洗煤工艺设计的改进和优化措施分析

洗煤工艺设计的改进和优化措施分析

郭运江

郭运江

山西兰花科技创业股份有限公司唐安煤矿分公司山西高平048400

摘要：洗煤工艺技术的先进与否直接影响到煤炭的质量和污染物的排放量，因此，需根据市场发展形势改进洗煤工艺，不断创新洗煤工艺技术，以提高煤炭的利用率，减少资源浪费，降低煤炭开采的生产成本，促进煤炭开发企业进一步持续稳定发展为此，煤炭企业相关部门应该重视洗煤工艺的改进，鉴于此，本文对洗煤工艺设计的改进和优化措施进行了分析，以供参考。

关键词：洗煤工艺设计；改进；优化措施

引言

洗煤工艺的科学、合理应用，可以提高煤炭资源的使用率。想要节约煤炭资源，就要从洗煤技术方面入手，不断改善和优化。分析洗煤技术的现状发现，在技术应用中仍存在不少问题。在解决问题的过程中，可以不断优化装置操作流程。妥善处理洗煤所产生的废水、矸石等，不仅可以实现环境保护，还可以减少资源浪费。

1我国煤炭行业现状及影响因素

据统计，我国煤炭资源的使用量占我国资源使用总量的百分之七十左右，并且这个比重在未来一段时间内不会发生较大程度的变动，由此可见，煤炭在我国生产生活的中的重要作用。但是，最近几年我国煤炭行业受到国内外因素的影响，发展速度越来越缓慢。笔者通过对我国煤炭行业发展中出现的问题进行分析，总结出以下几点影响因素：

（1）国际经济不景气，导致我国经济发展速度缓慢，我国工业生产受到严重的冲击，从而影响了煤炭行业的发展。

（2）我国煤炭行业体制机制不健全，不能切实保障煤炭企业的合法权益，导致煤炭企业积极性不高，煤炭企业不能积极主动地进行创新，对煤炭行业的发展产生了很大的影响。

（3）我国煤炭技术缺乏创新，洗煤技术所需成本高、效率低，导致煤炭质量差、缺乏市场竞争力。煤炭企业利润得不到保证，就不能加大技术研发投入，形成恶性循环，导致煤炭行业发展缓慢。

2简要分析洗煤工艺

作为煤炭生产中一个重要的环节，洗煤能够显著提高煤炭的品质。洗煤主要是指利用专门的技术手段，去除原煤中的P、S、H、N等矿物杂质，获得精煤，提高煤炭的热值，减少煤炭资源对生态环境造成的污染。根据不同的生产目标要求和煤炭质量标准，可以将洗煤工艺分为物理洗煤工艺、化学洗煤工艺、微生物脱硫工艺和筛分洗煤工艺。其中，物理洗煤工艺是指破碎、粉碎煤炭之后，从有机相中提取出矿物相。这种洗煤工艺可以去除大部分的灰分、黄铁矿硫等杂质。化学洗煤工艺主要是通过化学反应，把S元素从原煤中分离出来，以提高煤炭的品质。常见的化学洗煤工艺主要有快速热解法、氯解法和生物氧化还原法等。微生物脱硫工艺是利用硫杆菌、硫化叶菌、假单胞菌等处理煤炭资源，以减少SO2的排放量。筛分洗煤工艺是指利用带孔筛面筛分煤炭，然后对原煤进行杂质去除、脱水等处理。

3现有洗煤工艺中存在的问题

3.1洗煤方法不先进

经过许多年的发展，中国煤矿企业虽然已研究并采用了很多种洗煤方法，但是这些方法仍各有缺点，应用效果不佳。同时，洗煤后剩余的水很难处理，排放到环境中会造成污染。此外，有些洗煤方法会腐蚀设备，并且所需要的费用也很高。

3.2洗煤设备操作不当

因为洗煤工艺及洗煤设备很复杂，操作也很复杂，常出现操作不当的情况，所以工作人员要尽可能地去了解设备的性能、使用方法以及操作步骤，做到非常熟悉设备作业与停止步骤，提高操作安全性。图1所示为洗煤机在煤矿系统中的分布图。

图1洗煤机在煤矿系统中的分布图

3.3洗煤的过程不规范

众所周知，在大多数的洗煤过程中，都会有很多硫化物的产生，一旦这些硫化物排放到环境里，将会对环境造成不可逆的影响。目前，我国的一些洗煤技术就存在着类似的问题，相关企业在洗煤过程中，完全忽视对环境的保护，所有的废料都不经过专业的处理，而是直接排放到自然环境中，这些废料中含有的大量有害金属离子，会严重污染环境，如果排放到自然水资源中，那也会影响居民日常的饮用水质量。在整个洗煤的过程中，会浪费大量的水资源，并且洗煤工艺的效率也非常低下。

4洗煤工艺改进措施

4.1不断优化洗煤环节

洗煤是最容易产生污染问题的关键环节，因此，煤炭开采企业应该不断优化洗煤环节，以减少污染物的排放，提高洗煤工作的质量。煤炭开采企业应该根据生产线、洗煤工艺流程等情况，认真分析机械设备和相关装置，及时更换出现问题的机械设备，以提高生产效率，节约生产成本。同时，煤炭开采企业应该加强与其他企业的沟通与交流，借鉴和引进先进的洗煤工艺方法，综合考虑废物、废水处理问题，为洗煤工作的顺利开展提供良好的条件，以提高洗煤工作的效率。

4.2对洗煤系统的科学改造

近些年来，中国政府倡导可持续发挥理念，为了响应政府的号召，各个煤炭企业也都朝着可持续发展的道路靠近，一种洗煤工艺上的表现最为突出，但是，洗煤工艺的转型升级就必须要投入大量的人力，物力和财力，这对现阶段的煤炭企业会造成比较大的资金压力。所以，根据我国现阶段煤炭企业的发展情况，可以先对局部的洗煤过程优化，一步步逐渐改进整个洗煤的流水线。例如，在整个洗煤过程中，可以引进一些国外的先进设备，比如直接浮选和重介旋流器等高级设备，最近这些年，一部分煤炭企业使用了特殊的挖掘生产工艺，大大提高了原煤的产量，但是原煤的品质很低，难以满足市场的需求，这样一来，就需要对原煤进行处理，可以利用搅拌桶，供料泵和高压球磨机等设备，来提高洗煤工艺的效率。

4.3创新研究新技术

对洗煤工艺的创新研究可以通过以下几个方面实现：改进洗煤生产线。努力将现阶段的发展模式朝着集约式的方向推进；新的设备和新兴技术。不断学习先进的技术，引进新的设备，增强自身的研发能力；促使生产流程朝着自动化的方向发展，将生产效率提到最高。

5洗煤工艺设计的优化措施

洗煤工艺优化设计主要针对的是洗煤厂计算机控制系统的模块优化，模块优化包括设备信息管理模块和系统操作控制。下面对各模块功能优化设计进行简要分析。

5.1设备信息管理模块

设备信息管理模块由各种相关数据库组成，为系统管理提供了基础数据支持，具有基本信息查询的功能。数据库中包含所有设备的基础信息，包括生产厂家、设备型号、维修记录等，工作人员可结合实际情况对基本信息进行删除和修改操作。

5.2系统操作控制模块

这一模块是计算机控制系统的关键环节，能够为管理人员提供有效的人机对话视图界面，进行各个模块控制的基本操作。不仅如此，由于系统设置管理员权限，所以，可以限制不同级别人员对系统的控制，规范系统操作的合理性。

值得注意的是，由于洗煤工艺系统算法设计采用的是多态蚁群算法，路径寻优与蚁群之间并不存在关联，因此，在优化洗煤工艺时，需要搜寻蚁群设计各自的信息调控机制，进而实现最优的路径优化效果。

结束语

中国国内煤炭生产量和消费量均十分巨大，煤炭作为中国主要能源之一，在中国经济社会的发展中发挥着重要作用。受国内发展新形势环境的影响，煤炭行业需要采取各种措施提升企业竞争力，而煤炭深加工工艺将成为影响煤炭企业发展的重要因素之一。

参考文献

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（3）燃气锅炉和燃油锅炉的工作时间以采暖期4个月120天计算，每天运转10小时；燃煤锅炉的工作时间以采暖期4个月120天计算，每天24小时连续运转；

（4）价格以2015年7月平均市场价格计算，天然气价格以2.77元/Nm3计，石油价格以0号柴油6.27元/升（约合7.5元/kg）计，标煤价格以0.655元/kg（发热量为6300kcal/kg的水洗煤价格590元/t，折合发热量为7000为7000kcal/kg的标煤价格655元/t）计。

五、冷凝式锅炉的相关规范

2010年8月30日国家质检总局颁布了TSGG0002-2010《锅炉节能技术监督管理规程》，本规程依据《特种设备安全监察条例》、《高耗能特种设备节能监督管理办法》的规定，对锅炉设计、制造、安装、改造、维修和使用等环节的节能工作提出了明确要求，对规范锅炉节能工作具有重要意义。

六、结论

1、燃气锅炉何燃油锅炉的热效率可能超过100%，这是以低位发热量为基数计算的。若以高位发热量重新定义热效率，就不可能超过100%，因此并不违背能量守恒定律。

2、无论哪一种燃料，燃烧生成的烟气中，水蒸气的主要来源为燃料中氢元素与空气中氧反应产物。

3、燃料中碳氢比（C/H）越小，单位燃料燃烧产生的水蒸气量越多。石油和天然气的C/H远比煤的C/H小，因此燃气和燃油锅炉烟气中带走的水蒸气汽化潜热比燃煤锅炉多，回收这些潜热带来的节能潜力大。

4、冷凝式锅炉是在锅炉尾部加装耐酸受热面，把排烟温度降至水露点以下，可回收烟气中大量的汽化潜热，可使燃气或燃油锅炉的热效率提高17%以上，并减轻排烟对大气环境的污染，有明显的经济和社会效益。

参考文献

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作者简介：范家骧，男，1986年生，陕西合阳人，建筑环境与设备工程专业工程师，现主要从事于燃气、供热行业技术管理工作。

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的大环境背景下，东关正街历史街区的保护工作具有不容忽视的发展潜力。

2.区位优势

东关正街历史街区位于汉中市南部汉台区内，处于老城东门外，与其西南侧的西汉三遗址（古汉台、拜将坛、饮马池）毗邻，离市中心仅一步之遥，交通畅达性好。

在将来的发展中，东关正街依靠西汉三遗址现有的品牌效应及邻近的优势，东关正街将作为三遗址旅游产业的一个升级延续，承载汉中的历史传统文化价值。

3.传统院落资源

东关正街历史街区共有3座传统院落被列入汉中市市保护建筑和保护传统民居名录。另外，在现场调研时发现，街区中尚有2座传统院落的保存状况较好，个别单体建筑有保护价值，可以考虑列入之后的保护计划，现在可作为保护建筑对待。

东关正街的传统院落作为保护实体之一，其分布较为集中，规模较大，形式多样，保护现状较好，使街区的整体保护成为可能且具有现实意义，也为今后街区的发展提供了资源潜力。

参考文献

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作者简介：姓名：曹喆，男，天津人，西安建筑科技大学建筑学硕士，西安市建筑设计研究院有限公司工程师。