CN101412936A

CN101412936A - 洁净煤

Info

Publication number: CN101412936A
Application number: CNA2008100739501A
Authority: CN
Inventors: 陈其厚; 陈霓; 陈霞
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-12-03
Filing date: 2008-12-03
Publication date: 2009-04-22

Abstract

本发明提供了一种高效燃烧、可达标排放烟气污染物的洁净煤粉煤和洁净煤型煤。这两种洁净煤是用发热量、含挥发分量、含硫量不相同的优劣质烟煤、无烟煤按照最高发热量及有机挥发分控制在每m³烟气能够完全燃烧量以内的设计配方，并根据设计煤配方的含硫量配入相应量的固硫降尘节煤剂和相应量的Ca(OH)₂。得到洁净煤配方的混合料，再将混合料做成粉煤或型煤使用。本发明的洁净煤燃烧效率高达95％以上，增热节煤率高达25％以上，在所有燃煤企业现有的设备条件下可确保烟气SO₂、烟尘浓度、林格曼黑度达标排放。这种洁净煤可广泛在各种炉窑上燃用，不需改造设备，不增加运行成本，是最简便、见效最快、最经济的节能减排新途径。

Description

洁净煤

技术领域

本发明涉及一种针对含硫含挥发分高的劣质煤燃烧产生严重的SO₂、烟尘污染问题防治，以及劣质煤资源利用及节煤降耗减少煤炭资源消耗领域的技术发明。

背景技术

我国煤炭资源丰富，是世界产煤和煤炭消费的大国，由于我国经济建设是粗放型的高能耗、高污染的发展模式，使我国经济在增长的同时付出了巨大的能源资源代价，严重环境污染代价。为遏制住这种趋势，举国上下开展了节能减排的全民运动。

针对燃煤燃烧效率低，一般低于85％，同时产生二氧化硫、烟尘污染问题的防治，已有不少的应用技术，如：石灰水脱硫、静电除尘、水膜除尘，这些技术已较成熟，但其缺点是设备投资大，运行成本高，技术效果功能单一。也有一些煤添加剂类的技术产品，如碳酸钙、钙基、镁基类煤添加剂，有一定的固硫效果，其缺点是技术效果功能单一，增加生产使用成本，固硫效率不高。也有一些由化工原料配制而成的煤添加剂，多采用强氧化剂，同样具有脱硫除尘节煤功能，其缺点几乎全是先使用后治理，设备投资大，运行成本增加，功能效果难以齐全，更难做到同时既提高煤的燃烧效率，又确保SO₂、烟尘能达标排放。目前尚未见到不需燃煤企业进行设备改造、不增加运行成本、能确保燃烧效率高达95％以上，SO₂、烟尘排放浓度、林格曼黑度级别都达到国家标准，使用方便的洁净煤技术的报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够进行洁净燃烧的新型高效的洁净煤技术产品，这种洁净煤在锅炉内燃烧时，可同时实现增热节煤、固硫、降尘综合效率高，并能达到国家烟气排放的规定排放标准。

本发明所采取的技术方案：

利用发热量、含挥发分、含硫量不同的各种烟煤、无烟煤设计配合成发热量最高、控制挥发分在一定量的范围内，按照设计配方所含的硫量配入相应量的具有固硫、降尘、增热节煤等综合功能的固硫降尘节煤剂(已申请发明专利，申请号200810073621.7)，及相应量的Ca(OH)₂的洁净煤技术配方，使洁净煤在燃烧时达到高效燃烧节煤、高效净化治理，实现SO₂、烟尘、林格曼黑度一次治理即达到国家规定的排放指标综合性高的技术方案。

根据在配用固硫降尘节煤剂增氧功能的条件下，在每m³烟气中能氧化充分完全燃烧的挥发分不能超过40克的测定数据依据。发生不完全燃烧产生大量黑烟主要是间断投煤的快装锅炉，在无规律短时间投入超量的挥发分。而连续进煤的链条炉、沸腾炉则是由于大量使用低热值煤而增大进煤量造成超量的挥发分和灰分，因此，控制洁净煤较高的发热量和较低挥发分、灰分是防止大量烟尘产生的关键技术要点。

1、用发热量、含挥发分、含硫量不同的烟煤、无烟煤、固硫降尘节煤剂、Ca(OH)₂按下列技术要求进行配制成洁净煤混合料。

(1)设计以烟煤为主、无烟煤为辅配制发热量最高的原煤混合料配方：烟煤占原煤混合料的50～73％，无烟煤占原煤混合料的27～50％。煤的发热量高则取高位比例，含硫量高则取低位比例，这样可使配制出的原煤混合料达到高发热量、低含硫、挥发分被控制在完全气化燃烧范围内的最佳效果。

主要依据燃煤锅炉间断投煤和连续投煤的两种进煤方式，对发热量和挥发分进行调配。

(2)根据锅炉的进煤量方式，间断投煤炉控制原煤混合料的挥发分含量为12—15％、发热量>5000千卡/kg，连续投煤炉控制挥发分量为18—23％、发热量>4500千卡/kg。

(3)根据原煤混合料的含硫量多少配入相应的固硫降尘节煤剂和Ca(OH)₂得到洁净煤混合料：

含硫在4—5％每吨原煤混合料配固硫降尘节煤剂50kg、Ca(OH)₂ 100kg。

含硫在3—4％每吨原煤混合料配固硫降尘节煤剂40kg、Ca(OH)₂ 75kg。

含硫在2—3％每吨原煤混合料配固硫降尘节煤剂30kg、Ca(OH)₂ 50kg。

含硫在1—2％每吨原煤混合料配固硫降尘节煤剂25kg、Ca(OH)₂ 25kg。

含硫在<1％每吨原煤混合料配固硫降尘节煤剂25kg。

固硫降尘节煤剂配方：

Sb₂O₅ 1—8％

NaNO₃ 5—25％

MnO₂ 20—40％

Sb₂O 31—5％

Bi₂O 51—3％

Fe₂O₃ 15—35％

十二烷基苯磺酸钠 1—3％。

2、将洁净煤混合料粉碎成粒度<2毫米得混合料粉煤，将混合料粉煤与溶解性粘结剂丙纶胶粉溶液充分搅拌至煤料含水分在15—20％放置稍干后即可直接供给沸腾炉、粉煤炉燃用。

3、将洁净煤粉煤、溶解性粘结剂丙纶胶粉溶液投入搅拌器中，充分搅拌至可抓成团放手不散时，投入滚动球形压球机压制成型得洁净煤型煤，放置2—3天后即可供给链条炉、手工投煤炉燃用。

优点：

本发明的洁净煤燃烧效率高达95％以上，增热节煤率高达25％以上，在所有燃煤企业现有的设备条件下可确保烟气SO₂、烟尘浓度、林格曼黑度达标排放。这种洁净煤可广泛在各种炉窑上燃用，不需改造设备，不增加运行成本，是最简便、见效最快、最经济的节能减排新途径。

具体实施方式

(1)分析化验各种配制煤料、物料的发热量、含挥发分量、含硫量，了解各类型号锅炉的间断或连续投煤方式，作为设计洁净煤配方配料的数据依据。

(2)设计出以烟煤为主、无烟煤为辅、发热量最高、挥发分投量控制在间断投煤和连续投煤的两类配方要求的指标内，根据设计配方的含硫量配入相应量的固硫降尘节煤剂和相应量的Ca(OH)₂得到洁净煤配方的混合料。

(3)将洁净煤混合料充分混合粉碎为粒度在2毫米以下的粉煤并与溶解性粘结剂丙纶胶粉溶液充分搅拌使煤料含水在15—20％放置稍干后，即为洁净煤粉煤，可直接供给沸腾炉、粉煤炉燃用。

(4)将洁净煤粉煤和溶解性粘结剂丙纶胶粉溶液，在搅拌机内充分搅拌至可抓成团，放手不散时，放入滚动式球形压制机压制成型，存放2—3天后可供链条炉、手抛煤炉燃用。

实施例：

例1：间断人工投煤的2吨快装锅炉，每小时排烟量在4800—5400m³，按照最低排烟量4800m³/h计算，每分钟最大投入挥发分量为3.2kg，折算成含挥发分35％、30％、25％、20％、15％的煤料分别为9.1kg、10.7kg、12.8kg、16kg、21.3kg。而实际生产中每次(1分钟内)投入的煤量是以上控制量含挥发分15％21.3kg的2—4倍。为保证洁净煤中的挥发分完全燃烧，用烟煤和无烟煤进行调配：(1)按照发热量越高越好，最好在5500千卡/kg以上，最低也要在5000千卡/kg以上。(2)洁净煤含挥发分<15％。(3)用含硫在2～3％的0.6吨烟煤和0.4吨无煤烟配制成1吨原煤混合料，配固硫降尘节煤剂30kg，C_a(OH)50kg。其中Sb₂O₅ 1.2kg，NaNO₃ 3.6kg，MnO₂ 12kg，Sb₂O₃ 1.2kg，Bi₂O₅ 0.6kg，Fe₂O₃ 10.8kg，十二烷基苯磺酸钠0.6kg。(4)将混合料粉碎成粒度<0.2厘米，加入粘结剂丙纶胶粉配成的溶液20—25kg搅拌至手抓成球放手不散，压制成球径为5厘米的型煤。放置2～3天后可使用。可延长挥发分的气化燃烧时间4—5倍，即可增大一次投料量达85—106kg。

例2：连续进煤的4吨链条炉，每小时排烟量在8000—10000m³，按最低排烟气量8000m³/h计算，每分钟的排烟量133.3m³，每分钟所允许最多挥发分为5.33kg，折含挥发分30％、25％、20％的煤量分别是17.8kg、21.32kg、26.65kg，而在实际生产中连续进煤量每分钟仅为3—5kg，不存在着挥发分不完全燃烧的问题，其烟尘大的原因是使用3000—4000千卡/kg发热量低、挥发分、灰分高的劣质煤。为了保证洁净煤燃烧时烟尘达标排放，用烟煤和无烟煤进行调配：用含硫在4—5％的0.6吨烟煤和0.4吨无烟煤配制成发热量为5500千卡/kg、含挥发分为15％的1吨原煤混合料，配固硫降尘节煤剂50kg，C_a(OH)100kg。其中Sb₂O₅ 2kg，NaNO₃ 6kg，M_nO₂ 20kg，Sb₂O₃ 2kg，Bi₂O₅1kg，Fe₂O₃ 18kg，十二烷基苯磺酸钠1kg。(4)将混合料粉碎成粒度<0.2厘米，加入粘结剂丙纶胶粉0.5kg配成溶液15—20kg，投入搅拌器搅匀。加工成球径为4厘米以上的球状型煤。放置2～3天后可使用。

如使用粉煤的沸腾炉不需加工成型煤，重点控制较高的发热量较低的灰分、挥发分量。

Claims

1、一种洁净煤，其特征是：用发热量、含挥发分、含硫量不同的烟煤、无烟煤、固硫降尘节煤剂、Ca(OH)₂按下列技术要求进行配合成洁净煤混合料：

(1)设计以烟煤为主、无烟煤为辅配制发热量最高的原煤混合料配方：烟煤占原煤混合料的50～73％，无烟煤占原煤混合料的27～50％；

(2)根据锅炉的进煤量方式，间断投煤炉控制原煤混合料的挥发分含量为12—15％、发热量>5000千卡/kg，连续投煤炉控制挥发分量为18—23％、发热量>4500千卡/kg；

含硫在4—5％每吨原煤混合料配固硫降尘节煤剂50kg、Ca(OH)₂ 100kg；

含硫在3—4％每吨原煤混合料配固硫降尘节煤剂40kg、Ca(OH)₂ 75kg；

含硫在2—3％每吨原煤混合料配固硫降尘节煤剂30kg、Ca(OH)₂ 50kg；

含硫在1—2％每吨原煤混合料配固硫降尘节煤剂25kg、Ca(OH)₂ 25kg；

含硫在<1％每吨原煤混合料配固硫降尘节煤剂25kg。

2、根据权利要求1所述的洁净煤，其特征是：将洁净煤混合料粉碎成粒度≤0.2厘米得洁净煤粉煤，加入粘结剂丙纶胶粉溶液搅拌成含水量在15—20％放置稍干后可直接供给沸腾炉、粉煤炉燃用。

3、根据权利要求1所述的洁净煤，其特征是：将洁净煤粉煤、溶解性粘结剂丙纶胶粉溶液投入搅拌器中，充分搅拌至含水量在20—25％可抓成团放手不散时，投入滚动球形压球机压制成型得洁净煤型煤，放置2—3天后即可供给链条炉、手工投煤炉燃用。