选煤厂设计
前五章：
选煤厂设计主要目的:
有计划地解决新建厂或扩建厂的建筑、设备安装和进行生产时所需要的原材料供应、劳动力配备等一系列重大问题，并给出保证投产后可能达到的最佳技术经济指标。
选煤厂的分类方法
根据处理原煤性质和用途不同：炼焦煤选煤厂，动力煤选煤厂，炼焦煤和动力煤兼选的选煤厂，筛选厂（只要求粒度分级）
根据处于采矿，冶炼，化工等工业场地的地理位置和原煤来源的不同分为：矿井选煤厂，群矿选煤厂，矿区选煤厂，中心选煤厂，用户选煤厂。
矿井选煤厂 是单独服务于某一矿井的选煤厂厂址位于该矿工业场地内，只选该矿所产毛（原）煤的选煤厂。
它的处理能力，年工作日数，日工作班数等工作制度一般应与矿井相同。 选煤厂的一些附属设施如机修、供暖、供电以及行政管理和职工生活福利设施尽可能与矿井共用。在考虑大型选煤厂的建设时，应首先考虑建设此类型的选煤厂。
群矿选煤厂 是同时服务于产量较小的几个矿井，一般处理几个矿井的煤质相近的毛煤和原煤。其厂址设在几个矿井中产量最大的一个矿井的地面工业场地上。附属设施与公共福利设施尽可能与该矿井共用。
矿区选煤厂 同时服务于几个矿井，入选矿区内几个矿井原煤的大型选煤厂。 它与上述两种选煤厂不同之处在于：
厂址位于本矿范围内与几个矿井有联系的单独的工业场地上；
通常位于几个矿井所产原煤的运输流向的交点上，入选若干矿井的来煤； 它有独立的辅助车间、生活福利设施及铁路运输线。
中心选煤厂中心选煤厂设在矿区范围外独立的工业场地上，入选多个矿区的来煤，其他特点与矿区选煤厂相同。
用户选煤厂附属某一个用煤企业的一个厂（车间），其行政管理、辅助设施、生活福利等均由所属统一管理。一般附属于钢铁公司、煤气公司及焦化厂，厂址设在这些企业的工业场地上。该类型的选煤厂一般入选多种牌号的外来煤。 选煤厂的厂型及相应处理量
选煤厂的厂型：大型（1.2，1.5，1.8，2.4，3.0，4.0，5.0，6.0以上）中型（0.45，0.6，0.9）小型（<0.3） Mt/年
我国炼焦煤资源特点：
第一，分布不均，山西省炼焦煤储量占全国54.52％，其他储量较多的地区有安徽(8.82％)、山东(5.32％)、贵州(4.23％) 。
第二，煤种比例与需求相比极不协调,气煤储量占炼焦煤储量的46.3％；肥煤占12.5％；焦煤占23.3％；瘦煤占15.9％。
第三，各煤种质量及可选性差别较大。一般强粘结性肥煤和焦煤灰分较高、可选性差。由于受灰分、硫分和可选性的限制，炼焦用煤中可以作为炼焦配煤的不足1/2。而低灰、低硫的优质炼焦用煤则更少。 发电用煤对煤炭质量的要求
发热量：单机容量越大的火力发电厂对燃煤热值的要求也越高。
炼焦用煤的质量指标：灰分，水分，硫分
挥发分： 对供电厂用煤的挥发分（Vdaf）要求一般应在 10％以上。
其中以Vdaf大于20％的较好，Vdaf大于30％ ~ 36％的则更易于燃烧。 燃用褐煤的一些电厂的挥发分（Vdaf）一般都在40％ 以上。
少数燃用无烟煤电厂多用挥发分（Vdaf）介于8％~12％之间年轻无烟煤。
灰分：发电用煤一般以灰分A≤24%为宜，利用劣质煤可放宽到46.00% 全硫：以S≤1.00%为宜，西南地区煤含硫分较高，可到S＞1.00~3.00%。 粒度： 50mm以下各级粒煤或粉煤（<25mm,<13mm,<6mm）。 可磨性：可磨性差，会增大其磨煤电耗， 全水分：烟煤 < 15%，最好 < 10% 。
基本建设：指固定资产的建设，也就是建筑，购置和安装固定资产的活动以及与此相联系的其他工作。是把一定的物资，材料，设备，通过设计，购置，安装和调试等活动转化为固定资产的过程。
基本建设程序：是指建设项目从设想，选择，评估，决策，设计，施工到竣工验收，投入生产，后评价等整个建设过程中各项工作必须遵循的先后次序。
三同时管理制度：指新建，改建，扩建项目和技术改造项目以及区域性开发项目的污染防治设施必须与主体工程同时设计，同时施工，同时投产的制度。
可行性研究：是指在项目投资决策之前，通过对与项目有关的工程，技术，经济等情况进行调查研究分析，对各种方案进行分析论证，并对项目建成后的财务效益，经济效益，社会影响进行预测及评价的决策分析过程。 可行性研究的三个阶段及误差
通常分为：投资机会研究、初步可行性研究、详细可行性研究等3个主要阶段。投资机会研究，其投资和成本的估算，允许误差可达±30％；初步可行性研究，其投资和成本的估算误差约为±20％； 详细可行性研究通常也叫最终可行性研究(简称可行性研究)，其允许误差在±10％以内，它是投资决策前的一个关键步骤。其目的是为投资决策提供依据。 可行性研究报告的作用：
1．建设应行只要依据可行性研究报告进行建设项目评估，只要评估通过后，该项目按照建设需要方可筹措资金和向银行申请贷款。
2．可行性研究报告可作为与建设银行项目有关的单位签定合同，协议的依据。 3．可行性研究报告是进行初步设计的依据。
4.可行性研究报告所使用的资料，可以作为进一步设计，施工所需要资料全面补充的依据。
5.国家根据选煤厂可行性研究报告的项目实施计划，纳入国民经济发展计划。 6.可行性研究报告是想环保部门申请建设的依据，在通过的环境评估之后，方可开展进一步的设计工作。
通用资料是指参与设计的几个专业在不同的程度上参考使用的资料，如包括其他一些专业专用，但对选煤专业仅供参考，而非使用资料。 煤质资料煤质资料是选煤专业工艺设计的基础资料。包括煤层煤样、生产煤样（生产大样）、煤的物理性质和煤的工业分析等。
生产煤样资料生产煤样是生产矿井在地质和生产情况正常的条件下，从各煤层分别采取的煤样，每层采样6~10t。所采的大样能够代表正在开采或将要开采的煤层性质。该样经过筛分、浮沉等试验可获得下列资料：
(a)原煤的物理性质，工业分析和元素分析资料，筛分组成和浮沉组成，大块煤破碎或碎选试验资料，中煤破碎试验资料。 (b)煤泥浮选试验资料。
(c)煤泥沉降和煤泥水澄清试验资料。 (d)矸石泥化性试验资料。 (e)煤岩分析试验资料。
(f)黄铁矿或其它有用伴生、共生矿物回收工艺试验资料。 初步设计的工艺部分包括哪些内容
包括原煤供应情况，性质，生产大样试验结果，原则流程和产品方案的评述，设计流程和指标，设备选型计算，厂房布置和设备配置特点，设备检修，药剂设施，实验室，化验室，技术检查站等辅助设施的设计说明。
初步设计的主要作用：
1．为主管部门或卫国单位（人）提供可供选择比较的方案。
2．为控制基建投资，开展工程项目投资包干，招标承包以及编制基建计划提供依据。
3.为主要设备订货提供依据。
4.为徒弟征购和居民搬迁签订协议，指导和编制施工图设计，开展施工组织设计，施工和生产准备提供依据。 采样条件要求
1）正常地质条件 断层、褶曲、构造变动区、透水区、氧化区、风化区。 2）正常的生产条件 采煤方法、运输机械、工作面管理。 3）采样方法与器具 4）样品来源
煤的工业分析和元素分析
工业分析――水分、灰分、挥发分、固定碳
水分和灰分可大致了解煤中有机质或可燃物的百分含量，挥发分可大致了解煤中挥发分性质，工业分析指标是评价煤质的基本依据。
发热量――判断质量和经济价值的高低的依据。是评价动力煤质量的主要指标，也是动力煤商品评价的依据。 煤中所含主要元素：
――主要 5 种成分，碳、氢、氮、氧、硫。
碳、氢、氧总和点有机质95%以上。随煤化程度增高，碳增高、氢氧减少，氮含较少 1~2%。
有害元素，硫、磷――判定煤中有“害”杂质量指标。
通过这些分析数据可获得煤的工业分类和煤的使用价值。 评价煤质的最基本指标――灰分和硫分 灰分（%）： 特低≤5.00； 低5.01~10.00； 低中10.01~20.00； 中20.01~30.00； 中高30.01~40.00； 高40.01~50.00 硫分（%）： 特低≤0.50； 低 0.51~1.00； 低中 1.01~1.50； 中 1.51~2.00； 中高 2.01~3.00； 高 ＞3.00 煤炭筛分试验的目的：测定煤的粒度组成和各粒级产物的质量特征。（灰分，硫分等）
筛分试验将各粒级分选为煤，夹矸煤，矸石，硫，铁矿四种产品，各粒级分析可
得信息。
煤的各物理性质及用途 煤的密度
煤的真密度在设计计算中用于换算煤体积和重量。 视密度用于煤的埋藏量和破碎燃烧等过程的计算。
煤的堆密度（散密度）计算输送设备的输送量、煤仓和储煤场容量。
原煤 0.85~1.0；精煤 0.8~0.9；中煤 1.2~1.4；矸石 1.6； 煤泥1.2~1.3。
脆度（碎选性）煤的脆度可表征煤被粉碎的难易程度。根据原煤和矸石的脆性差别，通过碎选机械将大块原煤破碎，使煤与矸石分离，代替手选与破碎作业。 煤和矸石泥化 是指煤或矸石浸水后碎散成细泥的现象 泥化程度严重时，破坏全闭路的煤泥水流程，在生产中使循环水粘度迅速增高。
煤的安息角 安息角在计算煤仓、储煤场和矸石堆的堆积容积时，安息角是必要的参数，不同产品的安息角。 原煤 35~40o；精煤 40~45o；中煤 40o；矸石 40o；煤泥（湿）15o。
摩擦角 摩擦角以φ表示，它是确定溜槽角度的必要参数。 煤炭浮沉试验的目的：测定煤炭各密度级的产率和质量。
浮沉资料的作用：评定煤的可选性和分选作业流程计算的依据。
与重选过程有关三个基本物理性质――矿物颗粒的密度、粒度及形状。
预先筛分：混合入选时，需将大于入选上限的那部分原煤进行破碎，破碎前预先将符合入选粒度上限的煤筛除，只将大于入选上限煤进行破碎，这种筛分作业方式称预先筛分。
选择选煤工艺的依据与要求：以原料煤性质，用户对产品的要求，最大产率和最大经济效益等因素为依据，正确确定一个简单高效，合理可行并且满足技术经济要求的工艺流程。
选择选煤工艺遵循的原则： 1，根据原料煤性质采用相适应的具有选进技术和生产可靠的分选方法。2，根据用户的要求能分选出不同质量规格的产品。3，在满足产品质量要求的前提下获得最大精煤产率，同时力求最高的经济效益和社会效益。
选择选煤方法取决要点与应考虑的因素：
选择选煤方法取决要点与应考虑的因素：取决于煤的可选性和产品质量要求，但也要考虑煤的牌号，粒度，地区资源情况，能够获取的设备技术水平及技术上的合理性等其他方面因素。
入选粒度上限由那几个方面相互制约确定：用户要求，入选原煤的性质和分选设备本身能够允许的入料粒度上限。
液循环、净化、回收作业过程
（1）以筛分方式从产品中直接脱除合格悬浮液循环再用（一次脱介和二次脱介浓介段）。
（2）在筛面上加喷水脱出产品上粘附的残余悬浮液成为稀悬浮液。
（3）稀悬浮与从合格悬浮液中分流出的部分悬浮液一起经磁选回收、净化、
脱除泥质物后成为磁铁矿粉，尾矿（煤泥）进入煤泥水处理系统进行处理。 （4）回收、净化、后的磁铁矿粉与新制备的磁铁矿粉共同补加的重介质，共调节工作悬浮液密度用。
煤质资料综合 是将几个煤层或的几个矿井原煤，按照各自的粒度组成和各级的浮沉、组成，经过计算综合成为一个（或两个）入厂原煤的筛分组成和浮沉组成。
煤泥水处理的任务：用浮选或脱水回收的方法使煤泥成为产品，用浓缩，过滤，澄清等方法得到用于生产的循环水。
煤质资料综合的目的：为了掌握综合原理的特性，绘制粒度特性曲线和可选性曲线，进行工艺流程和计算。 工艺流程计算目的
（1）计算出各作业入料和排料的数量和质量。
（2）使工艺流程数质置达到平衡，为绘制数、质量工艺流程图提供依据。 （3）为计算所需各工艺设备的数量提供资料和依据。 （4）为投资概算提供分析的依据。
（5）为投产后的生产技术管理，生产指标分析对比提供参考。 工艺流程计算遵守原则必须遵守数、质量平衡的原则。指进人某作业各种物料数、质量总和应等于该作业排出的各种物料数量、质量总和。 分 选 作 业 计 算目的
1) 在设计新选煤厂时，预测选煤分选效果，判断可能达到的工艺指标。 2) 日常管理与生产过程检查时，判断是否已达到最佳或较好的生产指标。 单位负荷定额是指以某种定量单位计算的设备生产能力，是现场在较长时间的使用过程中统计出来的。 设备选型的任务：
不均衡系数的确定
1）矿井来煤时，井口或受煤仓到原煤仓各设备处理能力应与矿井最大提升能力一致；
2）以标准轨距车辆来煤，当采用受煤坑受煤时，由受煤坑经准备车间到原煤仓的各环节设备选取1.5；采用翻车机或浅受煤糟等方式卸煤和受煤时，原煤仓前各环节的设备能力应与翻车机能力或浅受煤槽的卸煤能力相适应。
（3）在原煤仓以后，对煤流系统的设备采用1.15；矸石系统取1.5；对煤泥水系统、重介悬浮液系统的设备采用1.25。
总平面布置图是表示所设计的选煤厂工业广场上各种生产设施，辅助生产设施和生活设施的相对位置关系的俯视图。 主要生产建（构）筑物
1）受煤车间2）筛分破碎车间（准备车间）3）储煤仓及储煤场4）主厂房（生产车间、洗煤车间、水洗车间）5）装车仓（或装车点）、轨道衡沟及磅房6）浓缩车间及沉淀塔7）煤泥沉淀池（包括澄清水池及水泵房）8）干燥车间9）带式输送机走廊及转载点10）集中水池及泵房11）压滤车间12）生产系统管桥及地沟13）排矸设施 环境危害源
工业废弃物：选煤厂的工业废弃物主要是矸石。煤矸石排放侵占大量土地，间接
选煤厂设计期末考试总结辽工大版本
