RU2185421C2 - Powdered coal fuel and method for production thereof - Google Patents
Powdered coal fuel and method for production thereof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2185421C2 RU2185421C2 RU2000109895/04A RU2000109895A RU2185421C2 RU 2185421 C2 RU2185421 C2 RU 2185421C2 RU 2000109895/04 A RU2000109895/04 A RU 2000109895/04A RU 2000109895 A RU2000109895 A RU 2000109895A RU 2185421 C2 RU2185421 C2 RU 2185421C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coal
- fuel
- hydrocarbons
- steam
- production
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии получения твердого топлива перед его сжиганием, в частности к получению топливных порошков для сжигания в топочных устройствах, в металлургических процессах, например в производстве глинозема, керамзита, извести, цемента, кирпича, работающих с использованием мазута, водоугольных, мазутоугольных суспензий или пылевидного угля
Известен способ получения порошково-угольного топлива SU 684251, С 10 L 9/00, 05.09.1979 [1], заключающийся в одновременном помоле и смешении тонкоизмельченной фракции угля с жидкими горючими веществами. При этом используемые горючие вещества могут содержать до 20% воды. Недостатком данного способа является взрывоопасность процесса, так как использование обводненного до 20% жидкого горючего вещества при помоле вместе с углем не исключает образования взрывоопасных тонкодисперсных фракций угля.The invention relates to a technology for producing solid fuel before burning it, in particular to producing fuel powders for burning in furnace devices, in metallurgical processes, for example, in the production of alumina, expanded clay, lime, cement, brick, working with fuel oil, water-coal, fuel oil suspensions or pulverized coal
A known method of producing powdered coal fuel SU 684251, C 10
Также известно получение буроугольной пыли на Назаровской ГРЭС (Филлипов В. А. "Технология сушки и термоаэроклассификации углей", М., "Недра", 1987, 284 с.) [2]. Сырой уголь Назаровского разреза проходит дробление до размеров меньше 20 мм с R10=5% Уголь с начальной влажностью 36-39% подсушивается до остаточной влажности 14-16% в трубчатых сушилках, обогреваемых паром, с давлением 0,36-0,80 МПа при 140-170oС. Сушонка направляется по пневмотрассам ближе к котлам, где размалывается в молотковых мельницах, оснащенных вентиляционной системой. Схема вентиляции измельчения замкнута по цепочке мельница-сепаратор-циклон-мельничный вентилятор-мельница. Пыль улавливается в циклонах. Около 20% агента в каждом цикле отсасывается специальным вентилятором на отдельную группу циклонов, затем проходит мокрый пылеуловитель и сбрасывается в атмосферу. Пыль поступает в промежуточный бункер у котла. От него по пылепроводу к горелочным устройствам. Транспортировка пыли осуществляется автономным сжатым воздухом с избыточным давлением 0,05 МПа.It is also known to obtain brown coal dust at Nazarovskaya TPP (V. Filipov, "Technology for Coal Drying and Thermo-Aeroclassification", Moscow, Nedra, 1987, 284 pp.) [2]. Crude coal of the Nazarovsky open pit is crushed to sizes less than 20 mm with R10 = 5%. Coal with an initial moisture content of 36-39% is dried to a residual moisture content of 14-16% in tube dryers heated by steam with a pressure of 0.36-0.80 MPa at 140-170 o C. The dryer is sent through pneumatic presses closer to the boilers, where it is milled in hammer mills equipped with a ventilation system. The grinding ventilation circuit is closed in a chain mill-separator-cyclone-mill fan-mill. Dust is trapped in cyclones. About 20% of the agent in each cycle is sucked off by a special fan to a separate group of cyclones, then a wet dust collector passes and is discharged into the atmosphere. Dust enters the intermediate hopper at the boiler. From it through the dust pipe to the burner devices. Dust is transported by autonomous compressed air with an overpressure of 0.05 MPa.
К недостаткам осуществляемого способа получения угольной пыли относятся: сложность технологической цепочки, запыленность рабочих мест, взрывоопасность, сводообразование в бункере полученной пыли, большие производственные площади для монтажа оборудования и высокие начальные капвложения. The disadvantages of the ongoing method of producing coal dust include: the complexity of the technological chain, the dustiness of the workplaces, explosiveness, arched formation of dust in the bunker, large production areas for installation of equipment, and high initial capital investments.
Известен способ получения порошково-угольного топлива (К. Кегель. "Брикетирование бурого угля". - М.: "Углетехиздат", 1957) [3], включающий обработку тонкоизмельченных фракций угля с распыливающим паром для обеспечения взрывобезопасности процессов. В данном варианте рассматривается влияние пара как инертного вещества, снижающего процентное содержание кислорода в рабочей зоне обработки угля, но не изучен эффект совместного действия пара и углеводородов. В процессе используется один пар без углеводородов. A known method of producing powdered coal fuel (K. Kegel. "Briquetting of brown coal". - M .: "Ugletekhizdat", 1957) [3], including the processing of fine fractions of coal with spray steam to ensure explosion-proof processes. In this embodiment, the effect of steam as an inert substance that reduces the percentage of oxygen in the working area of coal processing is considered, but the effect of the combined action of steam and hydrocarbons has not been studied. The process uses one steam without hydrocarbons.
Наиболее близким к предлагаемому по сущности и достигаемому результату является порошково-угольное топливо, получаемое по патенту DE 210598 I, 24.06.76, С 10 L 5/ 16, 5/22 [4]. Состав порошкового топлива включает угольную пыль, углеводороды и водный пар. Количество углеводородов составляет 5-10 мас. % в расчете на угольную пыль, а количество пара 1-3 тонны на 1 тонну пыли. Недостатком предлагаемого топлива данного состава является то, что при приготовлении порошково-угольного топлива по известному патенту [4] получается пылящее топливо. Это возникает в результате того, что при снижении расхода углеводородов ниже 11% нарушается процесс полного коагулирования тонкодисперсных пылящих частиц угля и связывания их в более крупные непылящие частицы. Полученное топливо продолжает пылить, а увеличение расхода пара приводит к технологически неоправданному, избыточному обводнению топлива и снижению его теплотворной способности, что удорожает эксплуатационные затраты у потребителя. The closest to the proposed in essence and the achieved result is a powder-coal fuel obtained according to patent DE 210598 I, 06.24.76, C 10
Задача настоящего изобретения заключается в получении непылящего твердого угольного топлива в виде порошков: порошковое водомазутоугольное топливо (ПВМУТ), которое не образует сводов при хранении, сыпучее и легко транспортируется по пневмотрассам к форсункам, для атомизации и смешивания с воздухом. The objective of the present invention is to obtain non-dusting solid coal fuel in the form of powders: powdered water-oil-coal fuel (PVMUT), which does not form arches during storage, is free-flowing and is easily transported through pneumatic tubes to nozzles for atomization and mixing with air.
Это достигается получением из угля топливных продуктов определенного вещественного и гранулометрического состава. Удельная поверхность угля уменьшается за счет отсутствия тонкодисперсных частиц (микронников) и их укрупнения в более крупные фракции. Необходимо отметить, что это способствует снижению химической активности поверхности угля при взаимодействии с кислородом и увеличению длительности хранения порошка до самовозгорания. При этом поверхность угля пассивируется антиокислителями. В качестве антиокислителя используют аполярные (нефтяные) коагулянты, например, углеводородные масла с водой. Полученный топливный продукт и состав ПВМУТ включает в себя естественные переходные состояния угля в результате воздействия коагулянтов - антиокислителей. This is achieved by obtaining from coal fuel products of a specific material and particle size distribution. The specific surface area of coal decreases due to the absence of finely dispersed particles (micronics) and their enlargement into larger fractions. It should be noted that this contributes to a decrease in the chemical activity of the coal surface during interaction with oxygen and to an increase in the duration of storage of the powder until spontaneous combustion. The surface of the coal is passivated by antioxidants. Apolar (petroleum) coagulants, for example, hydrocarbon oils with water, are used as antioxidants. The resulting fuel product and the composition of PVMUT includes natural transition states of coal as a result of exposure to coagulants - antioxidants.
Реализация предлагаемого изобретения может быть проиллюстрирована чертежом, где представлена гистограмма водомазутоугольного топлива в различных состояниях. Позиции на чертеже обозначают: 1 - переходные состояния, 2 - ПВМУТ, 3 - естественное состояние. The implementation of the invention can be illustrated by the drawing, which presents a histogram of oil-gas-coal fuel in various states. The positions in the drawing indicate: 1 - transitional states, 2 - PVMUT, 3 - natural state.
Как видно, состояние угольного порошка, смоченного пленкой тяжелых углеводородов и воды (в нашем случае пар), теряющего при этом пирофорность, является объектом специального внимания. As can be seen, the state of the coal powder moistened with a film of heavy hydrocarbons and water (in our case, steam), which loses pyrophoricity, is an object of special attention.
В результате смешения угольной пыли с коагулянтом - антиокислителем образуется дисперсная система в виде непылящего угольного порошка (см. чертеж, область гистограммы 2), что в промышленных условиях имеет ряд достоинств:
- удешевление за счет вовлечения угля;
- высокая теплотворная способность топлива;
- пожаро- и взрывобезопасность за счет снижения удельной поверхности и пассивации угля (коагуляция субмикронных частиц);
- снижение пыления при помоле угля и пневмотранспортировке порошка;
- сыпучесть, необходимая для транспорта топлива по трубам и распыления в горящем факеле.As a result of mixing coal dust with a coagulant - antioxidant, a dispersed system is formed in the form of non-dusting coal powder (see drawing, histogram area 2), which under industrial conditions has a number of advantages:
- cheaper due to the involvement of coal;
- high calorific value of fuel;
- fire and explosion safety by reducing the specific surface area and passivation of coal (coagulation of submicron particles);
- reduction of dusting during grinding of coal and pneumatic conveying of powder;
- flowability necessary for transporting fuel through pipes and spraying in a burning torch.
Преимущество предлагаемого способа заключается в простоте технологической организации производства топливного продукта, не требующей установки дополнительной пылеулавливающей и очистительной систем. В процессе коагуляции взрывоопасные тонкие частицы угля (микронники) не присутствуют в окружающей среде, что видно из сравнительной гранулометрической характеристики угольных порошков, полученных по заявляемому способу и базовому варианту (табл. 1). The advantage of the proposed method lies in the simplicity of the technological organization of the production of a fuel product that does not require the installation of additional dust removal and cleaning systems. During the coagulation process, explosive fine particles of coal (micronics) are not present in the environment, as can be seen from the comparative particle size distribution of coal powders obtained by the present method and the basic version (table. 1).
В результате угольный порошок не пылит, легко атомизируется через форсуночные устройства под действием воздушного потока, подаваемого для сжигания топлива. Порошок обладает стабильностью при хранении - не слеживается в бункере и не превращается в пасту или в брикет на дне бункера. Порошок хорошо горит с максимальным использованием теплотворной способности угля. Имеющаяся в порошке вода за счет более высокой, чем у воздуха теплопроводности, так же стабилизирует горение, как и при сжигании суспензий. Микровзрывы воды, содержащейся в порошке, способствуют увеличению полноты сгорания угля и мазута за счет их более полной атомизации в среде достаточно нагретого вторичного воздуха факел более растянутый по длине печи, чем при сжигании мазута или сухого пылеобразного топлива, способствует улучшению технологического процесса обжига цементного клинкера, керамзитового порошка или глиноземного спека. As a result, the coal powder does not dust; it is easily atomized through nozzle devices under the influence of the air flow supplied to burn fuel. The powder is stable during storage - it does not cake in the hopper and does not turn into paste or into a briquette at the bottom of the hopper. The powder burns well with maximum use of the calorific value of coal. Due to its higher thermal conductivity than that of air, the water present in the powder stabilizes combustion as well as when burning suspensions. Microexplosions of the water contained in the powder increase the completeness of combustion of coal and fuel oil due to their more complete atomization in a medium of sufficiently heated secondary air; a torch more extended along the length of the furnace than when burning fuel oil or dry dusty fuel helps to improve the cement clinker firing process, expanded clay powder or alumina cake.
Режимы спекания и обжига становятся более мягкими, растянутыми во времени. Особенно благоприятен предлагаемый порошок при спекании глинозема. Уменьшается опасность оплавления шихты на границе предельной производительности работы печи. Modes of sintering and firing become softer, stretched over time. Especially favorable is the proposed powder during sintering of alumina. The risk of melting the charge at the boundary of the maximum productivity of the furnace is reduced.
Топливный порошок готовится следующим образом. Используется уголь, например, Канско-Ачинского бассейна с удельной теплотой сгорания 3740-3800 ккал/кг (15,69-15,90 МДж/кг) или бертинат, которые дробятся до крупности 5-6 мм. Дробленый уголь подают, например, в шаровую мельницу и измельчают до крупности 0-1 мм (содержание фракции 0-74 мкм не менее 70-80%). Одновременно в мельницу подают пар при 135-170oС и 0,3-0,8 МПа и антиокислитель при том же давлении и 70-90oС, способствующей тонкодисперсной атомизации.Fuel powder is prepared as follows. Coal is used, for example, in the Kansk-Achinsk basin with a specific heat of combustion of 3740-3800 kcal / kg (15.69-15.90 MJ / kg) or berthinate, which are crushed to a particle size of 5-6 mm. Crushed coal is fed, for example, to a ball mill and crushed to a particle size of 0-1 mm (fraction content of 0-74 μm is not less than 70-80%). At the same time, steam is fed into the mill at 135-170 ° C and 0.3-0.8 MPa and an antioxidant at the same pressure and 70-90 ° C, which contributes to fine atomization.
Подача пара обеспечивает взрывобезопасность процесса и с введением антиокислителя - микрокоагуляции взрывоопасных тонких, пылящих частиц угля, - связывая их в дисперсный порошок. Пар подается в количестве не менее 15-20% от весовой массы антиокислителя. В качестве антиокислителя используют углеводородные масла, например, мазут. Согласно табл. 2 выбираются весовые соотношения вводимых компонентов: уголь:мазут:пар. Steam supply ensures the explosion safety of the process and with the introduction of an antioxidant - microcoagulation of explosive thin, dusty particles of coal - linking them into a dispersed powder. Steam is supplied in an amount of at least 15-20% by weight of the antioxidant. Hydrocarbon oils, for example, fuel oil, are used as an antioxidant. According to the table. 2 select the weight ratio of the input components: coal: fuel oil: steam.
Как видно из приведенных данных, при соотношениях в водомазутоугольном топливе равном уголь:мазут:пар=0,74:0,11:0,15-0,84:0,15:0,01, получается сыпучее порошково-угольное топливо. As can be seen from the above data, when the ratios in the oil-gas-coal fuel are equal to coal: fuel oil: steam = 0.74: 0.11: 0.15-0.84: 0.15: 0.01, a free-flowing powder-coal fuel is obtained.
ПРИМЕР. Уголь, дробленный до крупности 5-6 мм, загружают в шаровую мельницу из расчета 10 т/ч, куда при 70oС подают мазут при расходе 1807 кг/ч, распыливаемый паром при давлении 0,4-0,5 МПа с температурой 135-155oС. Расход пара составляет 240 кг/ч. В результате помола получают порошки с массовой долей компонентов согласно данным табл. 2.EXAMPLE. Coal, crushed to a particle size of 5-6 mm, is loaded into a ball mill at the rate of 10 t / h, where, at 70 o C, fuel oil is fed at a flow rate of 1807 kg / h, sprayed with steam at a pressure of 0.4-0.5 MPa with a temperature of 135 -155 o C. the Consumption of steam is 240 kg / h As a result of grinding, powders with a mass fraction of components according to the table are obtained. 2.
Источники информации
1. Авторское свидетельство SU 684251, C 10 L 9/00. 05.09.1979.Sources of information
1. Copyright certificate SU 684251, C 10
2. Филиппов В.А. "Технология сушки и термоаэроклассификации углей". - М. : Недра, 1987, 284 с. 2. Filippov V.A. "Technology of drying and thermal aeroclassification of coal." - M.: Nedra, 1987, 284 p.
3. К. Кегель. "Брикетирование бурого угля". - М.: "Углетехиздат", 1957, с. 526. 3. K. Kegel. "Brown coal briquetting". - M .: "Ugletekhizdat", 1957, p. 526.
4. Патент DE 210598 I, 24.06.76. C 10 L 5/16, 5/22 (прототип). 4. Patent DE 210598 I, 06.24.76. C 10
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000109895/04A RU2185421C2 (en) | 2000-04-17 | 2000-04-17 | Powdered coal fuel and method for production thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000109895/04A RU2185421C2 (en) | 2000-04-17 | 2000-04-17 | Powdered coal fuel and method for production thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2000109895A RU2000109895A (en) | 2002-03-20 |
RU2185421C2 true RU2185421C2 (en) | 2002-07-20 |
Family
ID=20233580
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000109895/04A RU2185421C2 (en) | 2000-04-17 | 2000-04-17 | Powdered coal fuel and method for production thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2185421C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2483097C2 (en) * | 2008-10-09 | 2013-05-27 | Кабусики Кайся Кобе Сейко Се | Method for obtaining solid fuel, and solid fuel obtained by means of above mentioned method |
RU2710378C1 (en) * | 2016-04-04 | 2019-12-26 | Арк Айпи Лимитед | Petroleum fuel compositions and methods |
-
2000
- 2000-04-17 RU RU2000109895/04A patent/RU2185421C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
КЕГЕЛЬ К. Брикетирование бурового угля. - М.: Углеиздат, 1957, с.526. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2483097C2 (en) * | 2008-10-09 | 2013-05-27 | Кабусики Кайся Кобе Сейко Се | Method for obtaining solid fuel, and solid fuel obtained by means of above mentioned method |
RU2710378C1 (en) * | 2016-04-04 | 2019-12-26 | Арк Айпи Лимитед | Petroleum fuel compositions and methods |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5614016A (en) | Method and plant for manufacturing cement clinker | |
KR100325282B1 (en) | Fuel and sorbent feed for circulating fluidized bed steam generator | |
US4003717A (en) | Method and apparatus for recovering by-product silt fines from a slurry thereof | |
EP0617232A1 (en) | Process for combusting dewatered sludge waste in a municipal solid waste incinerator | |
CN201593014U (en) | Sludge granulating and drying device | |
KR20180064561A (en) | Crushing and drying plant | |
US5380342A (en) | Method for continuously co-firing pulverized coal and a coal-water slurry | |
US4325311A (en) | Method and equipment for treatment of fuel for fluidized bed combustion | |
KR20090032602A (en) | The method that drying sludge of the type of ventury ejector using difference between air current and atmospheric pressure | |
DD141056A5 (en) | METHOD AND DEVICE FOR THE PREPARATION AND COMBUSTION OF COAL | |
RU2185421C2 (en) | Powdered coal fuel and method for production thereof | |
US3559596A (en) | Method and apparatus for incinerating sludge | |
US4650495A (en) | Method for stabilizing dried low rank coals | |
CN113028418A (en) | Treatment system and method for blending-burning gasified fine slag of circulating fluidized bed boiler | |
US4294584A (en) | Dewatering of coal slurries | |
JPH0155363B2 (en) | ||
JPS5938175B2 (en) | Abrasura Tsujino Shiyorihouhou | |
JPS6144995A (en) | Method for gasification, combustion and dry distillation of coal liquefaction residue and oil-containing sludge | |
US4321032A (en) | Process for the treatment of combustible granular and/or pulverulent material by drying and/or heating, and an installation for carrying out the process | |
JPH0133522B2 (en) | ||
JPH04327706A (en) | Drying and incinerating method for water-containing solid | |
RU2270957C1 (en) | Method of preparing and burning solid fuel | |
US4344769A (en) | Process and installation for treating coking coal | |
CN219264783U (en) | Petroleum coke powder drying equipment | |
RU2749389C1 (en) | Method and installation for processing carbon-containing substances |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090418 |