[科普中国]-脱水系统

脱水是指把煤浆中的煤水分开，使煤中残留的水分达到国家规定的销售标准，并使脱出的水能够循环使用。水采矿井的脱水系统有以下三种方式：与选煤厂相结合；地面专用脱水车间；简易脱水系统。

简介脱水是指把煤浆中的煤水分开，使煤中残留的水分达到国家规定的销售标准，并使脱出的水能够循环使用。水采矿井的脱水系统有以下三种方式：

（1）与选煤厂相结合；

（2）地面专用脱水车间；

（3）简易脱水系统。

与选煤厂相结合的脱水方式是将煤浆经管路直接输送到本矿井或附近的选煤厂，结合选煤艺进行脱水，这样既产精煤，又达到脱水的目的。这种方式具有脱水效果好、可提高煤质、经济效益显著等优点，是水采脱水较理想的方式，是今后的发展趋势。我国水采矿井除少数外均已采用这种脱水方式。

地面专用脱水车间是为没有选煤厂的水采矿井而设置的，其脱水设备和脱水工艺与选煤厂似，但没有煤的洗选设备。与选煤厂相比，两者的总投资和生产费用相差不多，由于它没有洗选环节，煤质和经济效益不如选煤厂。因此，除特殊情况外，今后不采用这种脱水方式。

在简易脱水系统中，块煤用振动筛（或刮板筛）进行脱水，而粒度较小的末煤和粉煤则分别用捞煤机和沉淀池进行脱水。该脱水方式具有设备简单、投资少、建设期短等优点。但由于其脱水效果较差、含水率偏高、水质的净化处理效果不好、沉淀池占地多及清理沉淀池作条件较差等缺点，一般限用在储量和产量都比较小的水采井（区）或水力复采区1。

中煤脱水系统存在的问题中煤产品组成包括两部分：中煤脱介筛的0.5mm以上块煤和0.5mm以下的中煤泥高频筛物料。最终影响中煤产品水分偏高的主要因素是中煤泥高频筛物料，这部分物料水分在32-34%左右，比例约占总量的20%-30%。中煤泥回收系统工艺流程为：中煤脱介筛筛下水由泵打人中煤泥浓缩旋流器组，浓缩后的旋流器底流进人中煤泥高频筛脱水后．经刮板运输机运送至中煤产品堆。现有煤泥脱水系统存在的主要问题是：

1、中煤泥浓缩旋流器效果差，底流浓度偏低

原中煤泥系统浓缩旋流器为7组FXJ-300型旋流器，由于系统煤泥量的增加，旋流器处理能力不能满足系统需要，并且旋流器老化，底流口磨损严重，设备性大大能降低，浓缩效果变差，造成中煤泥集料捞坑池溢流增大，旋流器底流浓度降低，溢流浓度增高，部分中煤泥随溢流及捞坑溢流进入尾矿压滤系统，为后续系统增加压力。由于旋流器底流浓度降低，进人中煤泥高频筛后经常造成筛子“跑水”现象，导致中煤产品水分升高。

2、中煤泥高频筛脱水效果差

中煤泥脱水设备原使用两台电磁振动高频筛，设备老化严重．而且筛面面积3.6m ，偏小，脱水处理能力低，效果差，产品水分偏高，中煤产品煤场积水严重，影响了最终中煤产品的质量。并且筛网损坏频繁，造成部分低灰物料进入30米浓缩池去尾矿压滤系统，给后续生产带来压力。筛网使用周期短，造成维修更换频繁，增加了材料消耗。

系统优化改造方案通过对影响中煤产品水分的因素分析，引起中煤产品水分偏高的主要原因是脱水系统设备老化，处理能力低，针对上述原因，提出以下改造方案：

1、选用新型、高效煤泥脱水设备替代现有高频筛

USLbl642型直线振动筛具有振动强度高，处理能力强，筛分效率高，结构简单，运行平稳，噪声低，使用寿命长等优点。根据洗煤厂中煤泥脱水系统现行生产工艺实际，决定选用处理量大、脱水效果好的USLbI642脱水筛，替换老化的电磁高频筛对中煤泥产品进行脱水，提高设备运行效率，降低中煤产品水分。

2、增加浓缩旋流器能力．提高底流浓度

FXJ-350型旋流器具有以下特点：

(1)旋流器采用耐磨特种聚氨酯制作，耐流体冲刷、磨蚀，使用寿命长。

(2)给矿口的形状采用渐开线进料，矿流横断面从圆管形逐渐向矩形过渡，因此在进料过程中能获得预分离作用，有利于提高旋流器的分级效率与分级精度。

(3)、合理的流道结构、光滑的内表面、尽可能少的泄漏点等，使得旋流器分级效果好，安装简单，维修方便。根据现场工艺系统及浓缩旋流器设备特点，确定选用5组FXJ-350型旋流器替代原使用的FXJ-300型旋流器作为中煤泥浓缩旋流器，以提高浓缩处理能力和分选效果，提高旋流器底流浓度，降低溢流浓度2。

脱水系统改造应用效果1、浓缩旋流器底流浓度明显提高

通过改造中煤泥浓缩旋流器，浓缩效果明显改善，旋流器的底流浓度高达700g/L，溢流浓度降至30g/L。新旋流器组的处理能力大，杜绝了捞坑跑溢流的现象，减少了中煤泥的损失，同时降低了由30米浓缩池的人料煤泥量，有力保障了洗煤正常生产。

2、煤泥脱水筛效果好．降低了中煤水分。

USL1642型中煤泥脱水筛投入使用后，中煤产品水分明显降低。原中煤泥筛下水中+80网目含量近35%，设备优化改造后，筛下水中+50网目含量仅为15%，筛上物含量的增加，提高了中煤泥的回收率，增加了洗煤经济效益。同时，由于脱水筛面积增大到6.7m ，脱水能力增强，消除了高频筛“跑水 现象，在生产过程中，可完全实现一台脱水筛替代原系统内两台脱水筛，并且达到最佳的脱水效果，降低了系统电力消耗。

通过系统内设备优化改造，中煤产品水分明显降低。系统改造前，最终中煤产品水分在13.5%以上，改造后最终中煤产品水分可有效控制在12%以下，提高了产品发热量，经济效益显著。

经济效益分析脱水系统改造后，系统处理能力明显增强，降低了中煤水分，提高了产品发热量，经济效益显著。中煤产品水分由优化改造前13.5%以上降至12.0%以下，水分每降低1%，热值提高60大卡，系统改造后，效益显著。每年增加经济效益约为150万元。系统改造后，可实现一台脱水筛替代原系统内两台脱水筛，每年节约电费约5万元。系统使用新型设备，体积小，效能高，节省了厂房空间，改善作业环境，降低了工人劳动强度，对于老厂改造具有积极意义3。

本词条内容贡献者为:

王强 - 副教授 - 西南大学