鹤壁四矿选煤厂改造说明书.doc

1、鹤壁煤业集团四矿选煤厂技术改造说明书工程规模：1。50Mt/a工程代号：总 经 理： 刘 峰总 工： 梁金刚项 目 经 理： 孙华峰天地科技股份有限公司唐山分公司2005。07前言鹤壁煤业集团东临京广铁路,，汤阴公路从此穿过，铁路、公路交通都十分便利。鹤壁煤业集团四矿选煤厂为矿井型选煤厂，主要入选四矿生产的原煤.原煤牌号为瘦煤,属低硫高发热量煤，发热量高达6000kcal/kg以上,可作为生产特级铸造焦的配焦煤。四矿选煤厂原设计主要生产优质动力煤产品。选煤厂现在处理能力为0.90Mt/a，洗煤工艺为跳汰选煤，煤泥过滤回收。现在主要产品有:冶炼精煤、出口煤、高炉喷吹煤、洗动力煤和块煤。由于目前四

2、矿的煤泥水系统没有浮选,而切处理能力不够，工艺落后、设备陈旧，造成了精煤的巨大损失,严重影响了公司的经济效益，集团公司从目前的煤炭形势和公司的长期发展战略出发,决定对该矿选煤厂进行改造，现根据公司具体要求和实际情况对该选煤厂煤泥水系统和主洗系统加以改造。煤泥水系统改造后满足原煤1。50Mt/a 的入洗量要求。 目 录附录 第一章 四矿选煤厂现状分析第一节 现有工艺目前鹤壁煤业集团四矿选煤厂由准备车间、洗煤车间和浓缩压滤车间组成.生产系统由原煤准备系统、洗煤系统、煤泥水处理系统、仓储系统、和其它辅助系统组成。选煤厂工作制度每年300天生产,每天工作14个小时,两班生产，一班检修。选煤工艺为混合跳

3、汰选，煤泥采用圆盘真空过滤机和尾煤压滤机回收。矿井原煤经准备车间筛分、破碎后由皮带拉入主厂房经跳汰机分选出精煤、中煤和矸石三种产品。矸石经斗提机脱水后直接作为矸石产品，中煤经振动筛、离心脱水机脱水后作为最终中煤产品。精煤经斗子捞坑、振动筛脱水分级，+13mm级直接作精煤产品； 130.5mm级的再经精煤离心机脱水后与+13mm块精煤混合后作最终精煤产品。煤泥水去2台24m浓缩机,浓缩机底流由泵打入圆盘真空过滤机和压滤机脱水后经胶带输送机转运到煤泥厂作为煤泥产品。第二节 存在问题分析 1、煤泥水处理系统过滤效果差、能力不足 判断过滤效果有三个指标：滤饼水分、滤液中的固体含量和过滤机的单位面积处理

4、能力。原有煤泥脱水设备，主要为带式真空过滤机,该设备存在着体积大、过滤面积小、单位处理量低、滤饼水分高等缺点。2、精煤损失严重、存在跑粗现象 根据该厂的实际生产情况,生产过程中的总煤泥量合计达到25，而又由临近相似工艺的三矿选煤厂煤泥可浮性实验报告知:煤泥粒度分布比较均匀,大于0。5mm粒度级物料含量占5，存在跑粗现象。0.250。075mm粒度级的占约60%，比较有利于回收。煤泥灰分在15左右，可见精煤含量较大,又从煤泥分批刮泡实验结果,当精煤灰分为9时，精煤实际产率接近85，可见煤泥中有绝大部分可以回收作为精煤.由于原工艺缺少浮选工艺,煤泥只能作为动力煤销售，极大的影响精煤的产率，更大大影

5、响了选煤厂的经济效益。3、全厂集中控制系统设备落后，自动化程度低。全厂各生产设备的运行状况,不能实现集中控制，质量监测、产品计量手段落后,不能及时掌握产品质量情况进行生产指导确定，不利于选煤厂的生产经营。综上,目前对四矿选煤厂进行技术改造已不容迟缓。第二章 工艺技改说明第一节 改造依据、原则和目标一、改造依据1、鹤壁煤业集团六矿煤质资料（参考）;2、鹤壁煤业集团三选煤厂煤泥可浮性实验报告（参考）；3、鹤壁煤业集团四矿选煤厂真空过滤机房图纸；4、鹤壁煤业集团四矿选煤厂实地考察。二、改造原则根据集团公司的需要及煤质特征和产品要求，以及经济效益的对比，天地科技股份有限公司唐山分公司设计部在充分利用原

6、有厂房的基础上，结合当前先进的工艺流程对鹤壁煤业集团四矿选煤厂进行工艺设备的改造。我们改造的原则：1、充分利用原有建筑，使选煤厂改造后煤泥水系统处理能力满足原煤入洗150万吨/年。2、利用当前选进的工艺及设备,使各项指标达到最优。3、尽可能节约资金，减少不必要的环节，达到高效、节能、环保及优质。4、布局紧凑合理便于操作管理和维修.三、本次技术改造的目标1、增加煤泥水系统的处理能力，立足公司长远发展战略 按选煤厂处理能力1.50Mt/a进行相应煤泥水系统能力设计。经精心研究确定适合四矿选煤厂煤泥水处理系统的工艺流程及各工艺环节的设备选型.2、选煤厂实现洗水闭路循环，达到选煤厂洁净生产,既减少对环

7、境的污染,又合理利用了宝贵的矿产资源，社会效益十分显著。3、增建煤泥浮选系统，提高企业的经济效益 根据临近矿三矿选煤厂煤泥可浮性实验报告和借鉴六矿的煤质资料得知，四矿选煤厂煤种属于瘦煤是优质的炼焦和高炉喷吹原料。本项目增加煤泥浮选系统,将现生产过程中进入煤泥的低灰精煤 回收利用,指标达到精灰分810、水分20%、产率达到浮选入料的80以上。浮选精煤与+0.5mm精煤掺合作为精煤销售，浮选尾煤能够单独运输作为劣质煤处理。大大提高企业的经济效益。3、提高全厂集中控制水平和自动化水平。第二节 工艺流程制定及布置一、工艺确定1粗煤泥回收工艺 根据三矿的煤泥粒度组成分析表中的数据资料可看出，大于0.5m

8、m粒度级物料含量接近5%存在跑粗现象，主洗系统应增加粗煤泥弧形筛进行粗煤泥回收，并减轻浮选压力。2浮选工艺 原生煤泥产率较大为18.50,灰分不高为14。88%。浮沉煤泥2。08%，灰分33。82%。由此可知在洗选过程中矸石有一定的泥化现象.在生产过程中还会产生一定的次生煤泥，根据选煤厂实际生产情况，煤泥总量在25左右，本设计按25%考虑。又根据三矿的煤泥粒度组成分析表中的数据资料可看出，煤泥中粗粒级含量较多，0。025-0.5的含量占约60%，鉴于该选煤厂煤泥量较大，粗粒度级含量较大的特点浮选易选用浮选机回收精煤泥工艺,而不宜选用浮选柱回收系统。浮选精煤脱水后掺入跳汰精煤作为商品精煤考虑到水

9、分要求和处理能力,考虑用加压过滤机处理浮选精煤；浮选尾煤由于水分要求不是十分严格，进行浓缩后考虑新增加压滤机处理。脱水后单独作为产品落地。3。尾煤处理工艺 四矿选煤厂原有两台24m的浓缩机，可以满足技术改造要求；经计算可以满足技术改造要求；因此无需新增浓缩车间设备。浮选尾煤和加压过滤机滤液进入浓缩机浓缩处理。底流进行压滤机压滤,溢流作为循环水回收利用，实现洗水闭路循环。4。改造后煤泥水流程 改造后主洗系统产生的煤泥水进入浮选机浮选,浮选精煤由浮选精矿池打入加压过滤机进行脱水后作为精煤产品，浮选尾煤由浮选尾煤池打入压滤机脱水，滤液回浓缩机进行细泥回收，实现洗水一级闭路循环.根据四矿选煤厂现状和存

10、在的问题，依照公司的要求和改造目标，本设计维持现有原煤准备系统、原煤系统、仓储系统、仅对煤泥水处理系统进行改造。考虑新增粗煤泥回收和浮选系统,改善尾煤处理系统；考虑更换跳汰机,增大主洗系统入洗能力.第三节 设备选型1选型原则A).设备选型以运转可靠、节能高效、性能先进为总原则。B）。主要工艺设备立足于选用国内先进可靠的设备，设备力求大型化，生产作业环节少,自动化程度高。C）. 根据工艺要求，选煤厂采用单系统布置，这就要求主要设备大型化，并具有处理能力大，技术先进、设备高效和可靠性高等特点。设备选型不均衡系数：主要煤流系统取1。15;矸石系统取1.5；煤泥水系统和介质回收系统取1.252.设备选

11、型见设备清册第四章 方案设计说明本次煤泥水系统技改项目方案设计的原则是：1.充分利用真空过滤机房，尽量减少土建改造工程量.对原有厂房局部加高,新增设备的基础进行局部加强。2.充分利用原有设备和基础设施,充分考虑原有总平面布置和生产实际情况.3。局部加高和基础加强尽量采用钢结构,以缩短工期，减少损失.综合考虑各种因素提出两个方案,下面分别就两个方案进行具体说明：1。方案一说明方案一为浮选压滤联合布置方案.浮选和尾煤压滤联合布置在原真空过滤机房,这样布置的特点是充分利用了原厂房的空间，压滤机距离浓缩机也较近，这样又可以减少管路投资和磨损，节省动力，并且结构紧凑,易于管理和操作.但由于原真空过滤机房

12、附近没有煤泥堆放场地,煤泥必须甩向厂区铁路北边,原有皮带走廊只有一根皮带现在考虑用来运输浮选精煤。这样需要增加一条煤泥皮带走廊，结合总平面和原号转载点至号转载点须平行建设一皮带走廊运输煤泥、由于联合厂房距离煤泥堆放场地太远,而且工业广场原有建筑布置会影响新皮带走廊的建设，故建设皮带走廊所须的土建费用较高.本改造充分利用原有两台浓缩机,但由于原有浓缩机相对真空过滤机房较高,浮选尾煤及过滤机压滤机滤液不能自流到浓缩机，所以考虑在联合厂房内建加压过滤机滤液池和浮选尾煤、压滤机滤液池,而对原有的两个地下池分别充分利用为压滤机滤布冲洗池和集水池.具体工艺布置图见所附方案一工艺布置图纸.2.方案二说明方案

13、二则新增压滤车间,仅把浮选车间布置在原真空过滤机房内。这样布置，虽然厂房相对比较分散,给管理和集控带来了不便，但根据实际情况,煤泥需要甩向厂区铁路北边，本方案就是考虑在原厂区铁路北边单独新增压滤车间，省去了重新建设一条皮带走廊的费用和麻烦，原号转载点至号转载点皮带走廊用来运输浮选精煤，也减少了原真空过滤机房加高和改造的费用。不过从浓缩车间到新增浓缩车间需要新增大约200m的管道，管路投资和磨损增加，动力负荷增加.但相对新建一条皮带走廊费用降低很多，也比较容易布置。同样为了充分利用原有两台浓缩机，由于原有浓缩机入料口相对真空过滤机房较高，浮选尾煤及过滤机压滤机滤液不能自流到浓缩机，在改造后的浮选

14、车间内建加压过滤机滤液池和浮选尾煤池，而对原有的两个地下池分别充分利用为压滤机滤布冲洗池和集水池.而在新增压滤车间内设滤液池，滤液根据情况循环水池或回浓缩机进行浓缩以回收细煤泥，实现洗水闭路循环。具体工艺布置图见方案二布置图纸。3。厂房改造说明本改造新增建筑物、构筑物采用钢筋混凝土框架结构，原厂房加高采用局部加固,尽量采用钢筋混凝土结构，局部采用轻钢结构，尽量减少土建投资，又保证整个结构的稳定、牢固。4。 方案一与方案二的比较本改造我们结合我院以前的改造总包项目的经验,经过精心核算得出两个方案的经济比较表如下:案一与方案二经济比较表项目方案一（ 浮选压滤联合布置）方案二（新增压滤机车间、浮选布

15、置在原厂房）(一)（二)土建投资（万元）305.86298.81设备购置费（万元)908.33873。76安装工程费（万元)295。27302。39工程建设其他费用（万元）139。04136。22工程预备费（万元）49。4648。34投资小计（万元）1697。961659。5238.44由上表可见：方案二各项指标均优于方案一，因此我们推荐方案二为原则方案.方案一和方案二的工艺布置见所附图纸。第五章 电 气第一节 供配电本改造供配电系统拟主厂房原有供配电系统基本维持不变，针对本次设计新增设备情况，根据用电负荷统计与估算，新增变电设备和配电设备见下表：新增变配电设备器材一览表设备及安装工程名称型号

16、及规格单位数量节能型变压器S91250KVA 台1高压开关柜XGN10型台1高压电缆YJV-10KV 3x95m50铜排TMY12510kg20低压配电屏GGD2型台16电容补偿屏GGJ2型台2就地检修按钮箱非标台35全塑电缆VV1000V(3x150+1x70）m600全塑电缆VV22-1000V(3x95+1x50)m200全塑电缆VV22-1000V（3x120+1x70)m100全塑电缆VV1000V(3x50+1x25）m600全塑电缆VV-1000V（3x35+1x16)m300全塑电缆VV-1000V(4x6)m1000全塑电缆VV1000V（4x4）m2000全塑电缆VV100

17、0V（4x10）m200控制电缆Kvv-500v(5x1。5）m4000软电缆YC-500V-（3x4+1x2.5）m100电源箱PZ30型台3各型钢材t2第二节 自动控制一、集中控制本改造考虑全厂设备实行集中控制（概算按煤泥水系统实现集控核算）. 全厂设备集中控制系统由上位监控系统和全厂集控系统组成.设置灰分测量系统对入选原煤和成品煤中的灰分进行检测，测量采取在线非接触式，无需取样，能连续快速测量灰分含量，测量传感器不会结料，不会产生机械磨损1.上位监控系统上位监控系统由计算机监控管理站、集控调度控制台、无缝拼接电视墙组成。上位监控系统均设在选煤厂主厂房集控室。计算机监控管理站系统配置2套计

18、算机监控管理站,设在调度室。它们既是管理网的工作站，又是PLC监控系统的上位机。每套计算机监控管理站含工控机、大屏幕CRT打印机、不间断电源各1台,2台工控机的配置完全相同,组成同时工作的热备系统。平时,可1台作为操作员站工作于监控方式，另1台作为工程师站工作于管理方式，也可2台都工作于监控方式.2套计算机监控管理站均可实现对全厂的工艺设备的监控。工作于Window 2000平台，完成所需的图形监控、动态图形显示、历史数据采集、状态趋势图、自诊断报警等诸多功能。集控调度控制台在调度室内设置一个集控调度控制台.控制台台面上设置两台大屏幕彩显、两台打印机、工控机及相应的辅助设备均置于台内。模拟盘采

19、用6*2。3高亮度新型模拟盘。2.全厂集控系统 集控系统由PLC主机及3个远程分站组成。远程分站分别放置在各个配电室内，PLC系统选用欧姆龙CS1D大型系列产品.所有动力设备的操作均通过PLC进行，PLC系统采用双CPU热备,通讯线路热备，上位机热备及网路热备方式。a集中控制系统功能生产集中控制系统有两种控制操作方式。即：控制室集中控制操作和现场单机就地操作方式控制室集中操作方式是本系统的主要操作方式,现场单机就地操作方式主要用于设备的调试和维护。b集中操作方式 集中操作方式可分为“集中手动"及“集中自动”两种。 “集中手动”方式即通过计算机键盘或鼠标，结合工控机大屏幕彩显，实现对单

20、台设备的起停控制。在这种方式下,设备之间的连锁关系可以方便地设定或取消.该方式主要用于设备的试运行和检修。也可以作为正常生产时的补充操作方式。“集中自动"方式即通过计算机键盘或鼠标结合工控机大屏幕彩显.选择适合的工艺流程实现选定的流程内工艺设备的自动起、停。在这种方式下，设备之间存在联锁关系。在生产过程中，当出现需要短时间停止某设备的运行而又不希望因联锁关系导致其他设备随之停止时，可在设备运行中方便地对该设备进行联锁的设定或取消.c 现场单机操作现场设备附近均设置就地操作控制箱,实现单台设备的起停控制。该操作方式主要提供单机调试维护使用。d 现场停止集控系统允许就地停止任意一台设备,

21、联系关系由现场实现.e 起动功能 在“集中-自动”控制方式下,按选定的工艺流程逆煤流方向依次逐台起动设备。设备间的启动延时时间可以方便地设定。 在起动过程中，如果正在启动的设备发生故障，则该设备的上游设备不再起动。起动过程暂停，待查清故障原因后，由操作人员决定是等待故障排除后继续起动。还是终止本次流程起动.f停止功能 正常停车功能： 在作业完成后，停止该作业流程。停止顺序为顺煤流方向逐台延时停止各设备,停止时间可方便设定。 故障停车功能： 当现场的故障检测、保护装置动作以后，故障设备以及煤流上游设备 立即停止运行。其下游设备经延时，待煤流排清以后依次停止运行。 紧急停车功能:g预告和禁启功能

22、系统采用预告/禁启制。 现场设备起动和起动过程中，系统向现场发预告信息。当现场不具备起车条件时，由岗位操作人员通过就近的任意一就地控制箱向系统发出禁起信号，系统收到禁起信号将取消或暂停起车流程,待查明原因,排除故障后可重新或继续起车。h 保护及故障报警功能（a）当设备发生起车故障时，系统发出声光报警.起车过程暂停，工控机大屏幕上发出相应的文字报警信号.（b)当小发生故障停车或传感器监测报警时,系统发出声光报警。系统自动根据报警的设备和部位相应的停机处理,避免故障的发生和扩大。工控机大屏幕上同时发生相应的文字报警信号.同时工业电视监视器的画面自动切换到相应的故障地点.（c）系统能自动显示。记录或

23、打印故障性质故障地点及发生故障的时间。1. 集中控制系统的特点：先进、可靠 本系统是结合我公司的科研成果，选用最先进PLC，采用分散型控制系统结构设计而成，保证了系统结构和产品的先进性.全厂集中控制系统任务分配给PLC主机及,3个PLC分站完成，监控任务相对独立,控制过程中局部故障不影响全局，从而分散了系统风险，提高了系统的可靠性.集控系统的2台计算机监控管理站可同时并行操作不同的控制任务，互为备用，确保上位机系统的可靠运行。a运行、响应速度快、安全性高全厂集中控制任务分配给PLC站并行工作，提高了系统的运行速度.PLC站具有独立的控制功能,当所管理的区域设备故障时，能立即闭锁停机实现故障保护

24、.同时将故障通知上位机进行报警处理，提高了系统对事故的响应速度及系统的安全性。b 实用、灵活 该系统具有灵活、可靠的控制功能和自诊断功能。人机界面友好。操作界面全部为中文，提供语音文字提示，使系统的操作简单、方便。c扩展便利 控制层的通信网络为对等通讯方式的总线结构。各计算机监控管理站和PLC控制站挂接在同一总线上。要增加计算机监控管理站或PLC控制站时，只需要将增设的站挂接在控制层通信网络上即可。从而使系统的扩展非常便利。4。全厂闭路监视系统工业电视监视系统对原煤、主洗车间等重要或工作环境较为恶劣的工作岗位设立监视点，采用多媒体计算机、网络摄相头、电动云台、变焦等方式进行控制，完成对岗位生产情况进行监视.5.通信本设计考虑对原有通讯设施进行更新改造，。在洗煤厂主控中心室设生产调度总机一台，选用CDSCH型矿用程控电话，厂区电话线网，采用塑料电话电缆和绝缘线与照明线，沿同一路径敷设。建立选煤厂通信系统,对全厂各主要生产环节和管理岗位设有调度电话分机，构成以主控室为中心的调度通信系统。0.1 7 建筑物与构筑物0.2 主要建筑物和构筑物设计 （二)、主厂房钢框架结构，钢筋砼独立基础，双层彩色压型钢板夹玻璃丝棉毡维护。(三)、浓缩车间1个30m钢筋砼半地下