CN106799299A - 一种控制重介选煤悬浮液的设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种控制重介选煤悬浮液的设备，包括顺次连接的合格介质桶、位于合格介质桶下部的合格介质泵主进料管和合格介质泵，合格介质泵还连接有与重介质分选机介质入口连通的合格介质泵出料管，合格介质泵出料管通过回流管与合格介质桶连通；合格介质桶上部连接有合格介质泵辅助进料管，合格介质泵辅助进料管另一端与合格介质泵连通。本发明具有如下优点：精简管道与设备，节省投资，降低设计、施工难度，运行维护量减小；随开随用，停机检修时无需单独连续开启供气设备，降低动力消耗，节约成本；实现自动化控制，不易堵塞，便于清理。

Description

一种控制重介选煤悬浮液的设备及方法

技术领域

本发明涉及一种设备，更具体地说，尤其涉及一种控制重介选煤悬浮液的设备及方法。

背景技术

选煤是根据煤炭和杂质物理性质(如粒度、密度、硬度、磁性及电性等)上的差异进行分选，物理选煤和物理化学选煤技术是实际选煤生产中常用的技术，一般可有效脱除煤中无机硫(黄铁矿硫)，化学选煤和微生物选煤还可脱除煤中的有机硫。煤炭洗选的作用：提高煤炭质量、减少燃煤污染物排放，提高煤炭利用效率、节约能源，优化产品结构、提高产品竞争能力，减少运力浪费。

我国煤炭行业较为突出的问题就是洗煤率较低，较低的入洗率，不仅会对环境造成很大的影响，而且对下游行业的产品也会造成很大的影响。由于我国煤炭资源的特点是内灰较高，难选煤较多，而且高硫煤产量随着开采深度而增加，发展重介质选煤(也称重介选煤)技术已是同行的共识。重介质选煤是在密度大于1g/cm³的介质中，按颗粒密度的的大小差异进行选煤。重介质选煤的优点是分选效率高、入选粒度范围宽，生产控制易于自动化。尤其是近年来随着煤炭市场经济的进一步发展，环境和用户对煤炭质量的要求越来越高，高精度重介选的优越性也越来越明显，大多数新建或改建的选煤厂都采用了部分重介或全重介流程。预计，我国的重介质选煤方法的入选比重将逐步提高到70％以上。

重介质选煤现在通用的做法是采用重介质悬浮液选煤。重介质悬浮液(也称重介悬浮液或重质悬浮液)是由颗粒状的固体(加重质)和水混配而成。多年的生产实践表明，磁铁矿是最合适的选煤用的重介加重质材料，所以现在选煤用加重质多采用磁铁矿粉，在重介质选煤过程中，重介悬浮液加重质(如磁铁矿粉)的损耗是避免不了的。而介质损耗一直是重介选煤厂一项重要的技术评价指标。由于加重质粒度越细，重悬浮液密度也越稳定，在重悬浮液中为起稳定作用而掺入的煤泥量也相应减少；加重质粒度变粗后，重悬浮液稳定性变差，为了满足稳定性的要求势必要加大泥质物含量，从而导致脱介筛和分选机效率下降，加重质损失明显增大。磁铁矿粉的粒度在1～500μm之间，属于粗分散悬浮液，是一个不稳定的体系，固体颗粒在液体中受到重力的作用会发生沉降分层，尤其是不生产静置的时候。此外，磁铁矿粉水分对介耗影响也不容忽视。如水分高，会使介质结团成块，不仅造成加介困难，而且介质进入料桶后难于分散，造成悬浮液不稳定。因而提高重介质悬浮液的稳定性成了重介质选煤的首要问题。现在通常的改善方法主要有：

1、使用粒度较细的磁铁矿粉。

2、允许介质系统中存留较多的煤泥。

3、利用分选槽内的机械搅拌(如提升轮或刮板等)。

4、利用水平或上冲介质流。

但是对于无法设置搅拌机构的合格介质桶来说，通常在停机检修的时候都是采用吹高压风的方法来减少重介质悬浮液的沉降，现场使用发现效果并不是很好，一是加重质悬浮液密度较大，高压风通常是通过围绕筒壁四周的环形管道供给，仅在靠近桶壁附近局部改善了悬浮液的沉降现象，靠近合介桶中心处依然沉降比较明显；二是高压风通常都是通过空压机来实现供给，空压机必须在停机检修期间不间断的运行，动力消耗大，而且一旦停止运行，合介桶就内悬浮液很快就沉淀下来，通常高压风管都比较细(一般管径≤DN50，管径增大，耗风量大大增加，风速提不上去，效果不好)，容易堵塞高压风管，导致高压风管失效，高压风鼓不进来，磁铁矿粉积聚在桶底，堵塞了合格介质泵的入料管，合格介质泵无法启动，系统无法运行，往往只能靠清除合介桶的介质再重新添加介质完成重介质悬浮液的配制，费时费力的同时往往影响了生产的正常进行。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种控制重介选煤悬浮液的设备及方法。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

控制重介选煤悬浮液的设备，包括顺次连接的合格介质桶、位于合格介质桶下部的合格介质泵主进料管和合格介质泵，合格介质泵还连接有与去重介质分选机介质入口连通的合格介质泵出料管，合格介质泵出料管通过回流管与合格介质桶连通，以使重质选煤悬浮液可循环地在控制重介选煤选煤悬浮液的设备中流动；合格介质桶上部连接有合格介质泵辅助进料管，合格介质泵辅助进料管另一端与合格介质泵连通。

优选地，合格介质泵主进料管由耐磨钢管、合格介质泵主进料管手动闸阀、合格介质泵主进料管电液动闸阀、卡箍式柔性管接头和异径管组成。

优选地，合格介质泵主进料管上还安装有事故放料管。

更优选地，事故放料管上设置有事故放料管手动闸阀。

优选地，合格介质泵辅助进料管上设有合格介质泵辅助进料管电液动闸阀。

优选地，合格介质泵出料管上设置有合格介质泵出料管电液动闸阀。

优选地，回流管上设置有回流管电液动闸阀。

优选地，回流管管径≥DN150。

优选地，回流管斜插向合格介质桶底。

本发明的另一目的是提供一种控制重介选煤悬浮液的方法，具体如下：

步骤a持续向合格介质桶内下层液注入抽取的合格介质桶内上层清液；

步骤b将步骤a配制的重介质选煤悬浮液输送至去重介质设备；

步骤c将步骤b多余的重介质选煤悬浮液排空，防止堵塞。

优选地，步骤a的具体操作为：关闭事故放料管手动闸阀，关闭合格介质泵出料管电液动闸阀，打开合格介质泵辅助进料管电液动闸阀，打开回流管电液动闸阀，启动合格介质泵，持续5～8分钟；此时合格介质泵从合格介质桶的上部经由辅助进料管抽取上层清液，经由合格介质泵叶轮打入合格介质泵出料管，进入回流管返回合格介质桶下部，位于合格介质桶下部的磁铁矿粉在合格介质泵强大的流量和压力下逐渐冲开，最终形成质均粒匀的重介质悬浮液。

优选地，步骤b的具体操作为：打开合格介质泵出料管电液动闸阀，关闭回流管电液动闸阀，打开合格介质泵主进料管电液动闸阀，关闭合格介质泵辅助进料管电液动闸阀；此时合格悬浮液通过合格介质泵主进料管进入合格介质泵，在叶轮的作用下，合格重介质悬浮液进入合格介质泵出料管进而通过管道进入重介质分选设备，合格介质输送完成。

优选地，步骤c的具体操作为：关闭合格介质泵上的合格介质泵主进料管电液动闸阀，关闭合格介质泵，打开位于合格介质泵出料管上的合格介质泵出料管电液动闸阀，打开位于事故放料管上的事故放料管手动闸阀；此时泵内的悬浮液在重力作用下自然流出，使合格介质泵处于空载状态，以防止悬浮液在合格介质泵内沉降而沉积，影响合格介质泵的下次顺利启动，关闭回流管电液动闸阀防止悬浮液中的固体颗粒进入回流管中阻塞回流管。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、利用合格介质泵这个必有的设备，无需单独设置空压机及配套的储气罐、空气净化设备等，节省设备投资；

2、减少了鼓风管道的设置，避免了复杂的管道系统，设计、施工的难度降低，选煤介质系统运行维护量减小；

3、本装置随开随用，不用在停机检修期间单独连续开启供气设备进行悬浮液防沉降作业，降低了动力消耗，节约了运行成本；

4、本装置中管道系统关键部位阀门均采用了电液动的闸阀，便于实现自动化控制，减少人力劳动；

5、本装置中回流管管径较粗，一般≥DN150，且斜插向合格介质桶底，不易堵塞，便于清理。

附图说明

图1为实施例1提供的控制重介选煤悬浮液的设备在生产系统停机时工作状态图；

图2为实施例1提供的控制重介选煤悬浮液的设备平面布置图；

图3为实施例1提供的控制重介选煤悬浮液的设备在生产系统启动时工作状态图；

图4为实施例1提供的控制重介选煤悬浮液的设备在生产系统启动时阀门起停顺序流程图；

图5为实施例1提供的控制重介选煤悬浮液的设备在生产系统停机时阀门起停顺序流程图。

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。

实施例1

如图1～2所示，本发明提供的控制重介选煤悬浮液的设备包括顺次连接的合格介质桶1、位于合格介质桶1下部的合格介质泵主进料管2和合格介质泵3，合格介质泵3还连接有与重介质分选机介质入口连通的合格介质泵出料管4，合格介质泵出料管4还通过回流管5与合格介质桶1连通，以使重质选煤悬浮液可循环地在控制重介选煤悬浮液的设备中流动；合格介质桶1上部连接有合格介质泵辅助进料管6，合格介质泵辅助进料管6另一端与合格介质泵3连通，避免主进料管2内的重质选煤悬浮液流速过低。

合格介质泵主进料管2由耐磨钢管、合格介质泵主进料管手动闸阀21、合格介质泵主进料管电液动闸阀22、卡箍式柔性管接头和异径管组成。其中合格介质泵主进料管手动闸阀21平时一直处于开启状态，仅在合格介质泵主进料管电液动闸阀22需要检修时关闭，以防止合格介质桶1内的重介质悬浮液外泄。

合格介质泵出料管4上设置有合格介质泵出料管电液动闸阀41。

回流管5上设置有回流管电液动闸阀51。

合格介质泵辅助进料管6上设有合格介质泵辅助进料管电液动闸阀61。

合格介质泵主进料管2上还安装有事故放料管7；事故放料管7上设置有事故放料管手动闸阀71。

当需要控制重介选煤悬浮液时，可在生产系统启动前5～8分钟打开重介质悬浮液的小循环，以完成合格悬浮液的配制，本发明提供的控制重介选煤悬浮液的设备的操作顺序是：关闭事故放料管手动闸阀71，关闭合格介质泵出料管电液动闸阀41，打开合格介质泵辅助进料管电液动闸阀61，打开回流管电液动闸阀51，启动合格介质泵3，此时合格介质泵3从合格介质桶1的上部经由辅助进料管6抽取上层清液，经由合格介质泵3叶轮打入合格介质泵出料管4，进入回流管5返回合格介质桶1下部，位于合格介质桶下部的磁铁矿粉在合格介质泵3强大的流量和压力下逐渐冲开，最终形成质均粒匀的重介质悬浮液，详见图3，整个过程大约需要5～8分钟。

当位于合格介质桶内的密度计显示桶内密度达到设定值时，小循环任务完成，可将配制完成的重介质悬浮液输送至重介质分选机介质入口，此时的操作顺序是：打开合格介质泵出料管电液动闸阀41，关闭回流管电液动闸阀51，打开合格介质泵主进料管电液动闸阀22，关闭合格介质泵辅助进料管电液动闸阀61，合格悬浮液通过合格介质泵主进料管2进入合格介质泵3，在叶轮的作用下，合格重介质悬浮液进入合格介质泵出料管4进而通过管道进入去重介质分选机合格介质入口，合格介质输送完成，生产系统启动时本发明的阀门起停顺序详见图4。

当生产系统停机时，本发明提供的控制重介选煤悬浮液的设备操作顺序是：关闭合格介质泵3上的合格介质泵主进料管电液动闸阀22，关闭合格介质泵3，打开位于合格介质泵出料管4上的合格介质泵出料管电液动闸阀41，打开位于事故放料管7上的事故放料管手动闸阀71，泵内的悬浮液在重力作用下自然流出，使合格介质泵3处于空载状态，以防止悬浮液在合格介质泵3内沉降而沉积，影响合格介质泵3的下次顺利启动，关闭回流管电液动闸阀51防止悬浮液中的固体颗粒进入回流管5中阻塞回流管5，此时本发明的阀门起停顺序详见图5。随着时间推移，合格介质桶1内悬浮液中固体颗粒在重力的作用下逐渐沉降，最终桶内形成上层清液、下层磁铁矿粉的分层状态，如图1所示。

本发明提供的控制重介选煤悬浮液的设备在运行过程中，所有的电液动闸阀均加入生产集控程序中，整个工作循环仅需人工启闭的闸阀只有事故放料管手动闸阀71，实现自动化控制，减少人力劳动。

在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (10)

1.控制重介选煤悬浮液的设备，其特征在于：包括顺次连接的合格介质桶、位于合格介质桶下部的合格介质泵主进料管和合格介质泵，合格介质泵还连接有与重介质分选机介质入口连通的合格介质泵出料管，合格介质泵出料管通过回流管与合格介质桶连通；合格介质桶上部连接有合格介质泵辅助进料管，合格介质泵辅助进料管另一端与合格介质泵连通。

2.权利要求1所述的设备，其特征在于：合格介质泵主进料管由耐磨钢管、合格介质泵主进料管手动闸阀、合格介质泵主进料管电液动闸阀、卡箍式柔性管接头和异径管组成。

3.权利要求1所述的设备，其特征在于：合格介质泵主进料管安装有事故放料管。

4.权利要求3所述的设备，其特征在于：事故放料管上设置有事故放料管手动闸阀。

5.权利要求1所述的设备，其特征在于：合格介质泵辅助进料管上设有合格介质泵辅助进料管电液动闸阀。

6.权利要求1所述的设备，其特征在于：合格介质泵出料管上设置有合格介质泵出料管电液动闸阀。

7.权利要求1所述的设备，其特征在于：回流管上设置有回流管电液动闸阀。

8.权利要求1所述的设备，其特征在于：回流管管径≥DN150。

9.权利要求1所述的设备，其特征在于：回流管斜插向合格介质桶底。

10.控制重介选煤悬浮液的方法，其特征在于，具体如下：

步骤a持续向合格介质桶内下层液注入抽取的合格介质桶内上层清液；

步骤b将步骤a配制的重介质选煤悬浮液输送至重介质分选设备；

步骤c将步骤b多余的重介质选煤悬浮液排空，防止堵塞。