煤炭筛选要注意什么
煤炭筛分试验是测定煤炭粒度组成和各粒级质量的一种基本方法。通过筛分试验,可了解各生产煤层的产块率和不同粒级煤的质量特征。所得筛分资料是合理利用煤炭资源,制定煤炭产品质量标准的重要依据。而筛分则是煤炭筛分试验最重要的操作环节,它是采用不同孔径的筛子把煤样按粒度的大小进行分级的方法。理论上,大于筛孔尺寸的煤样应全部留在筛面上;小于筛孔尺寸的煤样则全部透过筛孔落下,进而起到分级的目的。而实际操作中,由于各种因素的影响,常有一些小于筛孔尺寸的颗粒不能正常透筛,另有一些大于筛孔尺寸的颗粒则透筛进入筛下粒级中。这样,势必对筛分效果产生不利影响,降低试验的准确性。筛分效果的好坏受多种因素影响,归纳起来主要有以下4个方面。即:煤样粒度组成、煤样的外在水分和含泥量、筛体的性能及操作者的技能等。
1 煤样粒度组成
煤样中,直径小于3/4筛孔尺寸的颗粒易于透过筛网,我们称其为“易筛粒”;粒度小于筛孔尺寸,但大于3/4孔径的颗粒不易透筛,称为“难筛粒”;直径在1~1.5倍筛孔尺寸的颗粒往往形成料层,紧贴筛网表面,使“难筛粒”不易透过,称“阻筛粒”;而直径大于1.5倍筛孔尺寸的颗粒,由于相互间空隙较大,它们所形成的料层对“易筛粒”和“难筛粒”穿过它去接近筛面的影响不大。显然,煤样中“易筛粒”和直径大于1.5倍筛孔的颗粒含量较多时,筛分速度快、效果好。而“难筛粒”和“阻筛粒”含量增加时,则会降低筛分效率,影响筛分的准确性。遇到这种情况,可减少每次过筛的给料量,使大部分颗粒(特别是难筛粒)能有机会与筛面充分接触,以得到良好的分级效果。也可用增加煤粒在筛面停留时间及增强筛板振动频率(适用于振筛机)等方法来达到分级目的。
2 煤样外在水分和含泥量
煤样中,细粒煤的含水量一般比大颗粒高。外在水分增大时,煤的粘滞性也增加,使细小颗粒附着在较大的颗粒上或使细小颗粒之间互相粘结成团,导致部分小于筛孔尺寸的煤粒不能透筛。有的煤样含有易结团的粘性矿物质,往往粘着在煤粒上或筛网上,使网孔变小,降低了筛分效率。遇到上述情况时,可在筛前预先干燥煤样,降低煤样的粘滞性或在过筛时减少每次入料量并振动筛体,使煤样不易粘连、堵孔。
3 筛分设备
筛分设备主要包括冲孔筛、编网筛、标准网筛和电动振筛机等,它的工艺性能和机械性能对筛分效果有直接的影响。
(1) 筛面的类型和形状
筛面类型分编网筛和冲孔筛,筛孔形状又分圆孔筛和方孔筛。圆孔筛都是冲孔筛,它的筛分精度高,不易磨损,寿命长,但筛面开孔率低,有效透筛面积小,筛分速度慢,产率较低。编网筛都是方孔筛,它的开孔率高,有效透筛面积大,不易堵孔,筛分速度快产率高,但筛网寿命短、易变形,变形后部分筛孔的形状大小将会改变,从而影响筛分精度。而方孔冲孔筛的性能则介于两者之间。因此,在煤样粒度较大,容易对筛面造成损坏时常选用圆孔筛,而煤样粒度较小时则多使用方孔筛进行筛分。
(2) 筛体的倾角及运动状况
人工用手筛筛分时,煤样贴筛面左右移动,筛分速度较慢,劳动强度大,但操作人员可根据实际情况延长或缩短过筛时间,筛分效果易于掌握。
使用振筛机时,煤样在垂直筛板方向振动,并沿筛面坡度下滑,在此过程中完成透筛,由于振动频率较高,因此筛分的速度快、效率高。使用振筛机时要合理调整筛体的运动强度和倾角,筛体振动频率过强,煤样运动速度加快,透筛机会减少,分选不彻底;筛体振动过弱,煤样不能充分散开,也不利于透筛。筛体倾角过大,排料速度快,处理能力强,但筛分不彻底;倾角太小,筛分较完全,但排料慢,处理能力减小,由于煤样过筛时间增加,也会造成部分颗粒的破碎,影响筛分试验中各粒级产率的真实性。通常振筛机倾角调至12.5~17.5°为宜。必要时,可用下列方法检查其是否筛净,以便合理确定机械筛的主要参数(倾角等)。
方法如下:将煤样在要求的筛子过筛后,取部分筛上物复筛,符合下表规定则认为筛净,如果筛下量大于下表规定,则应把本粒级煤样全部复筛。
煤样筛分参数:
筛孔尺寸(mm) 50 25 13 6 3 0.5
入料量(kg/m2) 10 10 5 5 5 5
摇动次数(次) 2 3 6 6 10 20
筛下量(%) <3 <3 <3 <2 <2 <1.5
4 操作者技能
操作者的技术素质在筛分试验中起着关键作用。操作人员应具备扎实的理论知识和丰富的实践经验,能熟练地按国标规定进行正确操作,并根据不同的生产条件,制定相应的试验方案,做到高效合理地利用各项生产资源,把对试验产生不利影响的各种因素降至最低点。
煤炭筛分试验是一项复杂的操作过程,试验煤样少则1~2t,多则十几吨左右,需要多人数日才能完成。而筛分是试验的核心工作,只有切实把握好筛分环节,才能准确反映煤炭的粒度组成及各粒级煤样的质量特征,使试验结果准确可靠。
(摘自:东北亚煤炭交易中心)
电厂使用煤前的处理要参照本厂锅炉的具体分类:
如是循环流化床锅炉,则是在一级输煤皮带上安装电磁铁,吸出原煤内的金属,然后进入滚筛进行筛分,筛分后颗粒小于10mm的直接进入二级皮带,其余大块进破碎机进行破碎至10mm,。然后进入二级皮带,最后由三级皮带送入煤仓,通过给煤机进入炉膛。
如果是煤粉炉则是需要在煤仓进入锅炉之间加入制粉设备--磨煤机,形成煤粉后再送入炉膛。
另外补充下煤炭知识:
第一个指标:水分。
煤中水分分为内在水分、外在水分、结晶水和分解水。
煤中水分过大是,不利于加工、运输等,燃烧时会影响热稳定性和热传导,炼焦时会降低焦产率和延长焦化周期。
现在我们常报的水份指标有:
1、全水份(Mt),是煤中所有内在水份和外在水份的总和,也常用Mar表示。通常规定在8%以下。
2、空气干燥基水份(Mad),指煤炭在空气干燥状态下所含的水份。也可以认为是内在水份,老的国家标准上有称之为“分析基水份”的。
第二个指标:灰分
指煤在燃烧的后留下的残渣。
不是煤中矿物质总和,而是这些矿物质在化学和分解后的残余物。
灰分高,说明煤中可燃成份较低。发热量就低。
同时在精煤炼焦中,灰分高低决定焦炭的灰分。
能常的灰分指标有空气干燥基灰分(Aad)、干燥基灰分(Ad)等。也有用收到基灰分的(Aar)。
第三指标:挥发份(全称为挥发份产率)V
指煤中有机物和部分矿物质加热分解后的产物,不全是煤中固有成分,还有部分是热解产物,所以称挥发份产率。
挥发份大小与煤的变质程度有关,煤炭变质量程度越高,挥发份产率就越低。
在燃烧中,用来确定锅炉的型号在炼焦中,用来确定配煤的比例同时更是汽化和液化的重要指标。
常使用的有空气干燥基挥发份(Vad)、干燥基挥发份(Vd)、干燥无灰基挥发份(Vdaf)和收到基挥发份(Var)。
其中Vdaf是煤炭分类的重要指标之一。
第四个指标:固定碳
不同于元素分析的碳,是根据水分、灰分和挥发份计算出来的。
FC A V M=100
相关公式如下:FCad=100-Mad-Aad-Vad
FCd=100-Ad-Vd
FCdaf=100-Vdaf
第五个指标:全硫St
是煤中的有害元素,包括有机硫、无机硫。1%以下才可用于燃料。部分地区要求在0.6和0.8以下,现在常说的环保煤、绿色能源均指硫份较低的煤。
常用指标有:空气干燥基全硫(St,ad)、干燥基全硫(St.d)及收到基全硫(St,ar)。
由于每进行一次筛分试验都需要投入较多的人力和物力,因而各生产矿井一般只在制定年度计划是才适当地进行采样试验。地质勘探部门有时也做筛分试验,主要是为了新矿井建筛选厂提供基础技术资料。
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如果筛孔尺寸为Φ50mm ,处理量为600t/ h。分级后, <50mm 筛下物由原煤返
回带式输送机运回筛分选矸车间再进行筛分, >50mm筛上物由块煤返回带式输送机运回筛分选矸车间进行手选,二者返回原筛分选矸车间的目的是充分利用原系统,减少投资。
煤的粒度分为单体概念和群体概念, 其中单体颗粒度大小以其占据空间尺寸表示, 球形颗粒直径为可表示粒径, 非球形颗粒以与每边相切的长方体体积表示。
在实际加工中, 粒度一般为群体概念, 以通过某一规格筛孔来度量粒径, 用户可根据自己需求规定通过率和筛分分级。在煤炭洗选中, 对粒度认识既有单颗粒粒径 (堵塞旋流器流口、渣泵泵轮等) , 也有对粒群粒(粒度分布曲线)。
不同煤种其分级要求和洗选方式也不同, 在此将无烟煤、不粘煤、焦煤作为一类, 褐煤作为一类, 它们的粒度分级标准见下表所示 。
不同的应用场合对于商品煤的粒径也有不同要求,一般动力煤对粒径要求最低, 且电厂会配备专用破碎粉碎装置循环流化床锅炉对煤炭粒度要求较高, 范围在8mm~13mm, 超过该范围会造成流化层较难形成。
煤炭市场随着客户需要而变化, 若达不到要求便会失去市场, 直接造成经济损失, 因此从迎合市场考虑, 必须重视煤炭粒度控制问题。
扩展资料:煤炭的分类:
根据国家科委推荐的《中国煤炭分类方案》,我国煤炭分为十大类,一般将瘦煤、焦煤、肥煤、气煤、弱粘结、不粘结、长焰煤等统称为烟煤;贫煤称为半无烟煤;挥发分大于40%的称为褐煤。
无烟煤可用于制造煤气或直接用作燃料,烟煤用于炼焦、配煤、动力锅炉和气化工业;褐煤一般用于气化、液化工业、动力锅炉等。
国标把煤分为三大类,即无烟煤、烟煤和褐煤,共29个小类。无烟煤分为3个小类,数码为01、02、03,数码中的“0”表示无烟煤,个位数表示煤化程度,数字小表示煤化程度高。
烟煤分为12个煤炭类别,24个小类,数码中的十位数(1~4)表示煤化程度,数字小表示煤化程度高;个位数(1~6)表示粘结性,数字大表示粘结性强;褐煤分为2个小类,数码为51、52,数码中的“5”表示褐煤,个位数表示煤化程度,数字小表示煤化程度低。
在各类煤的数码编号中,十位数字代表挥发分的大小,如无烟煤的挥发分最小,十位数字为0,褐煤的挥发分最大,十位数字为5,烟煤的十位数字介于1~4之间,个位数字对烟煤类来说,是表征其粘结性或结焦性好坏。
如个位数字越大,表征其粘结性越强,如个位数字为6的烟煤类,都是胶质层最大厚度Y值大于25mm的肥煤或气肥煤类,个位数为1的烟煤类,都是一些没有粘结性的煤,如贫煤、不粘煤和长烟煤。个位数字为2~5的烟煤,他们的粘结性随着数码的增大而增强
参考资料:
中国知网——煤炭洗选加工中粒度控制问题的优化设计分析、
百度百科——煤炭
煤的工业分析、水分、灰分、挥发分、固定碳、全硫、各形态硫、磷、真相对密度、碳酸盐、煤灰熔融性、苯萃取物产率、元素分析、煤成分、可磨性、粘结指数、着火温度、发热量、筛分试验、挥发份、全硫St、煤的发热量、胶质层最大厚度、粘结指数测定、哈氏可磨指数。
非常规检测项目:胶质层厚度、低温干馏、结渣性、热稳定性、腐植酸产率、抗碎强 度、烟煤相对氧化度等。
分析项目:煤炭水分分析、煤炭灰分分析、煤炭挥发分分析、固定碳分析、煤炭发热量分析、胶质层最大厚度分析、粘结指数分析测定、煤灰熔融性分析测定、哈氏可磨指数分析测定、坩锅膨胀序数分析等。
动力煤的应用范围及对煤质的要求
一、发电用煤
发电用煤量占全国首位,约1/3以上的煤用来发电,1996~1997年的发电耗煤量均在5亿吨以上。 目前平均发电耗煤为标准煤370g/(kW·h)左右。电厂利用煤的热值,把热能转变为电能。发热量是影响电厂技术经济指标的主要因素。电厂设计建厂时,要求有固定的供煤基地,根据不同煤质进行电厂的锅炉设计。一旦建成投产,煤质符合锅炉设计的要求,锅炉效率才能充分发挥。电力部门一般要求煤的发热量(Qnet,ar)大于20.9lMJ/kg(不包括褐煤),可波动5%,粒度为小于25mm末煤或小于50mm混煤,挥发分(Vdaf,大于20%,硫分(St,d)小于1.0%,外在水分(Mt)小于10%,干式除渣灰熔融性软化温度(ST)大于1250℃。煤的发热量的高低,影响到电厂原料煤系统、制粉系统、炉膛容积、烟道、通风量、集尘及排渣等各个环节,直接影响电厂建设投资和生产成本。
二、机车用煤
机车用煤占动力用煤2%左右,年用煤量约2000万吨。蒸汽机车锅炉平均耗煤指标为100kg/(万吨·km)左右,其锅炉构造和燃烧条件要求用块煤,且要求煤易燃和耐燃。锅炉蒸发面积一般为240m2。蒸发量为75kg/(m2·h),平均为50kg/(m2·h),满足此要求机车才能正点运行,当线路不好需要迅速调节火力增加蒸发量。因此对煤的发热量和挥发分要求较高,发热量(Qnet,ar)>23.00MJ/kg,挥发分(Vdaf)大于30%,因炉膛温度较高,故熔融性软化温度(ST)要求大于1350℃。粒度不超过50mm,以50~25mm或25~13mm为最好,含粉(<6mm)越少越好。粉煤易随烟道飞扬或在炉蓖漏掉。据试验,含粉增加1%,损失增加0.4%。硫分应小于1%,否则机车通过长隧道时易引起人员SO2中毒。
三、建材用煤
建材用煤约占动力用煤的l0%以上,年用煤量约1亿吨以上。以水泥用量最大,其次为玻璃、砖、瓦等。砖、瓦,对煤质要求不严,有较低发热量即可。玻璃生产用煤造气作燃料,对煤质要求与化肥用煤类同。在水泥生产过程中,煤不仅作为燃料,而且成为水泥中的一种成分,因此对煤的质量要求严格。回转窑耗煤指标240kg标煤/吨泥左右,多用烟煤,要求灰分稳定在18%~22%、挥发分大于25%的小于25mm级末煤。而立窑耗煤指标220kg/吨水泥,要求用无烟煤块,灰分小于20%,挥发分小于10%。且希望水分小,含硫低,发热量大于20.90MJ/kg。
四、一般工业锅炉用煤
除热电厂及大型供热锅炉外,一般企业及取暖用的工业锅炉型号繁多,数量大且分散。用煤量约占动力煤的30%,年耗煤3亿吨左右。这些锅炉多数为层床燃烧,效率较低,链条炉为75%左右,往复炉及振动炉为65%~70%。工业锅炉根据不同的煤种、灰分、发热量及挥发分进行设计,以层床燃烧为主,煤粉 炉较少。对煤的质量要求较宽,一般灰分小于40%,发热量为14.63~20.90MJ/kg。层床炉有固定炉排和移动炉排,要求粒度小于50mm,以13~50mm块煤最好,小于6mm要求低于35%。小于13mm末煤多用于往复炉及固定炉排的炉子。不同粒度适应不同炉型的锅炉,粒度过大产生不完成燃烧,粒度小易产生漏煤损失。因此烧原煤是很不经济的。含歼多,对锅炉、运行和热效率影响也很大。工业锅炉用煤量大,节能潜力也大,更应做到供需适应,有效利用和节约煤炭。
五、生活用煤
生活用煤的数量也较大,约占燃料用煤的20%,年耗煤约2亿多吨。大多数为直接供民用。城市煤气用煤量也逐年上升。民用煤的质量要求因地而宜。一般民用燃料应使用挥发分低的无烟煤。城市煤气用煤,为获得煤气较高的产量,一般采用挥发分为30%~40%以上的气煤、l/3焦煤、气肥煤或其它挥发分较高的烟煤制气。要求灰分要低,最好用洗后煤。炉型不同对煤的质量和品种的具体要求也不同。另外,采用鲁奇加压气化炉,对煤的质量要求低。外部水分为6%~8%,DT大于l200℃,粒度为50~6mm。使用煤气可长距离输送,避免煤炭和灰碴的往返运输,改善环境卫生,节约煤炭,应不断推广发展。
六、冶金用动力煤
冶金用动力煤主要为烧结和高炉喷吹用无烟煤。其用量不到动力用煤量的1%。年用量小于1000万吨。其中大部分供烧结用,喷吹占20%左右。高炉喷吹是以煤代焦。据计算,喷吹1吨无烟煤粉可代替0.8吨焦炭,折合洗精煤1.2吨。可见以煤代焦是合理利用煤炭资源的发展方向。我国高炉半数以上有喷吹设施,喷吹耗煤量可逐步提高到100kg/t生铁以上。每吨烧结矿石配入无烟煤粉80kg左右。烧结和高炉喷吹用无烟煤,要求灰分小于13%,硫分小于0.80%,磷小于0.02%,水分小于8%,粒度小于25mm。从用户对商品煤的质量要求来看,生产的原煤必需经过加工方可使用,对要求煤质不严的用户,可以筛分分级,对煤质和品种要求严格的用户,必需供应洗选加工的商品煤。
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