CN100365108C - 一种采用生活废水为粘结剂的型煤 - Google Patents

一种采用生活废水为粘结剂的型煤 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种采用生活废水为粘结剂的型煤，其成分及质量百分含量如下：烟煤36-40%，无烟煤36-40%，生活废水污泥粘结剂18-22%，石灰石固硫剂3.0-5.5%，固硫助剂Fe2O3 0.3-0.6%，固硫助剂SiO2 0.2-0.4%，助燃剂Mg 0.05-0.1%。本发明采用烟煤为黄陵烟煤，其热值较低，硫分较高，但其挥发份含量较高，着火性能较好；采用晋城无烟煤，晋城无烟煤则虽然热值较高，硫分较低，但挥发份含量很低，着火性能很差。将这两种煤按质量1∶1配煤后，各种缺陷可得到明显改善。本发明可以降低燃煤产生的烟尘、SO2排放量，提高煤炭利用效率，降低燃煤成本。

Description

一种采用生活废水为粘结剂的型煤
技术领域
本发明应用于热能工程领域，特别涉及一种采用生活废水为粘结剂的型煤配方。
现有技术
型煤技术是将一种或多种性质不同的煤炭按照本身特性经科学配合掺进一定比例的粘结剂、固硫剂、蓬松剂等，使其发热量、挥发分、固硫率等技术指标达到预定数值，经过粉碎、混配、压制成型等工艺过程加工成具有一定几何形状和冷热强度并具有良好燃烧特性和环保效果的固态工业燃料。但是针对不同地区的不同煤种，采用不同的粘结剂和固硫剂等其他配剂，其经济技术特性会有很大差别。当前我国大量直接燃用散煤的工业锅炉不仅燃烧效率低，而且排放的大量SO2和烟尘造成严重的大气污染。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种采用生活废水为粘结剂的型煤，可以降低燃煤产生的烟尘、SO2排放量，提高煤炭利用效率，降低燃煤成本。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明采用生活废水为粘结剂的型煤其成分及质量百分含量如下：
烟煤                  36-40％
无烟煤                36-40％
生活废水污泥粘结剂    18-22％
石灰石固硫剂     3.0-5.5％
固硫助剂Fe2O3    0.3-0.6％
固硫助剂SiO2     0.2-0.4％
助燃剂Mg         0.05-0.1％
烟煤和无烟煤按质量1∶1进行配比。
本发明采用烟煤为黄陵烟煤，其热值较低，硫分较高，但其挥发份含量较高，着火性能较好；采用晋城无烟煤，晋城无烟煤则虽然热值较高，硫分较低，但挥发份含量很低，着火性能很差。将这两种煤按质量1∶1配煤后，各种缺陷可得到明显改善。
以生活废水污泥作粘结剂，添加量在20％(质量分数)左右时型煤产品的冷热强度最佳。生活废水污泥含水量足以满足最佳总成型水量的要求，无需再加水。由于废水污泥可以燃烧，所以添加废水污泥作添加剂的型煤热值有显著提高，按添加比例20％计，一般可以提高型煤热值400大卡/公斤左右。
选用钙基固硫剂石灰石，价格低廉，且固硫效果尚佳。
固硫助剂Fe2O3对固硫反应有较高的催化作用，在固硫过程中主要是加快了Ca+SO2→CaCO3这一过程。煤燃烧后灰渣硫主要以CaSO4形态存在，Fe2O3对CaSO4的分解起着抑制作用。
在煤中适当加入Fe、Si组分添加剂燃烧生成新的Ca-Fe-S-Si-O体系后，对灰渣的X射线粉末衍射进行物相鉴定，发现生成一种热稳定化合物CaFe3(SiO4)2OH，同时CaSO4大量保存于炉渣产物中，但未发现其它固硫物相。
另根据扫描电镜的观察结果，表明在该体系的炉渣产物中，Fe、Si组分与CaSO4晶体紧密共生，并依附于其表面上，说明由于Ca-Fe-Si氧化物的加入形成了一种耐热硅酸盐稳定相CaFe3(SiO4)2OH，由于其覆盖或包裹CaSO4晶体而延缓并阻止了CaSO4的分解，使固硫率明显提高。因此，选用SiO2与Fe2O3复配做固硫助剂。
以碱土金属Mg作为助燃固硫助剂，能够降低煤炭着火温度30℃～80℃，且明显降低CO排放量和排烟黑度。以碱金属和以钙基固硫剂为固硫组分的一体化燃煤添加剂，催化燃烧和固硫组分相互协同促进，起到助燃和固硫的双重作用。
具体实施方式
实施例一：
将黄陵烟煤和晋城无烟煤按质量1∶1进行配比，含量均为380Kg/t；采用生活废水污泥粘结剂，添加量196Kg/t；选取钙基固硫剂石灰石，添加量37.5Kg/t；添加Fe2O3 4Kg/t和SiO2 2Kg/t作固硫助剂；添加金属Mg 0.5Kg/t作助燃剂。最后将所有原料添加剂均匀混合由成型机成型即可。
实施例二：
将黄陵烟煤和晋城无烟煤按质量进行1∶1配比，含量均为380Kg/t；采用生活废水污泥粘结剂，添加量201Kg/t；选取钙基固硫剂石灰石，添加量30.5g/t；添加Fe2O3 6Kg/和SiO2 2Kg/t作固硫助剂；添加金属Mg 0.5Kg/t作助燃剂。最后将所有原料添加剂均匀混合由成型机成型即可。
实施例三：
将黄陵烟煤和晋城无烟煤按质量进行1∶1配比，含量均为380Kg/t；采用生活废水污泥粘结剂，添加量194Kg/t；选取钙基固硫剂石灰石，添加量40.5g/t；添加Fe2O3 3Kg/t和SiO2 2Kg/t作固硫助剂；添加金属Mg 0.5Kg/t作助燃剂。最后将所有原料添加剂均匀混合由成型机成型即可。
实施例四：
将黄陵烟煤和晋城无烟煤按质量1∶1进行配比，含量均为380Kg/t；采用生活废水污泥粘结剂，添加量197Kg/t；选取钙基固硫剂石灰石，添加量35Kg/t；添加Fe2O3 4Kg/t和SiO2 3Kg/t作固硫助剂；添加金属Mg 1Kg/t作助燃剂。最后将所有原料添加剂均匀混合由成型机成型即可。
实施例五：
将黄陵烟煤和晋城无烟煤按质量1∶1进行配比，含量均为380Kg/t；采用生活废水污泥粘结剂，添加量198Kg/t；选取钙基固硫剂石灰石，添加量32.5Kg/t；添加Fe2O3 5Kg/t和SiO2 4Kg/t作固硫助剂；添加金属Mg 0.5Kg/t作助燃剂。最后将所有原料添加剂均匀混合由成型机成型即可。
实施例六：
将黄陵烟煤和晋城无烟煤按质量1∶1进行配比，含量均为380Kg/t；采用生活废水污泥粘结剂，添加量196Kg/t；选取钙基固硫剂石灰石，添加量35Kg/t；添加Fe2O3 5Kg/t和SiO2 3Kg/t作固硫助剂；添加金属Mg 1Kg/t作助燃剂。最后将所有原料添加剂均匀混合由成型机成型即可。
以本配方配制的型煤，低位发热量可达Qdw＝19.7mj/kg，目前对工业型煤发热量并无国家统一标准，参考工业型煤技术发达地区辽宁省地方性标准为17.7mj/kg，可以看出此型煤发热量达到较高标准。
工业锅炉燃用型煤后锅炉效率有所提高，可比燃用散煤有两成的节煤率，且SO2和烟尘的排放量有大幅下降，带来很好的环保效益。
总之，此配方生产的型煤冷热强度、发热量、固硫率等技术指标均可达到较高标准，是应用于型煤系列锅炉的理想燃料。

Claims (2)

1.一种采用生活废水为粘结剂的型煤，其特征在于，成分及质量百分含量如下：
烟煤                36-40％
无烟煤              36-40％
生活废水污泥粘结剂  18-22％
石灰石固硫剂        3.0-5.5％
固硫助剂Fe2O3       0.3-0.6％
固硫助剂SiO2        0.2-0.4％
助燃剂Mg            0.05-0.1％
2.根据权利要求1所述的一种采用生活废水为粘结剂的型煤，其特征在于，烟煤和无烟煤按质量1∶1进行配比。
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