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1、输煤系统筛分设备选型专题报告输煤系统筛分设备选型专题报告1、褐煤加工特性及现状褐煤是一种变质程度较低，而挥发分和内在水分（约40%）均较高的煤种，同时，褐煤还具有遇空气容易风化而遇水又容易泥化的特性。由于这些特点，其分选加工大多不能达到较好的效果或分选加工过程中具有诸多问题，选用适合褐煤特性的分级设备，达到制气要求具有十分现实的意义。根据国内实际，尽管褐煤加工的特殊性，但国内并无特定以褐煤加工为目标进行开发其褐煤的专用加工设备。在众多筛分设备中选择适合褐煤特性的筛分设备，减少因加工过程中再产生煤粉（小于6mm）现象的对煤制气工艺至关重要。煤制气需要褐煤粒径为5-50mm，而原煤在开采中一般含小
2、于5mm细粉占20%左右，而将大颗粒原煤在加工到适于制气的合格块煤，需要经过多级筛分和破碎作业，一般为粗筛、粗碎、中碎、细筛（检查筛分）等，由于褐煤本身易碎，再加上多级作业过程，往往使加工后原煤中含小于5mm的细粉达到50%以上，这对煤的利用造成极大的浪费。褐煤筛分是通过物理筛选,按粒度不同分成不同粒度级的产品,由于褐煤的质地相对松软,有些矸石遇水易泥化,因此褐煤筛分大都采用干法筛分。2、筛分设备选型2.1细筛选型适合煤炭干法筛分的细筛主要有：高幅节肢振动筛、双转筛、复合正弦筛、细粒滚轴筛（交叉筛）和弛张筛,其特点与性能如下：2.1.1高幅节肢振动筛（简称高幅筛）高幅筛是采用大振幅、大振动强度
3、、较低振频来完成湿粘物料的筛分过程，其工作原理与结构特征如下：（1）采用多段筛面、筛面振动而筛箱不振动的结构方式高幅筛改变了传统筛分设备筛面与筛箱一起振动的机械结构，采用多段独立筛面振动而筛箱和机架不振动的运动方式，从入料口到排料端的多段筛面各自独立振动，每段筛面振幅、振动强度可调。（2）条形筛面高幅筛的筛网由特钢棒条和框架组成，棒条呈纵向排列，除整块筛网振动之外，每根棒条存在着活动间隙，并产生二次振动，用于消除湿粘原煤对筛网的粘性结构问题。此种筛网形式对筛分水分小于8%的原煤较合适，在水分超过12%后筛孔仍存在堵塞问题。另由于筛条是穿在筛框内的活动间隙中，造成筛条与筛框的钢性磨损，筛条易断，
4、一般使用寿命为2-6个月。断筛条处易漏大料，这是本筛需要克服的问题。（3）环保性高幅筛采用封闭式结构，使粉尘基本不外泄，可满足一般的环保要求，由于机体与筛轴处采用橡胶密封圈密封，密封性能受密封材料抗疲劳寿命影响，寿命一般使用1-3月需更换，在物料较干时会产生扬尘问题。（4）功耗小高幅筛采用多段筛面结构，运动部件少，参振质量小，与传统的筛分设备相比功率较小。3.1.2双转筛双转筛主要由旋转式筛网筒和装于筛网筒内与筛网筒同轴反向旋转的转子组成，通过筛筒机构与转子机构组合实现筛分与输送功能，转子机构具有强迫筛分与强迫煤在筛筒中运动并强迫透筛的功能，其结构和特点如下：（1）物料强力透筛，不堵不卡，筛分
5、效率较高，适用煤质广泛。进入筛网筒内的煤受料耙压迫，压出筛孔，只要料耙压迫力超过其阻力值，细料就被压出孔。（2）封闭结构。在机座与筛筒间、机壳与筛筒间、筛筒与入料斗间、转子轴与入料斗间均设有多道密封阻尘。为防止粉尘外逸，分别采用石墨盘根与胶板密封，石墨盘根用弹簧压紧，并且密封间组成积尘区，积尘区设刮煤板，将其中煤粉刮到粗、细料斗及入料斗下落，使其无法逸出机外污染环境。此筛问题是动力配置大，料耙对煤又挤压作用，粉料较多，适于硬质煤料。3.1.3正弦筛正弦筛的工作原理是用两级或多级带倾角的圆形滚柱与菱形滚柱筛板组成筛体，煤流沿有倾角的筛体运动，使煤流均布在筛板上。其结构和特点如下：（1）筛轴与入料
6、方向成垂直角度布置：筛轴横向布置于筛板之上，筛轴中心线与入料方向成90度垂直。可以根据处理能力灵活选择筛轴数量及轴间距。（2）筛轴旋转方向与煤流运动方向相同：一般采用两级或多级带15倾角的筛板组成筛体。煤流由于地球引力的作用沿着有倾角的筛体运动，同时也推动筛轴转动，一方面节省了筛片转动的动力，降低了电机的功耗，另一方面避免了堵煤、积煤和结死煤等不良现象的发生，更加有利于筛分。（3）适用各种特性的被筛分物料。适于水分小于8%的物料，大于8%时筛孔易堵。（5）环保性能好。整机采用全封闭结构，可有效地避免煤尘飞扬。无振动、噪音小。（6）结构简单，体积小，安装检修方便。3.1.4弛张筛弛张筛是利用特殊
7、弹性筛面的弛张运动,对细、粘、湿物料进行筛分的设备。可广泛用于冶金、矿山、煤炭、建材、城市垃圾和污水净化等行业的物料筛分。弛张筛由支架、底架、内外筛箱、弹性筛网、支撑单元、传动机构和隔振弹簧组成。套装在一起的内外筛箱，由双侧双曲柄弹性连杆传动机构驱动，使安装在内外筛箱横梁上的弹性筛网产生一张一弛的筛分运动。筛机的弹性支撑板是大网格超强玻璃纤维板，弹性连杆板是纵向单方向玻璃纤维板。在内筛箱的入料端设置有物料缓冲板，提高了筛机的使用寿命。其结构和特点如下：（1）处理能力大。由于特殊弹性材料筛面的弛张运动，筛面可以产生很高的上抛加速度，振动强度比一般振动筛大很多。 （2）维护较容易。筛面的振动加速度
8、很大(50-100g)，但筛箱和筛架等结构部件本身的运动加速度仅为重力加速度的2.5倍。（3）筛分时物料作跳跃和翻滚运动，筛面给物料很大的振动加速度防止物料粘黏筛面，物料在筛面是概率筛分。聚氨酯橡胶筛面具有良好的弹性和柔性，筛面搞弯曲疲劳强度大,一般寿命2-6个月。（4）基本不堵塞。在筛面作弛张运动中，筛孔产生变形，筛面产生挠曲，因此，物料不易堵孔，也不易粘附在筛面上。在筛面接近横梁的固定部分，因振幅过小，故对湿煤细粒物料筛分时，尚有局部粘附和堵孔现象。（5）弛张筛的筛网受力：振动加速度：50-100g。3.1.5细粒滚轴筛-交叉筛交叉筛专门为潮湿易堵的细物料的筛分作业而设计。细粒滚轴筛适于煤
9、、矸石、褐煤、石膏等各种矿物的筛分作业，其结构和特点如下：（1）高筛分效率：筛片采用交叉式布置形式，物料在筛面上作波浪式翻滚运动，小颗粒在翻滚过程中下移透筛，大颗粒从筛面上排出。该筛采用 “动态筛孔”，及“物料自清理”筛分技术，筛孔不堵塞，筛分效率高，合格颗粒的透筛率达90%以上。适于筛分任何水分物料。（2）高可靠性：机器低速平稳运转，无任何振动与冲击载荷。主轴在低速小扭矩工况下工作。 （3）筛片寿命三年以上：选用耐磨材质，并进行硬化处理工艺，以极低的线速度运行，筛片寿命可达三年，这是其他筛分设备达不到的，一般振动型筛分设备最长不超过8个月，交叉筛达三年，将一般筛分设备的易损件变为耐用件。（4
10、）单位面积处理量大：交叉筛的筛孔始终通透，使得单位面积处理量较其他筛分设备大30-50%；设备占地小，节约空间，降低筛分楼土建成本。（5）设备无振动，土建结构简单，土建成本低。 （6）环保性能良好。运转工况噪音小于65dB。整机低转速全封闭运行，无任何粉尘外溢。筛分过程不需要设置除尘设备，没有除尘设备购置费及除尘设备二次维护的费用。工艺设置投资少。（7）功率在不同轴上的合理配置，使得前轴有较大的动力，后轴具有较高的负荷概率系数。筛孔的动间隙和静间隙相差3-4倍，颗粒料不会卡、堵筛孔。（8）筛轴刚性好，不怕大块及大料流的冲击。（9）智能PLC控制。配有筛轴电机保护装置及堵煤信号传感器，防止系统发
11、生堵料现象。4、细筛技术经济比较 项目高幅筛双转筛正弦筛交叉筛弛张筛原理振动（振幅20-24mm）转动滚动滚动振动对褐煤筛分的影响振碎挤碎摩擦磨擦振碎 环保性能密封不严，有粉尘溢出全密封，无煤尘溢出全密封，无煤尘溢出全密封，无煤尘溢出密封不严，有粉尘溢出除尘设施需加除尘不需要不需要不需要需加除尘可靠性一般一般可靠可靠一般检修、维护较方便较方便方便方便较方便筛分效率（水分8-15%）较低8-50%较低10-40%较低5-40%高80-95%一般40-70%筛网寿命2-6个月3-6个月8-12个月三年2-6个月筛网堵塞情况有时堵塞基本不堵塞有时堵塞不堵塞有时堵塞 能耗低高低低低 占地面积 25-3
12、0252815-17大于30土建结构要求较高低低低较高注：设备价格按600t/h出力时考虑。5、结论通过上述对细筛的比较，可以得出以下结论：（1）对褐煤易碎性：为避免加工过程的再粉碎，建议使用低速滚动型筛分，因为滚动型整个筛分过程是煤与煤，煤与钢板的摩擦作用，摩擦只发生在煤块表面。振动型设备（特备是高振幅、高振动强度）会使块煤内部节理面处的微裂纹扩展，产生碎裂，筛面越长对块煤的震裂越严重。振动型筛分为避免筛网堵塞，增加振幅或振频或振动加速度，同时也增加了对易碎褐煤的破碎作用。易碎性褐煤的干法筛分更适合滚动型筛分设备。（2）对褐煤的高水分：建议选用不粘不堵的筛分设备。(3)对褐煤的检查筛分：建议选筛分效率高，筛分过程出粉小的设备。（4）对建设投资影响：建议选占地小，基建投资少。不扬尘、不用增设除尘设施的筛分设备减少除尘设备的购置费及除尘设备的二次维护费用，这点对使用企业长期运行很重要。7
