文档介绍：TBS引领中国选煤工艺的跨越式发展
卫中宽
中煤邯郸设计工程有限责任公司,河北邯郸 056031
摘要:介绍了TBS、螺旋分选机、煤泥重介旋流器等几种粗煤泥分选设备,并对上述粗煤泥分选设备作了详细的比较,结合TBS在选煤工艺设计中的应用实例,说明TBS必将推动中国选煤工艺(尤其是炼焦煤选煤工艺)实现跨越式发展。
关键词:TBS;螺旋分选机;煤泥重介旋流器;RC
近年来,粗煤泥分选成为选煤工艺发展的一个重要分支,越来越受到选煤同行们的关注。TBS作为一种经济、实用的粗煤泥分选设备,填补了这一领域的空白,有力的推动了选煤工艺向更高层次的发展。本文中作者就选煤厂常见的几种粗煤泥分选设备作一简单介绍,结合张双楼选煤厂设计经验,针对TBS谈了一些个人看法,希望对选煤同行们了解TBS有所帮助。
1 TBS简介
TBS(teeter bed separator)即干扰床分选机,有的称摇摆硫化床分离器,主要用于粗煤泥分选,分选下限可达100mesh(),分选上限至2~3mm。实践证明用TBS分选粗粒级煤泥均能取得较好的分选效果,其对粗粒级物料所具有的优势已得到越来越多的业内人士认可。
干扰床分选机于上世纪80年代开始进入选煤领域,属英国MEP公司的专利设备,英国、美国、澳大利亚、南非等都有生产厂家。经过不断完善,目前该设备已发展到第四代。美国和澳大利亚的选煤厂都早已有使用先例,中国的贵州响水选煤厂、沈阳红菱选煤厂、沈阳西马选煤厂、徐州张双楼选煤厂等近年来都已采用,使用效果比较满意。
据澳大利亚第四代干扰床分选机的应用实践,,产品灰分可降至10%以下。干扰床分选机的成功应用给粗煤泥分选领域带来了一次技术性革命,给选煤工艺的发展注入了新鲜的血液。
2 TBS的分选原理及控制系统
矿浆切向给入TBS分选机的入料井,按预定的压力和流速由泵将水打入其底部的分配器,通过紊流板均匀分布到干扰床分选机底部,形成向上的扰动水流,下降的物料与上升水流相遇而形成干扰层或称沸腾床层。入料中的颗粒在分选机中做干扰沉降运动,由于颗粒之间密度的不同,使其干扰沉降速度存在差异,从而为分选提供了依据。简言之,当达到稳定状态时,入料中的那些密度低于干扰床层平均密度的颗粒将浮起,进入溢流。而那些比干扰床层平均密度大的颗粒将穿透床层进入沉物流,并通过底部的排料口排出,排料阀门由干扰床层内的密度传感器发出的信号控制。
为了使分选机能有效工作,必须使槽体中干扰床层悬浮液的平均相对密度保持稳定。为此,在设备中配置了一个单回路反馈控制器,干扰床层的实际密度由电容式压差传感器测定,单回路PID控制器收到来自传感器探头4~20mA的电流信号,电流信号的大小与探头上方的干扰床层悬浮液的实际密度成正比。当实际分选密度高于设定值时,执行器打开底流排放阀,排出干扰床层多余的物料,反之,控制系统将阻止干扰床层物料的排放。[1]
3 TBS与其他粗煤泥分选设备的比较
除TBS外,目前,常用的粗煤泥分选设备还有螺旋分选机、煤泥重介旋流器、RC(逆流分级机)等,以下将这几种设备作一简单说明,并与TBS相比,进行客观的评价。
螺旋分选机
螺旋分选机主要由矿浆分配器、中心柱、螺旋溜槽和产品截取器等组成。矿粒在螺旋溜槽中的分选大致经过三个阶段:第一阶段是颗粒群的分层,矿浆由分配器进入螺旋溜槽后,颗粒群在槽面上的运动过程中,重矿物沉降速度快,沉入液流下层,轻矿物则浮于液流上层,液流沿竖直方向的扰动作用强化了矿粒按密度分层;第二阶段是轻、重矿物沿横向展开,沉于下层的重矿物沿收敛的螺旋线逐渐移向
内缘,浮于上层的轻矿物沿扩展螺旋线逐渐移向中间偏外区域;第三阶段是不同密度的矿粒沿各自的回转半径运动,轻、重矿物沿横向从外缘至内缘均匀排列,设在排料端部的截取器将矿物带沿横向分割成精、中、尾煤三个部分,并使其通过各自的排料管排出,从而完成分选过程。[1]
中国矿业大学、唐山煤研所先后都进行过螺旋分选机的研究,但由于技术不很成熟,一直没有进行大规模的推广使用。随着国外选煤技术及设备的引进,螺旋分选机在我国一些动力煤选煤厂的粗煤泥分选中得以推广,已有20余台(组)先后投入运行,分选及运行效果良好。
螺旋分选机的优点是:无运动部件,维修工作量小,运行费用低;占地面积小,易于布置,可用双头甚至三头螺旋提高单台设备的处理能力。缺点是:分选精度差;分选密度高(,低于该值,会影响分选效果);产品质量易波动。
煤泥重介旋流器
近年来,为弥补大直径旋流器对粗煤泥分选效果变差的影响,国内选煤工作者对煤泥重介旋流器分选粗煤泥工艺进行了大量开发和应用研究。国内采用煤泥重介的方式一般有两种:
一种是预先脱泥后单独设置煤泥