聚焦国内洗选煤工业发展历程及统计分析
中国是世界上第一大煤炭生产与消费国 ,提高煤炭利用率、合理利用煤炭资源更是vwin德赢网官方下载长期而艰巨的工作任务 。当然选煤是提高煤炭质量必不可少的环节 ,是综合利用资源、节约能源和vwin德赢网官方下载保护的有效途径 ,我国选煤技术并不是很发达 ,起步较晚 ,十一届三中全会以前 ,全国选煤厂建设几乎停滞不前 ,随着全国改革开放的深入发展 ,选煤业也得到了较大的推进 ,面对已经到来的“十二五” ,无论从选煤设备、选煤工艺、选煤人才等方面 ,都将带动中国的选煤工业进入一个世界高峰 。 过滤筛
我国选煤工业起步较晚,50年代才开始建立自己的选煤工业 。近十年来原煤入选量增长速度逐渐接近原煤产量的增长速度 。尽管如此 ,我国原煤入选比例还是主要产煤国家中最低的 ,仅为25.6% 。据初步统计 ,1997年底我国国有重点煤矿有选煤厂223座 ,年入选原煤2.46亿吨 ,占原煤产量的46.8%;地方国有煤矿有选煤厂469座 ,年入选原煤0.82亿吨 ,占原煤产量的23%;乡镇及个体煤矿建有小型选煤车间千处, 年入选原煤不足0.1亿吨 ,占原煤产量的7.1% 。199ne斗式提升机7年全国入选原煤3.38亿吨 ,动力商品煤平均灰分20.49% ,硫分1.02%;炼焦精煤平均灰分9.85% ,硫分0.74%;选后商品煤排出矸石5000万吨,节省铁路运量300亿吨公里,省运费20亿元 。脱除黄vwin德赢网官方下载硫50-70% ,减少SO2排放230万吨 。
1、起步阶垂直提升机段
&矿山破碎设备nbsp; 1978—1990年为选煤发展的起步阶段 。十一届三中全会以前 ,全国选煤厂建设几乎停滞不前 。1976年原煤新增生产能力1729万t ,选煤厂新增生产能力只有60万t;1977年原煤新增生产能力1391万t ,选煤厂新增生产能力只有45万t;1978年矿井新增生产能力1151万t ,选煤厂新增生清理筛产能力150万t 。选煤技术也相当落后 ,主要选煤方法采用跳汰选煤法(占67%) ,而重介质选煤法只占17% 。
(1微型振动电机)建国前期
建国前我国仅有10座选煤厂 ,入洗能力1365万吨/年 ,入洗原煤量200万吨 ,生产炼焦精煤67.5万吨/年 。采用跳汰、溜洗槽工艺 。板式输送机具体选煤厂见表1:
(2)20世纪输送机50~60年代
1956年以前 ,中国的选煤厂大多由英国、日本、前苏联、波兰等国设计或合作设计建设 ,如林西、滴道、双鸭山、马头、株洲、太原等选煤厂 。其中望峰岗选煤厂是由苏联政府援建 ,以提高精煤入洗率 ,提供优质工业用煤 。1956 年10月3日工程破土动工 ,1958 年12月20日建成投产 。选煤厂系我国第一个五年计划中156 项重点工程之一 ,是华东地区大型矿区选煤厂 。设计年入洗原煤100 万吨 ,每小时处理量238 吨 。生产工艺为跳汰浮选联合流程 ,从原煤入厂到产品外运全部机械化和自动化作业 。主要产品有洗精煤、洗混煤、煤泥和洗矸等 ,供应钢铁、焦化、发电、化肥、建材等行业 ,作为冶炼动力和生活用煤 。1958 ~1990 年底 ,共入洗原提升设备煤4561949 吨 ,洗精煤29931562 吨 ,创总产值117407 万元 ,上缴利润17881.34 万元 。
选煤厂机电设备在籍1428 台 ,在用871 台 ,装机容量8667.3 千瓦 。自建厂以来 ,对工艺流程和机械设备共进行了410 项技术革新和技术改造 。重点项目有:矿用碎石机脱水设备更新换代;将原磨损快 ,噪音大 ,材料费用高的刮板机全部改为运转平稳 ,维修量小的锚链机;1960 年建成一个钢筋混凝土结构的煤泥沉淀池 。针对生产中煤泥量大 ,精煤流失多的缺点 ,1965 年设计安装4组6 AM - 28 搅拌式浮选机 。为扩大浮选生产能力 ,1976 年采用并改进国内先进技术 ,兴建一座浮选车间 ,其设备系( ZIM - 4 )5组浮选机 ,投产后 ,年增产精煤10万吨 ,浮选精煤灰分在11~13%之间 ,年增收500 万元 。1982 年浮选工艺参数自动控制系统研试成功 。是年9月通过鉴定 ,获煤炭部技术进步一等奖 ,国家三等奖 。1984 年9月实现全厂浮选自动化 。
以上是望峰岗选煤厂的发展过程 ,除了从原苏联引进望峰岗选煤厂外 ,当时还引进了双鸭山选煤厂、峰峰马头选煤厂、鹤岗管式螺旋输送机兴安矿选煤厂;从波兰引进了湖南株洲选煤厂、山西太原选煤厂 。见表2 。
1956年中国成立了第一个选煤专业设计院——平顶山选煤设计研究院 ,部分煤矿设计院也相继设立了选煤设计研究机构 ,从此我国的选煤设计研究呈现了全面快速发展态势 ,取得了震动喂料机丰硕成果 。
1959年12月26日 ,我国第一座自行设计、施工建设的大型选煤厂——邯郸选煤厂建成投产 ,从而结束了我国不能自己设计选煤空气输送斜槽厂的历史 。邯郸选煤厂设计能力为1.5Mt/a ,采用跳汰、浮选工艺 。主要分选设备采用8平方米立式风阀、水泥机体跳汰机和槽体容积2.5立方米的浮选机 。后经多次技术改造 ,目前该厂已成为一座现代化的炼焦煤选煤厂 。2004年改造前一直使用LL3–9型过滤式刮刀卸料离心机 ,改造后采用了澳大利亚VM–1400–2KB型卧式振动卸料离心机 。
(3)20气旋筛世纪60~70年代
20世纪60~70年代中国从波兰引进10套选煤料仓破拱厂的成套设备 。见表3 。
1970年 ,我国自行设计了第一座重介–浮选工艺的选煤厂——平顶山田庄选煤厂 ,设计能力270万吨/年 。选煤工艺采用分级入选 ,分级粒度13mm ,大于13mm块煤采用2.6m重介斜轮分选 ,13-0.5mm末煤采用直径500mm重介旋流器分选 ,小于0.5mm煤泥采用4立方米浮选机分选 。该选煤厂的机械电气设备全部为国产 ,采用的新设备多达36种 ,如30平方米共振筛 ,直径30m浓缩机 ,WLC-800离心机等 ,其中大部分经生产时间证明是成功的 ,对提升我国选煤技术水平起到了积极的推动作用 。受当时设备材料等限制 ,工艺系统介质消耗高 ,设备故障率高 ,管道磨损严重 ,经过多年的实践摸索和技术改造 ,田庄选煤厂为我国重介选煤的发展积累了丰富的经验 。
到1971年全国选煤厂共有69座 ,总设计处理能力7067万吨/年 ,其中 ,炼焦煤选煤厂59座 ,处理能力5767万吨/年 ,动力煤选煤厂10座 ,处理能力1300万吨/年 ,入洗原煤7908万吨 ,入洗比率20.1% ,其中:跳汰74%、重介20%、浮选5%、溜洗槽1% 。
(4)80年代~90年代
80年代我国采用国产选煤设备自行设计了一批采用跳汰-浮选工艺的年处理能力180万吨/年的炼焦煤选煤厂 ,淮北芦岭选煤厂 ,1981 年 7 月建成投产 ,设计生产能力为年入洗原煤 180 万吨 。入洗芦岭煤矿生产的原煤 ,属低硫、低磷、中灰气煤 ,为中等易选煤 。采用原煤不分级跳汰和煤泥直接浮选的联合工艺洗煤法 ,洗选粒限50-0 毫米 。主要产品有洗混煤、精煤、尾矿 ,其中精煤10 级出口日本 。1982年建成江苏大屯选煤厂 ,1985年设计邢台东庞、平顶山八矿、七台河桃山选煤厂;同期还建设淮南潘一(1986年)、兖州鲍店(1985年)等年处理300万吨的大型炼焦煤选煤厂和平顶山一矿选煤厂(3.4Mt/年)、阳泉一矿、三矿等动力煤选煤厂 。
到1990年 ,全国选煤厂总数198座 ,入选原煤能力25467万吨 ,其中 ,炼焦煤选煤厂114座 ,入选能力15270万吨/年 ,入选量12677万吨;动力煤选煤厂84座 ,入选能力10166万吨/年 ,入选量6411万吨 ,入洗率17.7% 。
2、快速发展阶段
从1990—2000年 ,随着全国改革开放的深入发展 ,我国经济体制从计划经济进入市场经济 ,选煤业迎来了快速发展阶段 。选煤厂生产能力大增 ,体制和技术有所创新 ,效益显著 。
到2000年全国选煤厂总数1584座(含地方小型厂) ,入选能力52199万吨 , 其中 ,国有重点煤矿选煤厂237座 ,入选能力36478万吨/年 ,占69.9% 。地方煤矿选煤厂1347座 ,入选能力15721万吨/年 ,占30.1% 。从2000年以后我国投产了31座年处理能力超过500万吨的大型动力煤选煤厂 ,中国动力煤选煤厂进入高速发展的快车道 。
选煤业快速发展的主要推动力是:
(1)钢铁工业的发展 ,推动选煤业发展 。10a间 ,我国生铁产量由1990年的6238万t增长至2000年的13101万t ,生铁产量的发展拉动了焦炭产量的增长 ,从7238万t增加到12184万t ,而焦炭生产的增长又促使炼焦用精煤的大幅增加 ,从8552万t增加到14293万t ,增长了67% 。
为了降低炼铁成本 ,减少炼铁焦比 ,节约炼焦煤资源 ,高炉喷吹煤得到了较快发展 ,选煤厂大力发展喷吹煤的洗选 ,开始只是用无烟煤生产喷吹煤 ,以后又逐步用贫煤、贫瘦煤等烟煤生产喷吹煤 ,扩大了选煤范围 。
(2)煤炭工业为了提高企业经济效益 ,解困脱贫 ,扭亏增盈 ,推动了选煤的发展 。在煤炭行业 ,首先是放开炼焦精煤价格 ,由市场供需关系定价格 ,因此统配煤矿扩大了炼焦精煤的生产和洗选 ,继而地方、乡镇煤矿纷纷建设选煤厂 ,改变了只产原煤不生产精煤的状况 ,提高了企业的收入 。
(3)煤炭出口促进了选煤的发展 。国家为了鼓励煤炭出口 ,出台了出口煤的优惠政策 ,刺激了动力煤洗选 。在出口煤基地建设了大批动力煤选煤厂 ,以提高煤炭质量 ,提高我国出口煤在国际市场的竞争力 。1990年我国出口煤量为1729万t ,到2000年已达5597万t 。
(4)煤炭经济体制发生变化 ,促进了煤炭洗选的发展 。在此期间 ,由于国家需要煤炭 ,地方煤矿和乡镇煤矿如雨后春笋般发展起来 ,它们在选煤业所占的比例大大提高 。到2000年全国选煤厂有1584座 ,入选能力52199万t/a ,其中国有重点煤矿选煤厂237座 ,入选能力36478万t/a ,占69.9% ,地方和乡镇煤矿选煤厂1347座 。入选能力15721万t/a ,占30.1% 。
这个阶段 ,选煤工业在消化吸收国外先进技术的基础上 ,加快国产化步伐 ,坚持技术创新 ,研制出一批具有自主创新知识产权的工艺和设备 ,比较突出的有大直径三产品重介质旋流器选煤工艺和设备、大面积加压过滤机、快开式隔膜压滤机、干法选煤成套设备、动筛式跳汰机、大面积强力振动筛等 ,这些设备已在选煤厂中广泛推广使用 。在选煤厂建筑设计上改变了传统的混凝土、砖结构的厂房 ,大胆采用装配式钢结构厂房和彩色围护板 ,大大加快了建设速度 ,缩减了厂房体积 ,也引进了一部分装配式的模块选煤厂 。
生产管理方面 ,在全国全面推行了煤泥厂内回收、洗水闭路循环、建设质量标准化和创建优质高效现代化选煤厂活动 ,颁布了《选煤厂安全规程》及有关规章制度 。
3、大发展阶段
2001—2009年 ,我国加快了工业化和城镇化的步伐 ,以煤炭为主的能源生产和消费迅速增加 ,给资源和vwin德赢网官方下载带来极大的压力 ,国家把节约能源和保护vwin德赢网官方下载作为基本国策 。选煤作为提高煤炭质量和利用效率、减少运输、降低能耗和燃煤污染物排放的重要手段 ,是洁净煤技术的基础和前提 ,因此 ,选煤进入了大发展的时期 。
推动这一时期选煤大发展的动力 ,一方面是钢铁工业的迅猛发展 ,要求煤炭工业提供大量的炼焦精煤 ,促使炼焦煤洗选的快速发展;另一方面是国家抓大气污染防治和抓污染物排放的总量控制 ,各地纷纷出台了煤炭灰分、硫分最高含量的控制标准 ,促进了动力煤洗选的大发展 。
从2000年到2007年 ,选煤厂的入选原煤能力由52199万t/a增加到125000万t/a 。平均每年增加选煤能力约1亿t ,2001年开始 ,我国建设了大批5.0Mt/a以上大型动力煤选煤厂(见表5 ) ,这样的发展速度在世界上是独一无二的 。
到2009年全国选煤厂总数约1700座 ,入选能力145000万吨/年 ,入选率约48.8% ,年入选能力递增超过1亿吨 ,是当前世界第一选煤大国 。
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