淮南礦業(yè)集團(tuán)新莊孜礦選煤廠主廠房(1.5Mta)設(shè)計【含CAD圖紙+文檔】

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開題報告表 專 業(yè)： 班 級： 姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 20xx年6月8日  開題報告 姓 名 專業(yè)班級 指導(dǎo)教師 一、課題的名稱、來源 1.課題名稱 淮南礦業(yè)集團(tuán)新莊孜礦選煤廠主廠房（150萬噸）設(shè)計 2.課題來源 √√√ 生產(chǎn) √√ 科研 √ 教學(xué) √√ 其他 2、 研究意義、研究現(xiàn)狀、研究內(nèi)容、擬采用的研究思路與方法 1. 選煤工藝的研究意義 （1）煤炭在我國能源結(jié)構(gòu)中的地位 專家預(yù)測，在21世紀(jì)前50年內(nèi)，世界能源的發(fā)展趨勢仍將以化石燃料為主。隨著石油、天然氣資源的日漸短缺和潔凈煤技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，煤炭的重要性和地位還會逐漸提升。根據(jù)我國資源狀況和煤炭在能源生產(chǎn)及消費結(jié)構(gòu)中的比例，以煤炭為主體的能源結(jié)構(gòu)在相當(dāng)長一段時間內(nèi)不會改變。 我國能源資源的基本特點是富煤、貧油、少氣，這就決定了煤炭在一次能源中的重要地位。據(jù)介紹，我國煤炭資源總量為5．6萬億噸，其中已探明儲量為1萬億噸，占世界總儲量的11%，而石油僅占2.4%，天然氣僅占1.2%。建國以來，煤炭在全國一次能源生產(chǎn)和消費中的比例長期占70%以上。據(jù)有關(guān)部門預(yù)測，到2005年，全國一次能源生產(chǎn)量為12.3億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，其中煤炭為7.85億噸標(biāo)準(zhǔn)煤(折合11億噸原煤)，仍占63.8%。專家預(yù)測，在本世紀(jì)前30年內(nèi)，煤炭在我國一次能源構(gòu)成中仍將占主體地位。 煤炭是我國最安全、最經(jīng)濟(jì)、最可靠的能源。我國煤炭資源總量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過石油和天然氣資源；隨著高新技術(shù)的推廣應(yīng)用，煤炭生產(chǎn)成本正在并將繼續(xù)降低；潔凈煤技術(shù)已取得重大突破，這都將使煤炭成為廉價、潔凈、可靠的能源。 目前，世界石油價格居高不下，煤炭的成本優(yōu)勢更加明顯。歐佩克要把石油價格穩(wěn)定在每桶25美元到30美元之間，而煤炭通過直接液化制成的成品油成本是每桶15美元左右。 1999年我國石油凈進(jìn)口量為4000萬噸，去年進(jìn)口7000萬噸（花費200億美元以上）。據(jù)預(yù)測，到2020年我國石油供需缺口將更大，全靠進(jìn)口不僅動用大筆外匯，而且受制于人，加大了能源安全供應(yīng)的隱患。因此，以煤炭液化生產(chǎn)的液體燃料和用水煤漿替代石油將是必然的趨勢。從這個意義上講，煤炭在未來我國國民經(jīng)濟(jì)中的地位將更為重要。 （2）煤炭洗選的重要性 1提高煤炭質(zhì)量，減少燃煤污染物排放 煤炭洗選可脫除煤中50%－80％的灰分、30%－40％的全硫（或60%~80%的無機(jī)硫）， 燃用洗選煤可有效減少煙塵、SO2和NOx的排放，入洗1億t動力煤一般可減排60～70萬tSO2，去除矸石16Mt。 　　2提高煤炭利用效率，節(jié)約能源 　　煤炭質(zhì)量提高，將顯著提高煤炭利用效率。一些研究表明：煉焦煤的灰分降低1%，煉鐵的焦炭耗量降低2.66%，煉鐵高爐的利用系數(shù)可提高3.99%；合成氨生產(chǎn)使用洗選的無煙煤可節(jié)煤20%；發(fā)電用煤灰分每增加1%，發(fā)熱量下降200～360J/g,每度電的標(biāo)準(zhǔn)煤耗增加2～5g；工業(yè)鍋爐和窯爐燃用洗選煤，熱效率可提高3%~8%； 　　3優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提高產(chǎn)品競爭能力 　　發(fā)展煤炭洗選有利于煤炭產(chǎn)品由單結(jié)構(gòu)、低質(zhì)量向多品種、高質(zhì)量轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)化。我國煤炭消費的用戶多，對煤炭質(zhì)量和品種的要求不斷提高。有些城市，要求煤炭硫分小于0.5%，灰分小于10%，若不發(fā)展選煤便無法滿足市場要求。 　　4減少運力浪費 　　由于我國的產(chǎn)煤區(qū)多遠(yuǎn)離用煤多的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，煤炭的運量大，運距長，平均煤炭運距約為600公里，煤炭經(jīng)過洗選，可去除大量雜質(zhì)，每入洗100Mt原煤，可節(jié)省運力9600Mt.km。 2.選煤工藝的研究現(xiàn)狀以及發(fā)展方向 （1）工藝流程發(fā)展情況 最近20多年來，我國的選煤業(yè)發(fā)展十分迅速。各種新工藝新設(shè)備層出不窮，以重介旋流器選煤為代表的一系列選煤方法得到了空前的應(yīng)用和發(fā)展。這里挑選有代表性的重介旋流器的發(fā)展來闡述最近多年選煤工藝日新月異的變化。20世紀(jì)80年代，國外基本以跳汰選煤為主，到90年代，重介選選煤比例提升的很快，已超越了跳汰選占據(jù)了第一位的位置。值得注意的是，由于大直徑重介質(zhì)旋流器、有壓給料和無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器和煤泥重介旋流器的出現(xiàn)，重介質(zhì)旋流器選煤工藝得到了空前的使用。由于重介質(zhì)選煤因具有分選精度高、對原煤適應(yīng)性強(qiáng)、易于實現(xiàn)自動化控制等優(yōu)點，已成為選煤工業(yè)發(fā)展的首選技術(shù)。在中國，新建選煤廠和老廠技術(shù)改造也廣泛的應(yīng)用該技術(shù)，工程在“九五”攻關(guān)的努力下，重介選煤成功研究了采用一套介質(zhì)回收凈化系統(tǒng)，實現(xiàn)了８０~０mm原煤分級入選的新工藝和雙供介無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器的技術(shù)。這一技術(shù)使得中國的重介質(zhì)旋流器選煤技術(shù)、裝備水平和自動化程度得到了進(jìn)一步的提高，基本上解決了國際選煤亟待解決的要保持重介質(zhì)選煤高效優(yōu)勢又要要降低投資和加工成本的難點。而重介質(zhì)旋流器選煤技術(shù)在今后的發(fā)展也將更為完善，主要朝著新結(jié)構(gòu)、高效等幾個方面發(fā)展，同時也相信這種工藝也會得到進(jìn)一步的優(yōu)化和創(chuàng)新。 像其它的一些選煤工藝，如跳汰選，由于它的建廠成本和生產(chǎn)成本要比重介選低出30%以上，而且管理和維護(hù)都比較容易，目前仍有很大一部分選煤廠都在使用這種選煤方法；流膜選煤技術(shù)也隨著入洗原煤中的煤泥量的大大的增加而得到了應(yīng)用；浮選，這是當(dāng)前精選細(xì)料煤泥工業(yè)中應(yīng)用最有效、最廣泛的一種方法，相信以后會得到越來越廣泛的重視；干法選煤工藝在我國主要是適應(yīng)那些干旱缺水地區(qū)和那些不適于應(yīng)用水作為介質(zhì)分選的煤種的分選，相信以后隨著西部大開發(fā)的進(jìn)行，這種選煤工藝也會得到進(jìn)一步的發(fā)展使用，這里就簡要的介紹一下。 （2）洗選設(shè)備發(fā)展利用 在我國乃至全世界，選煤設(shè)備最近幾年風(fēng)頭正茂的選煤設(shè)備，毫無疑問是三產(chǎn)品重介旋流器，隨著新一代三產(chǎn)品重介旋流器的研制成功，三產(chǎn)品重介旋流器得到了空前的應(yīng)用。煤炭科學(xué)研究總院唐山分院80年代初研制了3NZX500/350型有壓給料三產(chǎn)品重介旋流器之后，90年代末又研制了3NWZX1200/850型無壓給料三產(chǎn)品重介旋流，之后，又開發(fā)了雙給介無壓給料三產(chǎn)品重介旋流器，其處理能力、分選精度均得到了大幅度的提高。而在其它的方面，跳汰選煤也得到了較大程度的提高，專家們在進(jìn)一步深入研究跳汰分選機(jī)理的同時，通過實踐經(jīng)驗的積累和總結(jié)，對跳汰機(jī)的結(jié)構(gòu)和自動控制方面做了大量的改進(jìn)完善，從而進(jìn)一步提高了跳汰機(jī)的分選效果和智能化控制，但在提高設(shè)備的制造水平、完善檢測手段以及提高智能化控制方面還有許多工作要做。在浮選方面，機(jī)械攪拌式浮選機(jī)一直是我國煤泥浮選的主要設(shè)備，“八五”“九五”期間，煤炭科學(xué)研究總院唐山分院研究開發(fā)的浮選機(jī)XJM-S16型機(jī)械攪拌浮選機(jī)及其系列化產(chǎn)品，具有對煤質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng)、分選效果好、處理能力大、能耗小、操作和維護(hù)方便等優(yōu)點，在全國范圍內(nèi)得到了極大的推廣應(yīng)用，最近兩年，煤炭科學(xué)研究總院唐山分院圍繞完善提高機(jī)械攪拌式浮選機(jī)技術(shù)做了一引起工作并取得了一定的進(jìn)展。濃縮設(shè)備的發(fā)展，為了滿足實際的需要，國內(nèi)外出現(xiàn)了從傳統(tǒng)濃縮機(jī)向深錐濃縮機(jī)以及新型高效濃縮機(jī)的轉(zhuǎn)變，不斷的優(yōu)化結(jié)構(gòu)、性能，類型趨于合理，系列規(guī)格逐漸完善，向著高性能、高處理量和高度自動化方向發(fā)展。當(dāng)然，其它的一些輔助的設(shè)備也得到了較大的發(fā)展，比如破碎機(jī)，皮帶機(jī)等等設(shè)備。 (3)其他方面發(fā)展 選煤技術(shù)的發(fā)展離不開理論的發(fā)展和實踐經(jīng)驗的總結(jié)，不斷出現(xiàn)的新工藝新設(shè)備就是這些發(fā)展的有力證明。煤炭的深度加工技術(shù)的使用和發(fā)展，就是一種就是最大限度地清除其中的無機(jī)礦物，防微降低煤炭的灰分，進(jìn)一步提高煤的使用價值的技術(shù)，這是一種充分發(fā)揮煤炭的效能，更加潔凈地使用煤炭的技術(shù)，可以帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。最近10年，發(fā)展的模塊選煤廠體現(xiàn)了工藝、布置、設(shè)備、結(jié)構(gòu)和自動化水平的完美結(jié)合，取得了非常大的成就。從工藝入手，以生產(chǎn)所需產(chǎn)品為目的，在廠房結(jié)構(gòu)、設(shè)備模塊結(jié)構(gòu)、非標(biāo)設(shè)備和管路等方面應(yīng)用模塊化設(shè)計理念。"1+1"煉焦煤選煤廠模式 工藝取得了創(chuàng)新,唐山國華科技有限公司,采用3GDMC系列無壓給料三產(chǎn)品重介旋流器選煤工藝及設(shè)備、FJC系列煤用噴射式浮選機(jī)和“2+2”模式煤泥水處理流程為主導(dǎo)技術(shù)，輔以國華科技開發(fā)的煤泥重介質(zhì)旋流器和產(chǎn)品脫水、脫介、分級等專利，經(jīng)簡化流程、輔助設(shè)備選優(yōu)、合理布局等技術(shù)集成，開成由一臺三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器、一臺噴射式浮選機(jī)組合的技術(shù)，效益一流，達(dá)到了一級水閉路循環(huán)，實現(xiàn)清水選煤，單系統(tǒng)處理能力最大達(dá)到550T/H的煉焦煤選煤廠模式。這是一咱發(fā)展了的先進(jìn)的技術(shù)。當(dāng)然其它各個方面，也有比較大的發(fā)展，這里就不再贅述。 3.選煤工藝的研究內(nèi)容 根據(jù)安徽理工大學(xué)下達(dá)的畢業(yè)設(shè)計任務(wù)，設(shè)計淮南礦業(yè)集團(tuán)新莊孜礦選煤廠，廠型為150Mt/a的煉焦煤選煤廠，精煤灰分Ad=9.51~10.00%；水分Mt≤13%；-0.5mm粒級煤浮選。 新莊孜礦井位于淮南煤田老區(qū)，淮河北岸，八公山東蔡家洼、錢家湖一帶。西北在李Ⅴ線與李咀孜礦為界，東南至Ⅵ線以南70米與謝家集井田毗鄰。井田走向長，淺部2600m，深部為5600mm，傾斜寬3200mm，開采煤層面積約17.9平方公里。 礦井采區(qū)開拓為前進(jìn)式，區(qū)內(nèi)為應(yīng)退式回采。本礦以炮采為主，生產(chǎn)工作面需要分階段由上而下回采。在46采區(qū)使用綜采，54采區(qū)使用高檔普采。井下礦車運輸，主斜井采用三階段接力膠帶機(jī)運輸該選煤廠設(shè)計能力為150萬噸/年，年工作時間為330天，煤田工作時間為16小時，兩班工作。 新莊孜礦服務(wù)年限為60年。 4.研究思路與方法 （1）選煤方法與限度 由于要求精煤灰分小于10.00%，依據(jù)煤質(zhì)特征及其可選性，確定新莊孜原煤全部入洗，分選下線到零，選煤方法為：50～0.5mm采用三產(chǎn)品重介旋流器，-0.5采用煤泥浮選洗選。 隨著我國自行研發(fā)的各種類型旋流器工藝技術(shù)的日趨成熟，以及澳大利亞先進(jìn)的模塊式重介選煤廠的引進(jìn)使重介旋流器分選工藝不論在簡化工藝環(huán)節(jié)、提高介質(zhì)系統(tǒng)控制水平、易于操作管理方面，還是在減少介耗、電耗降低生產(chǎn)成本方面都有明顯的優(yōu)勢；由于重介旋流器單機(jī)處理能力大、設(shè)備占地面積小、設(shè)備臺數(shù)少等原因，因此建廠投資低于其他選煤廠，這一點國內(nèi)外同行已取得共識。據(jù)英國媒體報道，使用重介旋流器工藝的選煤廠與處理能力相當(dāng)?shù)奶诌x工藝和塊煤重介質(zhì)分選工藝的兩種選煤廠相比較，前者的建廠投資要低25%。 所以，結(jié)合上述兩點，根據(jù)選煤廠設(shè)計規(guī)范、原煤的可選性以及目前選煤技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，該選煤廠采用以無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器為主選設(shè)備的重介質(zhì)選煤方法。它的入料上限可達(dá)70mm，有效分選下限可達(dá)0.3mm 。 （2）工藝流程制定依據(jù) 根據(jù)對原煤篩分試驗資料,浮沉試驗資料分析，原煤可選性為極難選煤，固采用重介系統(tǒng)合理，同時可確定采用三產(chǎn)品旋流器，對于此選擇理由如下： (1) 采用原煤不脫泥混合入選流程, 以無壓三產(chǎn)品旋流器為主選設(shè)備, 對50～0mm 級原煤進(jìn)行三產(chǎn)品分選。其中, + 0.5mm 級原煤可直接分選出合格的精煤、中煤和矸石產(chǎn)品; 同時, 對- 0.5mm 級煤泥進(jìn)行粗選。另外, 介質(zhì)回收系統(tǒng)變以往的雙段濃縮磁選為單段直接磁選, 簡化了流程。 (2) 原煤入料采用無壓給料: ①減少煤的碎化, 克服了粉煤回收率低的問題; ②精煤損失量明顯減少; ③旋流器壓力和操作條件穩(wěn)定; ④降低了噸煤電耗和管道磨損。 (3) 脫介系統(tǒng), 采取加大弧形篩脫介面積等措施, 取消振動脫介篩的合格介質(zhì)段, 實現(xiàn)了脫介篩長度由傳統(tǒng)的6.0 m (4.8 m ) 減到3.6 m 的飛躍, 使脫介系統(tǒng)效率大大提高, 同時也降低了基建投資。 (4) 目前,旋流器已經(jīng)系列化。可根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)采用二、三產(chǎn)品旋流器。由于對煤種的適應(yīng)性強(qiáng)、分選精度高和綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)好等而被廣.泛應(yīng)用。 （3）工藝流程的說明 工藝流程采用三產(chǎn)品旋流器，可確定工藝流程，此流程簡潔明了，是現(xiàn)代化重介選煤廠比較流行的設(shè)計。首先：采用重介減少了大量的煤泥水處理，為后續(xù)環(huán)節(jié)節(jié)省出大量任務(wù)；其次，采用三產(chǎn)品旋流器提高了重介的系統(tǒng)的分選精度，同時節(jié)省了廠房空間，也節(jié)省了磁鐵礦粉的使用；其三，采用這套系統(tǒng)，選用大型的現(xiàn)代化設(shè)備，工藝簡單，設(shè)備少，為管理的操作提供了方面。  三、主要參考文獻(xiàn) [1]李賢國,張榮增.重力選礦原理[M].北京:煤炭工業(yè)出版社.1992 [2]郝鳳印.選煤手冊[M].北京:煤炭工業(yè)出版社.1993 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