选煤工艺设计与管理第一章课件.ppt

欢迎学习！工业工程设计关于本课程u名称的沿革：u选煤厂设计省级一类优秀课程；省级二等、国家教委优u秀课件三等奖u选矿厂设计省级成果一等、国家级教学成果二等奖u工业工程设计新一轮改革后，2003年首次开课关于本课程u新一轮改革的目的：u1、拓宽知识面，开阔视野u2、典型、面上结合、适应性更强u3、确保培养目标底线工科学生的基本功底u关于本课程u任务及目的：u了解工业工程项目实施的全过程；以一个典型工厂设计为例，学习和掌握典型工厂设计过程中的设计原则和方法，同时，兼顾相关工厂设计的知识；全面进行工程素质训练和工程设计实践，从而具备一定的工程设计能力。u 关于本课程u工程的、系统的思想u把握整体、统领全局u具体工作的路子u工程素质、解决问题的思路、出发点u处理不同具体问题的能力关于本课程-特点特点u 本课程综合性强，在学习设计方法、原则以及进行设计实践的过程中，要把有关的专业知识（如重选、浮选、分离技术、选煤机械、选矿厂管理）、建筑知识、机械制图、流体机械、电器自动化等一系列课程中的知识综合应用起来。u关于本课程-特点特点u本课程实践性强，在学习过程中，要进行设计资料收集、分析与计算、查阅技术文献及参考资料、正确选择设计参数、合理制定工艺流程及优化设计方案、设备选型、图纸设计与绘制、经济概算与评价、设计说明书编制等多方面的实践，全面训练工程素质和设计能力。关于本课程-教学模式教学模式u 本课程采用“小课堂、大实践”的模式：用32学时进行课堂教学，讲授基本设计方法和原则；u 14周毕业设计结合工程实际进行设计，经历工程设计的主要过程。关于本课程-达到的要求u通过本课程的学习，要达到以下要求：u 1.了解工程项目基本建设程序，及工业工程设计的基本内容和过程，学习可研和初设的方法；u 2.掌握分析和计算设计用原始资料；合理选择工艺设计参数，经过技术、经济比较，确定合理的工艺流程和产品结构的方法；u 3.掌握有关的工艺流程计算方法；u 4.掌握不同类型工厂的设备选型计算方法，了解常用设备的基本性能；u关于本课程-达到的要求u5.掌握工业广场总平面布置的基本原则和方法；u6.学会工业厂房工艺布置的原则、方法和步骤；通过毕业设计，掌握设备、机组的实际布置过程和方法；u7.绘制工业厂房工艺布置图、工业广场总平面布置图和各种工艺流程图；u8.编写可行性研究报告、设计说明书和概算书；u9.掌握工业工程设计的有关规定，初步学会计算机辅助设计方法。关于本课程u本课程知识将应用于：u1、毕业设计；u2、设计院；u3、现场改造；u4、设备研制；u5、领导机关、投资机构的项目审批；u6、相近类型厂的设计。关于本课程-参考书参考书u教学方法及参考书教学方法及参考书1、教学方法u讲授、自学、提问、讨论，u典型引路，面上粗略、点上详细。2、参考书面上参考书：u建设项目业主管理手册张月娴等中国水利电力出版社u当代工业建筑朱德本中国建筑工业出版社u工厂总布置图设计实用手册余永龄中国建筑工业u出版社u关于本课程-参考书参考书u点上参考书：u选煤厂设计手册、国外选矿设备手册u选煤厂设计规范、选煤厂基本情况汇编u选煤工艺流程及设备选型计算顾民兆等编u选矿厂设计手册、各种有关的选煤（矿）杂志u选矿厂设计周龙廷中南工业大学出版社课程要求u1、必须到教室听课；u2、有关算法一定掌握；u3、作业按进度要求完成；u4、熟练运用计算机。u第二章基本建设程序基本建设程序（1）u建设项目为达到一目的而进行的固定资产投资项目。uu可分为：u基本建设项目（新建、扩建等扩大生产能力的u建设项目）u技术改造项目（以节约资金、增加产品品种、u提高质量、治理三废、劳动安u全为目的的项目）基本建设程序（2）阶段基本建设程序立项阶段1.项目建议2.可行性研究3.厂址选择设计阶段4.设计计划任务书审批5.初步设计6.施工图设计建设时期7.设备定货8.建筑、安装工程施工9.试车竣工验收基本建设程序（3）基本建设程序（4）基本特征：u投资额大；u特殊性、一次性；（形体、投资、建设地点、设计及施工）u受约束性；（工期、资源、技术水平、效益）u有固定建设程序u建设周期长u动用人力、物力、精力基本建设程序（5）u工厂建设最常见的基本建设项目u工厂有多种多样，如：电厂、钢铁厂、各种机械制造厂、产品加工厂、化工厂、建材、纺织、造纸厂、工业用科研建筑等等。uu其建设过程统统遵循基本建设程序。u基本建设程序（6）工厂建设要解决的主要问题：u硬件：厂房、设备、动力、水暖、通风、交通、原材料、环保等u软件：产品结构、效益、管理指标等基本建设程序（2）项目建议u对本地区、企业有投资意向的建设项目提出建议，说明建设目的、意义、计划实施内容、现有条件和可能的经济效益。可行性研究对建设项目从建设条件、技术、经济等方面讨论是否可行，并初步提出可选择的方案。设计阶段对建设项目从建设条件、技术、经济等方面进行全面详细的安排，将建设内容具体化。建设时期建设时期7.设备定货8.建筑、安装工程施工9.试车竣工验收本课程在基本建设程序中的位置u第一章设计的基本原则和依据工业工程设计的目的和要求u工业工程设计的目的工业工程设计的目的：u是有计划地解决新建厂或扩建厂的建筑、设备安装和进行生产时所需要的原材料供应、劳动力配备等一系列重大问题，并给出和保证投产后可能达到的最佳技术经济指标。选矿厂与选煤厂（1）选矿厂与选煤厂（2）选煤厂黑色金属矿选矿厂有色金属矿选矿厂化工矿山选矿厂*104t/a（相当于t/d)*104t/a（相当于t/d)*104t/a（相当于t/d)*104t/a（相当于t/d)大型120(4400)200(6000)100(3000)100(3000)中型45-12060-200(1800-6000)20-100(600-3000)20(磷矿30）-100(600-3000)小型4560(1800)20(600)20(磷矿30）(600)矿物加工-注册工程师考试包括7个行业u选煤厂u黑色金属矿选矿厂u有色金属矿选矿厂u化工矿山选矿厂u黄金选矿厂建材-水泥厂等核工业选矿厂第一节 全国选煤厂概况第一节 全国选煤厂概况第一节 全国选煤厂概况煤矿类型原煤产量（Mt）选煤厂座数（座）选煤能力（Mt/a）入选量（Mt）入选比率（%）国有重点矿其中炼焦煤 动力煤810271145126452.22217.13235.09396.0048.6地方国有矿28014093.049.029.2乡镇、个体矿646120792.040.014.9合计17361618637.22485.0027.942003年末中国年末中国0.15（Mt/a）以上能力的选煤厂数量及入选量以上能力的选煤厂数量及入选量 第二节 选煤厂设计的目的和要求u选煤厂设计时的基本原则和要求选煤厂设计时的基本原则和要求u讨论题:u九条要求，摘要：u资源、条件；u厂与矿井；u设备；u设计标准化第三节 选煤厂的类型和厂型u选煤厂的类型(Typeofthecoalpreparationplant)u根据所处理原煤根据所处理原煤(raw coal)的性质和用途的性质和用途,分为:u炼焦煤(cokingcoal)选煤厂-主要产品为炼焦用煤,入选下限（lowersizetoseparate）到0;u动力煤(steamingcoal)选煤厂-主要产品为动力用煤,入选下限一般不到0;u炼焦煤和动力煤兼选厂-两用;u筛选厂-只控制粒度.选煤厂的类型选煤厂的类型英文名TypeNameinEnglish矿井型选煤厂Pitheadcoalpreparationplant群矿型选煤厂Groupminescoalpreparationplant矿区型选煤厂Minecoalpreparationplant中心型选煤厂Centralcoalpreparationplant用户型选煤厂Userscoalpreparationplant选煤名词术语GB7186-87 选煤厂的厂型（Capacity）厂 型年设计能力，Mt/a大 型Large scale 1.2，1.5，1.8，2.4，3.0，4.0，5.0，6.0及以上中 型0.45，0.6，0.9小 型0.3第四节 设计用基础资料u 一、一般性资料一、一般性资料u书上共列举16种一般性资料.前三种是在前面已讲过的，这些资料在实际设计中都要预先收集.在毕业设计中，我们主要收集以下几种：（P6）5、7、8、9、10、11、13、14项。u二二、煤田地质资料、煤田地质资料煤田地质资料u煤田地质资料煤田地质资料 是选煤厂设计的依据,应尽量收集.u资料分三类:u1.煤田地质勘探报告u煤田地质勘探分为普查、详查、精查.u煤田地质报告包括煤层结构,围岩特征,煤层的灰分、水分、牌号、可选性、共伴生矿物等.u并有岩心煤样的工业分析、元素分析浮沉资料等。u2.煤层煤样资料u用于了解各煤层的情况,也有工分,元分,可采性等.煤田地质资料u3.生产大样资料u也称生产煤样资料,规定要在煤矿正常生产情况下,按规定采取,应能代表一个煤层所生产煤的性质.一般要10吨.u生产煤样是选煤厂设计的依据.国际国内一直采用生产煤样进行设计.u一般设计时,矿井选煤厂同时进行,无生产大样,则用邻近矿井的代替,代表性差。u4.钻孔岩芯煤样u煤田勘查时得到的钻孔研芯煤样,作工分,元分,浮沉等得到的资料.正在研究用其作设计用资料.矿区煤田分布示意岩芯煤样示意图第五节 用户对煤炭的要求u1、炼焦用煤的质量要求u2、发电用煤的质量要求u3、高炉喷吹用煤的质量要求u4、气化用煤的质量要求u5、液化用煤的质量要求u6、蒸气机车用煤的质量要求u7、水泥回转窑烟煤的质量要求u8、其他工业用煤质量要求第五节 用户对煤炭的要求-炼焦u1/2中粘煤(1/2 mid-caking coal)、气煤、气肥煤(gas-fat coal)、1/3焦煤(1/3coking coal)、肥煤、焦煤、瘦煤、贫瘦煤(meager-lean coal)均属炼焦煤范畴，都可作为炼焦（配）煤使用。u目前我国炼焦煤资源稀缺u截止2000年底，全国煤炭保有储量10032亿t。其中炼焦用煤2645.11亿t，占26.3%。u煤种比例：气煤(gas coal)46.3%，u 肥煤(fat coal)12.5%；u 焦煤(coking coal)23.3%；u 瘦煤(lean coal)15.9%第五节 用户对煤炭的要求1、-炼焦灰分(ash content)要求硫分(sulfurcontent)：配煤硫分0.66，单煤最大1%；水分(moisture)：一般规定炼焦配煤的全水分(totalmoisture)应在8以下。u磷、粘结性配煤灰分=9.75%，单煤种灰分视煤种稀缺程度确定，1/3焦煤、肥煤、焦煤等灰分可高些，最大不超过12.5%，气煤等蕴藏量丰富的灰分要尽量低。2、发电用煤的质量要求u我国发电厂（Powerplant）是煤炭的最大用户。2003年我国煤炭总产量达到16.67亿吨，其中，电煤8.26亿吨。u（1）发热量(calorificvalue)u燃煤的发热量（Qnet,ar）应在5500kcal/kg左右，多在45005500kcal/kg左右。u（2）挥发分(Volatilematter)应在10以上，u（3）灰熔融性(ashfusibility)灰熔融性软化温度（ST）大于1350为最好，灰熔融性流动温度（FT）小于1200为最好。2 发电用煤的质量要求u（4）硫分(sulfurcontent)燃煤的硫分以低于1为最好。u（5）可磨性(grindability)哈氏可磨性指数（HGI）越高越好，对烟煤来说，其HGI值以大于50较好，至少也应在45以上。u（6）灰分(ash content)一般不宜太高，u（7）全水分（Mt，totalmoisture）不超过15为宜，且以不超过10最好。u（8）粒度（size）13mm（或25mm）的末煤或粉煤（6mm）最好，煤中的可见矸石含量也是越低越好。3 高炉喷吹用煤的质量要求高炉喷吹是20世纪末发展起来的炼铁新技术。影响高炉喷吹用煤的质量的主要因素有：u（1）煤种(typeofcoal)u应优先选用固定碳含量高的煤种，依次为无烟煤(anthracite)、贫煤(meagercoal)、瘦煤等。u（2）粒度(size)：煤粉u（3）其他u灰分(ashcontent)、硫分(sulfurcontent)、可磨性(grindability)、燃烧性、灰融点、粒度。4、气化用煤的质量要求 u常压固定床煤气发生炉的应用比较广泛，对煤的适应性也较强，可采用的煤种有长焰煤(Long flame coal)、不粘煤(non-caking coal)、弱粘煤(Weakly caking coal)、1/2中粘煤、气煤(gas coal)、1/3焦煤、贫瘦煤、贫煤和无烟煤。煤的品种以各粒级块煤为宜，灰熔融性软化温度大于1250，灰分（Ad）不大于24.00，硫分（St,d）小于2.00，热稳定性和抗碎强度亦应较高，抗碎强度（试验后大于25mm的块）应大于60，