“双碳”背景下干法选煤技术研究新进展

“双碳”背景下干法选煤技术研究新进展

王旭哲

唐山神州机械集团有限公司 河北唐山 036000

摘  要：在“双碳”背景下，干法选煤技术的研究与应用显得尤为重要。随着全球气候变化问题的日益严峻，实现碳达峰和碳中和已成为国际社会的共同目标。作为世界上最大的煤炭生产和消费国，中国面临着巨大的减排压力。因此，发展高效、环保的煤炭分选技术，对于降低煤炭产业能耗、减少碳排放具有重大意义。

关键词：“双碳”背景；干法选煤技术；研究

一、“双碳”与干法选煤技术二者关系

“双碳”是指在煤炭的开采与利用过程中，以减少二氧化碳排放和提高能源利用效率为目标的双重碳减排与碳效应增强的战略。而干法选煤技术则是一种在煤矿生产中广泛应用的选煤工艺，其核心思想是通过物理方法实现对原煤的分选，以提高煤炭的质量和利用效率。在当今环境保护和碳减排的背景下，双碳战略与干法选煤技术之间存在着密切的关系。首先，干法选煤技术本身具有高效节能的特点，相比传统的水选煤工艺，干法选煤不需要大量的水资源和能源消耗，从而减少了能源浪费和环境污染，符合双碳战略的要求。其次，干法选煤技术能够实现对煤炭中有害元素的有效分离，如硫、灰等，降低了燃烧过程中的污染物排放，减少了对环境的不利影响，符合双碳战略中减排的目标。同时，通过对煤炭的高效分选，干法选煤技术还能够提高煤炭的利用效率，减少资源浪费，从而促进了碳效应的增强。另外，干法选煤技术还可以通过提高煤炭的品质和清洁度，推动煤炭产业向高端、清洁方向发展，促进煤炭产业结构的优化和升级，为双碳战略的实施提供了技术支撑和产业基础。

二、“双碳”背景下干法选煤技术研究新进展

1.技术改进与创新

在“双碳”背景下，干法选煤技术的研究新进展中，技术改进与创新至关重要。针对干法选煤过程中存在的技术难题，着重于提高煤与石的分离效率、粒度控制、降低能源消耗等方面展开研究。首先，针对煤与石的分离效率，我们通过优化振动参数和筛分网孔尺寸，改进振动筛的结构设计，以提高筛分效率。其次，在粒度控制方面，引入先进的光学分选技术，结合人工智能算法，实现对煤炭粒度的精准控制，确保产品粒度的一致性和稳定性。同时，针对能源消耗问题，我们将重点放在提高设备的能源利用率上，采用节能型传动装置、优化工艺流程，降低热能损耗，以实现能源消耗的最小化。为了进一步提高选煤效率和产品质量，我们还在探索新的工艺路线和设备技术。一方面，我们采用多级粒度分级技术，通过多级筛分和气流分选相结合，实现对不同粒度煤炭的有效分离和提纯；另一方面，我们引入先进的光学成像技术，实现对煤炭和石炭的高效分离，提高产品的品质和市场竞争力。此外，我们还在研究开发新型的选煤设备，如气流分选机、光学分选机等，以满足不同煤炭矿区和不同原料特性的选煤需求。在技术改进与创新的过程中，选煤厂注重理论研究与工程实践相结合，积极开展实验室试验和现场验证，不断优化改进技术方案。同时，加强与科研院所、高校和企业的合作，共享资源、技术和经验，促进技术创新和产业升级。通过不懈努力和持续创新，致力于打造具有国际竞争力的干法选煤技术，为煤炭行业的可持续发展和环境保护作出更大的贡献。

2.工艺优化

针对当前干法选煤工艺存在的能耗较高、产率较低以及环境影响较大等问题，我们通过优化工艺流程和操作参数来提高其经济效益和环境友好性。首先，针对干法选煤中的气固分离过程，选煤厂采取了一系列措施以降低能耗并提高煤矸石的回收率。通过增加旋流器数量和调整喷吹角度，优化气体流场结构，提高气固分离效率。同时，对旋流器和喷嘴进行优化设计，减小气固分离过程中的阻力损失，降低压降，减少能耗。此外，结合新型滤料和过滤介质，改善过滤效果，进一步提高煤矸石的回收率。其次，针对干法选煤中的粒度分选过程，我们通过优化破碎和分选设备，实现煤与矸石的有效分离。采用高效破碎设备，控制破碎度，确保煤与矸石的分离效果。在分选过程中，利用先进的振动筛分设备，根据煤与矸石的密度和粒度特性，进行精准分选，提高选煤效率。同时，结合先进的分选算法和智能控制系统，实现对设备运行参数的精准控制，最大限度地提高选煤效率。再者，针对干法选煤中的煤质损失问题，我们通过优化热风烘干过程，降低煤质损失率。采用先进的热风烘干设备，控制热风温度和湿度，实现对煤矸石的快速烘干，减少煤质损失。同时，结合煤质分析和过程模拟，优化热风烘干参数，确保煤矸石的质量和收率。最后，针对干法选煤工艺中的废弃物处理问题，我们通过优化废弃物处理流程，实现资源化利用和减少环境污染。采用先进的废弃物处理设备，对废弃物进行分类、处理和回收利用，最大限度地减少废弃物的排放。同时，结合废弃物处理技术和资源回收技术，实现废弃物的资源化利用，提高工艺的经济效益和环境友好性。

3.环境保护优化

在双碳背景下，干法选煤技术的研究持续向着环境保护优化方向发展。针对干法选煤过程中产生的粉尘、废气等污染物排放，选煤厂采取了一系列具体措施。首先，针对粉尘污染，我们采用高效除尘技术，包括电除尘器、布袋除尘器等，通过优化除尘设备的结构和运行参数，提高除尘效率，减少粉尘排放。其次，针对废气中的硫化物污染物，我们采用脱硫技术，包括湿法脱硫、干法脱硫等方法，通过加入适量的脱硫剂或者利用化学吸收剂，将废气中的硫化物转化成不易挥发的化合物，降低硫化物排放浓度。除了单一的污染物治理技术，我们还注重整体环保系统的建设。我们对除尘、脱硫等设备进行了集成优化设计，实现设备之间的协同作业，提高环保效率。此外，选煤厂还引入了先进的监测技术，建立了全过程的环境监测系统，实时监测粉尘、废气等排放情况，及时发现问题并采取措施加以解决。针对煤炭生产过程中的清洁化、低碳化目标，我们进一步探索了新型环保技术。例如，研究开发基于生物技术的废气处理方法，通过微生物降解有机污染物，实现废气的生物净化，从而减少化学药剂的使用，降低对环境的影响。同时，选煤厂也在探索利用可再生能源替代传统能源，如采用太阳能、风能等清洁能源驱动部分生产设备，减少对化石能源的依赖，降低碳排放。

4.强化综合利用

在“双碳”背景下，干法选煤技术的研究与发展已成为当前煤炭工业的重要课题之一。为了实现能源资源的综合利用，提高能源利用效率，并减少对传统煤炭资源的依赖，选煤厂可以将干法选煤技术与其他清洁能源生产技术相结合，以达到强化综合利用的目的。一种有效的做法是将干法选煤技术与生物质能源生产技术相结合。在这一方面的研究中，选煤厂可以将生物质颗粒化技术与干法选煤工艺相融合，通过将生物质颗粒与原煤混合研磨，实现了生物质的高效利用。此外，通过优化干法选煤工艺，控制煤粉的粒度和含水率，可以有效地调节生物质颗粒与煤粉的混合比例，实现了能源资源的协同利用。另外，将干法选煤技术与光热能源生产技术相结合也是一项重要的研究方向。通过利用太阳能等清洁能源，辅助干法选煤过程中的煤粉干燥工序，不仅可以减少对传统能源的消耗，还可以提高能源利用效率。具体而言，可以设计并搭建光热能源辅助的干法选煤系统，利用太阳能集热器对煤粉进行预热和干燥处理，从而降低煤粉的含水率，提高选煤效率，同时减少对传统能源的依赖。此外，还可以探索将干法选煤技术与生态环境治理技术相结合的途径。通过研究开发具有生物降解性的干法选煤助剂，如生物质纤维素等，可以在选煤过程中减少化学添加剂的使用，降低对环境的污染。同时，结合生态工程技术，如人工湿地、植被恢复等，对选煤废水和固体废弃物进行生物处理和生态修复，实现了能源资源的清洁利用和环境保护的双重目标。

参考文献

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[3]张凯.干法选煤技术在选煤厂的应用研究[J].矿业装备, 2022(1):32-33.