2、跳汰选系统
从毛煤经筛分破碎的原煤，50-0mm原煤进入一台SKT-8（3段10m2）跳汰机，分选出精煤、次精煤、中煤和矸石。
跳汰溢入固定条缝筛和脱水筛脱水，脱水后的50-1mm精煤进入精煤溜槽，然后运到精煤仓，筛下煤泥水进入粗煤泥回收系统，次粗煤、中煤和矸石分别进入各仓。
3、精煤振动筛筛下水经缓冲池后用泵打入振动弧形分选，筛下水入浮选，筛上物进入高频筛水后进入精煤皮带到精煤仓，高频筛筛下水入浮选。
4、浮选系统
精煤磁选尾矿由精煤磁选尾矿桶收集后，用泵打至精煤泥振动弧形进行一次脱水分级，振动弧形筛筛上物进入精煤振动筛进行二次脱水分级，其产品作为最终精煤产品，这样充分发挥了重介分选下限低，分选精度高的优势，有效的减少了浮选入料量，同时保证了最终精煤产品水分。
5、煤泥水浓缩系统
浮煤精矿经消泡池后直接泵入精煤压滤机脱水，然后掺入精煤产品中。
浮选尾矿进入耙式浓缩机，底流用泵打到压滤机脱水。
耙式浓缩机的溢流进入循环水池，循环水池泵打到跳汰机作洗煤用水。
当末巴式浓缩机出现故障或正常检查需要排空时，可通过浓缩池下的放料阀直接放入事故煤泥池。
通过事故池中的返回水泵可随时将池中的煤泥重新给入祀式浓缩机。
4.3工艺流程的计算
流程计算各项指标选取如下:
（1）分选作业的计算。
（2）为确保产品计算的准确、可靠，经计算机辅助优化设计，得出最佳产品质量的产率指标。
根据产品质量要求，所确定的分选密度和可能偏差如下:
分选条件：
重介旋流器可能偏差EP=0.035
次生煤泥率=7%
（3）介筛喷水量
脱水脱介筛喷水量=1.0m3/t。
4.4设备选型
4.4.1设备选型原则
1、选用技术先进、性能可靠、效率高、能耗低，被实践证明行之有效的设备。
2、主要工艺设备均采用国产设备。
4.4.2.不均衡系统的确定
1、洗选系统不均衡系统数K=1.15。
2、悬浮液K=1.25m煤泥，煤泥水系统水量K=1.25，矸石K=1.5。
4.4.3主要工艺设备选型
序号
设备名称
技术特征
选用台数（台〉
备注
1
材料称
ICS-PGL-1000
2
2
原煤分级筛
Z01530
1
3
破碎机
2PCM4050
1
4
数控跳汰机
SKT-8（3段10m2）
2
5
无三产品旋流器
WTMC780/550
l
6
精煤脱介筛
ZK2445
1
7
中煤石脱介筛
ZK2445
1
8
精煤磁选机
lCTN-I021
2
9
中煤石干石磁选机
XCTN-I030
1
10
精煤二次脱水离心脱水机
LL3-9
1
11
煤泥高频筛
GPS1536（筛板无磁性）
1
12
浮选机
SZJW-8-5
13
泥煤压滤机
KXMZG/1500-300
1
14
祀式浓缩机
φ9m-18m
1
15
尾煤压滤机
XMZI500-U/300
l
16
雨水污水收集池
50m3
1
4.5工艺布置
4.5.1地面工艺总布置
选煤厂的主要建筑物有原煤准备车间、原煤储煤场、主厂房、精煤储煤场、煤泥场、转载点。
原煤在原煤准备车间进行预先筛分（Ф50mm）及破碎、检查性手选，块煤破碎后与筛下50-0mm级原煤一起进入胶带输送机运至主厂房。
原煤由皮带送到主厂房后，经刮板运输机给入无压三产品旋流器进行洗选，一段旋流器溢流进入精煤脱介脱水筛（多筛孔），末精煤选入精煤离心机再
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