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长子贫煤生产锅炉型煤试验研究及工业应用

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作者来源:锅炉辅机       发布时间: 2016-04-29 18:09
导读:中国煤炭产量的80用于直接燃烧,全国目前有工业锅炉49万多台,工业窑炉16万多台,年耗煤4亿多吨。这些锅炉、窑炉大部分属于层燃,适于燃用块煤。然而,随着采煤机械化程度的提高,块煤年产量在逐步下降,平均仅占20 30,而实际商品块煤的产量不足20,无法满足窑炉对块煤的需求。因此,工业锅炉、窑炉仍在直接燃用散煤,这是造成工业炉窑热效率低,给大气造成污染严重的重要原因之一。

中国煤炭产量的80用于直接燃烧,全国目前有工业锅炉49万多台,工业窑炉16万多台,年耗煤4亿多吨。这些锅炉、窑炉大部分属于层燃,适于燃用块煤。然而,随着采煤机械化程度的提高,块煤年产量在逐步下降,平均仅占20 30,而实际商品块煤的产量不足20,无法满足窑炉对块煤的需求。因此,工业锅炉、窑炉仍在直接燃用散煤,这是造成工业炉窑热效率低,给大气造成污染严重的重要原因之一。

  目前中国的大气环境仍然是烟尘和二氧化硫为主要污染物的煤烟型污染,据统计,全国大气污染物排放总量中, 90的二氧化硫和80的烟尘直接来源于燃烧的粉煤。

  发展型煤是减少环境污染提高煤炭利用效率的重要途径。实践证明,工业炉窑燃烧型煤比燃原煤可节煤15 20 ,烟尘排放减少70 90,强致癌物( BaP)减少50以上型煤添加固硫剂后,二氧化硫的排放量减少60 85.机车使用型煤、烟尘排放量减少815 , SO机车出力提高18.总之,使用型煤的环境效率和节能效果是非常明显的。因此,为控制燃煤二氧化硫和烟尘的排放,应大力提倡用型煤来代替原煤散烧,它是治理煤烟型污染,改变大气环境质量的有效途径。中国工业燃料型煤尚在起步阶段,年产量不超过1000万t,发展潜力很大。

  长治市长子县地处山西省晋东南地区,有丰富的贫煤资源,贮藏量约为6亿t,生产能力为200万t/ a.该种煤具有低灰、低硫和高热值的优良煤质特征,适合作动力燃料。利用当地廉价、优质的动力煤生产锅炉、窑炉用型煤,具有很大的环境效益和经济效益。

  1试验部分试验用煤的选择和煤质分析本试验研究的目标是生产锅炉型煤,因此选用储量丰富、生产量大、售价低廉的长子贫煤为成型用原料煤,其煤质分析。

  型煤试验结果讨论及其质量分析评价在煤种和成型工艺条件一定时,粘结剂是影响型煤质量的重要因素。本试验以长子县贫煤为主要试验用原料煤,适量配入长子县周边其它煤种,添加DTF和FTF两种来源广、价廉并具有节能环保作用的有机无机复合型锅炉型煤粘结剂,进行了锅炉型煤的试验研究。由于锅炉型煤质量指标远较气化型煤要求低,成型技术更成熟,因此试验量相对较少,最佳试验结果更容易得到。经过在试验室进行了大量的成型试验工作和粘结剂的优化,得到适于长子县贫煤成型的粘结剂最佳配比,用其制成的型煤质量,这里仅列出其中的几个最佳结果。

  煤样名称煤种灰熔点/ e长子贫煤贫煤序号型煤配料组成/ 冷强度/ N个热强度N/个热稳定性(大于13 mm ) /防水性防水东岭6513,贫瘦煤28, FTF复合粘结剂617防水由表2可以看出,以长子县东岭贫煤为主成型用原料煤,配入少量臭煤(当地俗称,即含硫量较高的贫煤)或贫瘦煤,添加2种复合粘结剂都能制成具有冷热强度高、防水性能好的锅炉型煤,其中冷强度最高达913 N/个,热强度最高达466 N/个,完全满足锅炉型煤质量要求。

  表中的2种复合粘结剂均是由3种粘结剂组成,即2种有机粘结剂和一种无机粘结剂。其中2种相同,仅是起功能作用的1种有机粘结剂不同。

  2种复合粘结剂的添加量均在7以下,其中无机粘结剂的添加量均小于6 ,这说明由2种复合粘结剂制成的型煤灰分增加量不多,相应能确保型煤具有较高的固定碳含量。此外,该2种复合粘结剂具有价廉、来源广,每吨型煤的粘结剂成本平均低使用2种复合粘结剂的另一特点是成型工艺简单,其制作方法是:先将有机粘结剂用水溶化,然后按比例加入到贫煤或贫瘦煤与无机粘结剂的混合料中,将此配料充分混合均匀后加压成型。湿型煤经烘干机烘干后即可进行型煤质量测定。该粘结剂的制成的型煤特点是除具备必要的强度指标外,还具有易燃,燃烧后灰渣含硫量低,其优良的性能和价格上的优势使其增加了市场的竞争力。

  2锅炉型煤的工业应用在试验室试验研究取得成功的基础上,采用表2中序号3的配比在本厂10万t型煤生产线上进行了100 t级锅炉型煤工业化生产试验。型煤重量约N/球,落下强度大于90,并具有防水性。这些型煤质量指标与表2中序号3的质量指标基本相当,说明试验室研究的结果具有较强的代表性。之后将这些型煤在固定炉排的热水锅炉和蒸汽锅炉上进行了试烧,结果表明,锅炉燃烧工况正常,产汽、产热稳定。

  由于型煤的气孔率高,活性好,型煤燃烧的完全,灰渣含碳量接近零,而同种块煤的灰渣含碳量接近40.型煤燃烧排放的污染物比块煤少,林格曼黑度在一级以下。在产汽、产热量同样的情况下,烧型煤比烧块煤节约60元/ t,因此非常受用户的欢迎。目前已用本厂的型煤生产线生产型煤约1700 t,产品销售到山东、安徽、河南、长治等省市,均得到用户的认可。

  ( 1)本试验研究以长子贫煤为主要原料,采用冷压成型法,开发了2种复合型锅炉型煤粘结剂。长子贫煤生产锅炉型煤试验研究及工业应用用其制成的锅炉型煤不仅具有高强度、防水等特点,还具有易燃,燃烧后灰渣含碳量低,热效率高,锅炉烧此型煤比块煤或原煤燃烧节省资金约60元/ t,还可使污染物排放指标达到环保要求。

  (2) 2种复合型煤粘结剂都具有来源广、价廉、成型工艺简单、灰分增加量少,型煤质量符合锅炉用煤的质量要求。将此种粘结剂用于生产,必将使型煤厂获得可观的经济效益和社会效益。应尽快投入大规模生产。

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