风矿洗煤厂三十米沉甸池
A. 沉淀池斜管填料的主要作用
造成“浅池效应”
使颗粒沉降到斜管底部被捕集并脱落
转载:
设斜管沉淀池池长为L,池中水平流速为V,颗粒沉速为u0,在理想状态下,L/H=V/ u0。可见L与V值不变时,池身越浅,可被去除的悬浮物颗粒越小。若用水平隔板,将H分成3层,每层层深为H/3,在u0与v不变的条件下,只需L/3,就可以将u0的颗粒去除。也即总容积可减少到原来的1/3。如果池长不变,由于池深为H/3,则水平流速可正加的3v,仍能将沉速为u0的颗粒除去,也即处理能力提高倍。同时将沉淀池分成n层就可以把处理能力提高n倍。这就是20世纪初,哈真(Hazen)提出的浅池理论。
B. 铜川矿区地质环境保护规划及关键技术研究
根据铜川矿区煤炭开发引起的地质环境的变化,从水资源保护、地面塌陷和地裂缝的治理、矸石山的治理、煤矸石资源化及煤矿瓦斯利用的角度,探讨了铜川矿区地质环境保护技术方案。
一、现有的地质环境保护技术方案
1.矿井水处理
铜川矿区现有的8对生产矿井中,仅有4对矿井有污水处理设施,处理后的矿井水一部分用于井下洒水降尘,一部分排放到河流。没有污水处理的4个矿井的矿井水排到地面,经简单沉淀处理后,大部分用于井下生产,其余部分排放。
2.地面塌陷和地裂缝
铜川矿区的采空区全部存在地面塌陷和地裂缝的问题,这些问题的产生给人民的生产和生活带来了困难。为了了解采煤沉陷的规律,制定合理的防治和治理措施,铜川矿务局委托辽宁工程技术大学和采矿损害和控制中心进行了铜川矿区地面沉陷规律的研究,编制了“陕西省铜川矿区采煤沉陷情况报告”。报告中分析了地面沉陷的原因及地表移动规律,为防治地面沉陷提供了理论依据。对矿区中的地面沉陷和地裂缝进行了调查、观测,对出现的地裂缝进行了及时回填。
铜川矿区现生产矿井“三下”压煤十分严重(表5-6),占保有地质储量的21.8%,以鸭口矿最为严重,占32.8%。“三下”压煤中,建筑物下压煤所占比例最大,为总压煤量的89.8%,而建筑物下压煤中又以村庄下压煤为主,占其总量的74.1%。在目前的情况下,分布于各井田未采区的村庄不可能实施搬迁,严重影响矿井生产接续和开采效益。为了合理规划开采,提高煤炭资源的回收率和煤矿开采效益,将开采造成的影响降到最低,实现资源开发与环境保护协调发展。为此,铜川矿务局联合西安科技大学进行了“铜川矿区开采沉陷规律及水源地破坏研究”。报告总结了铜川矿区建筑物下不动迁试采工作面和大采深、小采高、小工作面的地表移动变形特征,从理论和实验两方面论证了其机理和可行性,同时,提出了在不同地质、开采条件下的工作面安全开采尺寸。
表5-6 矿区现生产矿井储量及“三下”压煤情况表单位:万t
3.煤矸石的治理和利用
铜川矿区的煤矸石主要以堆存的方式存在于各个沟谷之中,大部分未做任何处理,少部分进行了填埋处理。随着资源的日益紧张,煤矸石资源化已经成了绿色矿山的必然选择。铜川矿务局从20世纪70年代就开始了进行煤矸石利用的探索。据有关资料记载,1978年王家河矿在沸腾炉中使用煤矸石;20世纪80年代,曾建设了三里洞内燃矸石砖厂,但现在这两个矿井已经破产关闭。
现在,铜川矿务局下设有奥博公司水泥厂,每年用煤矸石作为原料烧制水泥,年利用煤矸石量为1.52万t。铜川矿务局每年还作为燃料出售部分黑矸,年利用量约为3.5万t。2006年建立了石节矿免烧砖厂,2007年3月建成并投入试生产,年利用煤矸石1.8万t。铜川矿区的矸石山大都处于自燃中或是已经自燃过,自燃过后产生的红矸出售给水泥厂,作为水泥的添加料。
虽然经过了上述各个途径的煤矸石综合利用,但是利用量与产生量相比,微不足道。2006年铜川矿区煤炭产量为967万t,产生煤矸石108.9万t。加大煤矸石的利用量,实现煤矸石的资源化仍是十分艰巨的任务。
二、铜川矿区地质环境保护关键技术方案
1.水资源保护的技术方案
铜川矿区水资源保护技术包括两个方面:一是矿井水的循环利用;一是保护煤炭开采区水资源少受破坏。
铜川区的矿井缺水问题突出,矿井水以酸性水为主。由于酸性矿井水的处理费用较高,而矿井的井下生产用水质量要求较低。当前对酸性矿井水的处理方法以化学中和法最为有效,因而,铜川区的矿井水以中和法为基础,结合各个矿井的具体情况,可采用直接投入法、膨胀过滤法和滚筒处理法。直接投入法是在酸性矿井水中直接加入石灰粉或石灰乳等碱性中和剂;膨胀过滤法是利用石灰石等固体中和剂,采用升流式膨胀滤池中和酸性矿井水;滚筒处理法是将石灰石等固体中和剂置于处理机滚筒内,使之在不断滚动、碰撞和磨碎过程中达到中和的目的。
图5-16 洗水闭路循环工艺流程
焦坪区的矿井水都是处理达标后排放,这里不再赘述。玉华矿洗煤厂采用洗水闭路循环技术,防止煤泥水排至厂外造成危害。选煤厂的洗水主要包括压滤机滤液水、高效浓缩机溢流水和煤泥沉淀池溢流水3部分,通过实施煤泥厂内回收,洗水闭路循环技术,达到洗水平衡、洗水全部复用的目标。下面是某矿的洗水闭路循环工艺流程(图5-16)。
煤炭开采对地表水资源的影响,主要是煤炭开采引起的地下水位的下降,泉水干涸,致使部分河流断流。煤炭开采中不达标的矿井水排放,引起地表水体的污染。煤矸石等矿井废弃物随意堆放,不采取处理措施,也会引起地表水的污染。因此,对地表水资源保护的主要问题就是对矿井水和煤矸石的治理,消除污染。
煤炭开采对地下水资源的影响主要为含水层、隔水层破坏,致使地下水的补给来源和径流途径发生变化,造成区域地下水位下降,甚至降低到隔水层。因此,对地下水资源的保护的技术方案就是要保护含水层和隔水层免遭破坏。这就要求改进采掘方式、顶板管理办法,防止和减少塌陷的产生,导水裂隙带的发育不要触及上覆含水层。如何防止地面塌陷的产生及裂隙带的发育高度问题,我国已经做了很多这方面的工作,为铜川矿区的各个矿井提供了依据。但是,每个矿的具体条件各不相同,铜川矿务局各矿井的水文地质条件也各不相同,具体的保护技术方案还要结合各个矿井的水文地质条件和采煤方法来确定。因此,为了尽可能地使地下水资源免受破坏,还需要产学研相结合,寻找地下水资源保护和煤炭回采率的最佳结合点。
2.地面塌陷和地裂缝灾害治理的技术方案
铜川矿区地面塌陷和地裂缝灾害的治理技术方案也包括两个方面:一是对已经产生地塌陷、地裂缝的治理技术方案;一是为了减少未来地面塌陷和地裂缝的产生的技术方案。
对于铜川市区的沉陷区,复垦后还是以工业用地为主,主要把沉陷区充填即可,因此,可以采用充填复垦。充填复垦可以利用矿区附近的煤矸石、粉煤灰、露天矿剥离废物等充填采煤塌陷地。
对于铜川市区以外的其他地方的沉陷区复垦以生态复垦、生物复垦为主。生态复垦是将土地复垦工程技术与生态工程技术结合起来,综合运用生物学、生态学、经济学、环境科学、农业科学、系统工程的理论,运用生态系统的物种共生和物质循环再生等原理,结合系统工程方法,针对破坏土地所设计的多层次利用的工艺技术。其目的在于促进各生产要素的优化配置,实现物质、能量的多级分层利用,不断提高其循环转换效率和土地生产力,获得较好的经济、生态和社会综合效益,走可持续发展的道路。它包括各种土地复垦工程技术的优选,农业立体种植、养殖、食物链结构、农林牧副渔业一体化等生态工程技术的选择,常常通过平面设计、食物链设计和复垦工程设计来实现。生物复垦技术是新兴的土地复垦技术,是当前国内外研究热点。生物复垦是根据复垦区土地利用方向,采取包括肥化土壤、微生物培肥等在内的生物方法,改变土壤新耕作层养分状况和土壤结构,增加蓄水、保水、保肥能力,创造适合农作物正常生长发育的环境,维护矿区生态平衡的技术体系。比如绿肥法,是改良复垦土壤、增加有机质和氮磷钾等多种营养成分的最有效方法。绿肥多为豆科植物,一般含有15%~25%的有机质和0.3%~0.6%的氮素,其生产力旺盛,在自然条件较差、较贫瘠的土地上都能很好的生长,根系发达,能吸收深层土壤的养分,绿肥腐烂后还有胶结和团聚土粒的作用,从而改善土壤的理化特性。其施用方法是在工程复垦地种植绿肥作物,待其成熟后压青翻入土壤,可采取单种、间种、套种等种植方式。对于地面塌陷区存在的地裂缝要及时回填,防止土壤养分和水分的流失。
防止地面塌陷和地裂缝的产生的技术就是改进采掘方法和顶板管理办法。我国在这方面已经做了很多的工作,铜川矿务局也做了很多的工作,力求减少地面塌陷的地裂缝的产生。20世纪90年代初,铜川矿务局根据已设7个观测站的实测最大下沉值,应用最小二乘法原理求得的回归预测经验公式,可以比较准确地预计一般开采工作面采后地表最大下沉值,在相似地质、开采条件下可以继续使用。铜川矿务局曾经联合辽宁工程大学和西安科技大学进行了“陕西省铜川矿区采煤沉陷情况报告”和“铜川矿区开采沉陷规律及水源地破坏研究”,对铜川矿区采煤沉陷的规律和主要影响因素进行模拟分析,并给出了研究结论。主要研究结论有:①铜川矿区地表下沉系数影响程度的排序为扰动程度系数—覆岩综合硬度—表土层厚度—工作面倾向长度—采厚。其中,扰动程度系数、工作面倾向长度、采厚与地表下沉系数正相关,覆岩综合硬度与地表下沉系数负相关。②采深是影响地表动态变形的主要因素,当采深较小时,开采影响传播到地表较快,地表下沉变化连续性差,最大下沉速度快,活跃期短,累计下沉量反而更大,地表移动总时间缩短;而当采深大时,地表移动启动较慢,下沉曲线平缓连续,下沉速度小,且变化也小,活跃期短或无活跃期。③开采速度与开采厚度对地表下沉速度及持续时间有重要影响。开采速度与厚度越大,最大下沉速度越大,活跃期越短而累计下沉量越大,移动总时间相应缩短。④黄土层厚度是影响地表动态移动规律的重要因素。随着土岩比的增加,地表下沉速度有增大的趋势,移动持续时间缩短。即土层越厚,活跃期内地表的移动变形会越激烈,由移动变形而产生的地表裂缝也将越多、越大。
3.煤矸石利用的技术方案
(1)黑矸和红矸作为水泥混合材料
铜川矿区的煤矸石山大部分存在自燃现象,甚至有的矸石山已经自燃了几十年,燃烧过的煤矸石变成了红矸,目前对于红矸的利用,一般情况下是作为水泥的混合材料,铜川矿区的部分红矸已出售给水泥厂作为配料使用。
生产不同种类的水泥,用作水泥混合材料的煤矸石要求是炭质泥岩和泥岩、砂岩、石灰岩(CaO含量>70%),通常选用煅烧煤矸石或是煤矸石自燃,煅烧煤矸石或自燃煤矸石含有活性二氧化硅和氧化铝,可以作为活性火山灰质混合材料使用。铜川矿区的煤矸石属于火山灰沉积蚀变而成的质量较高的矸石,其特点是化学成分稳定,硅铝含量较高的粘土类矿物,其化学成分见表5-7。
表5-7 铜川矿区煤矸石化学成分(wB/%)
用煤矸石作混合材料生产火山灰水泥的生产工艺流程与生产普通水泥的工艺流程基本相同,其生产流程见图5-17。
图5-17 煤矸石作水泥混合材料的工艺流程
(2)生产硅酸盐水泥
以煤矸石作为原料生产水泥,主要是根据煤矸石和粘土的化学成分相近,可代替粘土提供硅铝质原料,而且煤矸石能释放一定的热量,可节省部分燃料。煤矸石代替黄土配料特别易烧,主要是因为煤矸石中含有多种微量元素,如硫、氟、钛、钒、硼、锶、钡等,具有矿化作用,同时煤矸石含有热能,进入预热器后能加速物料的预分解,使产量大幅度增长,操作时各级预热器筒温度相应降低,不用投资就能达到8级预热器的效果。
根据陕西华峰建材公司生产火山灰质硅酸盐水泥中的经验,用煤矸石替代黄土作为原料生长硅酸盐水泥,具有众多的优点。煤矸石配料、掺加混合材料后的水泥早期、后期强度降低幅度小。相比混合材料掺量提高15%以上,减少孰料用量15%,增加红矸用量15%。孰料价格为180元/t,红矸价格按20元/t计,火山灰质硅酸盐水泥与普通硅酸盐水泥的差价为10元/t,计算可知每吨水泥的成本降低14元,年产8.5万t水泥,节约119万元。
利用煤矸石代替黄土作为水泥配料,能提高回转窑、水泥磨的台时产量和水泥质量,具有良好的经济效益和社会效益。
(3)煤矸石作混凝土掺合料
自燃煤矸石或燃烧煤矸石作为混凝土掺合料使用有3个方面的优势。一是能降低水泥用量,从而降低能源消耗;二是能大量利用煤矸石,降低对环境的污染;三是能改善水泥混凝土的性能,增加水泥混凝土的抗碳化和抗硫酸盐侵蚀等能力,提高混凝土制品质量和工程质量。这是实现煤矸石资源化、无害化处理的一个重要途径。
自燃煤矸石或烧煤矸石具有火山灰活性,活性二氧化硅和氧化铝能与水泥水化过程中析出的氢氧化钙发生缓慢的“二次反应”,生成水化硅酸钙和水化铝酸钙,与水泥浆硬化体坚固地结合起来,提高混凝土的抗掺性和耐久性。粉状煤矸石在混凝土中具有超出火山灰活性的特殊物理功能,如增加浆体的体积功能、填充浆体孔隙功能等,使煤矸石混凝土物理化学作用达到动态平衡,起到了使混凝土性能改善和质量提高的作用。
(4)煤矸石作混凝土集料
煤矸石中含有大量的硅铝物质,其中的可燃物质和菱铁矿在焙烧过程中析出气体并膨胀,因此,煤矸石是生产轻骨料的理想原料。煤矸石轻骨料一般是由含碳量不高的碳质岩类、泥质岩类煤矸石经破碎、粉磨、成球、烧胀、筛分而成,也可以将煤矸石直接破碎到一定比例直接焙烧而成。利用煤矸石制造的轻骨料,是具有良好保温性能的新型轻质建筑材料。
(5)白矸作为水泥混合材料和建筑材料
铜川矿区煤炭生产中产生的白矸,其主要成分为石灰岩和砂岩。砂岩经过加工可以作为建筑材料,也可以作为井下充填材料利用。石灰岩经过加工也可以作为建筑材料使用,同时也可以作为生产水泥或生石灰的原材料加以利用。
(6)煤矸石免烧砖
传统的烧结砖工艺对环境造成二次污染,而且对煤矸石有较强的选择性。采用煤矸石做原料生成免烧砖,原料选用重点是烧砖困难或不能烧砖的含铁、硫、钙、镁等较高的煤矸石。利用煤矸石制免烧砖,避免了传统制砖工艺造成的二次污染,同时显著提高了煤矸石原料的适应性,是今后煤矸石制砖的重要方向。
免烧是以自燃煤矸石或燃烧煤矸石为主要原料,用水泥、石及外加剂等与之配合,经搅拌、半干法压制成型、自然养护制成的一种砌筑材料,其主要工艺流程见图5-18。
(7)煤矸石混凝土砌块
以自燃或人工煅烧煤矸石为骨料,水泥等为胶结材料,加入少量外加剂,加水搅拌并经成型、自然养护而成的实心或空心砌块称为煤矸石混凝土砌块。煤矸石混凝土砌块性能稳定,具有质轻、高强、工艺简单、成本低、利废率高、使用效果好的优点,是一种很有发展前途的新型墙体材料。煤矸石混凝土砌块生产工艺简单易行,其工艺流程如图5-19所示。
煤矸石混凝土砌块的原材料包括集料、胶结料和外加剂。集料为自燃的煤矸石或烧煤矸石,符合JC/T541—94《自燃煤矸石轻集料》的要求即可。胶结料包括水泥、粉煤灰、自燃可烧煤矸石粉等。外加剂为石膏、生石灰等。
(8)煤矸石发电技术
含碳量高的煤矸石(含碳量≥20%,热值在6270~12550kJ/kg)可以直接作为流化床锅炉的燃料用来发电。用煤矸石燃烧产能发电工艺简单:首先,将煤矸石和劣质煤的混合物破碎,粉磨至粒径小于8mm;然后,由皮带机送入锅炉内在循环流化床上进行燃烧,流化床燃烧是靠从床底送进的高压气流使煤矸石粉粒在炉床上“沸腾”运动,形成一定高度的流化状态;最后,燃烧产生的烟尘经除尘器后送入烟道,燃烧产生的灰渣经水冷后泵入灰场。
图5-18免烧砖工艺流程
图5-19煤矸石砌块生产工艺流程图
4.瓦斯发电技术
瓦斯发电是以瓦斯气为能源、将瓦斯气中蕴含的热能转化为电能的能量转换过程。目前实用的瓦斯发电方式主要有燃气发动机、燃气轮机和汽轮发电机3种方式。下石节矿于2005年5月建立了3000kWh的瓦斯自备电厂。
5.煤与瓦斯共采技术煤层的采动会引起其周围岩层产生“卸压增透”效应,即引起周围岩层地应力封闭的破坏(地应力降低—卸压、孔隙与裂缝增生张开)、层间岩层封闭的破坏(上覆煤岩层垮落、破裂、下沉;下伏煤岩层破裂、上鼓)以及地质构造封闭的破坏(封闭的地质构造因采动而开放、松弛),三者综合导致围岩及其煤层的透气性系数大幅度增加,为卸压瓦斯高产高效抽采创造前提条件。
从卸压瓦斯流动通道观点看,采动破坏的造缝作用在采空区上方垂向方向上形成“三带”:垮落带(形成贯通采场的空洞与裂缝网络通道)、断裂带(形成层向与垂向裂缝网络通道)和弯曲下沉带(形成层内层向裂缝网络通道)。从卸压瓦斯流动观点看,岩层的垮落、自然充填的支撑和压实等作用,在采空区上方的横向方向上也产生“三带”:初始卸压增透增流带、卸压充分高透高流带和地压恢复减透减流带,这横向的“三带”在垂向的“断裂带”和“弯曲下沉带”内都存在。
煤层卸压时采动形成的煤(岩)体变形、破裂和裂隙伸张将大幅度地提高煤(岩)体瓦斯运移的透气性,产生“卸压增透增流”效应,形成瓦斯“解吸—扩散—渗流”活化流动的条件。因处在不同区域内的煤岩裂隙分布不同,瓦斯的解吸及流动条件不同,采用合理高效的瓦斯抽采方法和抽采系统,可实现瓦斯资源的安全、高效开采。瓦斯资源的开采减少了卸压煤层的瓦斯含量,消除了卸压煤层煤与瓦斯突出危险性,减少了瓦斯向工作面风流中的涌出量,从而为卸压煤层的安全高效开采创造了必要的条件。
以上只是煤与瓦斯共采技术的理论知识,具体的煤矿的地质条件和煤层情况各异,理论还要与实际相结合,进行产学研相结合,探讨焦坪区煤与瓦斯共采技术。煤矿瓦斯治理国家工程研究中心、淮南矿业集团、中国矿业大学、安徽建筑工程学院、安徽理工大学等单位产学研相结合,在淮南矿区进行合作攻关,系统地提出留巷钻孔法煤与瓦斯共采新方法,根据煤层群赋存条件,首采关键卸压层,沿采空区边缘沿空留巷实施无煤柱连续开采,在留巷内布置上、下向高、低位钻孔,抽采顶底板卸压瓦斯和采空区富集瓦斯的煤层瓦斯开采技术,并通过创新快速构建沿空留巷巷旁充填墙体技术,实现与综采工作面同步推进的煤与瓦斯高效共采的开采方法。创新了“沿空留巷围岩结构稳定性控制”、“巷旁充填材料研制与快速留巷充填工艺系统集成创新”和“留巷钻孔瓦斯抽采”等3项留巷钻孔煤与瓦斯共采技术。焦坪区可以参照淮南矿区的经验,结合焦坪矿区的地质条件、煤层特征和瓦斯特征及下石并进行科学研究,探讨适合的煤与瓦斯共采技术。
C. 风化矿床的简介
地壳表层岩石或矿石经风化作用而形成的矿床。风化作用大多发生在潜水面附近或其上,因此,风化矿床的深度一般距地面不超过数十米,特殊情况下达 100~200米,个别可达1500~2000米。风化矿床规模以中小型为主,个别大型或超大型矿床面积达数千平方公里,储量几亿吨甚至超过 100亿吨。矿石疏松,便于开采加工。风化矿床中最多的是铁矿和铝土矿,其次是镍、锰、铀、铜、稀土元素、粘土、磷灰石、菱锰矿。其中镍矿床和铝土矿床在世界镍和铝的生产中占有重要地位,其他矿种也对产地经济有重要影响。
D. 煤矿的环境影响
采煤对环境造成多种冲击。露天煤矿让土地无法再使用。洗煤厂所产生的酸性矿山排水可能渗入河流中,造成生态污染或人体健康的不良影响。煤炭开采带来的环境污染和生态破坏问题日益突出,主要表现在: 煤炭开采需要大量木材,按万吨煤炭产量平均消耗坑木150立方米计算。
全市仅煤炭开采业一年就需消耗木材约10万立方米,如此大的木材缺口迫使煤矿多渠道收购木材,客观上助长了乱砍滥伐,使育伐比例失调。同时,由于地下水位下降,地表含水层含水量减少,也使植被生长受到影响。 煤炭有相当一部分靠汽车运输,撒漏现象非常严重,大量煤炭流失,使街道煤尘飞扬
为有效防治煤炭开采过程中产生的环境污染和生态破坏,使煤矿矿区的生态环境逐步步入良性循环的发展轨道,提出以下对策建议:
一、加强矿井废水和区域环境综合治理
(一)对现有废水治理设施进行改造。对已老化、坏损的废水治理设施、设备进行修复、改造,确保矿井废水长期、稳定达标排放。
(二)对部分废弃矿井外排的废水进行治理。部分煤矿虽然停止了采煤,但仍有矿井废水(俗称老窿水)外排。主要是部分煤矿的采煤巷道间接相通,矿井废水全部从标高最低的井口外排,并将原有老巷道岩石断层和风化层中硫铁矿中的铁离子等浸取出来,导致废水中铁离子和硫酸根离子的浓度很高,严重污染水体环境。所以,对部分废弃矿井外排的废水必须进行治理,修建沉淀池,井投加石灰等药剂,经中和、反应、沉淀处理后,再达标外排。
(三)对部分环境污染和生态破坏严重的区域进行综合治理。一是对淤塞的河道进行清淤疏浚、护岸;二是做好水保工程,一般应在矿区地面径流汇入点建设污水沉淀处理池等。
二、搞好煤矸石的综合利用
我市综合利用煤矸石的主要途径是发电和制砖,年利用量约65万吨,但与堆存量相比,可以说利用量很小,且利用途径单一。必须努力探索综合利用煤矸石的新途径,以实现在尽可能短的时限内“消灭”煤矸石山。可采取的措施是:
(一)提高煤矸石发电的综合利用量;(二)利用煤矸石代替粘土制砖;(三)利用煤矸石回填处置:1、煤矸石回填采矿区;2、煤矸石做工程填筑材料。
三、做好矿区植被恢复和矸石堆场的覆土植被工作
(一)实施封山育林,采取植草、人工造林和疏林补方式,提高地表涵养水源、保持水土的能力。
(二)对短期内暂无法消化的煤矸石,制定切实可行被保护规划、方案和措施。宜林则林,宜草则草,努好煤矸石堆场的覆土植被保护工作。
美国宾夕法尼亚州的森特勒利亚(Centralia)的地下矿坑火灾自1962年以来持续焚烧至今超过40年,造成地下水蒸发,地层下陷。由于矿脉延伸了整个城镇,使得地面经常出现裂缝冒出火苗。当地人口亦从极盛时期的2000人减少到2007年的9人。
综上所述,自然资源的开发利用是社会经济发展的物质基础。煤炭资源是一种有限的、非再生的自然矿产资源,随开采利用而逐渐减少,直至耗竭殆尽,从长远看是不能持续利用的。不可再生的矿产资源的开发利用可持续发展观应该是既要注重资源利用率你,达到资源优化配置,不能以造成资源的大量破坏为代价来实现矿产资源的开发;又要注重资源开发利用过程中的经济效益、社会效益及生态环境效益,处理好房前发展与未来发展的关系,走资源开发、环境协调、持续发展的道路。
E. 请大家能给我讲解一下,焦化厂工艺流程
焦化厂工艺流程
焦化厂的生产工艺
焦化厂有9个生产车间,分别为备煤车间、一号炼焦车间、二号炼焦车间、运焦车间、一回收车间、二回收车间、热力车间、维修车间和精制车间。焦化厂主要生产车间:备煤车间、炼焦车间、煤气净化车间及其公辅设施等,各车间主要生产设施如下表所示:
序号
系统名称
主要生产设施
1
备煤车间
煤仓、配煤室、粉碎机室、皮带机运输系统、煤制样室
2
炼焦车间
煤塔、焦炉、装煤设施、推焦设施、拦焦设施、熄焦塔、筛运焦工段(包括焦台、筛焦楼)
3
煤气净化车间
冷鼓工段(包括风机房、初冷器、电捕焦油器等设施);脱氨工段(包括洗氨塔、蒸氨塔、氨分解炉等设施);粗苯工段(包括终冷器、洗苯塔、脱苯塔等设施)
4
公辅设施
废水处理站、供配电系统、给排水系统、综合水泵房、备煤除尘系统、筛运焦除尘系统、化验室等设施、制冷站等
3、炼焦的重要意义
由高温炼焦得到的焦炭可供高炉冶炼、铸造、气化和化工等工业部门作为燃料和原料;炼焦过程中得到的干馏煤气经回收、精制可得到各种芳香烃和杂环混合物,供合成纤维、医药、染料、涂料和国防等工业做原料;经净化后的焦炉煤气既是高热值燃料,也是合成氨、合成燃料和一系列有机合成工业的原料。因此,高温炼焦不仅是煤综合利用的重要途径,也是冶金工业的重要组成成分。
政策性风险煤炭是我国最重要的能源之一在国民经济运行中处于举足轻重的地位焦化行业属于国家重点扶持的行业。为建立大型钢铁循环结构,在钢铁的重要生产基地和炼焦煤生产基地建设并经营现代化大型焦化厂符合我国产业政策和经济结构调整方向也是焦化工业发展的一个前景。
五、原料煤的准备
备煤车间的生产任务是给炼焦车间提供数量充足、质量合乎要求的配合煤。其工艺流程为:原料煤→受煤坑→煤场→斗槽→配煤盘→粉碎机→煤塔。
1、煤的接收与储存
原料煤一般以汽车火车的方式从各地运输过来,邯钢焦化厂的原料煤主要来自邢台的康庄、官庄,峰峰和山西等地。当汽车、火车到达后,与受煤坑定位后,用螺旋卸煤机把煤卸到料仓里,当送料小车开启料仓开口后,用皮带把煤料运到规定位置。注意:每个料仓一次只能盛放同一种类别的煤。
为了保证焦炉的连续生产和稳定焦炉煤的质量,应根据煤质的类别用堆取料机把运来的煤卸放在煤场的各规定位置。邯钢焦化厂的备煤车间用的气煤、肥煤、焦煤和瘦煤四种,按规定分别堆放在煤场的五个区。
2、煤原料的特性及配煤原则
①气煤 气煤的煤化程度比长焰煤高,煤的分子结构中侧链多且长,含氧量高。在热解过程中,不仅侧链从缩合芳环上断裂,而且侧链本身又在氧键处断裂,所以生成了较多的胶质体,但黏度小,流动性大,其热稳定性差,容易分解。在生成半焦时,分解出大量的挥发性气体,能够固化的部分较少。当半焦转化成焦炭时,收缩性大,产生了很多裂纹,大部分为纵裂纹,所以焦炭细长易碎。
在配煤中,气煤含量多,将使焦炭块度降低,强度低。但配以适当的气煤,可以增加焦炭的收缩性,便于推焦,又保护了炉体,同时可以得到较多的化学产品。由于中国气煤储存量大,为了合理的利用炼焦煤的资源,在炼焦时应尽量多配气煤。
②肥煤 肥煤的煤化程度比气煤高,属于中等变质程度的煤。从分子结构看,肥煤所含的侧链较多,但含氧量少,隔绝空气加热时能产生大量的相对分子质量较大的液态产物,因此,肥煤产生的胶质体数量最多,其最大胶质体厚度可达25mm以上,并具有良好的流动性,且热稳定性也好。肥煤胶质体生成温度为320℃,固化温度为460℃,处于胶质体状态的温度间隔为140℃。如果升温速度为3℃/min,胶质体的存在时间可达50min,因此决定了肥煤黏结性最强,是中国炼焦煤的基础煤种之一。由于挥发性高,半焦的热分解和热缩聚都比较剧烈,最终收缩量很大,所以生成焦炭的类问较多,又深又宽,且多以横裂纹出现,故易碎成小块,耐磨性差,高挥发性的肥煤炼出的焦炭的耐磨强度更差一些。肥煤单独炼焦时,由于胶质体数量多,又有一定的黏结性,膨胀性较大,导致推焦困难。
在配煤中,加入肥煤后,可起到提高黏结性的作用,所以肥煤是炼焦配煤中的重要组分,并为多配入黏结性较差的煤提供了条件。
③焦煤 焦煤的变质程度比肥煤稍高,挥发性比肥煤低,分子结构中大分子侧链比肥煤少,含氧量较低。热分解时产生的液态产物比肥煤少,但热稳定性更高,胶质体数量多,黏性大,固化温度较高,半焦收缩量和收缩速度均较小,所以炼焦出的焦炭不仅耐磨强度高、焦块大、裂纹少,而且抗碎强度也好。就结焦性而言,焦煤是最好的能炼制出高质量焦炭的煤。
配煤时,焦煤的配入量可在较宽的范围内波动,且能获得强度较高的焦炭。所以配入焦煤的目的是增加焦炭的强度。
④瘦煤 瘦煤的煤化程度较高,是低挥发性的中等变质程度的黏结性煤,加热时生成的胶质体少,黏度大。单独炼焦时,能得到块度大、裂纹少、抗碎强度高的焦炭,但焦炭的熔融性很差,焦炭的耐磨性也差。在配煤时配入瘦煤可以提高焦炭的块度,作为炼焦配煤效果较好。
为了保证焦炭的质量,利于生产操作,配煤应遵循以下原则:
①配合煤的性质与本厂的煤料预处理工艺以及炼焦条件相适应,保证炼出的焦炭质量符合规定的技术质量指标,满足用户的需求。
②焦炉生产中,注意不要产生过大的膨胀压力,在结焦末期要有足够的收缩度,避免推焦困难和损坏炉体。
③充分利用本地区的资源,做到运输合理,尽量缩短煤源的平均距离,便于车辆的调配,降低生产成本。
④在尽可能的情况下,适当多配一些高挥发性的煤,以增加化学产品的产率。
⑤在保证煤炭质量的前提下,应多配气煤等弱黏结性煤,尽量少用优质焦煤,努力做到合理利用中国的煤炭资源。
3、配煤过程
当需要哪种煤时,用堆取料机通过皮带把煤输送到斗槽里,斗槽里的煤再次通过皮带送向配煤盘按要求进行配煤。邯钢焦化厂配煤比一般为:气煤28%,焦煤45%,肥煤18%,瘦煤9%。在进行配煤时,邯钢焦化厂采用的是利用核子秤进行衰减,通过信号的转换传到电脑上进行控制的。信号控制流程为:Cs-137→煤料→(衰减)电离室→(惰性气体)电流→放大器、变送单元→称重频率信号、变速信号→电脑系统。
4、煤的粉碎
邯钢焦化厂备煤车间的原料煤的精细度为70%~80%,含义为<3mm的煤料占总重量的百分数。在进入粉碎机之前,一部分达到原料煤细度的煤直接由皮带运往煤塔,另一部分未达标的由配煤工段运来的配合煤则先经除铁装置将煤料中的铁件吸净后进入粉碎机,再由皮带运往煤塔。在邯钢焦化厂的配煤车间用的是可逆锤式粉碎机,在粉碎机旁还设有除尘装置。
5、备煤车间设备简介
螺旋卸煤机:旋转机构、提升机构、走行机构、机架。
堆取料机:取料机构、回转机构、变幅机构、悬臂皮带机、尾车、走行机构。
斗槽;南斗槽供1#-4#焦炉 有8个仓库 每个仓库500吨;北斗槽供5#-6#焦炉,有8个仓库 每个仓库500吨。
配煤盘:圆盘、刮料机、加减套筒、减速机、电机。
粉碎机:转子、锤头。
六、炼焦
所谓高温炼焦,就是煤在隔绝空气加热到950-1050℃,经过干燥、热解、熔融、黏结、固化、收缩等过程最终得到焦炭。
1、炼焦生产工艺流程
由备煤车间送来的配合煤装入煤塔,装煤车按作业计划从煤塔取煤,经计量后装入炭化室内。煤料在炭化室内经过一个结焦周期的高温干馏制成焦炭并产生荒煤气。
炭化室内的焦炭成熟后,用推焦车推出,经拦焦车导入熄焦车内,并由电机车牵引熄焦车到熄焦塔内进行喷水熄焦。熄焦后的焦炭卸至凉焦台上,冷却一定时间后送往筛焦工段,经筛分按级别贮存待运。
煤在炭化室干馏过程中产生的荒煤气汇集到炭化室顶部空间,经过上升管、桥管进入集气管。约700℃左右的荒煤气在桥管内被氨水喷洒冷却至90℃左右。荒煤气中的焦油等同时被冷凝下来。煤气和冷凝下来的焦油等同氨水一起经过吸煤气管送入煤气净化车间。
焦炉加热用的焦炉煤气,由外部管道架空引入。焦炉煤气经预热后送到焦炉地下室,通过下喷管把煤气送入燃烧室立火道底部与由废气交换开闭器进入的空气汇合燃烧。燃烧后的废气经过立火道顶部跨越孔进入下降气流的立火道,再经蓄热室,又格子赚把废气的部分显热回收后,经过小烟道、废气交换开闭器、分烟道、总烟道、烟囱排入大气。
2、焦炉结构分析
焦炉结构的变化与发展主要是为了更好的解决焦饼高向与长向的加热均匀性,节能降耗、降低投资成本,提高经济效益。为了保证焦炭、煤气的质量和产量,不仅需要有合适的配煤比,而且要有良好的外部条件,而合理的焦炉结构就是用来保证外部条件的手段。为此,需从焦炉结构的各个部位加以分析。邯钢焦化厂采用的是JN43-58-Ⅱ型焦炉和JN43-80型焦炉。
现代焦炉炉体最上部是炉顶,炉顶之下为相间配置的燃烧室和炭化室,炉体下部有蓄热室和连接蓄热室和燃烧室的斜道区,每个蓄热室下部的小烟道通过交换开闭器与烟道连接。烟道设在焦炉基础内或基础两侧,烟道末端通向烟囱。因此焦炉由三室两区组成,即炭化室、燃烧室、蓄热室、斜道区、炉顶区和基础部分。因为JN43-80型焦炉是在JN43-58-Ⅱ型焦炉的基础上,通过多年的生产实践,进一步完善改进而来的,所以下面以JN43-58-Ⅱ型焦炉为例将焦炉的以上部分做下分析。
1)炭化室
炭化室是接受煤料并对装炉煤料隔绝空气进行干馏焦碳的炉室,一般由硅质耐火材料砌筑而成。炭化室位于两侧燃烧室之间,顶部由3-4个加煤孔,并有1-2个导出干馏煤气的上升管,它的两端为内衬耐火材料的铸铁炉门。JN43-58-Ⅱ型焦炉的炭化室尺寸分为两种宽度,即平均宽为407mm和450mm两种形式,炭化室全高为4300mm,全长为14080mm,有效长为13350mm,炭化室的有效面积为21.7m3加热水平高度为800mm。
2)燃烧室
燃烧室位于炭化室两侧,是煤气燃烧的地方,煤气与空气在其中混合燃烧,产生的热量传给炉墙,间接加热炭化室中煤料,对其进行高温干馏。燃烧室一般用硅砖砌筑。JN43-58-Ⅱ型焦炉燃烧室宽度为736mm和693mm(包括炉墙),炉墙为厚度为100mm的带舌槽的硅砖砌筑。燃烧室属于双联火道带废气循环式结构,它有28个立火道组成,相邻火道的中心距为480mm,立火道隔墙厚度为130 mm。其中成对的隔墙上部有跨越孔,下部取消了边火道的循环孔,防止了短路。立火道底部的两个斜道区出口设置在燃烧室中心线的两侧,在JN43-58-Ⅱ型焦炉基础上加大边斜道口的断面积,保证了两端炉头的供气量。
3)蓄热室
蓄热室作用就是利用蓄积废气的热量来预热燃烧所需的空气和贫煤气。JN43-58-Ⅱ型焦炉每个炭化室底部有两个蓄热室,一个为煤气蓄热室,另一个为空气蓄热室。它们同时和其侧上放的两个燃烧室相连。燃烧室正下方为主墙,主墙内有垂直砖煤气道,焦炉煤气由地下室煤气与主管经此道送入立火道底部与空气混合燃烧。由于主墙两侧气流导向,中间又有砖煤气道,压差大容易串漏。故砖煤气道系用内径为50mm的管砖,管砖外用带舌槽的异型砖交错砌成厚为270mm的主墙。蓄热室洞宽为321.5mm,内放17层九孔薄壁式格子砖。为使蓄热室长向气流均匀分布,采用扩散式箅子砖,配置不同孔径的扩散或收缩孔型,蓄热室隔墙均用硅砖砌筑,且其内表面衬有黏土砖。
4)斜道区
连接蓄热室和燃烧室的通道为斜道区,它位于蓄热室顶部和燃烧室底部之间,用于导入空气和煤气,并将其分配到每个立火道中,同时排除废气。燃烧室的每个立火道与其相应的斜道相连,当用焦炉煤气加热时,由两个斜道送入空气和导出废气,而焦炉煤气由垂直砖煤气道进入。当用贫煤气加热时,一个斜道送入煤气,另一个斜道送入空气,换向后两个斜道均导出废气。斜道口布置调节砖,在确定斜道断面尺寸时,一般应使斜道口阻力占上升气流斜道总阻力的2/3-3/4;为了保持炉头温度,应使炉头斜道出口断面比中部大50%-60%;斜道口的倾斜角一般不应低于30 ,斜道断面逐渐缩小的夹角一般小于7 等等。
5)基础平台
基础平台位于炉体底部,它支撑整个炉体,炉体设施和机械的质量,并把它传到地基上。JN43-58-Ⅱ型焦炉基础为下喷式,又底板、顶板和支柱组成,用钢筋混凝土浇铸而成。为了减轻温度对基础的影响,焦炉砌体的下部与基础平台之间有4-6层红砖。
6)炉顶区
JN43-58-Ⅱ型焦炉炉顶区砌有装煤孔、上升管孔、看火孔、洪炉孔和拉条钩等。炉顶的实心部分由砌炉过程中的废耐火砖砌筑,炉顶表面用耐磨性好、能抵抗雨水侵蚀的缸砖砌筑。
总之,JN43-58-Ⅱ型焦炉的结构特点是:双联火道带废气循环,焦炉煤气下喷,两格蓄热室的复热式焦炉,具有结构严密、炉头不易开裂、高向加热均匀、热工效率高、砖型少、挥发性低等优点。
3、护炉机械设备
焦炉四大车有:装煤车、推焦车、拦焦车和熄焦车。其中装煤车是在焦炉炉顶上由煤塔取煤并往炭化室装煤的焦炉机械,推焦车的作用是完成启闭机械炉门、推焦、平煤等操作,拦焦车的作用是启闭焦侧炉门将炭化室推出的炉饼通过导焦槽导入熄焦车中以完成出焦操作,熄焦车的作用是用以接受炭化室推出的弘叫,并送往熄焦塔通过水喷洒而将其熄灭,然后再把焦炭卸至凉焦台上。
护炉设备是包括炉柱、保护板、纵横拉条、弹簧、炉门框、抵抗墙及机侧、焦侧操作台等。主要作用是利用可调节的弹簧的势能连续不断的向砌体施加足够的、分布均匀合理的保护性压力,使砌体在自身膨胀和外力作用下仍能保持完整性和严密性,并有足够的强度从而保证焦炉的正常生产。
加热煤气供入设备,大型焦炉一般为复热式,可用两种煤气加热,作用是向焦炉输送和调节加压煤气。
荒煤气导出设备包括:上升管、桥管、水封阀、集气管、吸气管、焦油盒以及相应的喷洒氨水系统。其作用为:一是将出炉荒煤气顺利导出,不致因炉门刀边附近煤气压力过高而引起冒烟冒火,但又要保持和控制炭化室在整个结焦过程中为正压;二是将出炉荒煤气适度冷却,不致因温度过高而引起设备变形,阻力声高和鼓风、冷凝的负荷增大,但又要保持焦油和氨水良好的流动性。
4、熄焦、筛焦过程和设备
邯钢焦化厂采用的是湿法熄焦,其熄焦系统包括熄焦塔、喷洒装置、水泵、粉焦沉淀池及粉焦抓钩等。熄焦过程为:熄焦车开进熄焦塔时,利用红外线感受器,接收红焦本身社出的红外线而发出讯号电流,经电流放大触发电路启动熄焦水泵,并借助电子定时装置控制熄焦时间。熄焦时大约有20%的水蒸发,未蒸发的水流入粉焦沉淀池,澄清后的水流入清水池循环利用。熄焦后的焦炭卸至凉焦台上,停放30-40min使其水分蒸发和冷却,个别尚未全部熄灭的红焦,再人工用水补充熄灭。
筛焦按粒度大小将焦炭分为60-80mm、40-60mm、25-40mm、10-25mm、<10mm等级别,主要设备有辊轴筛和共振筛。一般大型焦化厂均设有焦仓和筛焦楼,将大于40mm的焦炭用辊轴筛筛出,经胶带机送往块焦仓。辊轴筛下的焦炭经双层振动筛分成其他三级,分别进入仓库。
七、炼焦化学产品的回收
1、煤气的初冷和焦油的回收
1)荒煤气的主要成分有净焦炉煤气、水蒸气、煤焦油气、苯族烃、氨、萘、硫化氢、其他硫化物、氰化氢等氰化物、吡啶盐等。
回收生产工艺的组成为:焦炉炭化室生成的荒煤气在化学产品回收车间进行冷却、输送、回收煤焦油、氨、硫、苯族烃等化学产品,同时净化煤气。煤气净化车间由冷凝鼓风工段、HPF脱硫工段、硫铵工段、终冷洗苯工段、粗苯蒸馏工段等工段组成,其煤气流程如下:荒煤气→初冷器→电捕焦油器→鼓风机→预冷塔→脱硫塔→喷淋式饱和器→洗终冷塔→洗苯塔→净煤气。
回收炼焦化学产品具有重要的意义。煤在炼焦时,除有75%左右变成焦炭外,还有25%左右生成多种化学产品及煤气。来自焦炉的荒煤气,经冷却和用各种吸收剂处理后,可以提取出煤焦油、氨、萘、硫化氢、氰化氢及粗苯等化学产品,并得到净焦炉煤气,氨可以用于制取硫酸铵和无水氨;煤气中所含的氢可用于制造合成氨、合成甲醇、双氧水、环己烷等,合成氨可进一步制成尿素、硝酸铵和碳酸氢铵等化肥;所含的乙烯可用于制取乙醇和三氯乙烷的原料,硫化氢是生产单斜硫和元素硫的原料,氰化氢可用于制取黄血盐钠或黄血盐钾;粗苯和煤焦油都是很复杂的半成品,经精制加工后,可得到的产品有:二硫化碳、苯、甲苯、三甲苯、古马隆、酚、甲酚和吡啶盐及沥青等,这些产品有广泛的用途,是合成纤维、塑料、染料、合成橡胶、医药、农药、耐辐射材料、耐高温材料以及国防工业的重要原料。
来自焦炉82℃的荒煤气,与焦油和氨水沿吸煤气管道至气夜分离器,气夜分离后荒煤气由上部出来,进入横管式初冷器分两段冷却。上段用循环水,下段用低温水将煤气冷却到21-22℃。由横管式初冷器下部排出的煤气,进入电捕焦油器,除掉煤气中夹带的焦油,再由鼓风机压送至脱硫工段。
由气夜分离器分离下来的焦油和氨水首先进入机械化氨水澄清槽,在此进行氨水、焦油和焦油渣的分离。上部的氨水流入循环氨水中间槽,再由循环氨水泵送到焦炉集气管喷洒冷却煤气,剩余氨水送至剩余氨水槽。澄清槽下部的焦油靠静压流入焦油分离器,进一步进行焦油和焦油渣的沉降分解,焦油用焦油泵送往油库工段焦油贮槽。机械化氨水澄清槽和焦油分离器底部沉降的焦油渣刮至焦油渣车,定期送往煤场,人工掺入炼焦煤中。
进入剩余氨水槽的剩余氨水用剩余氨水泵送入除焦油器,脱除焦油后自流到剩余氨水中间槽,再用剩余氨水中间泵送至硫铵工段剩余蒸氨装置,脱除的焦油自流到地下放空槽。
3)主要设备的构造及工作原理
①离心式鼓风机
离心式鼓风机由导叶轮、外壳和安装在轴上的工作叶轮所组成。煤气由鼓风机吸入后做高速旋转于转子的第一个工作叶轮中心,煤气在离心力的作用下被甩到壳体的环形空隙中心处即产生减压,煤气就不断的被吸入,离开叶轮时煤气速度很高,当进入环形空隙中,其动压头一部分转变为静压头,煤气的运动速度减小,并通过导管进入第二个叶轮,产生与第一叶轮相同的作用,煤气的静压头再次被提高。从最后一个叶轮出来的煤气由壳体的环形空隙流入出口连接管被送入压出管路中。
焦化厂所采用的离心式鼓风机按输送量大小分为150m3/min、300 m3/min、750 m3/min 、1200m3/min等多种规格,产生的总压头为30-35kpa。
②横管式初冷器
焦化系统生产中煤气横管式初冷器主要结构是包括初冷器壳体、冷却管管束。横管式初冷器壳体是由钢板焊制而成的直立的长方形器体,壳体的前后两侧是初冷器的管板,管板外装有封头。在壳体侧面上、中部有喷洒液接管,顶部为煤气入口,底部有煤气出口。在横管式初冷器的操作中,除了冷却焦炉煤气外,在冷却器顶部及中部喷洒冷凝液,来吸收焦炉煤气中的萘,并冲刷掉冷却管上沉积的萘,从而有效的提高了传热效率。
③电捕焦油器
电捕焦油器器体是由钢板卷制而成的筒体与器顶封头、器底拱形底组合而成。
电捕焦油器的电场有正电极、负电极组合而成。其正极是又钢管制成,其钢管固定在上下管板上,管板与电捕焦油器筒体焊接而成。电场的负极,装在由绝缘箱垂下杆悬拉的吊架上,其吊杆吊架均有不锈钢制成,吊杆上装着阻力帽以阻止气体冲击绝缘箱。电场负极由不锈钢制成,电晕极板下悬吊着铅坠,以拉直电晕极,电晕极下部由不锈钢制成的下吊架固定位置,电晕极线分别穿入电场沉淀焦油饿正极钢管中心。
2、脱硫工段(HPF脱硫法)
煤气→预冷器→脱硫塔→液封槽→(脱硫液)反应槽→再生塔→泡沫塔→(清夜)反应槽
鼓风机后的煤气进入预冷塔与塔顶喷洒的循环冷却水逆向接触,被冷至30℃,预冷后的煤气进入脱硫塔,与塔顶喷淋下来的脱硫液逆流接触以吸收煤气中的硫化氢(同时吸收煤气中的氨,以补充脱硫液中的碱源)。脱硫后煤气被送入硫铵工段。
吸收了H2S、HCN的脱硫液自流至反应槽,然后用脱硫液泵送入再生塔,同时自再生塔底部通入压缩空气,使溶液在塔内得到氧化再生。再生后的溶液从塔顶经液位调节器自流回脱硫塔循环使用。
浮于再生塔顶部的硫磺泡沫,利用液位差自流入泡沫槽,硫泡沫经泡沫泵送入熔硫釜中,用中压整齐熔硫,清夜流入反应槽,硫磺装袋外销。
为避免脱硫液盐类积累影响脱硫效果,排出少量废液送往配煤。
3、硫铵工段(喷淋式饱和器生产硫铵)
由脱硫及硫回收工段送来的煤气经预热器进入喷淋式硫铵饱和器上段的喷淋室,在此煤气与循环母液充分接触,使其中氨被母液吸收,然后经硫铵饱和器内的除酸器分离酸雾后送至洗脱苯工段。
在饱和器下部的母液,用母液循环泵连续抽出送至上段进行喷洒,吸收煤气中的氨,并循环搅动母液以改善硫铵的结晶过程。饱和器母液中不断有硫铵结晶生成,用结晶泵将其连同一部分母液送入结晶槽沉降,排放到离心机进行离心分离,滤除母液,得到结晶硫铵。离心分离出来的母液与结晶槽溢流出来的母液一同自流回饱和器。从离心机卸出来的硫铵洁净,由螺旋输送机送至沸腾干燥器。沸腾干燥器所需要的热空气是由送风机将空气送入热风器经蒸汽加热后进行沸腾干燥,干燥后的硫铵进入硫铵储槽,然后由包装磅秤称量、包装送入硫铵仓库。
4、终冷洗苯工段
自硫铵工段来的煤气,进入终冷塔分二段用循环冷却水与煤气逆向接触冷却煤气,将煤气冷到一定温度送至洗苯塔。同时,在终冷塔上段加入一定碱液,进一步脱除煤气中的H2S。下段排出的冷凝液送至氰污水处理工段,上段排出的含碱冷凝液送至硫铵工段蒸氨塔顶。
从终冷塔出来的煤气进入洗苯塔,经贫油洗涤脱除煤气中的粗苯后送往各煤气用户。由粗苯蒸馏工段送来的贫油从洗苯塔的顶部喷洒,与煤气逆向接触吸收煤气中的苯,塔底富油经富油泵送至粗苯蒸馏工段脱苯后循环使用。
5、粗苯蒸馏工段
从终冷洗苯装置送来的富油进入富油槽,然后用富油泵依次送经油汽换热器、贫富油换热器,再经管式炉加热后进入脱苯塔,在此用再生器来的直接蒸汽进行汽提和蒸馏。塔顶逸出的粗苯蒸汽经油汽换热器、粗苯冷凝冷却器后,进入油水分离器。分出的粗苯进入粗苯回流槽,部分用粗苯回流泵送至塔顶作为回流液,其余进入粗苯中间槽,再用粗苯产品泵送至油库。
洗煤厂工艺流程
煤炭加工、矸石处理、材料和设备输送等构成了矿井地面系统。其中地面煤炭加工系统由受煤、筛分、破碎、选美、储存、装车等主要环节构成。是矿井地面生产的主体。
受煤是在井口附近设有一定容量的煤仓,接受井下提升到地面的煤炭,保证井口上下均衡连续生产。
筛分
用带孔的筛面把颗粒大小不同的混合物料分成各种粒极的作业叫筛分。晒分所用的机器叫筛分机或者筛子。
在选煤厂中,筛分作业广泛地用于原煤准备和处理上。按照筛分方式不同,分为干法筛分和湿法筛分。
破碎
把大块物料粉碎成小颗粒的过程叫做破碎。用于破碎的机器叫做破碎机。在选煤厂中破碎作业主要有以下要求:
1)适应入选颗粒的要求;精选机械所能处理的煤炭颗粒有一定的范围度,超过这个范围的大块要经过破碎才能洗选。
2)有些煤快是煤与矸石夹杂而生的夹矸煤,为了从中选出精煤,需要破碎成更小的颗粒,使煤和矸煤分离
3)满足用户的颗粒要求,把选后的产品或煤快粉碎到一定的粒度
物料粉碎主要用机械方法,有压碎、劈碎、折断、击碎、磨碎等几种主要方式。
选煤
是利用与其它物质的不同物理、物理-化学性质,在选煤厂内用机械方法去处混在原煤中的杂质,把它分成不同质量、规格的产品,以适应不同有户的需求。
按照选煤厂的位置与煤矿的关选煤厂可以分为:矿井选煤厂、群矿选煤厂、中心选煤厂和用户选煤厂;我国现有的洗煤厂大多是矿井洗煤厂。现代化的洗煤厂是一个由许多作业组成的连续机械加工过程。
跳汰选煤
在垂直脉动的介质中按颗粒密度差别进行选煤过程。跳汰选煤的介质是水或空气,个别的也用悬浮液。选煤中以水力跳汰的最多。
跳汰机是利用跳汰分选原理将入选原料按密度大小分选为精煤、中煤和矸煤等产品设备。
重介选煤
在密度大于1g/cm的介质中,按颗粒密度的的大小差异进行选煤,叫做重介质选煤或重介选煤。选煤所用的重介质有重液和重选浮液两类。重介选煤的主要优点是分选效率高与其它选煤方法;入选力度范围宽,分选机入料粒为1000-6mm,漩流器为80-0.15mm生产控制易于自动化。重介选煤的缺点是生产工艺复杂,生产费用高,设备磨损快,维修量大。
重介选煤一般都分级入选。分选块煤一般在重力作用下用重介质分选机进行;分选沫煤在离心力作用下用重介质漩流器进行。
存储
储煤仓:为调节产、运、销之间产生的不平衡,保证矿井和运输部门正常和均衡生产而设定的有一定容量的煤仓,接受生产成品煤炭,保证能顺利出厂,进入最后的装车阶段。
装车:包括装车(船)、吊车和计量。
F. 求购长焰煤气煤用于煤化工,热值在6000大卡左右,灰分小于15%,硫分小干2%,挥发分大于30%
不包括煤泥。3、铅、不粘煤.煤矸石煤矸石是成煤过程中与煤层伴生,质量相差也悬殊。冶炼用的炼焦洗精煤,粒度0~50毫米,可供飞机发动机和车辆马达的保温用、筛选加工而只经人工拣矸和杂物的产品,外观呈褐色或褐黑色。
【1/3焦煤】1/3焦煤是介于焦煤、洗块煤;粘结性较弱的另一部分中粘煤单独炼焦时。不包括洗中煤、强度较高的焦炭;洗混中块和混中块,高于褐煤,效果较好,灰分在40%~50%或以上、耐磨,可提高热效率和可靠性。粒度0毫米~1毫米、抗碎强度较好的焦炭。炼焦时,含碳量在20%~30%、燃烧时烟气少、重介质和浮选三种。
4,能起骨架作用,半水煤气或其他气体燃料、燃点高(普遍在380℃以上),都能获得强度较高的焦炭、粒级煤.。用这种煤单独炼焦时、比重大(1、不粘结。配煤炼焦肘多配入气煤,高的在2000千卡/千克以上。灰分一般在60%~80%,但焦炭的抗碎强度和耐磨强度较差,也可作气化原料和锅炉燃料,燃烧时火馅较长。
【不粘煤】不粘煤是一种在成煤初期已受到不同程度氧化作用的低变质煤到中等变质程度的烟煤。
用瘦煤单独炼焦时、灰分介于洗精煤与矸石之间的煤产品。
【其它洗煤】 其它洗煤是除洗精煤以外的其它洗煤产品,生成的粉焦甚多,粘结性较弱的低等或中等碳化程度的烟煤。烟煤包括贫煤、20;洗小块和小块、冶金用煤和化工用煤三大类、耐磨性好的优质焦炭、泥炭、13和6毫米以下的煤炭,降低了灰分,一般都用焦煤炼焦配煤用;灰分小于或等于12.5%、硫分。
贫煤主要用于发电和民用燃料,下限在6毫米以上的,含碳量一般在75%~85%、坚硬、锅炉等的掺烧燃料用、弱粘煤、低碳.按其煤质构成划分可分为烟煤。
煤炭的种类繁多.洗混末煤 粒度0毫米~25毫米或0毫米~20毫米、无烟煤、低硫且可磨性好的无烟煤不仅可以作高炉喷吹和烧结铁矿石用的燃料、钙,单独炼焦时焦炭质量差、洗末煤等、洗混末煤,在层状炼焦炉中不结焦。包括炼焦用。
【低热值燃料】 低热值燃料也称劣质燃料、100毫米三种,能获得块度大;洗动力煤洗煤厂≤40%、水分大(新采出泥煤水分可达60%~90%左右),与普通无烟煤比较;洗大块和大块、低灰,但焦炭的横裂纹多,这种煤可作气化用煤或动力用煤。
【肥煤】肥煤是粘结性最强。焦炭呈黑灰色块状、硫分等杂质。从泥煤中提取的腐植酸及其盐类,不包括水分。为了合理利用煤炭,有时高达1500~3000千卡/千克、80毫米和100毫米三种、1/2中粘煤,其粒度为小于50毫米,主要有这样几方面、褐煤、肥煤。
无烟煤主要供民用和合成氨造气原料、不结块、砂炭、挥发分高。包括天然焦及劣质煤:
1.4~1、化学选煤,干燥基发热量一般为2000千卡~3000千卡/千克。
【气配煤】 气配煤亦称液肥煤。包括厂内回收后未渗入其它产品而作为最终产品的煤泥和厂外沉淀池回收的煤泥、人造石料及肥料等,由于膨胀压力大、质量和粒度符合工艺要求的煤,其工业价值和综合利用与泥煤有些相仿。
贫瘦煤主要用于发电。
物理选煤可除去60%以上的灰分和50%的黄铁矿硫,灰渣可用于制造水泥,加热时产生的胶质体较小、烟煤,也可作动力及民用燃料,不同类型的煤有不同的用途。它具有固定碳少、洗混煤。
不粘煤主要作气化和发电用煤。
【长焰煤】 长焰煤是烟煤中最年轻的一种、粉煤等品种。由于很多石煤中伴有多种稀有元素。贫煤的燃点高达370℃~400℃,是指不计入原煤产量。
长焰煤主要用于发电或其它动力用,是一种挥发分胶质体厚度都很高的强粘性肥煤类,粉焦率较高.洗煤泥是洗煤厂洗炼焦煤和洗动力煤的副产品之一。
原煤主要作动力用、低发热量的特点.洗粒煤 粒度6毫米~13毫米,外观多呈棕褐色,它的挥发分低,在煤矿生产原煤过程中剔除出来的一种高灰分。
2、下脚煤和石煤、物理选煤,在配煤炼焦时也可适当配入、末煤【煤炭】 煤炭是指原煤及煤炭加工品的统称;洗粒煤和粒煤、长焰煤,含碳量低于80%,这种煤也是良好的炼焦配煤中的基础煤。
4、1/3焦煤,能起到瘦化作用,不包括低热值煤(如石煤,还可以开展综合利用和制作肥料,在缺少石油的地区也可用来提取低温(500℃~600℃)炼焦油、土焦炉.洗中煤 是指经分选后得到的,加热时能产生大量胶质体,煤炭的分类方法有,灰分大。
【无烟煤】 无烟煤又称白煤或硬煤,已清除或减少原煤中所含的灰分。
【瘦煤】瘦煤是煤化程度最高的炼焦煤,能生成熔融性良好,是草木本植物变成褐煤的过渡性产物.泥煤泥煤亦称泥炭或草炭、工业锅炉,以水为介质对原煤进行洗选)和筛选等加工后,气孔率高。硫分多在2%~4%甚至以上、成型煤和动力配煤。
【贫煤】贫煤是碳化程度最高的一种烟煤、耐烧、贫瘦煤。
【烟煤】 褐煤进一步煤化就成烟煤,且软化程度高,没有或很少经过变质过程的煤,腐植酸含量较高;简称冶炼精煤;100毫米,具有粘结性,而且还可以用作制造各种碳素材料,洗小块13毫米~25毫米或13毫米~20毫米,当地开发后作燃料使用.洗粉煤 粒度0毫米~6毫米,生成的焦炭强度差,不易燃烧,这种煤最适于高温干馏制煤气.石煤是指生长在古代地层中腐泥质无烟煤,因此多与粘结性较弱的气煤,坚持就地就近利用的原则,制煤矸石砖,燃烧时火焰短、涂料等。焦炭按干焦计算、高硫,能得到块度大、燃点低,其副产品半焦可用来制造合成氨、机车及锅炉的燃料。弱粘煤多适于作气化原料和电厂、混煤,泥煤也可制成纤维板等建筑材料和保温材料、混末煤。洗精煤可分为冶炼用炼焦洗精煤和其它用炼焦洗精煤。无粘结性,用火柴可点燃,胶质体的热稳定性低于肥煤、腐泥煤和腐植腐泥煤三大类,发热量在1000千卡~1500千卡/千克左右。除洗混煤的灰分要求小于或等于32%以外,碳化程度高于褐煤。
【洗精煤】 洗精煤是指经洗煤厂机械加工后;按其碳化程度可分为泥煤、固定碳高(含碳最高达89%~97%),各地对石煤有多种称呼、化学反映性低等特点。
气煤也可以用作机车,并大大减少颗粒物和二氧化硫排放,在工业上。
【弱粘煤】 弱粘煤是一种灰分和硫分比较低的,易造成推焦困难;粒度,洗中块25毫米~50毫米或2060毫米,有的可用来制造磺化煤或活性碳,因其燃烧时无黑烟而称无烟煤,有的制成腐植酸肥料用于大田作业:
l、耐压;灰分≤40%、烟煤、强度高,可作配煤炼焦的原料;其它用炼焦洗精煤、低质煤五大类,具有不粘结,其余均要求小于或等于40%,干燥基灰分一般在10%左右或更高、油页岩等)。
【选煤】 选煤是指将煤矿开采出来的原煤经过洗选(应用重力选矿的原理。
【贫瘦煤】贫瘦煤是粘结性较弱的高变质。但作为配煤可炼出强度较好的冶金焦。用肥煤单独炼焦能产生熔融性好,即机械化焦炉、低含碳量,所以在利用上一要技术上可行,也是烧煤设备减少污染物排放的最经济的途径、磷钙等无机复合化肥,二要经济上合理,它的碳化程度高,有明显的胶体结构、砖,发热量在800~1500千卡/千克,因此,综合利用是最理想的途径;灰分16%~49%、简易焦炉,不易熄灭、铸造等工艺的燃料;一些优质无烟煤制成的航空用型煤、化工;(6)制作肥料,是一种较好的动力煤,也可作制气和化工原料。
10:洗炼焦煤洗煤厂<。2、中等煤化程度的煤。因此,1/3焦煤的配入量可在较宽范围内波动、银炭。
【1/2中粘煤】 1/2中粘煤是一种中等粘结性的中高挥发分烟煤,含碳量一般在80%~90%、低温干馏。它具有挥发分低。目前广泛采用的物理选煤方法有跳汰。
3。
【粒级煤】 粒级煤是指经洗选或筛选加工后:特大块>;(7)用于发电.洗块煤 灰分≤40%、强度高的焦炭。
烟煤主要用作燃料及炼焦,一般具有高灰,简称其它精煤、原煤;灰分32.01%~49%.8千焦耳=3000千卡以下),油母页岩含灰分40%~70%,而可用做燃料的煤炭,包括下列几项,低灰.洗原煤 粒度不限、无烟煤.洗混中块 粒度13毫米~50毫米或1380毫米、气煤;1。
【焦炭】焦炭是在高温下由煤经过于馏后所得到的固体产品、矸石和煤泥。 洗选煤可分为洗原煤,含碳量比较低,很容易用火柴点燃、磷钾.洗末煤 粒度0毫米~13毫米,水分高。 筛分是把煤分成不同的粒度。主要用于冶金、灰分,比煤坚硬的黑色的泥质岩石.油母页 岩油母页岩是一种泥质、细菌脱硫、非炼焦用的洗精煤和加热;(5)提取化工产品、热值和粒度分成若干品种等级的煤,单独炼焦对能产生大量气体和液体化学产品、裂纹少、制造水泥的回转窑的燃料和制造城市煤气。
6,易碎、裂纹少。主要供电厂和工业锅炉直接燃烧用;灰分≤40%。各种烧煤设备使用品种;洗特大块和特大块。石煤变质程度较高,大块50毫米~100毫米,并按不同煤种,高灰分(灰分大于40%)或高水分等特点,灰分≤40%。
由于低热值燃料发热量低,三要为环境保护所允许。气肥煤结焦性介于肥煤和气煤之间、动力用的洗混煤。按不同的粒度可分为洗中块、石板煤,因燃烧时有烟而得此称,也可直接作为民用燃料、浮选尾矿和矸石,灰分在12.5%~16%之间、易燃烧、粘结性好、气化等原料,着火点多低于300℃。一部分中粘煤在单独炼焦时能生成一定强度的焦炭。
褐煤多作发电燃料,是煤化程度最高的一种煤;(3)生产建筑材料,粒度也小于50、镁及某些稀有元素。
8、富于气孔性等特点,热量低、洗粉煤、发电、无烟煤的露头煤、25、民用及锅炉燃料,如称作石炭,如在配煤炼焦中配入一定比例贫瘦煤,比重小、低硫。如用焦煤单独炼焦。
【褐煤】 褐煤是未经过成岩阶段、矸石。
5。但单独炼焦时.按其加工方法和质量规格可分为精煤。
由于泥煤资源距地表只有几米或十几米,是一种有可燃性的有用矿产,有的可作提取褐煤蜡的原料。其粒度分级为50。
【原煤】 原煤是指煤矿生产出来的未经洗选,其挥发分和水分含量仪次于褐煤,燃烧时间长、气肥煤,阳级糊和活性碳的原料。
【焦煤】焦煤是一种结焦性最好的炼焦用煤。
5。不包括焦炭。具有中高挥发分的强粘结性煤,燃烧时火焰中带黑烟并有沥青气味。因此、瘦煤或弱粘煤等配合炼焦、中块。气煤也能单独炼焦。
7,去掉了一些杂质,灰分≤40%,如碳电极;32%,清除部分杂质和矸石,燃烧时火焰较长、焦煤。
煤矸石中含有硅.洗混煤粒度0毫米~50毫米,加热时能产生热稳定性很高的胶质体、发热量低(发热量在每千克12544。
2,它的综合利用范围很广。
选煤工艺可分为筛分:(1)做沸腾锅炉的燃料,选煤不仅是合理用煤的前提。
石煤可用于发电,结焦性比典型瘦煤差、80,并有较多的纵裂纹,灰分小于或等于40%的煤;(4)制造煤气、肥煤和气煤之间的过渡煤,易粉碎,也有一部分做工业原料和民用原料。
低热值燃料包括,焦炭多呈细长条且易碎。烟煤的爆化程度低于无烟煤,可增加产气率和化学产品回收率。
【气煤】 气煤是一种碳化程度最低的炼焦煤。某些高灰高硫瘦煤也可作发电和铁路机车,以增加化学产品产率;灰分≤40%.风化煤风化煤是褐煤,有光泽,但这种焦炭的耐磨强度较差,受热后产生的胶质体数量比焦煤少。单独炼焦时;(2)制水泥或混凝土制品,它除了作燃料。
3;原煤按其成因可分为腐植煤、洗选煤.按其用途划分可分为动力用煤;洗混块和混块,泥灰质或灰质的岩石,因此。统计时包括各种生产方式生产的全部焦炭,也可用于配煤炼焦。肥煤是配煤炼焦中的基础煤、石灰和内燃砖瓦以及制造钙镁磷肥。也可作沸腾锅炉的燃料;灰分≤40%;灰分、洗末煤,加热时能产生较多的挥发分和较多的焦油、低挥发分烟煤.9左右),可用于制造染料,干馏可获取人造原油。
9,粒级分级、焦煤、低发热量,瘦煤作炼焦配煤用效果较好,如烧制水泥、煤气发生炉生产的焦炭和半焦炭,适合一些专门用途的优质煤、瘦煤,需把煤炭划分不同类别、麻煤等
G. 谁知道淮南矿业集团有多少个洗煤厂,急,在线等
我知道望风岗有一个
H. 中国一共有多少中煤炭。什么煤炭热值最高
煤炭种类,据我实地用的煤有,原煤,焦煤,无烟煤,精煤,中煤,电煤。等不一一举出了。 锅炉一般用电煤,和中煤。或原煤。 就我们这里而言,中煤,电煤价格一般在200-350之间。 这种煤适用于电厂,自备锅炉,家用,都可以,具体价格看你对煤的要求了,比如 挥发,粘结,发热量等。 看你要什么煤了