对比印度的选煤厂建设项目设计,我们足以自豪!
印度煤炭资源储量丰富,煤炭产量在2013/14财年达到5.656亿t,但是其原煤的入选率却远低于中国,2007年原煤入选率仅16.3%,目前大多数电厂都直接燃烧没有经过洗选的原煤,选煤产业存在巨大的产能缺口。同时由于缺少专业的选煤工艺技术人才,其选煤技术的发展也较为缓慢。
而中国选煤业近十几年来通过技术引进和自主创新获得了迅猛发展,选煤工程技术基本已达到了国际先进水平。印度广阔的市场前景加上中国明显的技术优势,使得国内企业可以有机会参与到印度选煤行业的竞争之中。
但是笔者经过多年的印度选煤厂项目工程设计实践发现,其选煤厂设计在设计基础、设计程序以及技术文档等环节与国内同类项目存在着很大的差异,国内企业在进入印度选煤市场前对此应有充分的准备。
1、工程设计
1.1煤质特征
印度煤田在其沉积时期就聚集了大量高灰物质,大多数煤田的原煤灰分很高,但硫分较低。煤种从高水分-高挥发分到低水分-低挥发分的各种牌号煤都有,多数为非炼焦煤,占80%以上。
印度煤炭可选性一般为难选-极难选,精煤产率只有50%左右,中煤占较大数量,达30%-40%。
三个选煤厂的入料原煤筛分试验结果见下表,这三个煤矿位于不同的邦,但均位于印度的东部地区,其中前两个为动力煤,最后一个为炼焦煤。
从表中数据可见其煤质的几个显著特点:
(1)原煤灰分均在34%以上,而动力煤产品灰分一般要求在24%-28%左右,炼焦煤产品灰分一般要求在16%-20%左右,洗选时排矸量较大,在主要分选设备和后续矸石处理设备选型时需注意矸石通过能力的问题。
(2)原煤中块煤含量高,几个矿+ 13mm粒级占比都在65%以上,这主要由于煤源矿井多为露天开采。因此在块煤系统设计时处理能力不能按照国内通常的经验考虑。
(3)试验数据中的煤泥含量一般较低,表中-0.5mm粒级产率最高仅为7.28%,但实际设计时需考虑印度特殊的气候条件。由于天气炎热,印度煤矿的原煤储存及运输系统一般均为露天,在雨天,尤其每年7月至9月的雨季时,-0.5mm煤泥量会大幅增加,有时甚至增加10%以上,末煤含量也会相应增加,因此在末煤系统尤其是煤泥水系统设计时需考虑足够的富余系数。
1.2选煤工艺
印度现有大多数非炼焦煤选煤厂采用跳汰机和重介质分选机来洗选(100(75)-13(6)mm),并且多数选煤厂采用不同类型的分选设备联合洗选,包括“斜轮分选机+跳汰机或重介旋流器”。这与国内多年前的选煤工艺基本相同,受制于当时的选煤技术和设备能力的限制,单套设备全粒级(75(50)-1(0.5)mm)入选难以实现。但是近年来随着美国、澳大利亚以及中国选煤技术和大型选煤设备的引进,重介分选工艺,尤其是重介旋流器在处理能力和分选精度上的优势已得到越来越多的认可,其选煤工艺逐渐呈现以下特点:
(1)新设计的选煤厂不再要求必须采用跳汰工艺或跳汰-重介联合分选工艺,块、末煤分级洗对于处理能力在500t/h以下的较小厂型,多采用单套重介旋流器系统,对于大型厂,则采用多套重介系统。
(2)块、末煤分级洗选工艺较少采用,一方面是由于动力煤选煤厂产品一般均用作电厂燃煤,不需要单独的块煤产品;另一方面是其厂型一般较小(小于3.0M/a),采用目前国际先进的选煤设备单套系统能力就已足够,因此从技术经济角度完全没有必要设置块、末煤两套分选系统。对于大型厂,即使不需要块煤产品,采用一套块煤、一套末煤分级洗选工艺、选后产品再破碎的方案,其投资和生产成本一般也会低于选前破碎、两套末煤系统的方案。对具体项目还需要做详细的技术经济比较。
(3)对于块煤洗选,国内目前应用非常成熟的重介质浅槽工艺使用较少,比较常用的方式是原煤破碎至-75mm采用重介旋流器洗选。
(4)对于不需分级入选的小型厂,三产品重介旋流器在国内应用比较成熟,且具有投资低、系统简单的优势,但是印度很难推广,多数用户对其分选精度表示怀疑。
(5)印度选煤厂之前粗煤泥(2 -0.2mm)很少单独分选,但是随着螺旋分选机、干扰床分选机(TBS)的应用和推广,粗煤泥分选工艺逐渐被用户接受,炼焦煤选煤厂也开始设置独立的粗煤泥分选环节。
1.3设备选型
印度选煤厂的主要工艺设备选型应注意以下方面:
(1)设备处理能力,尤其是系统能力的均衡性,需与煤质特征相匹配。最好能收集临近煤矿或选煤厂实际生产的数据,避免根据国内经验选型造成与实际煤质严重不符的情况。
(2)目前很多国际知名品牌的选煤设备制造厂家已在印度投资建厂或设置销售代理,大部分工艺设备基本上都可在印度国内采购。选择设备供货商时应尽量选择印度本国产品,一是其质量有保证且价格低于进口产品;二是本土的供货商在安装、调试、售后方面也具有明显的优势;另外一个很重要的原因就是印度本国的供货商提供的设备技术文档比较容易满足客户要求。
(3)对于印度没有、而国内应用非常成熟且相对其他国家具有明显成本优势的设备,如浮选机、板框压滤机等,可从中国出口。印度目前很多厂仍采用带式压滤机脱水,板框压滤机与之相比具有很大优势,已逐渐获得推广。
1.4其他设计
由于牵涉到印度的法律法规以及政府审批、验收等复杂的程序性问题,国内设计单位一般很难独立完成土建、消防、环保等专业的设计,需联合印度国内有资质的设计单位进行。
但对于某个单项工程,如筛分车间、主选车间等内部的结构、机械、电气、管道等专业的设计,可结合中、印的相关设计规范进行。但需要注意的是:
(1)若相关材料或部件从中国或其他国家出口到印度,需清楚当地检测或认证的程序及方法,尤其是电气系统设备。
(2)若从印度当地购置,其选型既要满足印度标准,还要在市场上容易购买。因为印度工业体系相对仍比较落后,许多材料和部件虽然标准里存在,但市场上却难以买到。
2、设计程序
2.1进度计划
印度选煤厂项目在招标阶段即要求提供详细的设计进度计划,在合同签署前可对计划进行调整,合同签署后除非有合理的理由否则一般不能再进行修改。
在进度计划的制订时需充分考虑以下外部因素的影响,避免计划不能按时完成面临罚款或索赔。
(1)与合作单位或客户的接口资料,若时间不能确定,计划中应清晰注明。
(2)设计审审查,并不是指政府部门的审查,而是客户内部的审查程序,尤其是国有企业,审查时间一般较长
2.2审查程序
印度选煤厂项目在实施过程中,需要客户审查的内容较多,而且一般必须审查通过后方可继续进行。这点与国内差异较大,国内客户目前一般不审查设计细节,但在印度,如工艺流程图、PID图、委托布置图、设备订货资料等,都需要经过客户审查。
中方企业在合同签署前应了解清楚客户各个环节的工作程序,并在合同中对双方的权责以及时间都明确约定。
3、技术文档
除国内项目设计必需的技术文档外,印度选煤厂项目对技术文档还有一些额外的要求,尤其是一些程序性文件求。
3.1投标设计
印度选煤厂项目从发布招标书到开标时间一般有数月之久,原因就是其要求的技术文件内容较多,与国内投标项目存在较大不同之处。
(1)项目设计计划。除进度表外还需要设计人员的配置、证明投标人有能力完成设计的文件、主要设计人员简等。
(2)技术保证值。不仅仅是系统整体的技术指标,一般还要求每台主要工艺设备详细的技术保证值,例如离心机的水分、处理能力、滤液浓度等,这些保证值最终都将作为工程验收的依据。
(3)技术偏离表。国内多数企业由于担心技术评分,在投标时对不能实现的技术要求往往也不提出异议,希望在中标后的合同谈判阶段再予以协商,但在印度这样做风险很大。对招标文件的任何技术偏离都应在投标阶段声明,否则都会被写入合同。合理的技术偏离及解释并不会影响到评标。
3.2详细设计
此阶段的技术文档除通常的施工图纸外,通常还具有以下特点:
(1)在国内属于内部的设计文件往往也需要正式对客户发布,例如设备清单、工艺布置图、PID图、设备订货参数表、阀门清单等等。
(2)有些文档要求的内容非常多,例如用电设备清单,除每一台电机的功率、级数、电压、额定电流外,有时还要求提供轴功率、正常工作电流等参数。
(3)与设备相关的文档要求比较多,除设备外形图外,若设备以散件形式运输,还必须提供各个部件的现场装配图和安装说明;若有控制系统,则必须提供电气原理图、接线图、PID图等,且图纸需包含设备详细的技术参数。
以上这些文档的编制都需遵从印度的标准和习惯,编制、审查、修改直到通过,整个过程所耗费的时间和人力成本不容忽视。
4、结语
中国煤炭行业目前正在经历困难的调整时期,而新兴市场国家的印度选煤行业前景广阔,中国选煤设计或装备制造企业在积极开拓海外市场的同时,也需知己知彼、准备充分,避免不必要的风险。
(编辑:安安)
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