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      長子貧煤生產鍋爐型煤試驗研究及工業應用

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      作者來源:鍋爐輔機       發布時間: 2016-04-29 18:09
      導讀:中國煤炭產量的80用于直接燃燒,全國目前有工業鍋爐49萬多臺,工業窯爐16萬多臺,年耗煤4億多噸。這些鍋爐、窯爐大部分屬于層燃,適于燃用塊煤。然而,隨著采煤機械化程度的提高,塊煤年產量在逐步下降,平均僅占20 30,而實際商品塊煤的產量不足20,無法滿足窯爐對塊煤的需求。因此,工業鍋爐、窯爐仍在直接燃用散煤,這是造成工業爐窯熱效率低,給大氣造成污染嚴重的重要原因之一。

      中國煤炭產量的80用于直接燃燒,全國目前有工業鍋爐49萬多臺,工業窯爐16萬多臺,年耗煤4億多噸。這些鍋爐、窯爐大部分屬于層燃,適于燃用塊煤。然而,隨著采煤機械化程度的提高,塊煤年產量在逐步下降,平均僅占20 30,而實際商品塊煤的產量不足20,無法滿足窯爐對塊煤的需求。因此,工業鍋爐、窯爐仍在直接燃用散煤,這是造成工業爐窯熱效率低,給大氣造成污染嚴重的重要原因之一。

        目前中國的大氣環境仍然是煙塵和二氧化硫為主要污染物的煤煙型污染,據統計,全國大氣污染物排放總量中, 90的二氧化硫和80的煙塵直接來源于燃燒的粉煤。

        發展型煤是減少環境污染提高煤炭利用效率的重要途徑。實踐證明,工業爐窯燃燒型煤比燃原煤可節煤15 20 ,煙塵排放減少70 90,強致癌物( BaP)減少50以上型煤添加固硫劑后,二氧化硫的排放量減少60 85.機車使用型煤、煙塵排放量減少815 , SO機車出力提高18.總之,使用型煤的環境效率和節能效果是非常明顯的。因此,為控制燃煤二氧化硫和煙塵的排放,應大力提倡用型煤來代替原煤散燒,它是治理煤煙型污染,改變大氣環境質量的有效途徑。中國工業燃料型煤尚在起步階段,年產量不超過1000萬t,發展潛力很大。

        長治市長子縣地處山西省晉東南地區,有豐富的貧煤資源,貯藏量約為6億t,生產能力為200萬t/ a.該種煤具有低灰、低硫和高熱值的優良煤質特征,適合作動力燃料。利用當地廉價、優質的動力煤生產鍋爐、窯爐用型煤,具有很大的環境效益和經濟效益。

        1試驗部分試驗用煤的選擇和煤質分析本試驗研究的目標是生產鍋爐型煤,因此選用儲量豐富、生產量大、售價低廉的長子貧煤為成型用原料煤,其煤質分析。

        型煤試驗結果討論及其質量分析評價在煤種和成型工藝條件一定時,粘結劑是影響型煤質量的重要因素。本試驗以長子縣貧煤為主要試驗用原料煤,適量配入長子縣周邊其它煤種,添加DTF和FTF兩種來源廣、價廉并具有節能環保作用的有機無機復合型鍋爐型煤粘結劑,進行了鍋爐型煤的試驗研究。由于鍋爐型煤質量指標遠較氣化型煤要求低,成型技術更成熟,因此試驗量相對較少,最佳試驗結果更容易得到。經過在試驗室進行了大量的成型試驗工作和粘結劑的優化,得到適于長子縣貧煤成型的粘結劑最佳配比,用其制成的型煤質量,這里僅列出其中的幾個最佳結果。

        煤樣名稱煤種灰熔點/ e長子貧煤貧煤序號型煤配料組成/ 冷強度/ N個熱強度N/個熱穩定性(大于13 mm ) /防水性防水東嶺6513,貧瘦煤28, FTF復合粘結劑617防水由表2可以看出,以長子縣東嶺貧煤為主成型用原料煤,配入少量臭煤(當地俗稱,即含硫量較高的貧煤)或貧瘦煤,添加2種復合粘結劑都能制成具有冷熱強度高、防水性能好的鍋爐型煤,其中冷強度最高達913 N/個,熱強度最高達466 N/個,完全滿足鍋爐型煤質量要求。

        表中的2種復合粘結劑均是由3種粘結劑組成,即2種有機粘結劑和一種無機粘結劑。其中2種相同,僅是起功能作用的1種有機粘結劑不同。

        2種復合粘結劑的添加量均在7以下,其中無機粘結劑的添加量均小于6 ,這說明由2種復合粘結劑制成的型煤灰分增加量不多,相應能確保型煤具有較高的固定碳含量。此外,該2種復合粘結劑具有價廉、來源廣,每噸型煤的粘結劑成本平均低使用2種復合粘結劑的另一特點是成型工藝簡單,其制作方法是:先將有機粘結劑用水溶化,然后按比例加入到貧煤或貧瘦煤與無機粘結劑的混合料中,將此配料充分混合均勻后加壓成型。濕型煤經烘干機烘干后即可進行型煤質量測定。該粘結劑的制成的型煤特點是除具備必要的強度指標外,還具有易燃,燃燒后灰渣含硫量低,其優良的性能和價格上的優勢使其增加了市場的競爭力。

        2鍋爐型煤的工業應用在試驗室試驗研究取得成功的基礎上,采用表2中序號3的配比在本廠10萬t型煤生產線上進行了100 t級鍋爐型煤工業化生產試驗。型煤重量約N/球,落下強度大于90,并具有防水性。這些型煤質量指標與表2中序號3的質量指標基本相當,說明試驗室研究的結果具有較強的代表性。之后將這些型煤在固定爐排的熱水鍋爐和蒸汽鍋爐上進行了試燒,結果表明,鍋爐燃燒工況正常,產汽、產熱穩定。

        由于型煤的氣孔率高,活性好,型煤燃燒的完全,灰渣含碳量接近零,而同種塊煤的灰渣含碳量接近40.型煤燃燒排放的污染物比塊煤少,林格曼黑度在一級以下。在產汽、產熱量同樣的情況下,燒型煤比燒塊煤節約60元/ t,因此非常受用戶的歡迎。目前已用本廠的型煤生產線生產型煤約1700 t,產品銷售到山東、安徽、河南、長治等省市,均得到用戶的認可。

       ?。?1)本試驗研究以長子貧煤為主要原料,采用冷壓成型法,開發了2種復合型鍋爐型煤粘結劑。長子貧煤生產鍋爐型煤試驗研究及工業應用用其制成的鍋爐型煤不僅具有高強度、防水等特點,還具有易燃,燃燒后灰渣含碳量低,熱效率高,鍋爐燒此型煤比塊煤或原煤燃燒節省資金約60元/ t,還可使污染物排放指標達到環保要求。

       ?。?) 2種復合型煤粘結劑都具有來源廣、價廉、成型工藝簡單、灰分增加量少,型煤質量符合鍋爐用煤的質量要求。將此種粘結劑用于生產,必將使型煤廠獲得可觀的經濟效益和社會效益。應盡快投入大規模生產。

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