脫水系統

脫水是指把煤漿中的煤水分開，使煤中殘留的水分達到國家規定的銷售標準，並使脫出的水能夠循環使用。水採礦井的脫水系統有以下三種方式：與選煤廠相結合；地面專用脫水車間；簡易脫水系統。

基本介紹

• 中文名：脫水系統
• 外文名：Dehydration system
• 學科：煤炭工程
• 領域：開採
• 特點：煤漿中的煤水分開
• 作用：煤中殘留的水分達到國家規定標準

簡介

脫水是指把煤漿中的煤水分開，使煤中殘留的水分達到國家規定的銷售標準，並使脫出的水能夠循環使用。水採礦井的脫水系統有以下三種方式：

（1）與選煤廠相結合；

（2）地面專用脫水車間；

（3）簡易脫水系統。

與選煤廠相結合的脫水方式是將煤漿經管路直接輸送到本礦井或附近的選煤廠，結合選煤藝進行脫水，這樣既產精煤，又達到脫水的目的。這種方式具有脫水效果好、可提高煤質、經濟效益顯著等優點，是水采脫水較理想的方式，是今後的發展趨勢。我國水採礦井除少數外均已採用這種脫水方式。

地面專用脫水車間是為沒有選煤廠的水採礦井而設定的，其脫水設備和脫水工藝與選煤廠似，但沒有煤的洗選設備。與選煤廠相比，兩者的總投資和生產費用相差不多，由於它沒有洗選環節，煤質和經濟效益不如選煤廠。因此，除特殊情況外，今後不採用這種脫水方式。

在簡易脫水系統中，塊煤用振動篩（或刮板篩）進行脫水，而粒度較小的末煤和粉煤則分別用撈煤機和沉澱池進行脫水。該脫水方式具有設備簡單、投資少、建設期短等優點。但由於其脫水效果較差、含水率偏高、水質的淨化處理效果不好、沉澱池占地多及清理沉澱池作條件較差等缺點，一般限用在儲量和產量都比較小的水采井（區）或水力復採區。

中煤脫水系統存在的問題

中煤產品組成包括兩部分：中煤脫介篩的0.5mm以上塊煤和0.5mm以下的中煤泥高頻篩物料。最終影響中煤產品水分偏高的主要因素是中煤泥高頻篩物料，這部分物料水分在32-34%左右，比例約占總量的20%-30%。中煤泥回收系統工藝流程為：中煤脫介篩篩下水由泵打人中煤泥濃縮旋流器組，濃縮後的旋流器底流進人中煤泥高頻篩脫水後．經刮板運輸機運送至中煤產品堆。現有煤泥脫水系統存在的主要問題是：

1、中煤泥濃縮旋流器效果差，底流濃度偏低

原中煤泥系統濃縮旋流器為7組FXJ-300型旋流器，由於系統煤泥量的增加，旋流器處理能力不能滿足系統需要，並且旋流器老化，底流口磨損嚴重，設備性大大能降低，濃縮效果變差，造成中煤泥集料撈坑池溢流增大，旋流器底流濃度降低，溢流濃度增高，部分中煤泥隨溢流及撈坑溢流進入尾礦壓濾系統，為後續系統增加壓力。由於旋流器底流濃度降低，進人中煤泥高頻篩後經常造成篩子“跑水”現象，導致中煤產品水分升高。

2、中煤泥高頻篩脫水效果差

中煤泥脫水設備原使用兩台電磁振動高頻篩，設備老化嚴重．而且篩面面積3.6m ，偏小，脫水處理能力低，效果差，產品水分偏高，中煤產品煤場積水嚴重，影響了最終中煤產品的質量。並且篩網損壞頻繁，造成部分低灰物料進入30米濃縮池去尾礦壓濾系統，給後續生產帶來壓力。篩網使用周期短，造成維修更換頻繁，增加了材料消耗。

系統最佳化改造方案

通過對影響中煤產品水分的因素分析，引起中煤產品水分偏高的主要原因是脫水系統設備老化，處理能力低，針對上述原因，提出以下改造方案：

1、選用新型、高效煤泥脫水設備替代現有高頻篩

USLbl642型直線振動篩具有振動強度高，處理能力強，篩分效率高，結構簡單，運行平穩，噪聲低，使用壽命長等優點。根據洗煤廠中煤泥脫水系統現行生產工藝實際，決定選用處理量大、脫水效果好的USLbI642脫水篩，替換老化的電磁高頻篩對中煤泥產品進行脫水，提高設備運行效率，降低中煤產品水分。

2、增加濃縮旋流器能力．提高底流濃度

FXJ-350型旋流器具有以下特點：

(1)旋流器採用耐磨特種聚氨酯製作，耐流體沖刷、磨蝕，使用壽命長。

(2)給礦口的形狀採用漸開線進料，礦流橫斷面從圓管形逐漸向矩形過渡，因此在進料過程中能獲得預分離作用，有利於提高旋流器的分級效率與分級精度。

(3)、合理的流道結構、光滑的內表面、儘可能少的泄漏點等，使得旋流器分級效果好，安裝簡單，維修方便。根據現場工藝系統及濃縮旋流器設備特點，確定選用5組FXJ-350型旋流器替代原使用的FXJ-300型旋流器作為中煤泥濃縮旋流器，以提高濃縮處理能力和分選效果，提高旋流器底流濃度，降低溢流濃度。

脫水系統改造套用效果

1、濃縮旋流器底流濃度明顯提高

通過改造中煤泥濃縮旋流器，濃縮效果明顯改善，旋流器的底流濃度高達700g/L，溢流濃度降至30g/L。新旋流器組的處理能力大，杜絕了撈坑跑溢流的現象，減少了中煤泥的損失，同時降低了由30米濃縮池的人料煤泥量，有力保障了洗煤正常生產。

2、煤泥脫水篩效果好．降低了中煤水分。

USL1642型中煤泥脫水篩投入使用後，中煤產品水分明顯降低。原中煤泥篩下水中+80網目含量近35%，設備最佳化改造後，篩下水中+50網目含量僅為15%，篩上物含量的增加，提高了中煤泥的回收率，增加了洗煤經濟效益。同時，由於脫水篩面積增大到6.7m ，脫水能力增強，消除了高頻篩“跑水 現象，在生產過程中，可完全實現一台脫水篩替代原系統內兩台脫水篩，並且達到最佳的脫水效果，降低了系統電力消耗。

通過系統內設備最佳化改造，中煤產品水分明顯降低。系統改造前，最終中煤產品水分在13.5%以上，改造後最終中煤產品水分可有效控制在12%以下，提高了產品發熱量，經濟效益顯著。

經濟效益分析

脫水系統改造後，系統處理能力明顯增強，降低了中煤水分，提高了產品發熱量，經濟效益顯著。中煤產品水分由最佳化改造前13.5%以上降至12.0%以下，水分每降低1%，熱值提高60大卡，系統改造後，效益顯著。每年增加經濟效益約為150萬元。系統改造後，可實現一台脫水篩替代原系統內兩台脫水篩，每年節約電費約5萬元。系統使用新型設備，體積小，效能高，節省了廠房空間，改善作業環境，降低了工人勞動強度，對於老廠改造具有積極意義。