1.1 Überblick über die Kohleaufbereitungsanlage
Die Kohleaufbereitungsanlage Longquan der Taiyuan Coal Gasification Company ist eine großtechnische Anlage mit zwei Systemen und einer Auslegungskapazität von 5,00 Mio. t/a. Sie produziert hauptsächlich Kokskohle, berücksichtigt aber auch die Herstellung von Kraftwerkskohle. Die Grobschlammaufbereitungsanlage hat einen Anteil von 5 % an der Rohkohleproduktion und eine stündliche Verarbeitungskapazität von 56,82 t/h.
1.2 Sortierprozess
Der Kohleaufbereitungsprozess im Design der Kohleaufbereitungsanlage ist wie folgt: Nachdem die Rohkohle entschlammt und gesiebt wurde (das Entschlammungssieb hat eine Maschenweite von 1 mm), wird 50–1 mm durch einen entschlammenden und drucklosen Dreiprodukt-Schwer-Mittel-Zyklon abgetrennt, 1–0,25 mm der grobe Kohleschlamm wird durch TBS abgetrennt, und der feine Kohleschlamm <0,25 mm wird durch Eindicken und Filterpressen als Mittelkohleprodukt gewonnen.
2.1 Trenn- und Rückgewinnungsverfahren für Grobschlamm vor der technischen Umwandlung
Das Trenn- und Rückgewinnungsverfahren für Grobschlamm vor der technischen Umgestaltung der Kohleaufbereitungsanlage Longquan umfasst folgende Schritte: Zyklonkonzentration + TBS-Trennung + Zyklonkonzentration + Entschlammung und Entwässerung mittels Lichtbogensieb + Zentrifugenentwässerung. Der genaue Prozessablauf ist in Abbildung 1 dargestellt.
Abb. 1 Prozessablaufdiagramm der Grobschlammabtrennung vor der technologischen Umgestaltung
2.2 Es gibt ein Problem
Tabelle 1 zeigt die Siebprüfergebnisse des Eingangsmaterials und des Überlaufmaterials des gebogenen Siebs, das vor der technischen Umrüstung zur Trennung und Kategorisierung des TBS-Konzentratüberlaufs eingesetzt wurde. Der Vergleich der Siebprüfergebnisse zeigt, dass die Differenz des Aschegehalts zwischen Eingangsmaterial und Siebrückstand weniger als 5 % beträgt. Dies deutet auf eine geringe Siebleistung des Bogensiebs und eine äußerst schwache Aschereduzierung hin.
Tabelle 1: Ergebnisse der Siebprüfung des Bogensiebs vor der technologischen Umgestaltung
Die Kohleaufbereitungsanlage Longquan weist einen hohen Aschegehalt, erhebliche Mengen an Ganggesteinsschlamm, einen hohen Anteil an innerer Asche, eine geringe Konzentratausbeute und einen hohen Anteil an Zwischenprodukten auf. Daher ergeben sich in der Praxis bei der ursprünglichen Auslegung des Grobschlamm-Trenn- und Rückgewinnungsprozesses hauptsächlich folgende Probleme:
Das ursprüngliche Verfahren verwendet ein bogenförmiges Sieb mit geringerer Siebleistung, um Grobmaterial, Schlamm und den Überlauf des TBS-Konzentrats abzutrennen und zu entwässern. Aufgrund der starken Verunreinigung der Rohkohle durch Gangart und des hohen Gehalts an aschereichem Feinschlamm führt dies unweigerlich zu Folgendem: Das gebogene Sieb hält große Mengen an aschereichem Feinschlamm zurück, was zu einem hohen Aschegehalt der Grob- und Reinkohle führt; das gebogene Sieb besteht aus Edelstahl. Das Schlitzsieb weist große Siebspalte auf und ist verschleißanfällig, wodurch große Mengen an aschearmem Grobschlamm verloren gehen und die Grob- und Reinkohle beeinträchtigt wird. Zudem muss das Sieb häufig ausgetauscht werden.
3.1 Plan zur technologischen Transformation
Um die Ausbeute an sauberer Kohle und die Wirtschaftlichkeit zu verbessern, hat die Kohleaufbereitungsanlage Longquan gemeinsam mit Anhui Fangyuan Plastic Co., Ltd. das Grobschlamm-Trennsystem modernisiert. Nach erfolgreicher Demonstration wurde die Technologie von Anhui Fangyuan Plastic Co., Ltd. direkt übernommen, um eine hohe Siebleistung zu erzielen. Das laminierte Hochfrequenzsieb FY-HVS-1500 mit guter Entschlammungswirkung ersetzt das gebogene Sieb und trennt das TBS-Überlaufprodukt effizient und effektiv ab.
3.2 Aufbau und Funktionsprinzip des laminierten Hochfrequenz-Bildschirms FY-HVS-1500.
Die Hochfrequenz-Siebanlage Fangyuan FY-HVS-1500 ist eine mechanische Anlage, die durch die hochfrequente Vibration der Siebfläche und die Schwerkraft des Materials eine Klassierung nach Korngröße erreicht. Ihre Struktur besteht im Wesentlichen aus einem Verteiler, einem Zuführer, einem oberen und einem unteren Siebrahmen, einem Hochfrequenz-Vibrationsmotor, einem Produktauffangbehälter am Sieb, einem Produktauffangtank unter dem Sieb sowie einem Rahmen und einer Trägerplattform. Das Funktionsprinzip der Siebanlage ist in Abbildung 2 dargestellt. Ihre wichtigsten Merkmale und Vorteile sind im Folgenden aufgeführt.
Abbildung 3 Standort der gestapelten Kohlesiebung
Die Kohleaufbereitungsanlage Longquan weist einen hohen Aschegehalt, erhebliche Mengen an Ganggesteinsschlamm, einen hohen Anteil an innerer Asche, eine geringe Konzentratausbeute und einen hohen Anteil an Zwischenprodukten auf. Daher ergeben sich in der Praxis bei der ursprünglichen Auslegung des Grobschlamm-Trenn- und Rückgewinnungsprozesses hauptsächlich folgende Probleme:
Das ursprüngliche Verfahren verwendet ein bogenförmiges Sieb mit geringerer Siebleistung, um Grobmaterial, Schlamm und den Überlauf des TBS-Konzentrats abzutrennen und zu entwässern. Aufgrund der starken Verunreinigung der Rohkohle durch Gangart und des hohen Gehalts an aschereichem Feinschlamm führt dies unweigerlich zu Folgendem: Das gebogene Sieb hält große Mengen an aschereichem Feinschlamm zurück, was zu einem hohen Aschegehalt der Grob- und Reinkohle führt; das gebogene Sieb besteht aus Edelstahl. Das Schlitzsieb weist große Siebspalte auf und ist verschleißanfällig, wodurch große Mengen an aschearmem Grobschlamm verloren gehen und die Grob- und Reinkohle beeinträchtigt wird. Zudem muss das Sieb häufig ausgetauscht werden.
3.1 Plan zur technologischen Transformation
Um die Ausbeute an sauberer Kohle und die Wirtschaftlichkeit zu verbessern, hat die Kohleaufbereitungsanlage Longquan gemeinsam mit Anhui Fangyuan Plastic Co., Ltd. das Grobschlamm-Trennsystem modernisiert. Nach erfolgreicher Demonstration wurde die Technologie von Anhui Fangyuan Plastic Co., Ltd. direkt übernommen, um eine hohe Siebleistung zu erzielen. Das laminierte Hochfrequenzsieb FY-HVS-1500 mit guter Entschlammungswirkung ersetzt das gebogene Sieb und trennt das TBS-Überlaufprodukt effizient und effektiv ab.
3.2 Aufbau und Funktionsprinzip des laminierten Hochfrequenzbildschirms FY-HVS-1500
Die Hochfrequenz-Siebanlage Fangyuan FY-HVS-1500 ist eine mechanische Anlage, die durch die hochfrequente Vibration der Siebfläche und die Schwerkraft des Materials eine Klassierung nach Korngröße erreicht. Ihre Struktur besteht im Wesentlichen aus einem Verteiler, einem Zuführer, einem oberen und einem unteren Siebrahmen, einem Hochfrequenz-Vibrationsmotor, einem Produktauffangbehälter am Sieb, einem Produktauffangtank unter dem Sieb sowie einem Rahmen und einer Trägerplattform. Das Funktionsprinzip der Siebanlage ist in Abbildung 2 dargestellt. Ihre wichtigsten Merkmale und Vorteile sind im Folgenden aufgeführt.
Abbildung 4 Ausgestattet mit einem quadratischen oder runden, faserverstärkten Polyurethan-Feinsieb
Die Kohleaufbereitungsanlage Longquan optimierte den Prozess der Grobschlamm-Trennung und -Klassierung. Anstelle von Bogensieben werden nun hocheffiziente und effektive, laminierte Hochfrequenzsiebe zur Siebung und Klassierung des Grobschlamms eingesetzt, wodurch dessen Menge reduziert wird. Der hohe Asche- und Feinschlammgehalt führt dazu, dass der Aschegehalt des fertigen, groben Reinkohleprodukts unter dem für die Gesamtreinkohle geforderten Wert liegt. Gleichzeitig wird das Problem des unruhigen Siebgangs effektiv gelöst. Feldversuche der Kohleaufbereitungsanlage zeigten, dass der Aschegehalt der Kohlesuspension unter dem Sieb von unter 55 % auf über 65 % anstieg und die Siebausbeute im Vergleich zum Bogensieb um etwa 5 % erhöht wurde. Dadurch konnte die Wirtschaftlichkeit der Kohleaufbereitungsanlage deutlich verbessert werden.
Veröffentlichungsdatum: 23. März 2021