CN113583733A - 一种缓解准东煤结渣沾污的添加剂及使用方法 - Google Patents
一种缓解准东煤结渣沾污的添加剂及使用方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113583733A CN113583733A CN202110930956.1A CN202110930956A CN113583733A CN 113583733 A CN113583733 A CN 113583733A CN 202110930956 A CN202110930956 A CN 202110930956A CN 113583733 A CN113583733 A CN 113583733A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- coal
- east
- gangue
- ash
- additive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 207
- 239000000654 additive Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 title claims abstract description 30
- 238000011109 contamination Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 239000002893 slag Substances 0.000 title claims abstract description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims description 6
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims abstract description 32
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 28
- 239000010883 coal ash Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000002956 ash Substances 0.000 claims abstract description 16
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000009991 scouring Methods 0.000 claims description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 claims description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N alumanylidynesilicon Chemical compound [Al].[Si] CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000002802 bituminous coal Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052622 kaolinite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L9/00—Treating solid fuels to improve their combustion
- C10L9/10—Treating solid fuels to improve their combustion by using additives
Abstract
本发明公开了一种缓解准东煤结渣沾污的添加剂及使用方法，选择煤矸石作为缓解准东煤结渣沾污的添加剂，按质量百分数，煤矸石煤质参数满足：灰成分中SiO2与Al2O3含量之和大于80％；Fe2O3<10％；Na2O与K2O之和小于4％。该使用方法包括：1)根据准东煤及煤矸石煤质参数，计算掺烧后的混煤的煤质参数及相关指标，包括混煤煤灰成分、混煤冲刷指数Ke‑h、折算氧化纳Na2Ozs‑h和混煤碱酸比Rf‑h；2)判断煤矸石与准东煤掺配后混煤煤灰成分满足：Rf‑h＝Na2Ozs‑h*Bh/Ah＝<1；Na2Ozs‑h<4％；3)将煤矸石与准东煤掺配。本发明既可实现煤矸石的减量化处理，又可减缓燃用准东煤时的沾污结渣问题，具有显著的经济效益和社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种缓解准东煤结渣沾污的添加剂及使用方法。
背景技术
准东煤极易着火、极易燃尽、且硫含量低，是一种优良的动力用煤，但准东煤煤灰中碱性氧化物含量高，而硅铝等酸性氧化物含量低，导致燃用准东煤时存在严重结渣、沾污问题，目前部分燃用准东煤的电厂通过掺配一定比例的低钠煤来缓解准东煤沾污结渣问题，但随着国家煤炭去产能政策施行，小煤矿被大量关停，准南低钠煤供应量将骤减，而准东是国家确定的重要煤电煤化工基地，准东煤将是新疆地区发电机组未来绝对主力煤种，因此亟需寻找一种添加剂替代低钠煤缓解准东煤燃用过程中的结渣沾污问题。
煤矸石为煤炭生产和洗选过程中产生的固体废弃物，我国历年已积存煤矸石1000Mt，不仅堆积占地，且可能造成自燃和火灾，严重威胁矿区周边生态环境和人民生命安全。目前燃烧发电是煤矸石最有效的减量化处理方式，但煤矸石含碳量低、灰分高，单独燃烧经济性差，而煤矸石的主要矿物组成为高岭石和石英，两种矿物质均为酸性氧化物，适合作为准东煤防结渣添加剂使用。因此根据准东煤和煤矸石的煤质特性，通过煤矸石与准东煤掺烧，即可达到缓解燃烧用准东煤时沾污结渣的目的，又可解决燃用煤矸石时燃烧特性差的问题。
发明内容
本发明提供一种缓解准东煤结渣沾污的添加剂及使用方法，应用该方法的燃煤锅炉，既可实现煤矸石的减量化处理，又可减缓燃用准东煤时的沾污结渣问题，具有显著的经济效益和社会效益。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种缓解准东煤结渣沾污的添加剂，选择煤矸石作为缓解准东煤结渣沾污的添加剂，按质量百分数，煤矸石煤质参数满足：灰成分中SiO2与Al2O3含量之和大于80％；Fe2O3<10％；Na2O与K2O之和小于4％。
本发明进一步的改进在于，该添加剂的低位发热量在6-8MJ。
一种缓解准东煤结渣沾污的添加剂的使用方法，包括以下步骤：
1)根据准东煤及煤矸石煤质参数，计算掺烧后的混煤的煤质参数及相关指标，包括混煤煤灰成分、混煤冲刷指数Ke-h、折算氧化纳Na2Ozs-h和混煤碱酸比Rf-h；
2)判断煤矸石与准东煤掺配后混煤煤灰成分满足：
Rf-h＝Na2Ozs-h*Bh/Ah＝<1；Na2Ozs-h<4％；
其中，Bh为混煤煤灰中碱性氧化物含量，Ah为混煤煤灰中酸性氧化物含量，Na2Ozs-h为混煤煤灰中折算Na2O含量；
3)将煤矸石与准东煤掺配。
本发明进一步的改进在于，步骤1)中，混煤煤灰成分计算公式为：
Yh＝(Pzd*Azd*Yzd+Pmgs*Amgs*Ymgs)/((Pzd*Azd+Pmgs*Amgs)
其中，Pzd为准东煤的质量分数；Pmgs为煤矸石的质量分数；Azd为准东煤的灰分质量分数；Amgs为煤矸石灰分的质量分数；Yzd为准东煤灰分中某一项氧化物的质量分数；Ymgs为添加剂灰分中某一项氧化物的质量分数；Yh为混煤灰分中某一项氧化物的质量分数。
本发明进一步的改进在于，步骤1)中，混煤冲刷指数计算公式为：
Ke-h＝Ke-zd*Pzd+Ke-mgs*Pmgs
其中，Pzd为准东煤的质量分数；Pmgs为煤矸石的质量分数；Ke-zd为准东煤冲刷指数；Ke-mgs为煤矸石冲刷指数。
本发明进一步的改进在于，步骤1)中，折算氧化纳计算公式为：
Na2Ozs-h＝Na2Oh+0.66*K2Oh
其中，Na2Oh为混煤煤灰中Na2O含量，K2Oh为混煤煤灰中K2O含量。
本发明进一步的改进在于，步骤1)中，混煤碱酸比计算公式为：
Rf-h＝Na2Ozs-h*Bh/Ah。
本发明进一步的改进在于，步骤3)中，煤矸石与准东煤掺配方法有两种：
在混煤冲刷指数<5时，将破碎至粒径为150μm以下的煤矸石通过添加装置，按照质量百分数为煤矸石：煤矸石与准东煤之和＝10％～25％添加后，经输煤皮带送至中速磨煤机内实现煤矸石与准东煤的充分混合，研磨至细度R90<20％，经热一次风送入炉膛；
在混煤冲刷指数>5时，将煤矸石通过钢球磨研磨至细度R90<20％，乏气通过乏气喷口送入炉膛，研磨好的煤矸石经给粉机按照质量百分数为煤矸石：煤矸石与准东煤之和＝10％～25％经热一次风送入炉膛。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益的技术效果：
本发明采用一种缓解准东煤结渣沾污的添加剂及使用方法，既能有效缓解燃用准东煤时的结渣沾污问题，又可实现煤矸石该种固体废弃物的资源化利用。所述添加剂存量大，价格低廉，煤矸石中煤灰中大量的硅铝物质可以有效抑制准东煤在升温过程中向气相的迁移，达到缓解燃用准东煤时的沾污结渣问题，同时又可实现准东煤与煤矸石的协同、安全、高效利用，达到煤矸石减量化、资源化处理的目的。
具体实施方式
下面将更详细地描述本公开的示例性实施例。然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
本发明提供的一种缓解准东煤结渣沾污的添加剂，选择煤矸石作为缓解准东煤结渣沾污的添加剂，按质量百分数，煤矸石煤质参数满足：灰成分中SiO2与Al2O3含量之和大于80％；Fe2O3<10％；Na2O与K2O之和小于4％。该添加剂的低位发热量在6-8MJ。
本发明提供的一种缓解准东煤结渣沾污的添加剂的使用方法，包括以下步骤：
1)根据准东煤及煤矸石煤质参数，计算掺烧后的混煤的煤质参数及相关指标，包括混煤煤灰成分、混煤冲刷指数Ke-h、折算氧化纳Na2Ozs-h和混煤碱酸比Rf-h；
2)判断煤矸石与准东煤掺配后混煤煤灰成分满足：
Rf-h＝Na2Ozs-h*Bh/Ah＝<1；Na2Ozs-h<4％；
其中，Bh为混煤煤灰中碱性氧化物含量，Ah为混煤煤灰中酸性氧化物含量，Na2Ozs-h为混煤煤灰中折算Na2O含量；
3)将煤矸石与准东煤掺配。
本实施例在一台150MW烟煤锅炉机组上进行，具体的实施步骤如下：
根据准东煤及煤矸石煤质数据，计算不同掺混比例下，混煤的煤质参数，确定掺配比例：
表1煤质数据
根据混煤煤质参数要求，可见掺配15％煤矸石时，Rf<1，Na2OZS<4,能够满足缓解燃用准东煤结渣沾污的问题。
实际燃用过程中，该厂通过掺烧15％煤矸石实现了长期安全稳定大比例燃用准东煤的目的，达到了准东煤与煤矸石的协同、安全、高效利用，达到煤矸石减量化、资源化处理的目的。
本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明范围的情况下，还可以作出各种变化和修改，因此所有等同的技术方案也应属于本发明专利的范畴，本发明专利保护范围应由各权利要求限定。
Claims (8)
1.一种缓解准东煤结渣沾污的添加剂，其特征在于，选择煤矸石作为缓解准东煤结渣沾污的添加剂，按质量百分数，煤矸石煤质参数满足：灰成分中SiO2与Al2O3含量之和大于80％；Fe2O3<10％；Na2O与K2O之和小于4％。
2.根据权利要求1所述的一种缓解准东煤结渣沾污的添加剂，其特征在于，该添加剂的低位发热量在6-8MJ。
3.权利要求1所述的一种缓解准东煤结渣沾污的添加剂的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)根据准东煤及煤矸石煤质参数，计算掺烧后的混煤的煤质参数及相关指标，包括混煤煤灰成分、混煤冲刷指数Ke-h、折算氧化纳Na2Ozs-h和混煤碱酸比Rf-h；
2)判断煤矸石与准东煤掺配后混煤煤灰成分满足：
Rf-h＝Na2Ozs-h*Bh/Ah＝<1；Na2Ozs-h<4％；
其中，Bh为混煤煤灰中碱性氧化物含量，Ah为混煤煤灰中酸性氧化物含量，Na2Ozs-h为混煤煤灰中折算Na2O含量；
3)将煤矸石与准东煤掺配。
4.权利要求3所述的一种缓解准东煤结渣沾污的添加剂的使用方法，其特征在于，步骤1)中，混煤煤灰成分计算公式为：
Yh＝(Pzd*Azd*Yzd+Pmgs*Amgs*Ymgs)/((Pzd*Azd+Pmgs*Amgs)
其中，Pzd为准东煤的质量分数；Pmgs为煤矸石的质量分数；Azd为准东煤的灰分质量分数；Amgs为煤矸石灰分的质量分数；Yzd为准东煤灰分中某一项氧化物的质量分数；Ymgs为添加剂灰分中某一项氧化物的质量分数；Yh为混煤灰分中某一项氧化物的质量分数。
5.权利要求4所述的一种缓解准东煤结渣沾污的添加剂的使用方法，其特征在于，步骤1)中，混煤冲刷指数计算公式为：
Ke-h＝Ke-zd*Pzd+Ke-mgs*Pmgs
其中，Pzd为准东煤的质量分数；Pmgs为煤矸石的质量分数；Ke-zd为准东煤冲刷指数；Ke-mgs为煤矸石冲刷指数。
6.权利要求5所述的一种缓解准东煤结渣沾污的添加剂的使用方法，其特征在于，步骤1)中，折算氧化纳计算公式为：
Na2Ozs-h＝Na2Oh+0.66*K2Oh
其中，Na2Oh为混煤煤灰中Na2O含量，K2Oh为混煤煤灰中K2O含量。
7.权利要求6所述的一种缓解准东煤结渣沾污的添加剂的使用方法，其特征在于，步骤1)中，混煤碱酸比计算公式为：
Rf-h＝Na2Ozs-h*Bh/Ah。
8.权利要求7所述的一种缓解准东煤结渣沾污的添加剂的使用方法，其特征在于，步骤3)中，煤矸石与准东煤掺配方法有两种：
在混煤冲刷指数<5时，将破碎至粒径为150μm以下的煤矸石通过添加装置，按照质量百分数为煤矸石：煤矸石与准东煤之和＝10％～25％添加后，经输煤皮带送至中速磨煤机内实现煤矸石与准东煤的充分混合，研磨至细度R90<20％，经热一次风送入炉膛；
在混煤冲刷指数>5时，将煤矸石通过钢球磨研磨至细度R90<20％，乏气通过乏气喷口送入炉膛，研磨好的煤矸石经给粉机按照质量百分数为煤矸石：煤矸石与准东煤之和＝10％～25％经热一次风送入炉膛。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110930956.1A CN113583733A (zh) | 2021-08-13 | 2021-08-13 | 一种缓解准东煤结渣沾污的添加剂及使用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110930956.1A CN113583733A (zh) | 2021-08-13 | 2021-08-13 | 一种缓解准东煤结渣沾污的添加剂及使用方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113583733A true CN113583733A (zh) | 2021-11-02 |
Family
ID=78257732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110930956.1A Pending CN113583733A (zh) | 2021-08-13 | 2021-08-13 | 一种缓解准东煤结渣沾污的添加剂及使用方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113583733A (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110295075A (zh) * | 2019-07-05 | 2019-10-01 | 大唐国际化工技术研究院有限公司 | 一种调控高碱煤的组合物和调控方法及用途 |
| CN110747033A (zh) * | 2019-10-22 | 2020-02-04 | 宋文奇 | 通过形成复合型钠化合物解决高钠煤燃烧时沾污的方法 |
| CN112628784A (zh) * | 2020-11-23 | 2021-04-09 | 西安热工研究院有限公司 | 一种调控准东煤煤灰成分的方法 |
-
2021
- 2021-08-13 CN CN202110930956.1A patent/CN113583733A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110295075A (zh) * | 2019-07-05 | 2019-10-01 | 大唐国际化工技术研究院有限公司 | 一种调控高碱煤的组合物和调控方法及用途 |
| CN110747033A (zh) * | 2019-10-22 | 2020-02-04 | 宋文奇 | 通过形成复合型钠化合物解决高钠煤燃烧时沾污的方法 |
| CN112628784A (zh) * | 2020-11-23 | 2021-04-09 | 西安热工研究院有限公司 | 一种调控准东煤煤灰成分的方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 史慧娟等: "电站锅炉用煤沾污性判别方法研究", 《煤炭科学技术》 * |
| 朱全利: "《锅炉设备及系统》", 28 February 2006, 中国电力出版社 * |
| 李成等: "准东煤掺烧煤矸石安全性与经济性分析", 《工业加热》 * |
| 车得福等: "《锅炉》", 31 October 2008, 西安交通大学出版社 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101697716B1 (ko) | 고체 연료용 첨가제 조성물 | |
| CN104776426B (zh) | 一种煤气与粉煤协同发电、多联产装置及方法 | |
| Yu et al. | Power generation from coal gangue in China: Current status and development | |
| US9989247B2 (en) | Pyrolysis-combustion dual-bed system for eliminating contamination by combustion of high-sodium coal | |
| CN107446605B (zh) | 配加再生料的炼焦配合煤及炼焦配煤方法 | |
| US20150226423A1 (en) | Dual-bed system for preventing boiler heating surface from being contaminated | |
| CN113583733A (zh) | 一种缓解准东煤结渣沾污的添加剂及使用方法 | |
| CN112011381A (zh) | 一种用于改善准东煤结渣特性的添加剂及其应用、掺配方法 | |
| CN107177397A (zh) | 一种有效抑制准东煤结渣沾污的添加剂及其应用方法 | |
| CN113566207B (zh) | 一种降低锅炉结渣沾污并协同处理二次铝灰危废的方法 | |
| JP2009275999A (ja) | 有害微量元素溶出抑制剤及び有害微量元素溶出抑制方法 | |
| WO2010067689A1 (ja) | 石炭の粉砕助剤及びその使用方法 | |
| CN108359512A (zh) | 缓解新疆准东高碱煤结焦特性的添加剂及制备和使用方法 | |
| CN113154431B (zh) | 一种用于钢球磨煤机大比例掺烧烟煤的制粉系统和方法 | |
| JP5862515B2 (ja) | アブラ椰子核殻炭による高炉操業方法 | |
| CN112710002A (zh) | 一种利用煤粉锅炉处理油基岩屑的方法 | |
| CN100354396C (zh) | 一种新型干法水泥工艺燃煤添加剂及其应用 | |
| CN115727338A (zh) | 一种电站煤粉锅炉高负荷下大比例燃用准东煤的方法 | |
| JP5063477B2 (ja) | 有害微量元素溶出抑制剤及び有害微量元素溶出抑制方法 | |
| CN217653882U (zh) | 燃煤和生物质混合煤粉锅炉燃烧系统 | |
| CN115772432B (zh) | 一种低阶煤改性方法及喷吹煤及配煤系统 | |
| CN213915422U (zh) | 一种水泥窑联合气化的废阴极炭块协同处理装置 | |
| CN214991325U (zh) | 一种粉煤热解用细煤粉回收再利用系统 | |
| CN108386865A (zh) | 一种300mw燃煤机组降低飞灰含碳量的控制装置和方法 | |
| Zhuikov et al. | Dry Residues of Sewage-a Promising Energy Fuel |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20211102 |