孙铭阳-毕业答辩PPT(END蓝标)ppt课件.ppt 31页

'240万吨/年炼焦煤选煤厂工艺初步设计山东科技大学化工学院矿加07-1孙铭阳指导教师：崔广文 五、工业场地总平面设计二、工艺流程的设计三、工艺流程的计算目录四、设备选型与计算一、概述七、选煤厂经济概算六、车间工艺布置八、致谢 题目：240万吨/年炼焦煤选煤厂工艺初步设计产品要求：9级冶炼精煤，灰分小于9.5%；矸石灰分大于75％主要内容：（1）工艺流程的设计；（2）工艺流程的计算；（3）设备选型与计算；（4）工业场地总平面设计；（5）车间工艺布置；（6）选煤厂经济概算；（7）相关工艺图纸的绘制等。设计结果：精煤灰分为9.39；中煤灰分为25.68%；矸石灰分为78.80%；煤泥灰分为34.66%。吨原煤加工费为20.2元/t，吨精煤加工费为29.1元/t。年工作日330天，每天生产16小时，两班生产一班检修、即三班工作制，全员效率为60t/人，选煤厂总投资为20405.69万元，投资回收期为1.092年。一、概述 煤质资料的分析——工业分析和元素分析通过对原煤筛分总样化验结果分析，可知：毛煤灰分为26.35%属于中灰分煤；毛煤硫分为0.16%属于特低硫煤，可以不考虑脱硫；净煤挥发分为32.04%，属于中高挥发分煤；净煤粘结指数为80，属于强粘结性煤；由净煤的最大胶质层厚度Y为13mm，挥发分为32.04%以及粘结指数为80，可判断该煤种为1/3焦煤。表2-1筛分总样化验结果化验项目MadAdVdafSt,dQgr,d胶质层粘结指数煤样%%%%MjkgXmmYmm毛煤1.9526.3534.50.1627.818净煤0.648.5132.040.37371380二、工艺流程的设计 煤质资料的分析——原煤筛分资料的分析表2—2原煤筛分试验表粒级mm产品数量灰份M，kgR，%Ad，%1234校正前校正后+100煤301.5903.65815.49015.251夹矸煤27.4030.33239.09038.851矸石33.7120.40980.62080.381小计362.7054.39923.32723.088夹矸煤煤459.0155.56718.0217.781夹矸煤47.290.57442.5642.321矸石121.3651.47280.67080.431小计627.6707.61331.98431.745+50小计990.37512.01228.81328.574+50去矸后小计835.29810.13119.18718.948矸石小计155.0771.88180.65980.42050-25煤1078.45913.08031.25031.01125-13煤1125.45213.65030.92030.68113-6煤1258.91615.26926.94026.7016-3煤1150.84413.95821.56021.3213-0.5煤1917.26323.25319.85019.6110.5—0煤723.7968.77817.67017.43150—0小计7254.73087.98824.54624.307总计8245.105100.00025.05924.820筛分前煤样8255.548100.12724.82024.820通过对原煤筛分试验结果分析，可知：1、>50mm粒级情况：原煤含矸1.881%，属于中矸等级，分选炼焦煤时，对于>50mm粒级，可以设置检查性手选拣矸；2、各粒级含量分析：50-3mm各粒级的质量百分数相近，说明原煤的粒度分布均匀，3-0.5mm粒级为主导粒级，且灰分较低，说明煤质较脆易碎；3、各粒级质量分析：各粒级灰分随粒度减小而减小，即粒级越细煤的含量越高，-0.5mm粒级灰分也低，说明煤质较脆；4、-0.5mm粒级灰分比原煤及相邻近粗粒级灰分均低，说明矸石不存在泥化现象。二、工艺流程的设计 煤质资料的分析——原煤浮沉资料的分析及煤的可选性表2-350—0粒级的浮沉资料综合密度级产率，%灰分，%累计分选密度±0.1/cm3浮物沉物密度产率g/cm3产率，%灰分，%产率，%灰分，%g/cm3%-1.314.433.0714.433.07100.0023.391.3057.551.3-1.443.1111.0257.559.0285.5726.821.4063.131.4-1.520.0223.7677.5612.8342.4642.871.5026.261.5-1.66.2433.9283.8014.4022.4459.911.608.261.6-1.83.6045.0687.4015.6616.2069.931.703.60+1.812.6077.03100.0023.3912.6077.03合计100.0023.39二、工艺流程的设计 煤质资料的分析——原煤浮沉资料的分析及煤的可选性图2-150—0粒级的可选性曲线当要求最终精煤灰分＜9.50%时，可从50-0mm可选性曲线中查出此时的基元灰分为20.19%。二、工艺流程的设计 煤质资料的分析——原煤浮沉资料的分析及煤的可选性表2-40.5—0粒级的浮沉资料综合表密度级产率，%灰分，%累计分选密度±0.1/cm3浮物沉物密度产率g/cm3产率，%灰分，%产率，%灰分，%g/cm3%-1.39.503.779.503.77100.0017.371.3057.821.3-1.448.317.3657.826.7790.5018.801.4063.651.4-1.515.3418.2473.159.1742.1931.911.5025.851.5-1.610.5127.1083.6711.4226.8539.731.6012.671.6-1.85.2134.7588.8712.7916.3347.861.705.21+1.811.1353.99100.0017.3711.1353.99合计100.0017.37二、工艺流程的设计 煤质资料的分析——原煤浮沉资料的分析及煤的可选性图2-20.5—0粒级的可选性曲线根据最大产率原则(等λ原则)，在0.5-0mm可选性曲线中可查得0.5-0mm粒级的基元灰分为20.19时，精煤灰分为8.38%。二、工艺流程的设计 煤质资料的分析——原煤浮沉资料的分析及煤的可选性表2-550—0.5破碎级和自然级的浮沉资料综合表密度级产率，%灰分，%累计分选密度±0.1/cm3浮物沉物密度产率g/cm3产率，%灰分，%产率，%灰分，%g/cm3%-1.314.963.0314.963.03100.0024.031.3057.521.3-1.442.5611.4657.529.2785.0427.731.4063.071.4-1.520.5124.2078.0313.1942.4844.031.5026.301.5-1.65.7935.2483.8214.7221.9762.541.607.791.6-1.83.4346.7387.2515.9716.1872.301.703.43+1.812.7579.18100.0024.0312.7579.18合计100.0024.03二、工艺流程的设计 煤质资料的分析——原煤浮沉资料的分析及煤的可选性图2-350—0.5粒级可选性曲线根据同一原则在50-0.5mm可选性曲线中可查得基元灰分20.19所对应的精煤灰分为9.67%，精煤理论产率为61.87%，理论分选密度为1.41g·cm-3，邻近密度物δ±0.1含量为63.36%，可判断该煤样的可选性为极难选煤。这样的煤用常规跳汰法分选很难选出合格产品，所以对50~0.5mm粒级的煤采用重介质分选。二、工艺流程的设计 选煤方法及入选方式的确定选煤方法的确定：当前应用较多的选煤方法包括跳汰选、重介质选、浮选、摇床选、螺旋分选、水介质旋流器选、槽选和干选等。通过对原煤的工业分析、筛分浮沉资料及可选性的分析，50-0.5mm粒级原煤属于极难选煤，因此主要考虑采用重介选煤，煤泥浮选法作为唯一有效的煤泥分选方法，对于炼焦煤选煤厂来说，浮选回收精煤泥不仅能充分利用资源，而且还能获得可观的收益。入选方式的确定：由于原煤来自一个矿井的的同一煤层，因此分析入选方式时只考虑是否需要分级入洗即可。采用混合跳汰入选时，其分选密度一般随粒度的减小而递增，即在跳汰机操作条件相同的情况下，原煤中大粒级的分选密度低，小粒级的分选密度高，其规律如图2-4所示。如果按照最大产率原则所确定的各粒级分选密度与这种密度变化规律吻合或近似，则可以混合入选，否则应考虑分级入选。设计原煤中不同粒度物料的基元灰分λ与密度δ之间的近似关系如图2-5所示。二、工艺流程的设计 选煤方法及入选方式的确定图2-5不同粒级λ与δ的关系由图2-5我们可以看出50-0.5粒级基本符合粒度越细分选密度越高的规律，且在按等λ原则确定的50-0.5粒级的灰分下Δδ=0.03<0.05,在按等λ原则确定的50-0.5粒级的分选密度下Δλ=4.47%<5%,因此原煤符合混合入洗的要求。图2-4不同粒级λ与δ的关系二、工艺流程的设计 方案的技术经济比较结合对选煤方法和入选方式的分析，选择了①三产品重介旋流器-煤泥浮选，②跳汰粗选-重介精选-煤泥浮选，③跳汰主选-重介再选-煤泥浮选三种方案进行经济技术的比较。比较结果如下表所示：由表2-6可知，三产品重介旋流器工艺的精煤产率及数量效率都最高。由表2-7可知，用三产品重介旋流器进行分选创造的利润最高。选煤工艺产率（%）灰分（%）精煤数量效率三产品重介精煤41.809.6279.70跳汰粗选重介精选精煤37.509.6071.55跳汰主选重介再选精煤35.709.6268.19表2-6三种选煤工艺技术比较表二、工艺流程的设计 选煤工艺收入（万元）成本（万元）利润（万元）三产品重介精煤135394.7169747.718711.08中煤53064.1合计188458.8169747.7跳汰粗选重介精选精煤121435.3跳汰成本169276.81828.34中煤51361.2重介精选成本1691.5合计172796.6170968.2跳汰主选重介再选精煤115810.3跳汰成本169276.86187.21中煤60981.4重介再选成本1327.7合计176791.7170604.5表2-7三种选煤工艺经济比较表综上所述，根据以上全面的技术经济分析，以及各个流程的优缺点分析，对于本厂的入洗原说选用三产品重介是比较经济合理的同时，该工艺还适于当煤种向更差方向变化的适应，选择此工艺是即现实又长远的选择。因此，最终确定选用三产品重介旋流器选煤方案。方案的技术经济比较二、工艺流程的设计 工艺流程图：二、工艺流程的设计 选煤过程用水量m3/h选煤过程排出水量m3/h重介旋流器入料水量2300.98损失水精煤产品带走水量25.16中煤产品带走水量18.48脱介用水精煤脱介用水284.92矸石产品带走水量2.97煤泥产品带走水量15.07中煤脱介用水181.79小计61.68循环水浓缩机溢流694.70矸石脱介用水69.88精矿压滤机溢流109.76尾矿压滤机溢流56.52循环水补加清水量0.00返回介质桶1914.91小计2775.89全部用水2837.57排出水量2837.57表3-1选煤过程中最终水量平衡表三、工艺流程的计算 项目G(t/h)Gc(t/h)Gf(t/h)W(m3/h)进入原煤带入煤泥水88.26888.268-23.47脱介用水---536.59补加水---362.60补加新介质0.39900.02000.3791-合计88.667088.28800.3791922.66排出精煤带走0.11440.05540.059528.83中煤带走0.05760.01970.037918.39矸石带走0.01750.003550.01402.97磁选精尾矿66.059965.91180.1476622.80磁选中尾矿18.344818.26530.0795185.33磁选矸尾矿4.07284.03220.040664.34合计88.667088.28790.3791922.66差额0.00000.00000.00000.00表3-2介质系统平衡表三、工艺流程的计算 项目总耗量t/h每吨原煤消耗/kg水量消耗补加清水38.2184.0567介质消耗精煤带走量0.110.4971中煤带走量0.060.4738矸石带走量0.020.3750小计0.190.4757磁选尾矿合计0.270.5890总计0.461.0058表3-3重介系统水耗及介耗三、工艺流程的计算 产品名称数量灰分/%水分/%产率/%吨/时吨/天万吨/年精煤块精煤15.63%71.041136.5737.519.27%8.00%末精煤25.39%115.391846.2960.939.46%9.00%精煤泥0.78%3.5456.681.8721.78%21.00%浮选精煤8.83%40.15642.3221.208.30%22.00%小计50.63%230.123681.87121.509.39%11.48中煤26.74%121.571945.0564.1925.68%13.20%尾煤10.50%47.72763.5825.2034.66%24.00%矸石主洗矸石10.25%46.59745.4324.6078.50%12.00%手选矸石1.88%8.55136.804.5180.42%—小计12.13%55.14882.2329.1178.80%—总计100.00%454.557272.73240.0024.82%—表3-4选煤最终产品平衡表三、工艺流程的计算 为了保证选煤厂均衡生产，在确定设备的型号和台数时，要将数、质量流程所计算的各作业环节的处理量乘上相应的不均衡系数，作为选择设备的依据。不均衡系数的选取按GB50359-2005《煤炭洗选工程设计规范》规定如下：矿井来煤时，从井口或受煤仓到配（原）煤仓的设备处理能力应与矿井最大提升能力一致，一般K=1.30；由标准轨距车辆来煤，受煤坑到配（原）煤仓设备处理能力的不均衡系数应不大于1.50。当采用翻车机卸煤时，配（原）煤仓前设备的处理能力应与翻车机能力相适应；在配（原）煤仓以后，设备的处理能力不均衡系数，在额定小时能力的基础上，煤流系统取1.15，矸石系统取1.50，煤泥系统和重介质悬浮液系统取1.25。四、设备选型与计算 表4-1主要设备明细表设备名称规格型号入料单位处理量单台处理量计算面积计算台数选择台数干矿量矿浆量t/m3*h或t/m2*h或t/m*ht/hm2（t/h）(m3/h)原煤准备车间圆振动筛YK2160454.55607569.850.781分级破碎机2PLF5050G46.05700.861重介车间三产品重介旋流器3GDMC1300/9304464001.392精煤脱介筛ZK3675251.736.5175.548.411.792中煤脱介筛ZK3675138.85718924.790.921矸石脱介筛ZK246155.4169011.540.771精煤弧形筛ZH36-20-602中煤弧形筛ZH36-20-601矸石弧形筛ZH24-20-601末精煤离心机TWZ-1300118.961700.8751精煤磁选机CTN1230726.93202.843中煤磁选机CTN1230230.23200.8991矸石磁选机CTN102483.591600.6531精煤泥分级旋流器φ=500mm787.91506.577精煤泥脱水筛ZKX9364.78391.990.6641中煤泥浓缩旋流器NNX200*8197.73200.771中煤泥脱水筛ZKX9360.35391浮选车间矿浆准备器XY-3.0678.310000.8481浮选柱φ=3m678.33002.833精煤压滤机KZG2000-U40.145301.672浓缩车间尾煤浓缩机NT-3847.721133964.90.8521尾煤压滤机XMZ1050/200047.7210502.843四、设备选型与计算 五、工业场地总平面设计 煤流走向：上井毛煤→准备车间→原煤仓→主厂房→分选→产品仓。其中主厂房东西七跨，南北三跨。主厂房采取重介车间和浮选车间联合布置，重介系统放在1-2、2-3、3-4、跨内，浮选车间布置在5-6、6-7、7-8跨内，两部分之间设有沉降缝。重介系统的布置按照煤流流程又搞到底布置。四层为三产品重介旋流器，三层为弧形筛和脱介筛，二层为磁选机，一层为各种介质桶。其中精煤泥旋流器组和中煤泥旋流器组布置在四层，物料均由泵从一楼的介质桶打到四楼。旋流器组下面的三楼对应为中煤泥筛和精煤泥筛。浮选系统也基本按照煤流流程布置，四层为浮选精煤压滤机和矿浆准备器，其中浮选柱跨二三四共三层。三层还有浮选精煤刮板运输机，二层为浮选精煤总刮板运输机。浮选精煤和重选精煤最后都落在了一层的精煤皮带运输机。六、车间工艺布置 图6-1主厂房+12.5平面图六、车间工艺布置 图6-2主厂房C-D剖面图系六、车间工艺布置 定员名称出勤人数在籍人数一班二班三班合计生产工人404141122165管理人员111111服务人员101010其他人员222合计634141145188表7-1劳动定员汇总表产品年产量等比折算量总成本单位成本名称万吨/年系数/万吨/万元/元/吨精煤121.51121.50143795.161183.50中煤64.190.6139.1646345.83721.00矸石29.110.030.871029.6435.37煤泥25.20.194.795668.96224.65表7-2产品成本计算表七，选煤厂经济概算 序号名称建筑工程设备购置安装工程总价1来煤皮带走廊7.5012.120.5020.122准备车间1376.20322.7513.271712.233原煤仓2981.0024.001.063006.064皮带走廊67.65189.908.36265.915主厂房3221.604242.04174.447638.086浓缩车间70.00619.6825.48715.167产品仓3554.20139.905.753699.858铁路100.00100.004.40204.409其它0.00515.1221.18536.30小计11383.556165.51254.4517803.51其他基建费用1712.00未能预见费用890.176总投资20405.687表7-3总概算表七，选煤厂经济概算 表7-4主要生产技术经济指标序号项目单位数量序号项目单位数量1设计生产能力万吨/年24019尾煤水分％242原煤灰分％26.3520尾煤年产量万吨/年25.23原煤水分％1.9521原煤仓体积m3165604原煤硫分％0.1622产品仓体积m3190285精煤产率％50.6323主厂房体积m3226806精煤灰分％9.3924皮带走廊体积m326257精煤水分％11.4825全厂劳动定员人1888精煤年产量万吨/年121.526每工生产率吨/人65.529中煤产率％26.7427全员效率吨/人6010中煤灰分％25.6828基本建设投资万元11378.1511中煤水分％13.229设备购置投资万元5627.6712中煤年产量万吨/年64.1930安装费用投资万元232.8813矸石产率％12.1331总投资万元20405.6914矸石灰分％78.832年积累万元18876.9615矸石水分％633吨原煤加工费元/吨20.216矸石年产量万吨/年29.1134吨精煤加工费元/吨29.117尾煤产率％10.535投资回收期年1.09218尾煤灰分％34.66七，选煤厂经济概算 首先感谢学院给我们这样一个毕业设计来锻炼和提高自己。毕业设计的顺利完成，离不开崔广文老师和刘慧杰老师孜孜不倦的教诲。两位老师对待同学热情诚恳，认真负责，在这里我向他们表达我崇高的敬意和忠心的感谢。我还要感谢四年来教育过我们的于洪观，王力，吕宪俊，刘振学，邱俊，周仕学等老师们，是你们传授给了我们专业知识，同时也教给了我们做人的道理。同时，我还要感谢在设计中帮助过我的王乐明，査冉冉，杨鹏，李甜甜，路兆云等同学。祝所有的老师工作顺利，身体健康；祝所有的同学大展宏图，前程似锦。八、致谢 谢谢观赏！'