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云南后所洗煤厂煤泥烘干项目分析
  

云南后所选煤厂煤泥烘干项目概况分析

云南后所煤矿选煤厂是上个世纪80年代初建成投产的一座设计处理能力为45万吨/年的矿井型炼焦煤选煤厂,经过不断的技术改造和扩建,目前处理能力已达90万吨/年。工艺流程采用重介、浮选、浮选精矿过滤压滤、尾矿压滤联合流程。煤源为矿内两大井口采煤、附近小窑来煤以及贵州部分小窑煤。随着矿井开采服务年限的延长,后所矿煤炭资源已逐渐枯竭。因此,今后煤炭主要以外购小窑煤为主。如何合理利用有限的煤炭资源,尤其是解压好浮选尾煤的出路,使其变废为宝,成为企业新的经济增长点,是后所煤矿选煤厂目前亟待解决的问题之一。

一、煤泥量分析

湿法选煤生产中伴随着大量的原生煤泥和次生煤泥。因此煤泥水处理工作一直是选煤厂生产技术管理的重中之重。该厂多年来的生产实践表明,井下机械化采煤逐渐取代炮采,在采煤过程中产生大量的粉煤,煤泥含量较高,使入选煤泥含量呈逐年上升趋势,这些变化给煤炭洗选加工带来了较大难题。

经全电子汽车衡计量,浮选尾煤滤饼2003年为76181吨,2004年为93045吨。经赛化SH型核子秤计量,全年入选原料煤2003年为775379吨,其中小窑煤233910吨,后所矿煤541468吨。小窑煤与后所矿煤的入洗比例为30.17:69.83;煤泥量为入洗原煤量的9.83%;2004年全年入洗原料煤为885542吨,其中小窑煤272631吨、后所矿煤612911吨,小窑煤与后所矿煤的入洗比例为30.79:69.21;煤泥量为入洗原煤量的10.51%. 2004年比2003年多入洗原料煤110163吨,煤泥量净增16864吨,上升了0.68%。上述煤泥量仅为过磅计量统计数,而且带浓缩机的底流、防尘水、卫生水以及其它异常条件下的事故放水等未做统计,若加上这些煤泥量,每年的煤泥量均在9万吨以上;同时随着小窑煤入洗比例的不断增大,尤其是完全入洗小窑煤后,煤泥量将达10-12万吨。


二、煤泥烘干的必要性及意义


1、研究煤泥烘干的必要性

随着选煤厂“煤泥厂内回收,洗水闭路循环”方针的贯彻实施,该厂采用压滤机回收煤泥,并作为煤泥水处理的最后把关设备,从而实现洗水闭路循环,然而,压滤机回收的煤泥滤饼粒度细、水分高、粘度大,难于通过储装运系统外销,造成煤泥滤饼大量积存而露天堆放(该厂作为废弃物,用汽车运往矸石山露天堆放),遇水流失,遇风飞扬,不仅浪费资源,而且造成严重的环境污染,为从根本上改变上述问题,对压滤煤泥滤饼实施干燥技术并回收利用,是选煤厂应当认真研究的课题。

2、 煤泥烘干的意义

煤泥烘干可将压滤机回收的细粒煤泥滤饼处理成粒度≤13mm,水分≤13%的产品,使之增值为商品动力煤,可以单独销售或与中煤(混煤)掺配外销,到达高效益、大批量回收煤泥的目的,最终完善选煤工艺系统、实现山洗水闭路循环到煤泥全部回收利用的二次飞跃,该技术的实施具有明显的经济效益。社会效益及环境效益。

⑴将选煤厂生产的煤泥(选煤废弃物)产品调整为商品动力煤,可与原煤或中煤(混煤)参配销售,使煤泥由副产品价格增值为商品动力煤价格,成为企业新的经济增长点。
⑵解决因季节变化使煤泥销售不畅,或处置困难而影响生产的被动局面。
⑶可最终完善选煤厂洗选工艺,实现由洗水闭路循环到煤泥全部回收利用的二次飞跃,解决煤泥产品露天堆放而造成矿区环境“遇水流失、遇风飞扬”的二次污染问题,环境效益显著。
⑷从环境保护的角度,将过去的废弃物加以回收利用,,可减少废弃物占地面积,减少企业排污费,从而增加企业经济效益。


三、 主要工艺设备、流程和指标

后所煤矿选煤厂在对煤泥进行充分分析、论证的基础上,由对一些选煤厂烘干工艺的使用情况、效果进行了认真细致的考察调研,决定实施煤泥烘干工艺技术改造。

1 主要设备
该工艺主要采用MGT型滚筒干燥机、配套RML型热风炉以及除尘器等系统设备。下面就滚筒干燥机对煤泥的烘干过程、除尘器选择及废气净化过程进行阐述。

1.1 MGT型滚筒烘干设备的结构和工作原理
MGT型滚筒烘干设备是专门针对煤泥滤饼开发研制而成的:设计充分考虑了干燥入料的性质,针对压滤煤泥滤饼粒度细、水分高、粘性大的特点,在筒体内部结构上做了特殊设计,不仅提高了热效率,而且有效避免了煤泥在干燥机内的粘连和过干燥现象。其结构特点是沿轴间分六个区间:第一区间为大倾角导料板,第二区间为倾斜扬料板,第三区间为活动蓖条式 板,第四区间为带清扫装置的装置的圆弧形扬料板,第五区间为带有自动清扫装置的圆弧形蓖条式扬料板,第六区间无扬料板,以控制粉尘飞扬。 其工作原理是:煤泥由螺旋推进器推入滚筒干燥机后,大倾角导料板(即第一区间)将给入筒体内的湿煤泥迅速导向倾斜扬料板(即第二区间),并随滚筒的转动和自身的倾斜度,物料被从筒底提志筒顶而落下,形成“料幕”,高温烟气从中穿过,使湿煤泥预热并蒸发部分水分,当物料被重复几次提起、洒落后,移动到活动蓖条式 板段(即第三区间)。预热过的蓖条式 板夹带物料又重复多次提起洒落,与物料形成传导和对流质热交换:当物料移动到带清扫装置的圆弧形扬料板(即第五区间)时,一部分物料已经干燥便从扬料板蓖条的间隙漏下,不再参与提升,而另一部分未干的物料仍然留在扬料板区(即第六区间)时,与烟气基本完全质热交换,成为干后产品、烟气成为废气。为减少扬尘,第六区间不设扬料板,使物料滑落至排料箱,完成整个烘干过程。

1.2 除尘器选择
除尘系统兼并了产品的回收和干燥废气的净化、采用三道除尘:第一、二道除尘分别采用重力沉降室和旋风除尘器,主要回收废气中的粗颗粒产品。其中重力沉降室同时兼有排料箱的作用;第三道除尘作用是废气净化。
废气净化有两种方案:温式除尘器、布袋除尘器。考虑到现场场地狭窄、工艺设备布置紧凑和投资等方面的因素,故采用 法除尘,选用一台冲击浴湿式过滤除尘器作为废气净化排放的把关设备,为防止净化后的废气携带黑水,在除尘器内加了两道脱水装置。

2、工艺流程
煤泥干燥工艺流程(见图1):湿煤泥滤饼经出料刮板机给入密封刮板机后进滚筒烘干机,干燥后的煤泥产品由密封刮板排料机转载后进入产品胶带运输机送至产品仓待销。气体流程为冷空气经鼓风机进入热风炉,产生的热烟气进入滚筒干燥机,与湿煤泥滤饼完成质热交换后,尾气经旋风除尘器、引风机、湿式除尘器、烟囱排至大气,湿式除尘器内的水及水雾层分别捕集和吸附含尘气流中的粗细颗粒后变成污水进集水池;集水池下设两台泵,一台打溢流供湿式除尘器循环用水,一台打底流至浓缩机。

四、操作及监控系统

该系统由一台CCK-III型测控操作台监控煤泥的水分,并以该工艺的监测与调节手段,实现和控制好干燥介质的进出口温度,才能满足最终产品的水分指标在13%以内,此外,引风机、除尘器等废气净化系统正常与否,是排放尾气浓度、黑度能否满足环保指标要求的关键环节。

五、经济效益

后所煤矿选煤厂每年约有10~12万吨煤泥进入烘干系统,干后产品水分为13%,干燥后煤泥产量为8~9.6万吨,价格按50元/吨计,销售收入400余万元,扣除成本,年创效益200余万元。

六、绪语

煤泥烘干是选煤工艺的延续和完善,后所煤矿选煤厂通过对浮选尾煤滤饼实施烘干工艺技术。使其成为商品动力煤掺配销售或单独销售,这不仅能变废为宝,增加企业经济效益,而且能减少废弃物占地面积,解决煤泥产品对矿区环境所造成的二次污染问题,同时,后所煤矿选煤厂通过煤泥干燥技术的有效实践,也为云南其他选煤厂浮选煤泥的处理提供了一种新的方式

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