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一种空气干砂选煤系统技术方案

技术编号:21851767 阅读:69 留言:0更新日期:2019-08-14 00:36
本实用新型专利技术公开了一种空气干砂选煤系统,其特征在于:包括机体、分选系统、排煤系统、排矸系统、介质处理系统、电控系统、除尘系统、辅助系统,所述分选系统、排煤系统、排矸系统、介质处理系统均位于机体内,所述排煤系统与排矸系统分别与分选系统上的煤块层与矸石层使用配合,所述排煤系统上的排料口与排矸系统上的排料口分别连通介质处理系统上的进料口,所述介质处理系统上的出料口连通分选系统上的进料口,所述除尘系统除尘口连通机体,所述辅助系统上的出料口连接分选系统上的进料口,本实用新型专利技术与现有技术相比的优点在于:能够完全取代水法选煤和复合式风选,有效降低选煤成本,大幅提升选煤效率。

An Air Dry Sand Coal Preparation System

【技术实现步骤摘要】
一种空气干砂选煤系统
本技术涉及煤炭分选
,具体是指一种空气干砂选煤系统。
技术介绍
中国是产煤大国,随着煤炭工业的飞速发展及采煤机械化水平的不断提高,原煤的质量不断下降,同时煤炭用户为了提高经济效益和满足环保的需要,从而对煤炭产品的质量不断提出更高要求,未经分选的原煤不能使用,因此选煤已成为煤炭生产和利用过程中必不可少的重要环节。原煤分选的实质是利用煤炭与其他矿物质的物理化学性质的差异,用机械的方法除去原煤中的杂质,如矸石.硫铁矿等,将原煤分成不同质量规格的精煤产品。随着选煤工业发展,原煤的分选工艺可分为两种:水选和干法选,这两种工艺都存在极大的问题弊端。水选:上个世纪以前,纵观全世界所有的选煤方法都离不开水——选煤全是在水溶液中进行的,利用煤和矸石的颗粒大小不同及密度的差异,在溶液中进行分选,用的最广泛的方法是跳汰选、重介质选和浮选。因传统的选煤方法必须在水溶液中进行分选,导致如下问题:1.选煤必须用水且耗水,处理1吨原煤平均耗水量0.2m3,最多时要用到3吨水,但矿区的地质结构及地理位置注定了水源的贫乏,地球上即便是非产煤区亦有1/5以上的地区严重缺水,自然水源不能满足选煤使用,要么人工调水,要么将原煤运往水源充足处异地集中分选,成本高且操作不便。2.煤泥污水外流不但造成煤炭损失,也严重地污染了环境,导致土壤板结等问题,为减少大量外排煤泥污水,必须实现洗水闭路循环,为实现洗水闭路循环必须对污水进行净化处理,为此必须附设专用污水净化系统设备,成本高且降低了选煤效率。3.煤炭中的水分严重影响甚至决定着产品的质量指标,亦同时增加无效运输,在高寒地区湿煤冬运还会发生冻车涨车现象,为降低选后产品的水分含量,必须附设专用的脱水机械进行脱水,但脱水只是相对的而不是绝对的,就目前的脱水技术,经脱水处理后的产品仍含有一定的水分,不利于煤块的直接利用。4.分选不彻底,煤中有矸,矸中有煤,跳汰选煤中因煤和矸石在分选过程中没有明确的界面,分离时不彻底,综合分选效果不超过80%,分选质量较低,我国的重介选煤技术始于1958年,该选煤流程较为复杂,设备、管道容易磨损,维修养护工作量大,在操作、调节方面的要求更为严格,重介质悬浮液选煤的分选效果较好,但介耗较大仍是困扰我国重介选煤的一个主要问题,在选煤生产实践中,介耗在1.5kg/t左右就属于相当好的水平,一般选煤厂介耗在3kg/t左右,略高一点是5~6kg/t,有的选煤厂则达到了10kg/t甚至更高。5.选煤工艺繁杂,需附设大量的辅助机械设备,从而导致投建或改造选煤厂投资巨大,动辄就是几千万元,甚至几亿元。干法选:第一阶段即奠基阶段:1984年,中国矿业大学在全球范围内率先研究干法选煤,完成了实验室基础研究、模型试验研究,建立了“空气重介质稳态流化”的选矿理论,于1987年5月28日,在中国知识产权局申报“干式流化床选煤装置”申请号:8710105,此后,中国矿业大学即着手实施该项目,进行工业化试验,在太原的白家庄煤矿建立了世界上第一座试验基地,但该装置存在如下问题:1.排矸方式是利用刮板强力推刮,导致核心部件频繁被矸石、煤泥等杂物堵塞、损坏而不能正常工作,后几经改进,采用其它方案,仍然不能满足正常的使用要求。2.使用的介质是颗粒状的铁沙,损耗太大,每年损耗几百吨,一方面增加成本浪费资源,另一方面这些铁沙混在煤炭中燃烧时高温炽热容易损坏锅炉。3.整体的成本造价过高且生产效率低,无法实现工业应用。第二阶段即探索阶段:国内现有复合式干法选煤技术也称风选,其基本原理是通过床面的摇摆或振动,使原煤在小颗粒煤粉的托付下,依赖于外来风力作用实现轻重分向流动。此技术存在如下弊端:1.分选效果差:此种方式仅属于“劣煤淘汰盘”早在1956年中国就开发了摇床分选,此技术只是在摇床分选时增加风力,对摇床分选稍作改进而已,因煤和矸石在分选过程中没有明确的界面,床面越振越实,变成死床,分离时不彻底,综合分选效果不超过75%。2.分选效率低。3.结构复杂体积庞大,导致制作成本大,占地面积大,处理量100吨/小时的体积超过1000立方米,导致新建和改造选煤厂的投资巨大,动辄就是几百万甚至几千万元。4.能耗大,处理量100吨/小时的系统功率需300千瓦。5.生产成本高,维修费用大。6.粉尘较多,污染环境。第三阶段即现状:国内有科技工作者于2008年将此前中国矿业大学的方案略作改进:用密布小孔及风帽的聚乙烯塑料板取代原金属布风板,存在如下问题:1.块状及粒状的矸石仍直接落在聚乙烯塑料板表面,因仍采用刮板强力推刮,会很快堵塞和磨损,导致无法正常工作。2.制造工艺复杂,制造成本过高,结构繁杂,以及耗电量巨大,导致选煤成本较高,接近于水选。以上各因素导致至今干法选煤仍不能实现工业应用。综上所述,因为现有干法选煤技术仍存在很多不成熟的问题,尚不完善,仅处于探索尝试阶段,所以不能推广应用,目前还是以水选为主。本技术人经进一步改进完善,又开发出全套无水选煤系统---空气干砂选煤系统,以彻底解决传统选煤的诸多弊端。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是克服以上技术缺陷,提供一种无需水源、选煤效率高、成本低的空气干砂选煤系统。为了实现上述目的,本技术所采用的技术方案是:一种空气干砂选煤系统,包括机体、分选系统、排煤系统、排矸系统、介质处理系统、电控系统、除尘系统、辅助系统,所述分选系统、排煤系统、排矸系统、介质处理系统均位于机体内,所述排煤系统与排矸系统分别与分选系统上的煤块层与矸石层使用配合,所述排煤系统上的排料口与排矸系统上的排料口分别连通介质处理系统上的进料口,所述介质处理系统上的出料口连通分选系统上的进料口,所述电控系统分别与分选系统、排煤系统、排矸系统、介质处理系统、除尘系统及辅助系统电连接,所述除尘系统除尘口连通机体,所述辅助系统上的出料口连接分选系统上的进料口。所述分选系统由分选室、气室、第一缓冲室、第二缓冲室及罗茨风机构成,所述分选室底部与气室上的进气口连通且在其连通处固定有配气板,所述气室内固定有加热气室内空气的加热网,所述气室上的进气口与第一缓冲室上的出气口连通,所述第一缓冲室上的进气口与第二缓冲室上的出气口连通,所述第二缓冲室上的进气口与罗茨风机上的出风口连通。所述配气板由若干个固定板与若干个弹性透气板构成,所述固定板与弹性透气板固定连接,且其之间间隔排列,所述弹性透气板内一体成型有若干个通气孔。所述第一缓冲室与第二缓冲室连通处连接有气体流量计与流量调节阀。所述排煤系统由转动轴、排煤筛、排煤通道及电机驱动装置构成,所述转动轴转动设置在分选室的上端部,所述转动轴一端与电机驱动装置传动连接,所述排煤筛由若干个排煤杆构成,所述排煤杆均匀分布在转动轴外端面上,所述排煤通道上的进料口与分选室连通,且其与排煤筛使用配合。所述电机驱动装置包括第一电机以及与第一电机传动连接的减速机,所述减速机与转动轴传动连接。所述排矸系统包括矸石筛分装置、矸石推动装置、第一矸石负压装置、矸石吸料装置、矸石破碎装置及第二矸石负压装置,矸石筛分装置与矸石推动装置使用配合,矸石推动装置与第一矸石负压装置使用配合,矸石推动装置与矸石吸料装置使用配合,矸石吸料装置与矸石破碎装置使用配合,第二矸石负压装置与本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种空气干砂选煤系统,其特征在于:包括机体(2)、分选系统(3)、排煤系统(4)、排矸系统(5)、介质处理系统(6)、电控系统(7)、除尘系统(8)、辅助系统(9),所述分选系统(3)、排煤系统(4)、排矸系统(5)、介质处理系统(6)均位于机体(2)内,所述排煤系统(4)与排矸系统(5)分别与分选系统(3)上的煤块层与矸石层使用配合,所述排煤系统(4)上的排料口与排矸系统(5)上的排料口分别连通介质处理系统(6)上的进料口,所述介质处理系统(6)上的出料口连通分选系统(3)上的进料口,所述电控系统(7)分别与分选系统(3)、排煤系统(4)、排矸系统(5)、介质处理系统(6)、除尘系统(8)及辅助系统(9)电连接,所述除尘系统(8)除尘口连通机体(2),所述辅助系统(9)上的出料口连接分选系统(3)上的进料口。

【技术特征摘要】
1.一种空气干砂选煤系统,其特征在于:包括机体(2)、分选系统(3)、排煤系统(4)、排矸系统(5)、介质处理系统(6)、电控系统(7)、除尘系统(8)、辅助系统(9),所述分选系统(3)、排煤系统(4)、排矸系统(5)、介质处理系统(6)均位于机体(2)内,所述排煤系统(4)与排矸系统(5)分别与分选系统(3)上的煤块层与矸石层使用配合,所述排煤系统(4)上的排料口与排矸系统(5)上的排料口分别连通介质处理系统(6)上的进料口,所述介质处理系统(6)上的出料口连通分选系统(3)上的进料口,所述电控系统(7)分别与分选系统(3)、排煤系统(4)、排矸系统(5)、介质处理系统(6)、除尘系统(8)及辅助系统(9)电连接,所述除尘系统(8)除尘口连通机体(2),所述辅助系统(9)上的出料口连接分选系统(3)上的进料口。2.根据权利要求1所述一种空气干砂选煤系统,其特征在于:所述分选系统(3)由分选室(301)、气室(302)、第一缓冲室(305)、第二缓冲室(306)及罗茨风机(307)构成,所述分选室(301)底部与气室(302)上的进气口连通且在其连通处固定有配气板(303),所述气室(302)内固定有加热气室(302)内空气的加热网(304),所述气室(302)上的进气口与第一缓冲室(305)上的出气口连通,所述第一缓冲室(305)上的进气口与第二缓冲室(306)上的出气口连通,所述第二缓冲室(306)上的进气口与罗茨风机(307)上的出风口连通。3.根据权利要求2所述一种空气干砂选煤系统,其特征在于:所述配气板(303)由若干个固定板(308)与若干个弹性透气板(309)构成,所述固定板(308)与弹性透气板(309)固定连接,且其之间间隔排列,所述弹性透气板(309)内一体成型有若干个通气孔。4.根据权利要求2所述一种空气干砂选煤系统,其特征在于:所述第一缓冲室(305)与第二缓冲室(306)连通处连接有气体流量计(311)与流量调节阀(312)。5.根据权利要求2所述一种空气干砂选煤系统,其特征在于:所述排煤系统(4)由转动轴(401)、排煤筛(402)、排煤通道(403)及电机驱动装置构成,所述转动轴(401)转动设置在分选室(301)的上端部,所述转动轴(401)一端与电机驱动装置传动连接,所述排煤筛(402)由若干个排煤杆(404)构成,所述排煤杆(404)均匀分布在转动轴(401)外端面上,所述排煤通道(403)上的进料口与分选室(301)连通,且其与排煤筛(402)使用配合。6.根据权利要求5所述一种空气干砂选煤系统,其特征在于:所述电机驱动装置包括第一电机(405)以及与第一电机(405)传动连接的减速机,所述减速机与转动轴(401)传动连接。7.根据权利要求2所述一种空气干砂选煤系统,其特征在于:所述排矸系统(5)包括矸石筛分装置(501)、矸石推动装置(502)、第一矸石负压装置(503)、矸石吸料装置(504)、矸石破碎装置(505)及第二矸石负压装置(506),矸石筛分装置(501)与矸石推动装置(502)使用配合,矸石推动装置(502)与第一矸石负压装置(503)使用配合,矸石推动装置(502)与矸石吸料装置(504)使用配合,矸石吸料装置(504)与矸石破碎装置(505)使用配合,第二矸石负压装置(506)与矸石吸料装置(504)使用配合。8.根据权利要求7所述一种空气干砂选煤系统,其特征在于:所述矸石筛分装置(501)由底筛层(507)与侧筛层(508)构成,所述底筛层(507)固定设置在分选室(301)内,所述侧筛层(508)的一端与分选室(301)的内壁固定连接,且其另一端与底筛层(507)固定连接,所述侧筛层(508)与底筛层(507)之间具有倾斜度,所述底筛层(507)及侧筛层(508)均由筛棒(509)构成,相邻筛棒(509)之间具有落料筛缝。9.根据权利要求8所述一种空气干砂选煤系统,其特征在于:所述矸石推动装置(502)由移动底座(510)、顶杆(511)及回位杆(512)构成,所述顶杆(511)、回位杆(512)分别固定在分选室(301)底部两侧,所述移动底座(510)在分选室(301)内滑动设置,所述移动底座(510)上转动设置有旋转杆(513),所述旋转杆(513)上固定连接有联动板(514),所述联动板(514)分别与顶杆(511)及回位杆(512)使用配合,并且联动板(514)受力后带动旋转杆(513)转动,所述旋转杆(513)上固定连接有排矸爪(515),所述排矸爪(515)端部露出在底筛层(507)的上部。10.根据权利要求7所述一种空气干砂选煤系统,其特征在于:所述第一矸石负压装置(503)由第一负压室(516)、第一双闸(517)、隔板(518)第一星形放料阀(521)、第二星形放料阀(522)、琴弦筛(523)及第一引风机(524),所述第一负压室(516)上的进料口连通分选室(301)并且其连通处位于底筛层(507)侧端部,所述第一负压室(516)与分选室(301)连通处设置有第一双闸(517),所述隔板(518)固定设置在第一负压室(516)内,且其在第一负压室(516)内形成排矸腔(519)与排介腔(520),所述排矸腔(519)上的出料口与第一星形放料阀(521)上的进料口连通,所述排介腔(520)上的出料口与第二星形放料阀(522)上的进料口连通,所述琴弦筛(523)固定设置在排介腔(520)顶部,所述琴弦筛(523)上的进料口与第一双闸(517)出料口连通,且其另一端与隔板(518)顶部固定连接,所述第一引风机(524)上的进风口与第一负压室(516)连通,且其之间连通处设置有第一磁性过滤筛(525)。11.根据权利要求10所述一种空气干砂选煤系统,其特征在于:所述矸石吸料装置(504)由吸料管(526)、送料管(528)及移动装置构成,所述吸料管(526)位于分选室(301)底部并且固定在移动底座(510)上,且其底部开设有吸料孔(527),所述送料管(528)上的进料口与吸料管(526)上的出料口连通,且其上的出料口与第二矸石负压装置(506)上的进料口连通,所述送料管(528)与移动装置连接并在移动装置的控制下往复移动。12.根据权利要求11所述一种空气干砂选煤系统,其特征在于:所述移动装置包括第二电机(529)、滚珠丝杠(530)及连接座(531),所述滚珠丝杠(530)与第二电机(529)连接,所述连接座(531)一端与滚珠丝杠(530)连接,其另一端与送料管(528)连接。13.根据权利要求11所述一种空气干砂选煤系统,其特征在于:所述矸石破碎装置(505)由转动杆(532)、第...

【专利技术属性】
技术研发人员:王一林王大庆王光领
申请(专利权)人:王光领
类型:新型
国别省市:江苏,32

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