为提高煤炭燃烧效果,需在燃烧前对煤炭进行选煤处理,即去除煤矸石及达不到标准的煤炭。由于传统的选煤工艺是通过水洗方法进行的,所以选煤又称为洗煤工艺。据统计,美国、日本等发达国家的原煤洗选比例高达90%,俄罗斯约为60%,而我国由于受到资源、能源和技术条件的限制,电厂每年洗选的原煤只占全部电厂消耗原煤的1/4,但仍超过了5亿吨。传统方法每洗1吨煤消耗3吨清洁水,尽管水经过处理后可循环使用,但目前每吨煤仍需耗费约1吨水。水量消耗大、水处理技术和设备投资大、洗过的煤含有水分降低燃烧效率是洗煤工艺存在的缺陷。另外,洗煤后尾矿储存管理存在的风险等都需要解决。澳大利亚公司发明的干法扫描选煤技术(DRYSCAN)能够实现无水、精确选煤,并可以大大降低选煤成本。由于系统是电脑模块控制,有利于达到选矿特殊要求、控制精度和降低维护、运营成本以及扩大产能。该技术的主要原理是:利用各种频率的激光对不同矿物质(煤)、煤矸石等的不同反射性能建立标准数据库。首先利用履带将经过粉碎的备选煤炭输送到约2.5米的高处呈蘑菇状落下,由位于“蘑菇”中心的50000转/分的特殊激光束完成对每块煤进行4000次的快速扫描。在此后下降的90mm中与数据库进行比对确定此煤是否符合标准,并在继续下落过程中由分布在设备周围的高压喷枪将检测出需分离的“石头”吹到“蘑菇”中心。最终,两条履带将煤和石头分别送出。就运营成本而言,目前澳大利亚的洗煤成本每吨在2.5-5澳元,而利用干法扫描选煤技术则不足1澳元。基本建设投资是,平均吨煤/小时能力的投资约1.5万澳元,即建造一台检测煤块直径约40-50mm的100吨/小时的设备需要投资150万澳元(不包括地基与塔架等钢结构费用)。如果煤的直径增大则处理数量会提高。据技术发明人介绍,由于激光对每块煤都进行扫描记录,可辨别每一批次和矿井的煤质量,所以这一技术的优点还在于能对不同批次和出自不同矿井的煤进行比较选择。而且这一技术可以推广到各种矿藏的选矿工艺。由于没有了水,也可以避免类似我国山西出现的尾矿溃坝重大灾害事故。该技术可以与中方有关机构开展合作,但目前阶段核心技术仍在澳大利亚生产,钢结构和其它设备在中国生产(这部分超过总投资的一半)。2010-013-布里斯班-001激光干法选煤系统DryScan激光干法选煤系统DryScan(2010-013-布里斯班-001)由澳大利亚昆士兰州发明家发明的激光干法选煤系统DryScan,是一项革命性的无水选煤技术,它将替代目前在煤炭行业和采矿业广泛使用的水洗选煤法。目前系统样机已成功制出,发明人正积极寻求中方战略合作伙伴,共同将此项新技术推广到中国乃至全球市场。一、DRYSCAN系统的工作原理DRYSCAN干法选煤系统由多个模块组成,通过远程电脑工作站统一控制管理。系统处理的煤块粒度目标范围为10-75mm。为了达到最佳的运行效率,将打碎后的原煤按粒度筛分成若干组,每个DRYSCAN模块各自负责处理某一特定粒度的组别。根据煤块粒度不同,其选洗能力为每一模块80-150吨/小时不等二、激光分离煤矸石的运作原理输送器首先将分好粒度的原煤块送进漏斗,煤块经由漏斗进入竖管。竖管设有可调整的端子来控制煤块在圆锥形分散板上的速度。高速旋转的分散板使自由落体到观测区的煤块形成一个单层的圆柱形面,供激光装置辨认。激光装置根据灰分值辨别出煤矸石,并用高压喷射气流将其分隔到分离滑道内。而真正的煤块则继续流经外流区,经减速板减速后,徐缓掉落到成品输送带上。分离出的煤矸石则从另一个减速板落到废料输送带,从而成功地分离出煤矸石。三、控制与操作整个系统由操控中心控制。操作员用简单的鼠标操作,控制各模块及工艺流程参数,例如,任一单元的进料情况等。操作员可依据需要,实时调整选舍点的计算程序。附加的软件还能针对特定的目标质量,如黏土或铁粒杂质,实施专项清除。四、信息统计传统选煤系统无法提供经洗选的煤品的统计信息。而DRYSCAN对每一块通过系统的煤品,都采集了多达6000多个数据。这些统计数据可帮助操作员、产品部门和管理层更好的了解工厂的运作情况和采矿程序。附加软件还可分析其他相关信息,如煤块尺寸分布情况、高灰分煤块数量等等。也可统计每个矿区特定的数据。五、DryScan系统与现有的水洗技术相比,具有以下明显的优势1、大幅降低运行成本、维护费用与能耗(按澳洲成本测算,吨煤洗选成本仅为水洗成本20%-50%)。2、无需使用水及与水处理相关的设施,可大量节约水资源及水处理设施的投资,并使缺水地区煤矿建设选煤厂成为可能。3、无需处理废水,无须设置废水尾库,大大降低选煤厂对环境的破坏。无水处理相关的能量损耗。4、洗选效率不低于现有水洗系统,不额外增加选后精煤的水分。因此,使用相同质量的煤可获得更高能量输出。5、具有特殊杂质处理能力(FeS2,铁矿粒,粘土)。而水洗系统中,粘土掺水后形成的浆状物会使系统效率降低。同时水洗系统也无法去除煤块中所含铁粒等可导致损坏球磨机械的杂质。6、安全、先进的电脑软件系统,为生产管理提供高效可靠的保障。通过自诊断,自动维护提示,将故障率最小化。可快速更换、即插即用部件,令系统运行时间最大化。7、具有远程系统操作与监控管理能力。可实时调整选舍点及优化系统各项运行参数,灵活快速满足用户对洗精煤品质指标的需要。8、由于采用模块化设计,项目建设周期大幅缩短,可使用户早日获得更高回报六、结语煤炭,在可见的未来,仍将会是世界上最重要的能源资源之一。作为全球最大的煤炭生产与消费国家,中国目前每年近20亿吨发电用动力煤的入洗率仅为20%左右,与先进国家的70%-90%的入洗率相比,还有极大的改善空间。然而,受限于各地尤其是产煤地区水资源的缺乏,以及各地环保标准的日渐提高,传统的水洗煤方案的推广,早已面临两难局面。DRYSCAN实现以更低的运行费用,达到与水洗厂相当的除灰水平,在无需用水的情况下,取得减排成效。