CN101918142A - 煤的粉碎助剂及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种粉碎助剂,其可以改善煤的粉碎效率并有助于进一步改善煤粉燃烧锅炉的燃烧效率,并由平均粒径为4nm~20μm的微细硅石(SiO2)构成,优选由含有按质量计1%~50%的平均粒径为4nm~200nm的硅石的胶体氧化硅构成,进一步优选由加入锂化合物等的胶体氧化硅构成。在粉碎煤时,所加入的助剂以SiO2计在煤的0.1%~2.0%煤质量百分比范围内。

Description

煤的粉碎助剂及其使用方法
技术领域
本发明涉及供给煤粉燃烧锅炉的煤的粉碎技术,并且更特别地涉及一种可以改善供给该锅炉的煤的破碎性和粉煤的细度从而能够改善锅炉的燃烧效率的煤的粉碎助剂,此外涉及一种使用这种粉碎助剂的方法。
背景技术
煤的储量丰富,并且有希望稳定供应,因此现在煤被用作火力发电的主要燃料。
现在,主要使用煤粉燃烧锅炉作为燃煤发电设备。在煤粉燃烧锅炉中,将大块煤粉碎成细粉后,通过注入到高温锅炉中使煤燃烧,并且它在负荷一致性和燃烧效率方面是优异的,且可以在很宽的范围内应对各种种类的煤。因此,煤粉燃烧锅炉发展成为燃煤锅炉的主流。
然而,煤的灰分含量大且含有硫等,因此有必要采取措施以符合例如NOx限制和尾气处理的环境保护。在这种环境对策中,有必要从其处理性能和破碎性方面改善煤。
一般地,上述煤粉燃烧锅炉设置有煤粉碎机以将几厘米直径的大块煤粉(粉煤)碎成细粉,通过煤粉碎机粉碎的煤含有约80%的通过200目筛(开孔:75μm)的细粉。
在煤粉燃烧锅炉中,粉碎煤的粒径对燃烧条件具有巨大的影响,已知当煤的粒径减小时,通常煤可更快地燃尽,并且生成的NOx和未燃烧的可燃物变得更少。
通常地,提出向煤中加入并混合炭黑,或例如棕榈酸、硬脂酸等的高级脂肪酸,或这些脂肪酸的金属盐作为在粉碎煤时用于改善煤的粉碎效率和增加细粉比例的粉碎助剂。
专利文献1JP 01-127057A
专利文献2JP 01-127058A
发明内容
技术问题
然而,即使通过使用上述任一种常规的粉碎助剂,也不总是能充分地改善煤的粉碎效率,并且期望开发一种可以进一步改善粉碎效率,从而增加煤粉的细度,从而进一步改善煤粉燃烧锅炉的燃烧效率,进一步减少NOx生成和未燃烧的可燃物的助剂。
考虑到前述在常规的煤粉碎中的技术问题作出了本发明,并且本发明的一个目的在于提供一种与常规的助剂相比可以大大地改善煤的粉碎效率,并且可以有助于进一步改善煤粉燃烧锅炉的燃烧效率的粉碎助剂,此外,另一目的在于提供一种使用这种粉碎助剂的方法。
技术解决方案
作为用于实现上述目的的反复不懈研究的结果,本发明的发明人已经发现平均粒径为4nm~20μm的硅石对于改善煤的粉碎效率是有效的,并且发现为了将硅石颗粒均匀地加入煤中并获得更有效的结果,优选使用分散在水中状态的硅石。而且,发现在各种硅石水分散液中,尤其是含有平均粒径为4nm~200nm的硅石(SiO2)的胶体氧化硅(colloidal silica),对于改善煤的粉碎效率具有优异的效果,从而完成了本发明。
本发明基于上述发现,根据本发明的煤的粉碎助剂的特征在于,用于粉碎粒度不大于100mm的煤,并且由平均粒径为4nm~20μm的硅石粉末构成。本发明的粉碎助剂用于类似的煤,并且其特征在于是分散了平均粒径为4nm~20μm的硅石的水,并且优选是含有1~50%质量百分比的平均粒径为4nm~200nm的硅石的胶体氧化硅。
在使用根据本发明的粉碎助剂的方法中,其特征在于,在向煤中加入该助剂时,所加入的助剂以SiO2计在煤的0.1%~2.0%质量百分比范围内。
本发明的有利效果
根据本发明的煤的粉碎助剂含有例如胶体氧化硅的非常细的粉末硅石,例如,因此通过向煤中加入并混合该助剂可以改善煤的粉碎效率,并且通过燃烧这样的煤粉可以改善煤粉燃烧锅炉的燃烧效率。
附图说明
图1是说明Fe2O3和CaO的总含量对炉中煤渣附着量的影响的图。
图2是说明与不使用助剂和使用粗颗粒石英的情况相比,通过振动球磨机与根据本发明的各粉碎助剂1~5一起粉碎的煤的粒径分布的图。
图3是说明与不使用助剂和使用粗颗粒石英的情况相比,通过压碎机与根据本发明的各粉碎助剂1~5一起粉碎的煤的粒径分布的图。
图4是说明与不使用助剂和使用粗颗粒石英的情况相比,通过压碎机与根据本发明的各粉碎助剂4、6~8一起粉碎的煤的粒径分布的图。
具体实施方式
在下文中,将进一步详细地说明根据本发明的煤的粉碎助剂和使用该粉碎助剂的方法。
在本说明书中,除非另有说明,否则“%”表示质量百分比。
如上所述,在煤粉燃烧锅炉中,将大块煤粉碎成细粉后,通过注入高温锅炉中而使煤燃烧,并且在负荷一致性和燃烧效率方面是优异的,因此煤粉燃烧锅炉成为目前燃煤锅炉的主流。
在煤仓中,储存从储仓或煤场运来后卵石大小的煤,煤从煤仓送到煤送料机(给煤机)并称重,使得预定量的煤被供给到属于锅炉的煤粉碎机(球磨机)中。
在通常用作煤粉碎机的立式球磨机中,煤供给到转台上并在台子与压碎辊之间通过压碎而粉碎。煤粉在一次空气的压力下进料到煤粉燃烧器中。在这种情况下,燃烧是煤粉的燃烧,煤的细粉末注入到高温气氛中并且煤的颗粒被周围的辐射热燃烧。
在煤粉的燃烧中通过使用细度方面改善的煤,即含有大量细颗粒的煤,煤和空气(O2)更积极地相互作用,并且煤的燃烧效率得以改善。由此锅炉的出口O2浓度降低,飞灰(fly ash)中未燃烧的可燃物也降低,从而可以获得促进煤燃烧的效果。
而且,根据煤的细度的改善,炭的燃尽时间更短,从而缓和了炉子的还原气氛,并抑制了由还原气氛引起的煤渣(煤灰)熔点的明显降低。
在燃烧场中上述气氛的改变在煤渣附着于炉壁方面具有类似于负荷改变或煤类型改变(清洁煤)的影响,并且带来煤渣的物理剥离作用。
除了上述以外,通过使用本发明的粉碎助剂,煤中的SiO2含量增加。因此,煤的硅石百分含量上升并且作为造渣指数的B/A(碱度)的比率变得更低,从而改造煤灰(coal ash)使得降低煤渣可成形性。
B:碱    碱性成分(Fe2O3+CaO+MgO+Na2O+K2O)
A:酸    酸性成分(SiO2+Al2O3+TiO2)
在本发明中,在将大块煤粉碎成细粉时,使用平均粒径为4nm~20μm的硅石作为粉碎助剂。通过使用这样的粉碎助剂粉碎的煤的细度得到改善,并带来了粉碎效率的改善以及燃烧上述这种煤粉的锅炉中未燃烧可燃物降低的效果。此外,也可以获得煤渣的剥离作用的效果。
在本发明中,通过粘至煤的表面,硅石的细颗粒在大块煤的表面上形成轻微的不均匀度,从而呈现防滑效果。尽管煤含有油性组分,并因此在粉碎煤时防滑性变得更小并且很难粉碎煤,但是通过在煤的表面上形成不均匀度,硅石在块煤之间产生阻力,使得煤变得可以被容易粉碎。
将煤粉碎成更细的粉末,从而降低了阻力值和煤粉碎机的振动。
上述的硅石颗粒不限制其加入方法。在粉碎前可以将硅石颗粒混合到煤中,并且可以在粉碎期间加入,例如,特别地以其单独状态,或以其与其它颗粒(例如,煤灰,常规的助剂等)混合的状态。而且,可以以分散在水或其它溶剂中的状态预先喷射到煤中,或在煤加入煤粉碎机的运输途径的过程中喷射到煤中。
用于根据本发明的粉碎助剂中的硅石具有在4nm~20μm范围内的平均粒径。很难获得平均粒径小于4nm的颗粒,并且在硅石的平均粒径大于20μm的情况下由于过多粗颗粒使得粉碎阻力有时增加。
在本发明中,硅石颗粒的大小(粒度)表示通过激光衍射散射法测定的有效直径。
在根据本发明的粉碎助剂中,进一步可以使用细胶体氧化硅作为硅石(SiO2)颗粒,即可以使用含有1%~50%质量百分比的平均粒径为4nm~200nm的硅石的胶体氧化硅作为粉碎助剂,而无需任何处理。
胶体氧化硅由细颗粒构成,从而很容易被固定在干燥的煤上。此外,在高浓度硅石的情况下,硅石颗粒的数量增加,并且可以获得优异的防滑效果。
另外,由于胶体氧化硅中的硅石颗粒非常细,所以尽管胶体氧化硅中含有的硅石的平均粒径的上限限定为200nm,但由于硅石颗粒的数量增加,期望使用更细的颗粒。
关于胶体氧化硅中硅石颗粒的浓度,定义为1%以上,因为在低浓度硅石颗粒的情况下,为了增加硅石的目标量,使得有必要增加胶体氧化硅的量,因此转移到煤中的水增加,并且为了干燥煤浪费了时间和能量。另一方面,50%,即硅石颗粒浓度的上限接近于在制造胶体氧化硅中的临界浓度。
在根据本发明的粉碎助剂中,期望含有作为Na2O和K2O总量的0.01%~1%质量百分比的Na和K中的一种或两种。
这些碱金属有助于在高浓度的胶体氧化硅中稳定地分散硅石颗粒,并且通过在炉中与硅石的细颗粒一起燃烧可以期望改善硅石细颗粒的煤渣抑制作用的效果。然而,当助剂中碱金属含量小于0.01%时,没有充分地确认这些碱金属的效果,而如果与上述情况相反,碱金属含量超过1%时,有时反而引起煤渣附着量的增加。
通常,在胶体氧化硅中包含0.3%程度的Na作为制备过程中的杂质,并且该杂质元素有助于改善硅石颗粒的分散性。为了进一步确保这样的效果或改善煤渣抑制作用,可以在不超过上述上限值的范围内向本发明的粉碎助剂中加入Na和K。
证实了,碱金属对防滑效果,即,通过胶体氧化硅来改善煤的破碎性的效果几乎没有影响,因此即使使用不含有Na的胶体氧化硅作为粉碎助剂也认为呈现相同的效果。
通过加入Li也可以获得类似于Na和K的效果,并且Li可以作为Li2O在0.01%~1%的类似范围内包含在粉碎助剂中。在一定程度上与Na相比,少量的Li呈现出稳定效果。
可以以碳酸盐、氢氧化物和硅酸盐的形式包含上述的碱金属Li、Na、K。
在使用根据本发明的粉碎助剂的情况下,优选在煤中加入助剂,使得转移到煤中的硅石可以达到0.1%~2.0%(将数值转化成助剂中含有的SiO2)。
即,由于添加粉碎助剂粉碎效率的改善效果在加入到煤中的SiO2的百分比低于0.1%的情况下几乎没有显示。与此相反,在高于2.0%的过量加入的情况下,由于该助剂的改善效果饱和,并且使得不可能获得进一步改善效率的效果。
如上所述,根据本发明的粉碎助剂的应用,除了促进煤的粉碎的效果外,作为通过在煤灰中增加SiO2产生的附带效果还获得了煤渣剥离效果。
图1是说明根据专业操业员目测观测研究在煤粉燃烧锅炉中(蒸发量:600吨/小时,煤消耗量:60吨/小时)使用煤的质量和煤渣附着环境之间关系的结果的图。
在图1中,标记“▲”表示煤渣大量附着的情况,并且标记“●”表示少量的情况,用煤中SiO2的百分数为横坐标对Fe2O3和CaO的总量(ppm)作为纵坐标作图绘出这些标记。从该图可以看出,煤渣的附着量通过从煤中的(Fe2O3+CaO)含量的8000ppm~12000ppm的边界区域划分开,并且总共含有8000ppm以上的Fe2O3和CaO的煤可以评价为具有显著成渣倾向的劣质煤。
这时,根据下面方程式获得CaO含量和Fe2O3含量。
CaO(ppm)=煤灰含量(%)×煤灰中的CaO(%)×100
Fe2O3(ppm)=煤灰含量(%)×煤灰中的Fe2O3(%)×100
而且,横坐标上的硅石百分数是SiO2含量对于煤灰中的SiO2、Fe2O3、CaO和MgO总含量的百分数。
硅石百分数:SiO2×100÷(SiO2+Fe2O3+CaO+MgO)
在粉碎在煤渣附着方面显著的煤,即含有总含量不少于8000ppm的CaO和Fe2O3的煤的情况下,增加本发明的粉碎助剂的加入量是有效的,从而煤中的硅石含量可以达到0.4%~2.0%(将数值转化成SiO2的形式)。以这种方式,即使在成渣倾向方面显著的劣质煤中,除了改善粉碎效率以外,还使得可以防止或减少煤渣的附着。
实施例
在下文中,基于实施例进一步具体地说明本发明,但本发明并不限于这些实施例。
(实施例1:粉碎助剂1)
在将筛成1mm~4mm大小的大洋洲煤与煤中2%平均粒径为10μm的硅石粉末混合后,分别通过振动球磨机和压碎机进行粉碎。从各自粉碎设备取出煤粉的样品,并且通过屏幕测量样品的各自粒径分布。作为通过振动球磨机获得的数据结果示于表1和图2中,作为通过压碎机获得的数据结果示于表2和图3中。
此时,通过振动球磨机和压碎机粉碎煤所需的时间分别设定为1分钟和10分钟。
(实施例2:粉碎助剂2)
在将以与上述相同的方式筛出的大洋洲煤与平均粒径为10μm的水分散的硅石粉末混合从而煤中达到2.0%(将数值转化为SiO2形式)后,通过振动球磨机和压碎机进行粉碎。类似地测量获得的煤粉的各粒径分布,并且结果分别一起示于表1、表2和图2、图3中。
(实施例3:粉碎助剂3)
含有40%平均粒径为18nm的硅石和0.3%Na2O形式的钠的胶体氧化硅以相同方式均匀喷射到筛出的大洋洲煤中从而在煤中达到0.4%(将数值转化成SiO2形式),并在105℃下干燥。干燥的煤以相同方式通过振动球磨机和压碎机进行粉碎,并且类似地测量获得的煤粉的各粒径分布,且结果分别一起示于表1、表2和图2、图3中。
(实施例4:粉碎助剂4)
为了用于本实施例4,通过向含有40%平均粒径为18nm的硅石和0.3%Na2O形式的钠的胶体氧化硅中加入0.3%的Li2O形式的锂获得粉碎助剂4。
如前所述制备的含锂胶体氧化硅均匀喷射到筛出的大洋洲煤中从而在煤中达到0.4%(将数值转化成SiO2形式),并在105℃下干燥。干燥的煤以相同方式通过振动球磨机和压碎机粉碎,并且类似地测量获得的煤粉的各粒径分布,而结果分别一起示于表1、2和图2、图3中。
(实施例5:粉碎助剂5)
为了用于本实施例5中,通过向含有40%平均粒径为18nm的硅石和0.3%Na2O形式的钠的胶体氧化硅中加入0.5%K2O形式的钾获得粉碎助剂5。
如上所述制备的含钾胶体氧化硅均匀地喷射到筛出的大洋洲煤中从而在煤中达到0.4%(将数值转化为SiO2形式),并在105℃下干燥。以相同方式通过振动球磨机和压碎机粉碎干燥的煤,并且类似地测量获得的煤粉的各自粒径分布,而结果分别一起示于表1、表2和图2、图3中。
(比较例1)
在不进行任何处理的情况下,筛成1mm~4mm大小的上述大洋洲煤以相同的方式通过振动球磨机和压碎机粉碎,类似地分别测量获得的煤粉的各自粒径分布,并将结果分别一起示于表1、表2和图2、图3中。
(比较例2)
在混合1%的平均粒径为0.1mm左右的石英砂(No.7)后,将上述筛出的大洋洲煤以相同的方式分别通过振动球磨机和压碎机粉碎,类似地分别测量获得的煤粉的各自粒径分布,并将结果分别一起示于表1、表2和图2、图3中。
表1
Figure G2009800004584D00111
使用振动球磨机粉碎
表2
Figure G2009800004584D00121
使用压碎机粉碎
从表1和图2显然的是,在通过振动球磨机粉碎中,在所有情况下不超过75μm的细粉占全部煤粉的接近90%。此外,证实了,与其中无需任何处理进行粉碎的比较例1和其中使用粗颗粒石英砂作为助剂的比较例2的情况相比,不超过45μm的细粉百分比在使用硅石细粉、硅石的水分散液、胶体氧化硅、添加有锂或钾的胶体氧化硅作为助剂的实施例1~5中陡然增加。而且,还证实了,通过使用分散在水中的形式或胶体氧化硅而不是粉末形式的硅石作为粉碎助剂可以获得更优异的结果。
在用压碎机通过粉碎获得的并示于表2和图3中的结果中,在粉碎能力上压碎机比振动球磨机差,然而在其中使用硅石细粉、硅石的水分散液、胶体氧化硅等的实施例1~5中,不超过75μm的细粉的百分比超过70%,而不超过150μm的细粉的百分比占全部煤粉的约90%。其中通过硅石的水分散液或胶体氧化硅而不是硅石粉末可以获得更有利的结果。与上述相比,在比较例1和2的情况下,这些细粉的各自百分比共计仅约50%和60%。
(实施例6:粉碎助剂6)
为了用于本实施例6中,通过向含有20%的平均粒径为10nm硅石和0.3%Na2O形式的钠的胶体氧化硅中加入0.5%Li2O形式的锂而获得粉碎助剂6。
上述的含锂胶体氧化硅均匀地喷射到筛成1mm~4mm大小的大洋洲煤中,使得在煤中达到0.4%(将数值转化成SiO2形式),并在105℃下干燥。以相同的方式通过压碎机粉碎干燥的煤,并且类似地测量获得的煤粉的粒径分布,并将结果示于表3和图4中。在上述表和图中,通过实施例4(粉碎助剂4,硅石的粒径:18nm)和比较例1、2获得的数据一起显示作为比较。
(实施例7:粉碎助剂7)
类似地测量通过重复类似于上述实施例6的操作获得的煤粉的粒径分布,不同之处在于,使用含有40%平均粒径的50nm硅石的胶体氧化硅作为粉碎助剂。获得的结果一起示于表3和图4中。
(实施例8:粉碎助剂8)
类似地测量通过重复类似于上述实施例6的操作而获得的煤粉的粒径分布,不同之处在于,使用含有40%的平均粒径为100nm硅石的胶体氧化硅作为粉碎助剂。以这种方式获得的结果一起示于表3和图4中。
表3
Figure G2009800004584D00131
使用压碎机粉碎
在该结果中,尽管通过增加胶体氧化硅中包含的硅石的平均粒径细颗粒的百分比倾向于稍微降低,但是证实了,在实施例4、6~8中获得的各煤粉与比较例1(没有使用任何粉碎助剂)和比较例2(使用粗颗粒石英砂)的情况相比在细度方面显著改善。
(实施例9)
将煤与根据本发明的粉碎助剂一起进料到不使用任何粉碎助剂的工作中的煤粉燃烧锅炉的煤粉碎机中,并基于在进料时间段中通过测量煤粉碎机中电流和煤粉碎机的振幅获得的数据来研究粉碎助剂对煤粉碎机的影响。
具体地,用于实施例3(粉碎助剂3,硅石的平均粒径:18nm,硅石含量:40%,Na2O含量:0.3%)中的胶体氧化硅与煤一起供应到煤粉燃烧锅炉(蒸发量:70吨/小时,煤消耗量:6.5吨/小时)的煤粉碎机中。此时,加入胶体氧化硅,使得在煤中达到0.4%(将数值转化为SiO2形式)。
结果,在粉碎助剂进料期间,煤粉碎机中的电流从21A降低到20.5A,且煤粉碎机的振幅也从29μm减少到25μm。因此,证实了,通过加入根据本发明的粉碎助剂降低了施加于工作中的煤粉碎机的负荷。
关于通过煤粉碎机粉碎的粉煤的细度,证实了,在粉碎助剂进料期间可能通过45μm筛孔的细颗粒的百分比从42%增加到60%。
(实施例10)
将煤与根据本发明的粉碎助剂一起进料到不使用任何粉碎助剂的工作中的煤粉燃烧锅炉的煤粉碎机中,并通过测量与助剂进料煤之前和之后锅炉的出口氧浓度来研究粉碎助剂对锅炉的燃烧环境的影响。
即,实施例3(粉碎助剂3)中使用的胶体氧化硅与煤以同样的SiO2比例一起供应到煤粉燃烧锅炉(蒸发量:600吨/小时,煤消耗量:60吨/小时)的煤粉碎机中。
结果,随着粉碎助剂的加入,锅炉出口处的氧浓度从3.0%降到1.2%。如此设计锅炉使得系统地控制出口氧浓度为3.0%,从而随着时间流逝氧浓度增加到3.0%。然而,通过中断进料粉碎助剂出口氧浓度进一步增加到4.0%附近。
关于此时粉碎后的粉煤,通过进料粉碎助剂,可能通过45μm筛孔的细颗粒的百分比从55%增加到68%。结果,可以认为本发明的粉碎助剂改善了煤的细度,因此促进了锅炉中煤粉燃烧并增加氧气消耗。
为了与上述情况相比较,通过向煤粉碎机中与煤一起以相同量的胶体氧化硅进料水进行关于锅炉燃烧环境的类似研究,然而,在粒径分布上没有发现任何变化,锅炉出口处的氧气浓度也没有变化。
(实施例11)
分别地共含有6000ppm、8000ppm、12000ppm和16000ppm的CaO和Fe2O3的四种煤与前述粉碎助剂3、4一起通过连接至煤粉燃烧锅炉(蒸发量:600吨/小时,煤消耗量:60吨/小时)的煤粉碎机粉碎,并且各煤粉的细度分别与不使用任何助剂但仅加入与助剂等量的水来粉碎煤的情况进行比较。结果,粉碎后各煤的细度以通过45μm筛孔的细颗粒百分比在表4中示出。
此时,分别以煤的1%的量加入胶体氧化硅,并且换算为SiO2的值等于0.4%。
表4
Figure G2009800004584D00161
根据表4所示的结果,证实了,与不使用粉碎助剂(仅用水)的情况相比,通过在各种煤中使用根据本发明的粉碎助剂3或4可以改善煤粉的细度。
接着,分别将与粉碎助剂一起粉碎的上述4种煤加入通过燃烧不使用任何粉碎助剂粉碎的煤的工作中的煤粉燃烧锅炉中,并在锅炉中燃烧。在这种情况下,根据专业操作员目测观察研究在锅炉的炉子中煤渣附着状态的变化。结果示于表5中。
[表5]
如表5所示,证实了,与不使用任何粉碎助剂的情况相比,通过使用本发明的粉碎助剂附着的煤渣的量减少,特别地对于含有大量CaO和Fe2O3且在煤渣的附着方面显著的煤非常有效。
即,即使在含有6000ppm的CaO和Fe2O3的煤中使用本发明的粉碎助剂,因为该煤的低成渣倾向,当与使用该助剂之前的状态相比,在煤渣的附着状态方面没有显著改变,如上所示(表1)。
与上述相比,在含有8000ppm的CaO和Fe2O3的煤中发现煤渣的附着,煤渣大量附着于炉子尤其是在含有12000ppm的CaO和Fe2O3的煤中,并且在含有16000ppm以上的它们的煤中附着大煤渣。
作为将本发明的粉碎助剂应用于这些煤中的每一种的结果,在含有8000ppm的CaO和Fe2O3的煤中,附着的煤渣的量减少,并且通过改善的破碎性的作用抑制了成渣。在燃烧含有12000ppm的CaO和Fe2O3的煤中,证实了,尽管在不使用上述任何助剂粉碎的情况下这样的煤引起大量煤渣的附着,但是炉子中附着煤渣的量整体减少。而且,在含有16000ppm的CaO和Fe2O3的煤中,通过使用粉碎助剂可以观察到拳头大小的大块从大煤渣的表面脱落并且煤渣逐渐变小。
在向胶体氧化硅中加入锂的粉碎助剂中,证实了,呈现与仅由胶体氧化硅构成的粉碎助剂类似的煤渣抑制作用,并且进一步证实了,促进了煤渣分离作用。

Claims (7)

1.一种煤的粉碎助剂,用于粉碎粒度不大于100mm的煤,并由平均粒径为4nm~20μm的硅石粉末构成。
2.一种煤的粉碎助剂,用于粉碎粒度不大于100mm的煤,并由分散了平均粒径为4nm~20μm的硅石的水构成。
3.一种煤的粉碎助剂,用于粉碎粒度不大于100mm的煤,并由包含1%~50%质量百分比的平均粒径为4nm~20nm的硅石的胶体氧化硅构成。
4.根据权利要求2或3所述的粉碎助剂,其中,所述助剂中含有总计0.01%~1%质量百分比的Na2O和K2O形式的Na和/或K。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的粉碎助剂,其中,所述助剂含有0.01%~1%质量百分比的LiO2形式的Li。
6.一种使用根据权利要求1至5中任一项所述的粉碎助剂的方法,其中,在向煤中加入所述助剂时,所加入的所述助剂以SiO2计在煤的0.1%~2.0%质量百分比范围内。
7.一种使用根据权利要求6所述的粉碎助剂的方法,其中,在煤含有总共不少于8000ppm的CaO和Fe2O3的情况下,所加入的所述助剂以SiO2计在煤的0.4%~2.0%质量百分比范围内。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103056013A (zh) * 2011-10-21 2013-04-24 余柯 一种提高磨煤机制粉效率的物理反润滑技术方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5713813B2 (ja) 2010-07-14 2015-05-07 株式会社神戸製鋼所 加熱炉の灰付着抑制方法及び灰付着抑制装置
JP2016073919A (ja) * 2014-10-06 2016-05-12 株式会社アドマテックス 粉粒体の製造方法
CN104990074A (zh) * 2015-07-01 2015-10-21 中国神华能源股份有限公司 一种燃烧煤的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004018704A (ja) * 2002-06-18 2004-01-22 Taiho Ind Co Ltd スラッギング防止用燃料添加剤及び燃料の燃焼方法
CN1471388A (zh) * 2000-08-31 2004-01-28 ˹����ҩƷ���ô�˾ 磨制颗粒
JP2006082056A (ja) * 2004-09-17 2006-03-30 Kurita Water Ind Ltd 石炭の乾式粉砕助剤及び乾式粉砕方法
CN101198411A (zh) * 2004-12-28 2008-06-11 凯文·C·科恩斯 提供受控的批量微米级或纳米级煤材料的方法和工艺

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61111153A (ja) * 1984-11-02 1986-05-29 タイホ−工業株式会社 燃料用石油コ−クスの製造方法と燃料石油コ−クス製造用粉砕助剤

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1471388A (zh) * 2000-08-31 2004-01-28 ˹����ҩƷ���ô�˾ 磨制颗粒
JP2004018704A (ja) * 2002-06-18 2004-01-22 Taiho Ind Co Ltd スラッギング防止用燃料添加剤及び燃料の燃焼方法
JP2006082056A (ja) * 2004-09-17 2006-03-30 Kurita Water Ind Ltd 石炭の乾式粉砕助剤及び乾式粉砕方法
CN101198411A (zh) * 2004-12-28 2008-06-11 凯文·C·科恩斯 提供受控的批量微米级或纳米级煤材料的方法和工艺

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103056013A (zh) * 2011-10-21 2013-04-24 余柯 一种提高磨煤机制粉效率的物理反润滑技术方法

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