课件：第章配煤技术.ppt

1,第6章 配煤技术,教师：刘春颖,2,3,？,4,定义: 根据用户对煤质的要求，将若干单种煤按照一定的比例掺混得到的配合煤。 优化配比、取长补短,动力配煤,炼焦配煤,配煤,5,将几种不同性质的单煤种，按一定比例进行配合而得到一种对锅炉燃烧最有利的燃料煤，就称为动力配煤。,一、动力配煤,6,锅炉用煤要求？,7,（1）环境污染 人们可以对煤炭的燃烧行为加以预测和控制，使原来低品位的劣质燃煤变成优质燃煤，使原来高污染、高硫排放的煤不经过任何添加剂，仅仅通过混配就可以变成低污染、低硫排放的煤。 在动力配煤的配制过程中，也可以通过添加适当的高温固硫添加剂，从而大大减少燃用配煤所产生的二氧化硫排放量；同时，由于燃烧效率的提高，排放烟气中的没燃尽粉尘及其他有害成分也能够相应减少，减轻了环境污染，并可使企业免支或少支二氧化硫排放费。,8,（2）锅炉结渣 使原来易结渣的煤变成不易结渣的煤，降低锅炉事故率；同时提高锅炉效率，节约大量煤炭。 我国燃煤锅炉热效率之所以低，最主要的原因是实际燃用的煤炭和锅炉设计使用的煤炭不一致，各煤种之间燃烧性能相差甚远，煤质与炉型严重脱节。特别是近十几年以来，随着国家煤炭政策的逐步放开，这种现象越来越严重。过去一直采用的是以“炉改”去适应煤质，很多新锅炉刚安装完毕就得改造，国家每年需要投入大量资金对易结渣、超温、磨损等问题锅炉进行改造。当然改炉可以使炉型适应煤质，效果也相当明显，但“削足适履”，锅炉仍然不能适应煤种新的变化。 生产和使用动力配煤，以煤适炉，将多品种煤混合配置成接近原锅炉设计煤质，然后进入锅炉中燃烧，即可节约大量改炉费用，又可提高锅炉效率，节约大量煤炭。,9,（3）劣质煤的利用率 提高劣质煤的利用率，充分利用当地煤炭资源。 长期以来，国家有关政策一直鼓励企业用当地煤，但由于很多地方煤炭资源的质量较差，属于劣质煤，企业使用的积极性不高。 动力配煤的推广使用可以有效的改变这种情况，他能够使用户经过配煤得到质量稳定的煤炭，改善着火稳定性，提高燃烧效率。同时又减少流通运输费用，使煤炭得到合理利用，提高流通效益。,10,动力配煤有什么意义？,11,1.动力配意义与原则,动力配煤的作用和意义 在满足燃煤设备对煤质要求的前提下，采用动力配煤技术可最大限度利用低值煤，或充分利用当地煤炭资源； 保证燃煤特性与用煤设备设计参数相匹配，提高设备热效率，节约煤炭； 通过“均质化”来保证燃煤质量的稳定，保证用煤设备正常、高效运行； 按不同地区对大气环境、水质要求，将不同品质煤相互配合，最大限度满足环保要求。,12,动力配煤的原则 生产的配煤必须满足工业锅炉的基本要求使煤质与锅炉特点相适应，并能保证配煤质量有相对的稳定性； 配煤要有利于提高锅炉热效率，保证锅炉的正常出力，以节约煤炭； 本着节约优质煤的原则，在配煤中要尽量扩大低质煤的比例，做到物尽其用； 要注意延长锅炉寿命和保护环境，配煤中的硫分要控制合适的界限； 要充分考虑尽量缩短煤炭运输距离，就近找煤，以缓解运输紧张局面； 配煤品种要尽可能地少些，以简化配煤工艺，降低配煤成本。,13,2.动力配煤原理,四个步骤 确定约束条件; 确定目标函数; 建立数学模型; 解出最优配方;,14,约束条件,适应某炉型的第i个技术指标的上下限,配煤计划量,15,确定目标函数 追求成本最低 追求优质煤配比最小 追求低质煤配比最大,16,建立数学模型,17,优化配方求解,适应某炉型煤的第i个技术指标的上下限,目标函数,单种煤的技术指标,各单种煤,？,？,18,19,动力配煤中应注意以下事项 （1）要尽可能地准确控制 配比，一般应按重量配料并混合均匀； （2）生产线的选址和布置要便于煤场储存运输和配煤作业，并有利于节约场地和保管； （3）生产设备要紧凑、互相配套、操作方便、安全可靠、动力消耗小、调整控制灵活、节省投资、便于维修； （4）要配备必要的质量检测设备和生产设备的维修设备，以保证配煤质量和生产线的正常运转。,20,动力配煤生产线的工艺流程,21,配煤的机械实现方式,（1）堆混 这就是利用铲车等大型机械进行简单的堆混。 堆混需要足够的场地、大型堆料机械，特别是堆混的方法操作比较复杂，对操作工的技术要求很高，消耗动力大，堆混时间长。 但堆混也可以遵循简单的操作，这种情况比较常见，这是国内电厂目前最常应用的方法，但主要是针对临时性的混配需要，特别是混配数量有限使经常采用，不太可能对大量燃煤进行长期性的混配，因为这样的工作量太大。,22,（2）抓斗混 如甲乙两种煤混合，确定其配比为1:2，则应抓一斗甲煤，抓两斗乙煤，混合均匀后，在用抓斗取料机转移到专用煤场中备用。 此法只适用于设有门式抓煤设施的电厂，各煤种的抓斗数量依据预定的混配比确定。,23,（3）皮带混 在上煤过程中，用两套输煤设备，按所需要的比例，分别取两种煤，在下一级输煤皮带上会合，进入原煤斗之前将煤混配好。 这是最实际可行、经济灵活的方法。混合常利用进入煤斗前的各个自然流通环节实现混煤，也可专门改造，设置混合装置。,24,（4）挡板混 通过调整煤斗挡板开度，来调节输煤皮带的出力，从而达到该煤种单位时间内的预定送煤量. 如甲乙两种煤需按1:3混配，则预先分别调节好甲乙两煤斗挡板开度，使其皮带输煤量为1:3，以达到预定的配煤比，也是目前常用方法之一。,25,（5）自动配煤 国外已推广一种自动配煤系统（如CBAS系统），国内许多单位也开发了此类系统。 自动配煤系统主要由计量料斗、煤质在线检测装置、电气控制和若干输煤皮带组成。 在配煤过程中，可依据煤质在线检测装置测量的煤质参数调节料斗给煤速度，以达到预先选定的煤质要求，该系统配煤均匀性好，配煤质量高。,26,?,二、炼焦配煤,配煤炼焦就是将两种或两种以上的单种煤，均匀地按适当的比例配合，使各种煤之间取长补短，生产出优质焦炭，并能合理利用煤炭资源，增加炼焦化学产品。,为何配煤炼焦？单种煤炼焦有何缺憾？,27,1)焦煤资源缺乏，用配煤方法可以大量节约主焦煤。 2)焦煤的结焦性虽好，但有的主焦煤在炼焦时膨胀压力较大，损害炉体，有的含杂质较多，用配合煤的方法可以解决上述问题。 3)焦煤的价格较高，用配合煤炼焦可以降低焦炭成本。,28,1.配煤的目的和意义,配煤的意义： （1）合理利用煤炭资源，节约优质炼焦煤； （2）扩大炼焦煤资源； （3）提高焦炭质量； （4）有利于提高炼焦化产品产量；,29,2.配煤原则 保证炼出的焦炭符合质量要求； 在焦炉生产过程中，炭化中期不应产生过大的膨胀压力，而在炭化末期应有足够的收缩，以免损坏炉体和造成推焦困难； 充分利用本地区的煤炭资源，做到运输合理降低生产成本； 在可能的条件下，多配一些高挥发分煤，以增加化学产品的产率； 在保证焦炭质量的前提下，应多配入气煤等弱粘煤，尽量少用优质炼焦煤，努力做到合理利用我国的煤炭资源。,？,30,3.配煤理论简介,（1）胶质层重叠原理 （2）互换性配煤原理 （3）共炭化原理,31,该原理要求配合煤中各单种煤的胶质体的软化区间和温度间隔能较好的搭接，这样可使配合煤料在炼焦过程中能在较大的温度范围内处于塑性状态，从而改善粘结过程，并保证焦炭的结构均匀性。不同的牌号的炼焦煤的塑性温度区间如图所示。,（1）胶质层重叠原理,32,33,各煤种的塑性温度区间不同，其中肥煤的开始软化温度最早，塑性温度区间最宽，瘦煤固化温度最晚，塑性温度区间最窄。 气煤，1/3焦煤，肥煤，焦煤，瘦煤适当配合可扩大配合煤的塑性温度范围。 这种以多种煤户型搭配，胶质层彼此重叠的配煤原理，曾长期主导我国的配煤技术。,34,（2）互换性配煤原理,该原理为日本人城博提出，他把煤的有机质分成： 粘结组分即煤的吡啶抽出物，决定煤的粘结能力； 纤维质组分煤的吡啶抽提残留物，决定焦质的强度； 该原理认为：要制得强度好的焦炭，配合煤的粘结组分和纤维组分应有适宜的比例，而且纤维质组分应有足够的强度。 当配合煤达不到相应的要求时，可以用添加粘结剂或瘦化剂的办法来加以调整。所此，提出了如图所示的互换性配煤原理图，并指导配煤：,35,36,（3）共炭化原理,加入非煤粘结剂进行炭化，称为共炭化。,共炭化研究为采用低变质程度弱粘结煤炼焦时选用合适的粘结剂提供了理论依据。 也为加入有机渣油塑料类橡胶类沥青等与煤共炭化提供了可能性，并且为解决当前世界的环境污染问题做出了很大的贡献。,37,4、炼焦用煤 气煤（QM）、肥煤（FM）、焦煤（JM）和瘦煤（SM）,气煤 挥发性最大，黏结性差 炼焦产品特点：焦炭碎、强度低、推焦易；可得较多化学产品 肥煤 挥发份较高，灰分高，黏结性最好但结焦性差。 炼焦产品特点：焦炭碎、强度低、推焦难；可提高化学产品产率和煤气产率。 焦煤 挥发分适中（肥煤），黏结性高，灰分高 炼焦产品特点：焦炭块大，强度高，推焦困难,38,瘦煤 挥发分低，黏结性差 炼焦产品特点：焦炭块大，抗碎强度高，耐磨性差（易成焦粉）；化学产品产率和煤气产率低。 贫煤 没有黏结性，不结焦，不能单独炼焦；配煤中可起瘦化剂的作用。,我国大多数地区煤炭有以下几个特点： 肥煤、肥气煤黏结性好，有一定的贮量，但灰分和硫分较高，大部分煤不易洗选； 焦煤黏结性好，在配煤中可以提高焦炭强度，但贮量不多，且大部分焦煤灰分高、难洗选； 弱黏结性煤贮量较多，灰分、硫分较低，且易洗选。 因此应以肥煤和肥气煤为主，适当配入焦煤，尽量多利用弱黏结性煤。,39,5.配煤的工艺指标,（1）配煤的工业分析 水分（一般10%，焦化厂8%10%） 灰分的害处 (配煤的灰分全部转入焦炭)，灰分是惰性物质，灰分高则黏结性降低；灰分颗粒成为裂纹中心，配煤灰分高则焦炭强度降低；炼铁用焦耗量高，高炉生产能力降低。 挥发分（中国生产配煤挥发分Vdaf一般25%32%） 硫分 硫分害处（配煤中有80%左右转入焦炭）冶炼中焦炭中硫分转入生铁中，使生铁呈热脆性，加速铁腐蚀。,40,41,（2）黏结性和膨胀压力 黏结性 黏结性是结焦性的前提和必要条件。黏结性的指标：我国常用的是胶质层最大厚度Y和粘结指数G） 膨胀压力（安全膨胀压力1015KPa） 其是黏结性煤的炼焦特征，提高堆能增大膨胀压力。 粉碎度（3mm的占90%） 黏结性好的成分和易碎的不细碎，反之细碎。 弱黏结性的应细碎；强黏结性的应粗碎；肥煤、焦煤易碎应粗碎；气煤硬度大难碎应细碎。,42,6.配煤的主要设备 （1）配煤槽 主体为槽体结构，配煤槽个数一般比采用煤种多23个 （煤种更换，设备维护，配比大或煤质波动大的煤需要两个配煤槽）,43,(2)定量给料设备 主要有配煤盘和电磁振动给料机两种形式。,配煤盘的主要特点：调节简单，运行可靠，维护方便。但是，设备笨重，耗电量大，传动部件多，刮煤板易挂杂物，影响配煤准确度，需要经常清洗。,44,45,大幅度的调节靠斗嘴下部溜槽与给料槽体间的闸板开度，小幅度调节靠改变线圈电流大小来调节振幅，其结构简单，维修方便，布置紧凑，投资少，耗电小，调节方便。但安装、调整时要求严格，如果调整不好，生产中将产生噪音。 目前电磁给料机使用多。,电磁振动给料机,46,(3) 粉碎机,反击式破碎机 1防护衬板；2下机体；3上机体；4锤头； 5转子；6吊环螺栓；7反击板；8球面垫圈；9链幕；10给矿溜板,47,锤式破碎机 1弹性联轴器；2球面调心滚柱轴承；3轴承座；4销轴；5销轴套； 6锤头；7检查门；8主轴；9间隔套；10圆盘；11飞轮；12破碎板； 13横轴；14格筛；15下机架；16上机架,48,图19 笼式破碎机 1滚圈；2加固圈；3钢轨；4提升板；5主动托辊； 6斜轴承座；7轴承座；8轴承；9减速器；10电动机；11轴；12漏斗,49,对比如下图：,50,备煤车间应注意哪些安全技术？ 1）注意劳动保护，必须遵守操作规程。 2）运输机部分应设有防护罩。 3）在机械运行时，不能清扫和检修。 4）在皮带运转时，不准从上面跨过去，或从下面钻过去，皮带上面不准放工具，更不准坐人。 5）煤尘对人体有害，而且在室内含有一定量