CN1052749C - 全飞灰工业型煤及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种全飞灰工业型煤及其制作方法，这种型煤是以层燃式锅炉飞灰为原料，加入一定量的粘接剂和钙基脱硫剂，经低压力冷成型和热固化处理后制成。全飞灰型煤有较高的抗压强度、水浸强度和热稳定性，燃烧性能好，可替代部分原煤供工业和民用锅炉掺烧使用，有利于清洁生产，节约能源和保护环境。
Description
本发明涉及一种固体燃料，具体地说是用锅炉飞灰制作一种防水型全飞灰工业型煤。
目前我国各类工业企业和中、小型火电厂有相当数量的各种层燃式锅炉，其中以链条式锅炉占大多数。这类锅炉普遍存在煤耗高、热效率低、产飞灰量大且飞灰含碳量高的缺点，是造成烟煤型大气污染和飞灰固体废物污染的主要原因之一。这类飞灰的固定碳含量往往高达40％以上，不能用于制作混凝土砌块和粉煤灰免烧砖，多年来一直作为固体废物排放，不仅造成资源浪费，也带来不容忽视的环境污染。飞灰的综合利用是各类层燃式锅炉，尤其是中、小型火电厂运行中亟待解决的问题。
以往层燃式锅炉飞灰的燃烧利用可归结为两类：一是在锅炉上增加飞灰回送装置，使飞灰从除尘器尾部进入输煤系统再送至炉排上进行二次燃烧。由于飞灰颗粒小、重量轻，直接回炉燃烧时大部分飞灰在预热、干燥阶段又随烟气排出炉外，得不到有效的燃烧利用(省煤新法掺烧飞灰，《节能》，90(4)：40)。二是采用污染物末端治理方式，将飞灰与煤泥、炉渣、锯末等燃料掺和，使用二氧化硅、氧化钙、水泥等作为粘接剂压制成型，再经过定型后制成单位发热量16.47MJ/kg～17.34MJ/kg的型煤。这种型煤的飞灰利用率不足50％，发热量较低，且防水性差，作为商品燃料难以普遍推广应用(一种工业废物人造块炭及其制作方法，中国专利，申请号93108371.0，公开号CN 1082099A)。
本发明的目的在于提供一种生产成本低，燃烧性能好的全飞灰工业型煤及其制作方法，以实现飞灰在生产过程中的有效利用，达到清洁生产和减少飞灰污染的目的。
本发明提供的全飞灰工业型煤各组分的重量百分比如下：飞灰90％～95％；钙基脱硫剂4％～9％；粘接剂0.8％～1.2％。
上述组分中的钙基脱硫剂是石灰粉。粘接剂是硅酸钠、硝酸钠、氯化钠、膨润土和尿素。粘接剂除有一定的粘接作用外还有提高型煤成型热固化强度的作用。粘接剂中各组分的重量百分比如下：硅酸钠30％～50％；硝酸钠10％～20％；氯化钠10％～20％；膨润土5％～10％；尿素10％～20％。
按照以上组分制作全飞灰型煤的方法如下：
1.准备好上述各种原料，其中飞灰固定碳含量应大于35％，发热量大于12.6MJ/kg。
2.按照上述组分的配比，通过皮带输送机或其他输送设备，连续定量地将各种原料送入搅拌机，加入8％～12％的水分，搅拌10分钟使成混合料。
3.将上述混合料连续送入型煤机压制成型，再送入加热室中经80～100℃，18～20小时热固化处理后制成防水型全飞灰工业型煤。
本发明的优点如下：
本发明的型煤以层燃式锅炉飞灰为原料，不需掺入煤粉、煤泥或木屑等燃料，减少了粘结剂用量和成型加工量，生产成本低，成型压力要求也低。该型煤燃烧性能好，水浸强度高，对锅炉燃烧有一定的脱硫作用，可直接供锅炉掺烧使用，实现清洁生产、节能和环境效益显著。
实施例
以某小火电厂使用的L-35/39-W/1型锅炉为例；该锅炉额定蒸发量为35吨/小时，日耗煤120吨，日产飞灰20吨。飞灰含碳量48.0％，发热量17.45MJ/kg。
按下列配比制作全飞灰型煤：飞灰92％、钙基脱硫剂7％、粘接剂1％。通过皮带输送机定量地将各种原料送入搅拌机，加入8％的水分，搅拌均匀后用普通民用煤球机压制成Φ30mm的型煤，再送入加热室中经80～100℃、18～20小时热固化处理，制成防水型全飞灰型煤。该型煤的测试结果如下：
1.抗压强度 325N/个
2.热强度 313N/个
3.水浸强度(湿态)147N/个
4.落下强度 90.2％
5.热稳定性 68.2％
6.固定碳 44.19％
7发热量 16.05MJ/kg
8.挥发份 6.12％
9.灰分 49.69％
10.硫分 1.08％
11.灰熔点(T2) 1420℃
12.焦渣特性 2
注：该测试结果由中科院由西煤炭化学研究所提供。
将全飞灰型煤以1/8的比例经过二次输煤皮带掺入燃煤中，进行燃烧试验。检验型煤燃烧状况，锅炉运行工况和节煤情况。结果表明：飞灰型煤能充分燃烧，过热蒸汽压力在正常范围内(3.5-3.7MPa)变化，过热蒸汽温度在正常范围内(440～450℃)变化，锅炉运行工况正常、稳定。不加飞灰型煤时的原煤煤耗为856g/kwh，加入飞灰型煤后原煤煤耗为734g/kwh，掺烧飞灰型煤后原煤煤耗降低了16％。节煤效果明显。
Claims (3)
1一种全飞灰工业型煤，其特征在于主要组分的配比如下：飞灰90％～95％，钙基脱硫剂4％～9％，粘接剂0.8％～1.2％，所述的钙基脱硫剂为石灰粉，所述的粘接剂的组成和配比为：硅酸钠30％～50％，硝酸钠10％～20％，氯化钠10％～20％，尿素10％～20％，膨润土5％～10％。
2.根据权利要求1所述的全飞灰工业型煤，其特征在于所用飞灰的固定碳含量大于35％，发热量大于12.6MJ/kg。
3.根据权利要求1所述的全飞灰工业型煤的制备方法，其特征在于采用以下步骤：
(1)将飞灰原料和粘结剂各组份按照权利要求1的组分配比，送入搅拌机，再加入8％～12％的水分，搅拌10分钟制成混合料；
(2)将混合料送入型煤机，压制成型，再送至加热室中，经80～100℃，18～20小时热固化后，制成防水型全飞灰型煤。
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