CN101130704B

CN101130704B - 用于解耦燃烧的型煤及其制备方法

Info

Publication number: CN101130704B
Application number: CN200610112503A
Authority: CN
Inventors: 郝江平; 高士秋; 宋文立; 李俊峰; 董利
Original assignee: Institute of Process Engineering of CAS
Current assignee: Institute of Process Engineering of CAS
Priority date: 2006-08-22
Filing date: 2006-08-22
Publication date: 2010-05-12
Anticipated expiration: 2026-08-22
Also published as: CN101130704A

Abstract

本发明涉及用于解耦燃烧的型煤及制备方法，该型煤包括：由烟煤和无烟煤组成的燃煤；烟煤和无烟煤的重量份配比为70-80∶30-20；由稳定剂水溶液和水玻璃组成的稳定混合液；稳定剂水溶液中稳定剂的重量百分比浓度为0.08％～0.12％；稳定剂水溶液和水玻璃的重量份配比为17～23∶83～77；稳定剂为羟丙基甲基纤维素；生石灰固硫剂；固硫剂为燃煤中含硫量的1.4～1.8倍；还可包括硝酸钾助燃剂；助燃剂为所述燃煤总重量的1％～2％。本发明的型煤具有原料来源稳定、使用和存放性能好、制作成本低；使用时可同时实现脱硫、脱硝、消烟除尘，环保效果突出，可实现燃煤替代燃油、大幅度降低燃料成本，缓解燃油供应紧缺。

Description

用于解耦燃烧的型煤及其制备方法

技术领域

本发明属于型煤及其制备方法领域，特别涉及一种用于解耦燃烧的型煤及其制备方法。

背景技术

燃烧用型煤，若要实现大规模的商业运用，型煤必须做到具有单位热值成本低、冷强度高、耐水性好等特点。现有技术中使用的型煤，采用的粘结剂分为10％～20％的膨润土、粘土和3％～6％的腐植酸钠和水泥等几类。前两者造价低，但不防水、冷强度低；后两者防水性好，冷强度较高，并可实现在大多数锅炉中正常使用。但现有技术中使用的型煤在添加脱硫剂和助燃剂时，由于受型煤强度和热值降低等条件的限制，存在不能加足量的问题，影响了环保效果。另外，由于解耦燃烧过程存在先低温度缺氧燃烧，再高温度半焦燃烧的顺序，几种型煤在用于解耦燃烧炉时，存在在气化室低温度缺氧燃烧时容易结焦，在半焦高温燃烧区热稳定性差(易过早破碎)和结渣严重等问题。

发明内容

本发明的目的在于为了更好地发挥解耦燃烧的特性，进一步提高解耦燃烧炉的使用性能和环保稳定性，而提供一种用于解耦燃烧的型煤及其制备方法；该型煤具有原料来源稳定、使用和存放性能好、制作成本较低等特点；该型煤在解耦燃烧炉使用时可实现同时脱硫、脱硝、消烟除尘，环保效果突出，排烟可达到或超过燃油锅炉的排放标准，为实现燃煤替代燃油、大幅度降低燃料成本、缓解燃油供应紧缺提供技术支持。

本发明的技术方案如下：

本发明提供的用于解耦燃烧的型煤，为一种成型的型煤，该型煤所含组分及配比包括：

由烟煤和无烟煤组成的燃煤；所述烟煤和无烟煤的重量份配比为70～80∶30～20；

由稳定剂水溶液和水玻璃组成的稳定混合液，所述稳定混合液的重量为所述燃煤重量的8％～15％；所述稳定剂水溶液中所含稳定剂的重量百分比浓度为0.08％～0.12％；所述稳定剂水溶液和水玻璃的重量份配比为17～23∶83～77混配均匀；所述稳定剂为羟丙基甲基纤维素；

固硫剂；所述固硫剂的重量为所述燃煤中含硫重量的的1.4～1.8倍；所述固硫剂为生石灰CaO。

本发明提供的用于解耦燃烧的型煤，还可进一步包括助燃剂；所述助燃剂为所述燃煤总重量的1％～2％；所述助燃剂为硝酸钾颗粒。

所述烟煤为低位发热量Q^yDW≮5500Kcal/Kg，挥发份V^y≮25％的烟煤。

所述无烟煤为低位发热量Q^yDW≮5500Kcal/Kg的无烟煤。

本发明提供的用于解耦燃烧的型煤的制备方法，其步骤如下：

1)将烟煤和无烟煤按比例均匀混合的燃煤，并进行粉碎，粉碎后的粒度≯3mm；所述烟煤和无烟煤的重量份配比为70～80∶30～20；

2)配制稳定混合液；

将稳定剂固体颗粒倒入干净的自来水中制备含稳定剂的稳定剂水溶液，搅拌均匀，然后放置72小时候，待用；所述稳定剂水溶液中所含稳定剂的重量百分比浓度为0.08％～0.12％；所述稳定剂为羟丙基甲基纤维素；

再将制得的稳定剂水溶液与水玻璃按重量份配比为17～23∶83～77混配均匀；制得稳定混合液；该混合液在制成后封闭保存，72小时有效期内使用；

3)将粉碎后的燃煤和固硫剂分别送入搅拌机；再将步骤2)配制的稳定混合液倒入搅拌机中，搅拌均匀；之后送入型煤成型机，加工成型煤；所述稳定混合液的加入量为所述燃煤重量的8％～15％；

所述固硫剂的重量为所述燃煤中含硫重量的1.4～1.8倍；所述固硫剂为生石灰CaO。

本发明提供的用于解耦燃烧的型煤的制备方法，所述步骤3)还包括向搅拌机送入助燃剂；所送入的所述助燃剂为所述燃煤总重量的1％～2％；所述助燃剂为硝酸钾颗粒。

所述无烟煤为低位发热量Q^yDW≮5500Kcal/Kg的无烟煤。

本发明提供的用于解耦燃烧的型煤及其制备方法具有如下优点：

本发明通过合理的配方和制作工艺解决了现有型煤在解耦燃烧炉使用时存在的问题，其主要技术指标达到：

(1)冷态湿强度＞15kgf/球，干强度＞50kgf/球；

(2)热强度＞30kgf/球；

(3)成品含水率＜5％，挥发份≮25％；

(4)在解耦燃烧炉使用时结焦、结渣量小，易破碎；

(5)在解耦燃烧炉燃烧后灰渣含炭量≮10％；氮氧化物、二氧化硫、一氧化碳和灰尘排放含量分别降低40％、70％、95％和50％。

总之，本发明的型煤及制备方法具有原料来源稳定、使用和存放性能好、制作成本较低的特点；使用时可实现同时脱硫、脱硝、消烟除尘，环保效果突出，排烟可达到或超过燃油锅炉的排放标准，为实现燃煤替代燃油、大幅度降低燃料成本、缓解燃油供应紧缺提供技术支持。

具体实施方式

实施例1

使用本发明的方法制备本发明的用于解耦燃烧的型煤，具体操作如下：

1、准备原料：

烟煤(低位发热量Q^yDW≮5500Kcal/Kg，挥发份V^y≮25％)、无烟煤(低位发热量Q^yDW≮5500Kcal/Kg)、固硫剂、助燃剂、稳定剂、水玻璃(硅酸钠Na₂Sio₃40波美度以下)。

2、准备制作设备：粉碎机、搅拌机、成型机、称重设备、辅助设备等。

3、配制混合液：

取羟丙基甲基纤维素稳定剂固体颗粒倒入干净的自来水中，用棍搅拌均匀，制得稳定剂水溶液，该稳定剂水溶液中所含稳定剂的重量百分比浓度为0.08％；然后放置72小时后，即可使用。

将上述稳定剂水溶液和水玻璃按重量份配比为1∶4配比进行配制，配制时将水玻璃缓慢倒入稳定剂水溶液中，并搅拌均匀；混合液在制成后封闭保存，72小时内使用有效；

4、配比原煤：

取上述烟煤和无烟煤按重量份配比为70∶30进行均匀混合成燃煤；所述烟煤和无烟煤的表面水份应≯6％；(凭手感检验)；

5、型煤制作：

a)将混合好的煤加入粉碎机进行粉碎，其粒度≯3mm。

b)将粉碎好的混合煤过秤后加入搅拌机，数量应根据搅拌机的大小确定。

c)根据煤的含硫量加入固硫剂，所加入的固硫剂为煤含硫重量的1.4倍；再按煤总重量的1％加入助燃剂；所述固硫剂为生石灰(CaO)；所述助燃剂为硝酸钾颗粒。

d)根据煤的成型特性及型煤强度等要求，以加入搅拌机中的煤的重量为基数，按8---15％的比例加入混合液，将混合液均匀倒入搅拌机中；加入的混合液比例越高，型煤强度越高，耐水性越好。

e)启动搅拌机，搅拌均匀即可。

f)将搅拌好的煤加入成型机中，加工成型煤。

6、型煤的晾晒和存放：

g)加工好的型煤用车运至晾晒场，自然倒置为500mm厚左右，自然风干3---4个小时后，即刻起堆堆放。

h)进行精装或筐装存放。

实施例2

步骤1和2同实施例1

步骤3、配制混合液：

取羟丙基甲基纤维素稳定剂固体颗粒倒入干净的自来水中，用棍搅拌均匀，制得稳定剂水溶液，该稳定剂水溶液中所含稳定剂的重量百分比浓度为0.12％；然后放置72小时后，即可使用。

将上述稳定剂水溶液和水玻璃按重量份配比为17∶83配比进行配制，配制时将水玻璃缓慢倒入稳定剂水溶液中，并搅拌均匀；混合液在制成后封闭保存，72小时内使用有效；

步骤4、配比原煤：

取上述烟煤和无烟煤按重量份配比为80∶20进行均匀混合成燃煤；所述烟煤和无烟煤的表面水份应≯6％；(凭手感检验)；

步骤5、型煤制作：

i)将混合好的煤加入粉碎机进行粉碎，其粒度≯3mm。

j)将粉碎好的混合煤过秤后加入搅拌机，数量应根据搅拌机的大小确定。

k)根据煤的含硫量加入固硫剂，所加入的固硫剂为煤含硫重量的1.8倍；再按煤总重量的2％加入助燃剂；所述固硫剂为生石灰(CaO)；所述助燃剂为硝酸钾颗粒。

l)根据煤的成型特性及型煤强度等要求，以加入搅拌机中的煤的重量为基数，按8---15％的比例加入混合液，将混合液均匀倒入搅拌机中；加入的混合液比例越高，型煤强度越高，耐水性越好。

m)启动搅拌机，搅拌均匀即可。

n)将搅拌好的煤加入成型机中，加工成型煤。

步骤6、型煤的晾晒和存放：

o)加工好的型煤用车运至晾晒场，自然倒置为500mm厚左右，自然风干3---4个小时后，即刻起堆堆放。

p)进行精装或筐装存放。

实施例3

步骤1和2同实施例1；

步骤3、配制混合液：

取羟丙基甲基纤维素稳定剂固体颗粒倒入干净的自来水中，用棍搅拌均匀，制得稳定剂水溶液，该稳定剂水溶液中所含稳定剂的重量百分比浓度为0.10％；然后放置72小时后，即可使用。

将上述稳定剂水溶液和水玻璃按重量份配比为23∶77配比进行配制，配制时将水玻璃缓慢倒入稳定剂水溶液中，并搅拌均匀；混合液在制成后封闭保存，72小时内使用有效；

步骤4、配比原煤：

取上述烟煤和无烟煤按重量份配比为90∶10进行均匀混合成燃煤；所述烟煤和无烟煤的表面水份应≯6％；(凭手感检验)；

步骤5、型煤制作：

q)将混合好的煤加入粉碎机进行粉碎，其粒度≯3mm。

r)将粉碎好的混合煤过秤后加入搅拌机，数量应根据搅拌机的大小确定。

s)根据煤的含硫量加入固硫剂，所加入的固硫剂为煤含硫重量的1.4-1.8倍；再按煤总重量的1.5％加入助燃剂；所述固硫剂为生石灰(CaO)；所述助燃剂为硝酸钾颗粒。

t)根据煤的成型特性及型煤强度等要求，以加入搅拌机中的煤的重量为基数，按8---15％的比例加入混合液，将混合液均匀倒入搅拌机中；加入的混合液比例越高，型煤强度越高，耐水性越好。

u)启动搅拌机，搅拌均匀即可。

v)将搅拌好的煤加入成型机中，加工成型煤。

步骤6、型煤的晾晒和存放：

w)加工好的型煤用车运至晾晒场，自然倒置为500mm厚左右，自然风干3---4个小时后，即刻起堆堆放。

x)进行精装或筐装存放。

Claims

1.一种用于解耦燃烧的型煤，为一种成型的型煤，其特征在于，该型煤所含组分及配比包括：

由稳定剂水溶液和水玻璃组成的稳定混合液，所述稳定混合液的重量为燃煤重量的8％～15％；所述稳定剂水溶液中所含稳定剂的重量百分比浓度为0.08％～0.12％；所述稳定剂水溶液和水玻璃的重量份配比为17～23∶83～77混配均匀；所述稳定剂为羟丙基甲基纤维素；

固硫剂；所述固硫剂的重量为所述燃煤中含硫重量的1.4～1.8倍；所述固硫剂为生石灰。

2.按权利要求1所述的用于解耦燃烧的型煤，其特征在于，还进一步包括助燃剂；所述助燃剂为所述燃煤总重量的1％～2％；所述助燃剂为硝酸钾颗粒。

3.按权利要求1所述的用于解耦燃烧的型煤，其特征在于，所述烟煤为低位发热量Q^yDW≮5500Kcal/Kg，挥发份V^y≮25％的烟煤。

4.按权利要求1所述的用于解耦燃烧的型煤，其特征在于，所述无烟煤为低位发热量Q^yDW≮5500Kcal/Kg的无烟煤。

5.一种权利要求1所述用于解耦燃烧的型煤的制备方法，其步骤如下：

2)配制稳定混合液；

将稳定剂固体颗粒倒入干净的自来水中制备含稳定剂的稳定剂水溶液，搅拌均匀，然后放置72小时后，待用；所述稳定剂水溶液中所含稳定剂的重量百分比浓度为0.08％～0.12％；所述稳定剂为羟丙基甲基纤维素；

3)将粉碎后的燃煤和固硫剂分别送入搅拌机；再将步骤2)配制的稳定混合液倒入搅拌机中，搅拌均匀；之后送入型煤成型机，加工成型煤；所述稳定混合液的加入量为燃煤重量的8％～15％；

所述固硫剂为所述燃煤中含硫量的1.4～1.8倍；所述固硫剂为生石灰CaO。

6.按权利要求5所述的用于解耦燃烧的型煤的制备方法，其特征在于，所述步骤3)还包括向搅拌机送入助燃剂；所送入的所述助燃剂为所述燃煤总重量的1％～2％；所述助燃剂为硝酸钾颗粒。

7.按权利要求5所述的用于解耦燃烧的型煤的制备方法，其特征在于，所述烟煤为低位发热量Q^yDW≮5500Kcal/Kg，挥发份V^y≮25％的烟煤。

8.按权利要求5所述的用于解耦燃烧的型煤的制备方法，其特征在于，所述无烟煤为低位发热量Q^yDW≮5500Kcal/Kg的无烟煤。