目前国内动力煤选煤厂大多采用＞13(25)mm粒级块煤分选，末煤不分选工艺。块精煤单独销售或破碎至＜50mm与＜13(25)mm粒级筛末煤掺混后作为动力煤销售。随着煤炭市场的变化和环保要求的提高，需降低分选上限，增加末煤入选量以提高末煤质量。常规工艺为保持现有浅槽重介工艺系统不变，而增加末煤重介分选系统，即浅槽重介分选机+重介质旋流器的分选工艺。

大量研究表明，＜6mm粒级末煤分选后，选后产品虽然灰分降低但水分提高，发热量提高有限，同时增加了煤泥水系统的负荷。所以末煤提质宜采用6mm脱粉后入选。天津美腾科技有限公司利用最新的煤炭干法分选技术，结合现有动力煤选煤厂的分选工艺及6mm脱粉的思路，提出一种新的分选工艺，即大块煤采用智能干选机分选，末煤采用弛张筛或滚轴筛脱粉，脱粉后的筛上末煤采用水洗工艺。这就是智能干选+脱粉+水洗工艺，简称“TFW”工艺，其中，“T”指TDS智能干选机，“F”指Finesremoval，即脱粉，“W”指Wetcleaning，即湿法分选。

在“TFW”工艺中，块煤和脱粉粒度一般为50mm和6mm，根据项目的具体情况，可以灵活调整这两个分级粒度。湿法分选环节，主选设备可以是浅槽重介分选机、重介质旋流器、跳汰机。本文主要介绍＞50mm粒级采用TDS智能干选机分选，50～6mm粒级采用浅槽重介分选机分选，＜6mm粒级粉煤不分选的工艺。

1新工艺提出的背景

1.1浅槽重介分选机的分选下限已降至6mm

浅槽重介分选机于上世纪90年代在安太堡选煤厂首次引进使用，用于分选150～13mm粒级块煤。在弛张筛推广以前，由于无法实现6mm的有效筛分，浅槽重介分选机设计分选下限一般为13(25)mm。随着弛张筛深度筛分技术的推广，能实现6mm的有效筛分，浅槽重介分选机分选下限具备降至6mm的技术条件，原煤6mm脱粉后由浅槽重介分选机分选的工艺正在悄然兴起，在高家梁选煤厂和李家壕选煤厂都已成功应用，并且取得了理想的分选效果。其中，李家壕选煤厂弛张筛平均筛分效率稳定在90%左右，6mm筛分入选与13mm筛分入选时的煤泥产率基本一致，均在3%左右；李家壕选煤厂浅槽重介分选机的有效分选宽度为7.9m，200～6mm粒级块煤实际处理能力达750t/h，浅槽重介分选机的分选数量效率达98%。工业实践证明浅槽重介分选工艺的分选下限降低至6mm是可行的。

1.2块煤智能干选技术的成熟

TDS智能干选机是一种基于X射线识别，采用高压气枪执行的新型块煤分选设备。其基本原理是:采用X射线智能识别方法，对入选原煤煤质特征建立与之相适应的分析模型，通过大数据分析，对煤与矸石进行数字化识别，最终通过高压风智能排矸系统将矸石排出，其分选原理如图1所示。

智能干选机主要用于300～25mm粒级块煤分选，目前该技术已经成熟，在晋煤集团赵庄选煤厂和坪上煤业成功实现工业化应用。该技术分选精度达到矸中带煤率在1%～3%之间，煤中带矸率在3%～5%之间，是选煤史上第一台分选精度超过水洗(跳汰机)的干选设备，单台设备最大处理能力达到380t/h。从实际运行来看，TDS智能干选机具有分选精度高、分选粒度宽、处理能力大、智能化程度高、运行稳定等特点。

结合浅槽重介分选机分选下限已降至6mm及智能干选技术的发展，从而提出＞50mm粒级块煤采用TDS智能干选机分选，50～6mm粒级煤采用现有浅槽重介分选机分选，＜6mm粒级粉煤不分选的新工艺。

2新工艺的优势

末煤提质的传统工艺为200～25mm采用浅槽重介分选机分选，25～6mm采用重介质旋流器分选。“TFW”工艺与传统工艺的分选设备比较见表1。

从表2可知，对于25～6mm粒级煤无论采用浅槽重介分选机还是重介质旋流器均为重介分选方法，生产成本相差不大。两种工艺最重要的区别为200～50mm粒级块煤采用TDS智能干选机分选还是采用浅槽重介分选机分选，也可以说新工艺在生产成本方面的优势主要体现在200～50mm粒级块煤的分选上，具有以下显著优势:

(1)系统简单、降低投资。智能干选工艺分选过程中不需水和介质，从而没有产品脱水、脱介、水处理及介质回收系统而大大简化了工艺流程，系统简洁，在系统配置、设备数量、厂房体积、占地面积等方面均小于重介质旋流器分选工艺，可降低投资。

(2)提高块煤产品发热量。块煤采用TDS分选，分选过程无需水，与浅槽分选相比，产品水分可降低，可提高产品发热量，提高企业经济效益。

(3)提高块煤产率。采用智能干选工艺，块煤不见水，不再长时间浸泡在水中，降低了块煤崩解率，同时不会产生次生煤泥，减少分选环节块煤损失。另外智能干选车间一般比浅槽车间高度低，块原煤经分选后进入产品皮带的落差比浅槽方案低，可减少跌落导致的块煤损失。

(4)节省加工费。智能干选系统简单，节省人工成本；设备台数少，备品备件及维修费用低；装机功率比浅槽重介系统小，电耗少；没有水耗及介耗，因此加工成本低于浅槽系统，可节省加工费。

(5)减少煤泥量。智能干选工艺因块煤不见水，生产过程几乎不产生煤泥，可减少系统煤泥量。

3 “TFW”工艺在哈尔乌素选煤厂的应用

3.1应用背景

中国神华能源股份有限公司哈尔乌素选煤厂是设计能力为31.0Mt/a的动力煤选煤厂，分选工艺为:200～13mm粒级采用浅槽重介分选机分选，13～0mm粒级末煤不分选的工艺。为提高产品质量，2017年初实施提质增效改造，原煤由13mm分级改为6mm脱粉，改造后工艺为200～6mm粒级采用浅槽重介分选机分选，6～0mm粒级粉煤不分选的工艺。因改造后浅槽重介分选机的入选下限降低到6mm后，增加了浅槽的入料量，每天需要增加3.2h的生产时间才能满足产量要求，导致检修时间不足。为解决浅槽入料粒度范围过宽和系统提质后存在生产能力不足的问题，引入“TFW”工艺，采用智能干选机与浅槽重介分选机配合使用以实现系统提质，具体工艺为:200～70(50)mm粒级块煤采用智能干选，70(50)～6mm粒级采用现有浅槽分选，6～0mm粒级粉煤不分选。

3.2应用概况

哈尔乌素选煤厂选用4台TDS30－300(带式布料器宽度B=3200mm)智能干选机处理200～70(50)mm粒级块煤，其中一期系统1台，二期系统3台，一期系统已于2018年11月投产。为提高企业效益，出低灰块精煤，回收中煤，采用最新开发的三产品智能干选机，块精煤通过火车外销，中煤做自备电厂的燃料或用于配煤。项目投产后，对智能干选机性能进行检测，具体情况为:

(1)单台智能干选机处理量在302～373t/h之间可调，平均大于300t/h，二期系统实施后，能有效解决系统能力不足的问题。

(2)智能干选机精煤收到基平均发热量在21.46～23.43MJ/kg之间可调，平均22.59MJ/kg，达到火车外销块精煤的质量要求。

(3)智能干选机中煤发热量在8.70～12.68MJ/kg之间可调，平均10.63MJ/kg，作为自备电厂的燃料或用于配煤。

(4)智能干选机矸石带煤率在1.67%～2.11%之间可控，平均1.70%。

通过测试，性能指标均满足合同要求。一期系统投产后，智能干选机与浅槽重介分选机联合工艺较200～6mm粒级全部采用浅槽重介分选工艺的选后产品总水分降低0.3%，每年可多回收27万t左右的中煤，降低加工费，每年能产生约4200万元经济效益。

4结语

对仅有浅槽重介分选系统，且有末煤提质要求的大型动力煤选煤厂，提出智能干选+浅槽重介分选机分选的新工艺，即原煤经6mm脱粉后，＞50mm粒级采用智能干选机分选，50～6mm粒级采用现有浅槽重介系统分选。与传统浅槽+旋流器工艺相比，新工艺具有投资低、系统简单、生产加工成本低、有利于保块等优点。该工艺已在哈尔乌素选煤厂应用，运行指标满足要求，每年产生约4200万元的经济效益，可以推广应用，为仅浅槽分选的动力煤选煤厂提质打开了一条新思路。

引用格式：武国平，李云峰，吉日格勒，等.仅块煤分选动力煤选煤厂“TFW”工艺的探讨［J］.选煤技术，2019(2):69－71，75.