本发明涉及解决工业锅炉燃烧污染和节煤的粉煤成型技术。 我国大气污染的特点主要是煤烟型污染。根据全国一年排入大气的1700万吨二氧化硫中有85%是燃烧排放的;排入大气的1970万吨烟尘中,70%也是燃煤排放的,因此治理大气污染的主要问题是控制煤烟型污染。我国有27万多台直接燃烧原煤的工业锅炉,年耗煤量两亿多吨,占全国总耗煤量的三分之一,是我国用煤量最大的行业。目前,我国工业锅炉热效率低,平均仅60%,而工业发达国家的锅炉热效率平均为80%,与工业发达国家相比,我国锅炉用煤每年浪费9000万吨。因此,实现锅炉无烟燃烧和提高锅炉燃烧效率是控制煤烟型污染的关键。
为解决上述问题,国外采用无烟煤或是用经过煤的无烟化技术处理的烟煤,来实现型煤的无烟燃烧;用不同牌号煤配比的办法实现型煤燃烧时的“定向”开花。因而国外这种型煤对原料煤要求严格,成本高,不宜用于大型层燃锅炉和工业窑炉。也不能提高煤炭的反应活性,改善煤的燃烧性能。
本发明提供一种供层燃锅炉使用的烟煤无烟燃烧型煤。
经过检索,国内外至今还没有与本发明相同的专利技术。
本发明的目的是减少燃烧污染和提高煤炭燃烧效率,达到减轻大气污染和实现节约煤炭地双重目的。为此,根据煤化学及近年发展起来的“煤炭清洁燃烧”理论,主要通过成型工艺改变煤的燃烧性能。
型煤加工工艺由公知的原料筛分、配料、粉碎、混捏、成型、固结等几个工序组成的,成型压力靠对辊成型机实现,一般为250~550公斤/厘米2。
本发明提供的型煤无烟燃烧方法因原料烟煤挥发分而不同。例如:以不同牌号(Vr=10~44%)的原料煤,加入碱性造纸黑液改性粘结剂,进行低压冷压成型,把型煤的孔隙率控制在8~29%的范围内。用型煤孔隙率控制挥发分的分解速度,使之低于挥发分的燃烧速度,达到充分燃烧而又不生成黑烟和黄烟。以实现烟煤直接无烟燃烧。
本发明的型煤,需根据煤质不同加入碱性造纸黑液改性粘结剂5~20%。该粘结剂采用浓度为20~27%波梅度的碱性造纸黑液;根据黑液中含硫量,以1~3的钙硫比及钠离子的当量,加入消石灰〔Ca(OH)2〕处理,使黑液中的木质素磺酸钠等变为木质素磺酸钙成分,提高黑液防潮性,并使因造纸时加入K2SNaSO3等含硫物在燃烧时生成CaSO4,基本避免产生H2S等成分,从而解决了碱性造纸黑液型煤燃烧产生恶臭的问题。
本发明提供的锅炉用无烟燃烧型煤在炉内燃烧时能“定向”(花瓣向上)开花。使其开花的方法是通过控制型煤“闭口孔隙率”和“开口孔隙率”的比例实现之,其比值根据各种牌号煤炭的挥发分(V2),胶质层厚度(Y值)及最终收缩度(X值)的不同而选择为1∶3~1∶10。比值的控制借助于公知的成型参数、成型压力、粒度特性、混捏程度来实现。
下面简述一个本发明的实施例:
泰安工业型煤系用碱性造纸黑液做粘结剂,配比为6~8%;以单种煤在一定的加工工艺下,以200~350、350~500公斤/厘米2的压力冷压成型。在加工过程中作了如上的处理,以提高其防潮性能。型煤和原煤的对比试烧是在层燃锅炉上进行的,测试结果为:烟尘排放浓度降低52.36%,热效率提高14.51%,节煤22.75%,可使煤炭反应活性α-1000值由31%提高到54.1%,即在相同温度下,型煤的反应活性比原煤提高0.75倍,大大改善了煤炭的燃烧性能,提高了消烟节煤效果。