潔凈型煤技術(shù)開發(fā)

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1、潔凈型煤技術(shù)開發(fā)李新生寧衛(wèi)云劉富華郝愛民魏廷富宋永瑋中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所,030001,太原　摘要:經(jīng)質(zhì)量檢驗(yàn)及燃燒試驗(yàn)證明,潔凈鍋爐型煤具有固硫、防水等優(yōu)良的綜合性能,是一項(xiàng)投資少,見效快,解決煤的高效潔凈燃燒,改善環(huán)境空氣質(zhì)量及節(jié)約能源的有效實(shí)用技術(shù)。0引言???中國是世界上第一產(chǎn)煤大國，1994年全國生產(chǎn)原煤12.3億噸，1995年達(dá)12.98億噸，預(yù)計(jì)到2000年將產(chǎn)原煤14.5億噸。1995年全國原煤產(chǎn)量中，動(dòng)力煤占53.44%，但經(jīng)洗選的動(dòng)力煤產(chǎn)量只有5500多萬噸，表明我國動(dòng)力煤入洗比例很小，大量原煤直接作為燃料燃燒,造成了嚴(yán)重的大氣污染。尤其是中南和西南地區(qū)燃用高硫

2、動(dòng)力煤，形成酸雨，嚴(yán)重影響了環(huán)境和生態(tài)平衡，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失[1]。???目前，國內(nèi)約有45萬多臺(tái)中小型鍋爐，年耗煤量達(dá)3億多噸。大量燃用煤炭所造成的環(huán)境污染越來越嚴(yán)重，已引起了國內(nèi)及鄰邊國家的密切關(guān)注。為了改變這種狀況，根據(jù)我國國情，發(fā)展型煤技術(shù)是一項(xiàng)投資少、見效快，解決煤的高效潔凈燃燒，改善環(huán)境空氣質(zhì)量及節(jié)約能源的行之有效方法。“七五”期間，我國的型煤技術(shù)及配套設(shè)備的開發(fā)取得了一定進(jìn)展。但目前，燃用鍋爐型煤的用戶極少，除環(huán)境意識(shí)差及經(jīng)濟(jì)原因外，技術(shù)上仍存在著火延遲，固硫率較低及防水性能差等缺點(diǎn)。為對實(shí)現(xiàn)“九五”環(huán)保目標(biāo)“實(shí)行污染排放總量控制”提供實(shí)用技術(shù)，在國家計(jì)委的支持下，我們承擔(dān)

3、了“民用新型潔凈煤技術(shù)開發(fā)”的課題，針對鍋爐型煤目前存在的缺點(diǎn)，進(jìn)行了提高綜合性能的民用新型鍋爐型煤的研究開發(fā)。研制出了固硫防水粘結(jié)劑配方，并在工業(yè)生產(chǎn)線上進(jìn)行了加工，批量生產(chǎn)出了150多噸的潔凈鍋爐型煤，在DZL4—1.25—AⅢ型4t/h鏈條鍋爐中進(jìn)行了半個(gè)月的燃燒試驗(yàn)。從型煤質(zhì)量及其燃燒的熱工測試、環(huán)保測試結(jié)果看，綜合技術(shù)指標(biāo)達(dá)到了國內(nèi)先進(jìn)水平。1.鍋爐型煤的生產(chǎn)1.1原料煤采用山西河津地區(qū)動(dòng)力用煤，其含硫量在2.81%，屬中高硫煤。其煤質(zhì)分析結(jié)果見表1。表1原料煤煤質(zhì)分析????????????????項(xiàng)目名稱工業(yè)分析ar/%M　　A　　V　　FC元素分析ar/%C　　H　　O　N

4、　St河津煙煤2.1017.7712.8467.2969.813.343.180.992.81　???????項(xiàng)目名稱發(fā)熱量/MJ/KgQnet,p,ar灰熔點(diǎn)/℃DT　　　　ST　　　　　FT河津煙煤27.501460>1500>15001.2鍋爐型煤生產(chǎn)的優(yōu)選配方根據(jù)實(shí)驗(yàn)室研制出的潔凈鍋爐型煤技術(shù)，確定了在工業(yè)生產(chǎn)線上批量生產(chǎn)鍋爐型煤的生產(chǎn)配方，詳見表2。表2鍋爐型煤的生產(chǎn)配方????????????組分名稱原料煤W%固硫劑W%助燃劑W%防潮劑W%粘結(jié)劑W%鍋爐型煤83.014.50.40.032.01.3鍋爐型煤生產(chǎn)工藝參數(shù)原料煤粒度：???????<3mm?????????????

5、?成型水份：???????11～13%混合攪拌時(shí)間：5～7分鐘???????????????成型壓力：??????30Mpa/cm2烘干溫度：????????120～150℃?????????烘干時(shí)間：???????～3小時(shí)型煤尺寸：????????45×35×22mm???????型煤個(gè)重：??????～20克2.鍋爐型煤的采樣及質(zhì)量測定結(jié)果2.1采樣方法及試樣縮分???在鍋爐型煤的批量生產(chǎn)中，為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，在生產(chǎn)過程中每窯每車隨機(jī)采樣5～10公斤，然后混合，定性檢測其抗壓強(qiáng)度及防水性。燃燒試驗(yàn)中的型煤采樣，是從鍋爐加煤斗中每斗加煤時(shí)隨機(jī)采樣10數(shù)個(gè)，共采集樣品～100公斤，然后將全

6、部樣品混合作為總測試樣品。將混合后的總測試樣品，攤成長方形并劃分為兩排面積相等的小方塊，以交替取棄方式進(jìn)行縮分（如圖所示），以同樣方法直到樣品縮分至10公斤左右，供各項(xiàng)指標(biāo)測定使用。型煤總樣縮分圖2.2鍋爐型煤的煤質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果?由我所307組（省質(zhì)量認(rèn)證單位）按國家標(biāo)準(zhǔn)方法，對生產(chǎn)的鍋爐型煤進(jìn)行了煤質(zhì)化驗(yàn)，結(jié)果列于表3。表3鍋爐型煤的煤質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果??????組分名稱工業(yè)分析ar/%MAVFC元素分析ar/%CHONSt鍋爐型煤1.3030.9917.1050.6157.762.993.840.882.24?????組分名稱發(fā)熱量/MJ/KgQnet,p,ar灰熔點(diǎn)/℃DTSTFT鍋爐型煤23

7、.261220128012902.3鍋爐型煤的質(zhì)量測定?鍋爐型煤的質(zhì)量還委托山西省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所進(jìn)行了檢驗(yàn)，其測定結(jié)果與我們測定的結(jié)果匯總列于表4。表4鍋爐型煤的質(zhì)量測定結(jié)果?????????????????單位項(xiàng)目山西煤化所山西產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所抗壓強(qiáng)度N/個(gè)640690落下強(qiáng)度>13mm%94.393.0防潮性h>72723.鍋爐型煤的燃燒試驗(yàn)3.1燃燒試驗(yàn)及熱工、環(huán)保測試?在山西省河津市型煤廠的工業(yè)生產(chǎn)線上批量