CN112779070A - 一种低热值燃煤增效方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低热值燃煤增效方法，涉及燃煤增效技术领域，该低热值燃煤增效方法，包括以下步骤：S1：输煤系统输入的煤通过磨煤机进行磨煤制造煤粉；S2：通过筛分机进行粗煤粉和细煤粉筛分，保留煤粉通过孔径为90‑125微米的筛子，将细度大的粗煤粉除去重新加入磨煤机磨煤，控制煤粉细度均匀；S3：蒸发原煤水分控制原煤含水量在12‑13％之间，在原煤中泼洒添加剂并拌匀使得煤粉和添加剂进行充分混合；S4：将煤粉和添加剂的混合物加入锅炉内。本发明提出控制煤粉的细度均匀，根据燃煤的方式，配制添加剂的分量和类型，细度均匀即可控制添加剂的分量，保证添加剂与煤粉充分反应，解决了低热值煤炭燃烧效率不高，需要对低热值燃煤进一步增效的问题。

Description

一种低热值燃煤增效方法
技术领域
本发明涉及燃煤增效技术领域，具体为一种低热值燃煤增效方法。
背景技术
煤炭仍然是全球重要的能源资源，其在发电上的作用尤为显著，在中国电力工业中，火电机组的发电量占总发电量的80％以上，其中煤炭燃料是火电厂生产的重要原料，目前我国仍有70％的火电厂是以煤炭为主要原料，发电消耗的煤炭约占煤炭总量的40％以上，且这一比例还会逐年上升，能耗高是目前我国火电厂中存在的一大突出问题之一，并成为制约我国电力工业乃至整个国民经济发展的重要因素。
煤炭作为主要原料使用，一般都就地取材，充分利用当地的煤炭资源，特别是一些低值煤，都要充分利用，这些煤发热量越低烟尘浓度越高、含硫量越高，往往因为质量较差和质量不稳定，造成煤的燃烧率低下，也使热效率降低，煤耗大，从而浪费问题比较严重，在能源利用政策的大环境下，为使煤炭资源得到综合利用，使低值煤也能充分发挥其作用，使煤的利用效率和热效率进一步提高，达到节煤的目的，需要对低热值燃煤增效，目前增效的方式也多种多样，主要通过助燃、消烟、固硫、膨化等方面进行改性，使得不易充分燃烧的低热值煤达到优质煤的燃烧效果，但是在上述基础上还可以作出进一步改进，来优化锅炉的燃烧效率，降低煤炭能源的消耗，做好节能减排的有效控制和管理，提高燃煤效率，特别是细化燃煤操作方面，控制煤粉的细度均匀，燃煤方式适配，有助于对添加剂的分量和类型进行控制，保证充分利用能源，多方面相互结合，达到整体提高燃煤效率的目的。
针对上述目的，为了进一步强化低热值煤炭的燃烧效率，有效利用能源，我们提供了一种低热值燃煤增效方法。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种低热值燃煤增效方法，解决了低热值煤炭燃烧效率不高，需要对低热值燃煤进一步增效的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种低热值燃煤增效方法，包括以下步骤：
S1：输煤系统输入的煤通过磨煤机进行磨煤制造煤粉。
S2：通过筛分机进行粗煤粉和细煤粉筛分，保留煤粉通过孔径为90-125微米的筛子，将细度大的粗煤粉除去重新加入磨煤机磨煤，控制煤粉细度均匀。
S3：蒸发原煤水分控制原煤含水量在12-13％之间，在原煤中泼洒添加剂并拌匀使得煤粉和添加剂进行充分混合。
S4：将煤粉和添加剂的混合物加入锅炉内，同时通入热空气，在锅炉炉膛内一起燃烧，通过锅炉的热源流动系统循环回流对炉体外部进行保温和预热处理。
优选的，所述在步骤S3中，添加剂包括：氢氧化钙10-16％、氧化镁6-11％、氧化铁8-12％、氧化铝8-12％、氯酸钾3-4％、高氯酸钾6-7％、高锰酸钾3-4％、硝酸钠5-7％、硝酸钾5-7％、硝酸钡12-25％和硝酸铵9-10％。
优选的，所述在步骤S4中，通过煤粉喷吹系统喷出煤粉和添加剂的混合物，使其在炉膛内呈悬浮状进行燃烧。
优选的，所述在步骤S3中，添加剂包括氢氧化钙10-16％、氧化镁6-11％、氧化铁8-12％、氧化铝8-12％、氯酸钾3-4％、高氯酸钾6-7％、高锰酸钾3-4％、硝酸钠5-7％、硝酸钾5-7％、硝酸钡12-25％、硝酸铵9-10％、粘土3-4％和活性炭5-7％。
优选的，所述在步骤S4中，原煤中泼洒其他添加剂并后依次加入活性炭和粘土，拌匀使得煤粉和其他添加剂均与活性炭的孔隙结合，再与加入的粘土粘结，将混合物加入锅炉内置于固定的炉螺上面，同时通入热空气，在锅炉炉膛内一起燃烧。
优选的，所述在步骤S3中，添加剂的添加量为原煤的0.5-1.5％。
优选的，所述锅炉的热源流动系统为利用锅炉余热形成热蒸汽循环系统。
优选的，所述锅炉的热源流动系统为利用高温烟气余热形成热烟循环系统。
(三)有益效果
本发明提供了一种低热值燃煤增效方法，具备以下有益效果：
本发明提出控制煤粉的细度均匀，根据燃煤的方式，配制添加剂的分量和类型，细度均匀即可根据细度控制添加剂的分量，保证添加剂与煤粉接触后充分反应，煤粉的细度越细与添加剂的接触面积越大，越容易充分反应，避免细度不均匀导致的反应效率参差不齐，达到能源浪费，其中氧化剂为主要添加剂，其中硝酸盐造价低，氧化剂以硝酸盐为主，配合其他氧化剂使用，产生的气体能够进一步疏松煤粒，保证与氧气接触，固硫剂主要用氢氧化钙、氧化镁、氧化铁和氧化铝固硫，氢氧化钙相对于氧化钙固硫效果更好，在固硫的同时通过氧化镁、氧化铁和氧化铝固硫起到一定的催化作用，即可提高燃煤效率，解决了低热值煤炭燃烧效率不高，需要对低热值燃煤进一步增效的问题。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本发明提供一种技术方案：一种低热值燃煤增效方法，包括以下步骤：S1：输煤系统输入的煤通过磨煤机进行磨煤制造煤粉。
S2：通过筛分机进行粗煤粉和细煤粉筛分，保留煤粉通过孔径为90微米的筛子，将细度大的粗煤粉除去重新加入磨煤机磨煤，控制煤粉细度均匀，煤粉越细燃烧效果越好。
S3：蒸发原煤水分控制原煤含水量在12-13％之间，在原煤中泼洒添加剂并拌匀使得煤粉和添加剂进行充分混合，添加剂的添加量为原煤的1％，添加剂以氧化剂为主。
S4：将煤粉和添加剂的混合物通过煤粉喷吹系统喷出加入锅炉内，同时通入热空气，使其在锅炉炉膛内呈悬浮状进行燃烧，添加剂包括：氢氧化钙10％、氧化镁9％、氧化铁10％、氧化铝10％、氯酸钾3％、高氯酸钾6％、高锰酸钾3％、硝酸钠7％、硝酸钾7％、硝酸钡25％和硝酸铵10％，氢氧化钙、氧化镁、氧化铁和氧化铝为固硫剂，起到固硫的作用，其中部分物质如氧化镁、氧化铁和氧化铝有催化作用，燃煤燃烧所产生的二氧化硫未溢出燃煤层时就与金属氧化物发生反应生成固相硫酸盐能耐高温不被分解，而存留在炉渣中随炉渣排除，氯酸钾、高氯酸钾和高锰酸钾作为氧化剂，高锰酸钾可以在200-240℃温区分解出氧气，氯酸钾可以在300-350℃温区分解出氧气，高氯酸钾可以在400℃以上温区分解出氧气，分解出的氧气为煤炭燃烧提供了必要的氧源，其中氯化物和锰具有催化作用，有利于煤的燃烧，同时硝酸钠、硝酸钾、硝酸钡和硝酸铵等硝酸盐在高温时也是强氧化剂，氧化剂以硝酸盐为主，配合上面氧化剂使用，硝酸盐和碳反应产生的氮气不会造成空气污染，且气体的产生有利于燃料的疏松，使煤颗粒与氧气接触，燃烧更加充分，硝酸钡挥发性小，燃烧平稳，使用效果理想，氧化剂有助于提供在预热段、燃烧段、燃烧尽段所必须的活性氧，促使煤在燃烧过程中释放可燃的挥发份和碳粒的燃烧，通过锅炉的热源流动系统循环回流对炉体外部进行保温和预热处理，锅炉的热源流动系统可以是收集，利用锅炉的余热形成热蒸汽循环系统对炉体外部进行保温和预热处理，锅炉的热源流动系统也可以是收集，利用高温烟气余热形成热烟循环系统，对炉体外部进行保温和预热处理。
实施例二
本发明提供一种技术方案：一种低热值燃煤增效方法，包括以下步骤：S1：输煤系统输入的煤通过磨煤机进行磨煤制造煤粉。
S2：通过筛分机进行粗煤粉和细煤粉筛分，保留煤粉通过孔径为125微米的筛子，将细度大的粗煤粉除去重新加入磨煤机磨煤，控制煤粉细度均匀，煤粉越细燃烧效果越好。
S3：蒸发原煤水分控制原煤含水量在12-13％之间，在原煤中泼洒添加剂并拌匀使得煤粉和添加剂进行充分混合，添加剂的添加量为原煤的1％，添加剂以氧化剂为主。
S4：将煤粉和添加剂的混合物通过煤粉喷吹系统喷出加入锅炉内，同时通入热空气，使其在锅炉炉膛内呈悬浮状进行燃烧，添加剂包括：氢氧化钙15％、氧化镁9％、氧化铁10％、氧化铝10％、氯酸钾3％、高氯酸钾6％、高锰酸钾3％、硝酸钠7％、硝酸钾7％、硝酸钡20％和硝酸铵10％，氢氧化钙、氧化镁、氧化铁和氧化铝为固硫剂，起到固硫的作用，其中部分物质如氧化镁、氧化铁和氧化铝有催化作用，燃煤燃烧所产生的二氧化硫未溢出燃煤层时就与金属氧化物发生反应生成固相硫酸盐能耐高温不被分解，而存留在炉渣中随炉渣排除，氯酸钾、高氯酸钾和高锰酸钾作为氧化剂，高锰酸钾可以在200-240℃温区分解出氧气，氯酸钾可以在300-350℃温区分解出氧气，高氯酸钾可以在400℃以上温区分解出氧气，分解出的氧气为煤炭燃烧提供了必要的氧源，其中氯化物和锰具有催化作用，有利于煤的燃烧，同时硝酸钠、硝酸钾、硝酸钡和硝酸铵等硝酸盐在高温时也是强氧化剂，氧化剂以硝酸盐为主，配合上面氧化剂使用，硝酸盐和碳反应产生的氮气不会造成空气污染，且气体的产生有利于燃料的疏松，使煤颗粒与氧气接触，燃烧更加充分，硝酸钡挥发性小，燃烧平稳，使用效果理想，氧化剂有助于提供在预热段、燃烧段、燃烧尽段所必须的活性氧，促使煤在燃烧过程中释放可燃的挥发份和碳粒的燃烧，通过锅炉的热源流动系统循环回流对炉体外部进行保温和预热处理，锅炉的热源流动系统可以是收集，利用锅炉的余热形成热蒸汽循环系统对炉体外部进行保温和预热处理，锅炉的热源流动系统也可以是收集，利用高温烟气余热形成热烟循环系统，对炉体外部进行保温和预热处理。
实施例三
本发明提供一种技术方案：一种低热值燃煤增效方法，包括以下步骤：S1：输煤系统输入的煤通过磨煤机进行磨煤制造煤粉。
S2：通过筛分机进行粗煤粉和细煤粉筛分，保留煤粉通过孔径为100微米的筛子，将细度大的粗煤粉除去重新加入磨煤机磨煤，控制煤粉细度均匀。
S3：蒸发原煤水分控制原煤含水量在12-13％之间，在原煤中泼洒添加剂并拌匀使得煤粉和添加剂进行充分混合，添加剂的添加量为原煤的1％，添加剂以氧化剂为主，添加剂包括氢氧化钙10％、氧化镁6％、氧化铁8％、氧化铝8％、氯酸钾3％、高氯酸钾6％、高锰酸钾3％、硝酸钠6％、硝酸钾7％、硝酸钡25％、硝酸铵10％、粘土3％和活性炭5％，氢氧化钙、氧化镁、氧化铁和氧化铝为固硫剂，起到固硫的作用，其中部分物质如氧化镁、氧化铁和氧化铝有催化作用，燃煤燃烧所产生的二氧化硫未溢出燃煤层时就与金属氧化物发生反应生成固相硫酸盐能耐高温不被分解，而存留在炉渣中随炉渣排除，氯酸钾、高氯酸钾和高锰酸钾作为氧化剂，高锰酸钾可以在200-240℃温区分解出氧气，氯酸钾可以在300-350℃温区分解出氧气，高氯酸钾可以在400℃以上温区分解出氧气，分解出的氧气为煤炭燃烧提供了必要的氧源，其中氯化物和锰具有催化作用，有利于煤的燃烧，同时硝酸钠、硝酸钾、硝酸钡和硝酸铵等硝酸盐在高温时也是强氧化剂，氧化剂以硝酸盐为主，配合上面氧化剂使用，硝酸盐和碳反应产生的氮气不会造成空气污染，且气体的产生有利于燃料的疏松，使煤颗粒与氧气接触，燃烧更加充分，硝酸钡挥发性小，燃烧平稳，使用效果理想，氧化剂有助于提供在预热段、燃烧段、燃烧尽段所必须的活性氧，促使煤在燃烧过程中释放可燃的挥发份和碳粒的燃烧。
S4：在原煤中泼洒其他添加剂并后依次加入活性炭和粘土，拌匀使得煤粉和其他添加剂均与活性炭的孔隙结合，再与加入的粘土粘结，将煤粉和添加剂的混合物加入锅炉内，内置于固定的炉螺上面，同时通入热空气，在锅炉炉膛内一起燃烧，通过锅炉的热源流动系统循环回流对炉体外部进行保温和预热处理，锅炉的热源流动系统可以是收集，利用锅炉的余热形成热蒸汽循环系统对炉体外部进行保温和预热处理，锅炉的热源流动系统也可以是收集，利用高温烟气余热形成热烟循环系统，对炉体外部进行保温和预热处理。
综上可得，本发明提出控制煤粉的细度均匀，根据燃煤的方式，配制添加剂的分量和类型，细度均匀即可根据细度控制添加剂的分量，保证添加剂与煤粉接触后充分反应，解决了低热值煤炭燃烧效率不高，需要对低热值燃煤进一步增效的问题。
需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种低热值燃煤增效方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：输煤系统输入的煤通过磨煤机进行磨煤制造煤粉；
S2：通过筛分机进行粗煤粉和细煤粉筛分，保留煤粉通过孔径为90-125微米的筛子，将细度大的粗煤粉除去重新加入磨煤机磨煤，控制煤粉细度均匀；
S3：蒸发原煤水分控制原煤含水量在12-13％之间，在原煤中泼洒添加剂并拌匀使得煤粉和添加剂进行充分混合；
S4：将煤粉和添加剂的混合物加入锅炉内，同时通入热空气，在锅炉炉膛内一起燃烧，通过锅炉的热源流动系统循环回流对炉体外部进行保温和预热处理。
2.根据权利要求1所述的一种低热值燃煤增效方法，其特征在于：所述在步骤S3中，添加剂包括：氢氧化钙10-16％、氧化镁6-11％、氧化铁8-12％、氧化铝8-12％、氯酸钾3-4％、高氯酸钾6-7％、高锰酸钾3-4％、硝酸钠5-7％、硝酸钾5-7％、硝酸钡12-25％和硝酸铵9-10％。
3.根据权利要求2所述的一种低热值燃煤增效方法，其特征在于：所述在步骤S4中，通过煤粉喷吹系统喷出煤粉和添加剂的混合物，使其在炉膛内呈悬浮状进行燃烧。
4.根据权利要求1所述的一种低热值燃煤增效方法，其特征在于：所述在步骤S3中，添加剂包括氢氧化钙10-16％、氧化镁6-11％、氧化铁8-12％、氧化铝8-12％、氯酸钾3-4％、高氯酸钾6-7％、高锰酸钾3-4％、硝酸钠5-7％、硝酸钾5-7％、硝酸钡12-25％、硝酸铵9-10％、粘土3-4％和活性炭5-7％。
5.根据权利要求4所述的一种低热值燃煤增效方法，其特征在于：所述在步骤S4中，原煤中泼洒其他添加剂并后依次加入活性炭和粘土，拌匀使得煤粉和其他添加剂均与活性炭的孔隙结合，再与加入的粘土粘结，将混合物加入锅炉内置于固定的炉螺上面，同时通入热空气，在锅炉炉膛内一起燃烧。
6.根据权利要求1所述的一种低热值燃煤增效方法，其特征在于：所述在步骤S3中，添加剂的添加量为原煤的0.5-1.5％。
7.根据权利要求1所述的一种低热值燃煤增效方法，其特征在于：所述锅炉的热源流动系统为利用锅炉余热形成热蒸汽循环系统。
8.根据权利要求1所述的一种低热值燃煤增效方法，其特征在于：所述锅炉的热源流动系统为利用高温烟气余热形成热烟循环系统。
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CN113684077A (zh) * 2021-08-24 2021-11-23 中国华能集团有限公司南方分公司 一种减少烟气中硫含量的煤炭处理方法
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