工业型煤技术

1、工业型煤技术 .froi 工业型煤技术的用途及应用领域：型煤技术是我国当前发展洁净煤技术产业化的 七项技术之一， 它投资少、建厂周期短、见效快、节能、环保效益显著。 目前我国 的 工业锅炉、窑炉基本上都是散烧，年耗原煤 400Mt 以上，热效率低下、环境污染严 重。发展炉窑用型煤，是改变这种状况的重要途径。工业锅炉、窑炉燃用型 煤后可 达到节煤、降尘、减少有害气体的排放量的效果。和烧散煤相比可节煤 15%20%, 提高热效率10%15%，减小烟尘排放量 60%80%，强致 癌物(Bap)减少50%以 上。型煤添加固硫剂后， SO2、 NOx 的排放量减少 50% 60 % 。型煤技术不仅使低

2、质的粉煤、 泥煤、褐煤提高了其经济价值， 而且在利用过程中可以给人们一个相对 洁净的环境。 我国现有工业锅炉、窑炉 60多万台，都属于层燃式，适宜燃用块状 燃料。我国燃料气的生产及化肥厂合成气的生产都需要块煤。但是随着采煤机械化 程度的提高， 块煤产率逐渐下降，难以满足工业对块煤的需求。粉煤、泥煤堆积量 日益增加。发展工业型煤，不仅可以缓解块煤供不应求的被动局面，而且为粉煤、 泥煤的合理、 有效利用开辟了新的途径。 SNcdR 技术特点：型煤成型过程中，通过加入不同的添加剂，改变原料煤的某些特性， 增加反应活性、 易燃性、热稳定性， 提高灰熔点， 同时具有固硫等功能。 使不能用 于 气化炉或锅

3、炉的弱粘结性煤破粘，变成适用的造气型煤或锅炉型煤，从而扩大煤炭 的利用途径。 在一台型煤成型机上， 可以按照锅炉燃煤的粒径级配要求， 适当改变 型窝的形状，生产多粒级型煤，再与经过分级的筛上原煤混烧，这样可以实现燃料 煤的粒径级 配。从而改善锅炉， 窑炉的燃烧特性， 提高燃烧热效率， 节约煤炭资源。型煤是一种或多种性质不同的煤炭按着本身特性经科学配合掺混一定比例的添加剂 (黏合剂 ) 、固硫剂、膨松剂等 ,使其发热量、挥发份、固硫率等技术指标达到预定的 数值 ,经过粉碎、 混配成型等工艺过程加工成具有一定几何形状和冷热强度并有良好 燃烧和环保效果的固态工业燃料。它具有如下特点 :/|L具有足够

4、的冷机械强度 ;1?4n(l具有足够的热稳定性 ; :n具有很强的耐湿、防水性能 ;1-H8a具有较强的抗冻性能 ;|具有自然固化快的性能 ; Q%F节约能源 ; vr d6降低环境污染 ; v成本低 ,质量优良。目前,中国是世界上最大的煤炭生产国和消费国 ,能源结构仍以燃煤为主 ,全国约有 43 万台工业锅炉 ,11 万台工业窑炉 ,所以发展洁净型煤成为洁净煤技术的一个重要方 向。而生物质型煤以其易着火、高效燃烧、低污染和变废为宝而受到重视。2Xd? 清洁能源论坛 - 论坛讨论主要围绕清洁能源技术、 洁净煤技术、 计算流体力学应 用与工程仿真技术、能源与环境工程技术、热能与动力工程技术、节能

5、技术与节能 政策、实验技术及测量技术相关主题展开，论坛定位为专业技术论坛。tI?生 物质在常压下用碱处理时 ,碱液在该温度下释放出 - OH , - OH 首先进入生物质细胞壁的木质素中 ,破坏木质素之中的吡喃环 ,拆开与木质素相互缠结的纤维素和半纤 维素 ,解除了木质素与半纤维素的空间立体交联网状结构,使 生物质的原始弹性被破坏掉，当温度达95 C时，木质素的分解率可达到 70 %，纤维素和半纤维素部分分解 剩下的部分纤维将在型煤中起连接、拉伸作用。生物质分解产生的糖类物质以及果 胶、单宁等物质具有粘结作用。 另外,生物质灰分 中富含高达 50 %的非金属元素硅。 在碱处理过程中含硅物质与碱

6、作用生成的硅酸 3Zg+钠(Na2 SiO4 )类物质也具有粘结性。这两类组分将附着于煤粒表面，共同担负起粘结作用。粉煤成型机理研究进展 洁净煤化工网 ? 清洁能源论坛 - 论坛讨论主要围绕清洁能源技术、 洁净煤技术、 计算流体力学应 用与工程仿真技术、能源与环境工程技术、热能与动力工程技术、节能技术与节能 政策、实验技术及测量技术相关主题展开，论坛定位为专业技术论坛。 ;kcT 0 引 言 621 世纪是能源结构多元化时代，煤炭在能源消费结构中的主导地位不会改变。专 家估计未来二三十年煤炭需求量将会增加 伴随机械化采煤产生的大量粉煤需要 处 理，发展型煤技术势在必行。中国从 20 世纪 50

7、 年代开始研究民用型煤，其技术已 达到国际水平； 60年代开始研究工业型煤，取得了一定成果，建起了一批型 煤厂。 据 1996 年煤炭部型煤技术现状调查报道， 所考察的近四十家工业造气煤厂中， 没有 一个能正常生产； 近十几年来， 型煤厂仍在低水平重复建设； 型煤生产 过程中诸多 问题不能突破，严重制约了型煤产业化。 其主要原因是成型基础研究薄弱， 正如 Druhl 所言，实践一直超越理论的发展。 因此，加强粉煤成型性能及 成型机理等基础研究 迫在眉睫。 OGGk5粉煤成型工艺分冷压成型和热压成型，以冷压成型为主；冷压成型又分为粘结剂 成型和无粘结剂成型，以有粘结剂成型为主根据我国国情，粉煤成

8、型多采用添加 粘结剂、中低压、免烘干、冷压成型工艺。 X?=粉煤无粘结剂成型机理 2粉煤无粘结剂成型是指不外加粘结剂，而是依靠煤炭自身的性质和粘结性组分， 在外力作用下压制成型煤的过程。适于无粘结剂成型的煤种为年轻褐煤 c11 1 褐煤无粘结剂成型机理 sta关于褐煤无粘结剂成型机理众说不一，有各种假说，如沥青、腐植酸、毛细孔、 胶体、分子粘合等假说但都认为 “自身粘结剂 ”的存在，是褐煤无粘结剂成型的重要 基础。 fe)d|沥青假说。沥青假说是早期的假说沥青假说认为，煤中沥青质是煤粒间粘结成型的主要物质。沥青的软化点为70C80C 在加压成型过程中，由于煤粒间相对位移， 彼此相互推挤、 摩擦

9、产生的热 量， 使沥青质软化成为具有粘结性的塑性 物质，将煤粒粘结在一起成为型煤。 |C腐植酸假说。褐煤中含有游离腐植酸，游离腐植酸是一种胶体，具有强极性。 在成型过程中，外力作用使煤粒间紧密接触具有强极性的腐植酸分子，使煤粒间 相结合的分子间力得以加强而成型。 e毛细孔假说。毛细孔假说认为，褐煤中有大量含水的毛细孔。成型时毛细孔被 压溃，其中的水被挤出，覆盖于煤粒表面形成水膜，进而充填煤粒间的空隙，呈现 出相互作用的分子间力，加强了煤粒的接触而成型。 2;K$（4）胶体假说。胶体假说认为，褐煤由固相和液相两部分物质组成，固相物质是由 许多极小的胶质腐植酸颗粒构成，其粒度为1m 10nm。在成

10、型过程中使胶粒密集而产生聚集力，形成具有一定强度的型煤。 5（5）分子粘合假说。分子粘合假说由那乌莫维奇提出。认为粒子间的结合是在压力 作用下，由于粒子间接触紧密而出现分子粘合的结果。 4Zn上述假说都只从某一个方面解释了成型过程中的一些现象，还有待进一步探讨。 2其他煤种无粘结剂成型机理。A（1）型煤的湿态粘结机理。碎散性煤料在湿态下被压制成型的主要原因，是煤粒间 存在着一定的粘结性。 煤在破碎加工过程中， 其中一些桥键或晶格断裂， 形成 一些 不饱和键，使煤粒表面产生微弱的负电荷，极性的水分子被煤粒吸附形成水化膜， 煤粒通过粘结性的水化膜连接而成型。 R（2）型煤的干态粘结机理。在型煤干燥

11、过程中，随着型煤的水化膜逐渐变薄，液膜 水的表面张力增大， 煤粒受力彼此靠的更近， 煤分子间的范德华力增大。 直至 液膜 的水蒸干，煤分子间的范德华力达到最大。此外，干煤粒间摩擦阻力大，煤粒彼此 镶嵌产生较大的机械啮合力。 因此， 干态型煤主要靠煤分子间的范德华力和煤 粒间 的机械啮合力使煤粒紧密粘结而成型，笔者研究了弱粘结煤、肥煤、焦煤、无烟煤 等不同煤种的无粘结剂成型。发现焦煤成型性能最好，其型煤表面致密、光 洁，抗 压强度高，防水性能好；而无烟煤成型性能最差，其型煤质量低，抗压强度小。这 是由于焦煤的显微硬度小， 无烟煤显微硬度大。 软质煤在成型过程中易被压 碎，产 生更细的煤粉填充到煤

12、粒间隙中， 达到最紧密堆积， 使型煤致密光洁， 抗压强度高。 g粉煤有粘结剂成型机理 -OCm粉煤有粘结剂成型，是指粉煤与外加粘结剂充分混合均匀后，在一定的压力下压 制成型煤的过程。 有粘结剂成型的煤种为年老褐煤、 烟煤、无烟煤等；粘结剂为煤 焦 油、焦油沥青、石油沥青（又称石油残渣）或水溶性粘结剂。成型煤料为-3mm（占95% 以上）的粉煤，具有类似砂土的碎散性.从热力学观点出发，粉煤成型过程是体系的熵减小的非自发过程。欲使粉煤成为具有一定强度的型煤，外力做功和粘结剂是 重要的基础条件. 粘结剂的选择关系到型煤的质量和成本， 也是型煤 产业化的制约 因素。因此，研究粉煤成型机理，关键是探讨煤

13、与粘结剂间的相互作用，即作用力 的类型、 大小及其影响因素. 搞清粉煤成型机理将为开发型煤粘结 剂、实现型煤工 业化，乃至粉料成型相关领域 （包括冶金、化工、建材、医药等 ）提供理论依据。粉 煤有粘结剂成型机理研究的文献报道甚少， 相关领域如矿粉团 球、压块等粉料成型 机理研究也不多。 G1 浸（润）湿与桥接 #F煤粒与粘结剂间的浸湿和粘合直接影响型煤质量。以煤和焦油沥青成型为例，除 煤的含水量要影响煤粒与焦油沥青的浸湿与粘合外，沥青的粘度和组成也会影响成 型过程。沥青的粘度决定型煤的冷态抗压强度；沥青中含成焦组分的多少决定型煤 的热稳定性。当沥青与低挥发分煤成型时， 成焦组分在型煤结构中形成

14、沥青焦骨 架， 使型煤具有好的热稳定性。为了使沥青类粘结剂获得最合适的粘度，前苏联学者研 究了沥青的重要性质。 研究发现， 沥青粘度发生显著变化的两个阶段， 一个是 从固 态向塑性状态的转变阶段；另一个是从液态向高流动状态的转变阶段。沥青在室温 下呈固态，只有在温度高于其软化点20C25C下，才能与煤粒混合均匀并充分浸湿。前苏联学者采用了一种特殊的料粒抛光技术，通过显微镜观察研究了煤与沥 青粘合剂的混合料.结果表明，在成型过程中沥青粘结剂只能部分地将煤粒 浸（润） 湿。进入成型机的物料内，大部分煤粒通过 “粘结剂桥 ”连接而成型。 hPS6M成型前的粘结剂应呈塑性状态并具有良好的扩展性，成型后

15、型煤内粘结剂要尽快 固化，形成能承受机械力作用的骨架结构， 以使型煤具有足够的强度。 型块强度是 颗 粒和固化粘结剂构成的类似混凝土结构的总体强度的体现若成型物料的结构强度 低于由粘结剂固化形成 66 骨架强度，则提高成型物料的粉碎细度，以增加颗粒 总 表面积，型块强度取决于物料的结构强度。 2 2 机械结合力与物理化学结合力 k对褐煤成型主要工艺条件的研究结果，认为煤粒和粘结剂之间的作用过程十分复 杂，包括润湿、 传质、结合等过程。 粘结剂与被粘结物之间的结合力， 是机械结合 力 与物理化学结合力的综合结果。对于煤这种非极性多孔物料，机械结合力起决定性 作用型煤强度是粘结剂渗入煤粒间隙中，脱

16、水、固化产生机械键合的结果粘 结 剂脱水、硬化、固结过程中，型煤随水分蒸发而收缩，颗粒间距离减小，碎散阻力 增大，型煤强度增加。 jenk2 3 最小接触角及最大粘结功 Kdy以型煤抗压强度定量表征煤与粘结剂间作用力的大小，即煤与粘结剂间的润湿程 度。理论分析认为粘结剂与煤粒间产生粘结的前提条件， 是粘结剂润湿煤粒表面。 其 润湿程度可用接触角、粘结功表示即接触角越小，粘结功越大，润湿程度越大。 利用 CD A 型协和接触角仪、 CBVD 型协和表面张力仪，分别测量了在型煤 与粘 结剂间的接触角及液态粘结剂的表面张力。随着煤表面疏水基团的 增加，煤与水 的接触角变大，煤被水润湿程度变小，型煤抗

17、压强度小，即煤与粘结剂间的作用力 小。 a6通过扫描电镜对工业型煤微观结构进行的研究，发现在煤粒表面及孔隙中均有粘 结剂水化形成的凝胶体和各种形态的结晶体。这些凝胶体和晶体将煤粒包围起来， 并相互连接形成晶体网络，从而将煤粒牢固粘结在一起成为型煤型煤中凝胶体越 多，棒状、柱状及针状晶体越发育，分布越均匀，则型煤强度越高。 =Hy笔者用同样方法观察了不同煤种与不同粘结剂的型煤微观结构，得到相同结论； 并结合各型煤的红外光谱图，定性分析比较了型煤与原煤的官能团的差异，表明在 型煤中有新官能团生成，即型煤内煤粒间有化学键力的作用。 b有粘结剂矿粉低温固结机理研究 qDk+应用表面化学观点研究有粘结剂

18、铁精矿低温固结机理，认为低温固结是粘结剂与 造块物料间粘附力和内聚力共同作用的结果。粘附力是指粘结剂与造块物料之间的 作用力；内聚力是指粘结剂或造块物料本身分子间吸引力。当有粘结剂存在时，粘 结剂对颗粒表面的润湿作用， 使物料颗粒由固 固接触变为液 固接触。因此，低 温 固结实质是固 液界面现象。粘附力的大小受物料颗粒的表面形状、粗糙度、润湿 性、粒度等因素影响。固结团块强度既与分子间作用力 （即范德华引力 ）、颗粒 表面 凹凸不平而产生的机械联接力有关，也与静电引力、化学键力有关。 ZV科研工作者从表面润湿热、表面电性及红外光谱测试入手，对粘结剂与铁矿粉表 面作用机理及生球强度的机理作了大量

19、研究。从理论上导出了生球强度界面能综合 模型；提出了含粘结剂的磁铁矿粉生球的强度取决于颗粒间的化学作用能、粘滞作 用能、毛细引力能、范德华引力能、 静电作用能和磁引力能， 主要由化学作用能、 粘 滞作用能、毛细引力能所决定的新观点，丰富和发展了生球强度理论。 lf;结束语 q粉煤成型机理研究的重点是弄清型煤内煤粒之间、煤粒与粘结剂之间作用力的类 型、作用力的大小及其影响因素； 其目的是为开发型煤粘结剂， 加快工业型煤产业 化提供理论依据。已有的研究结果表明，型煤内煤粒之间、煤粒与粘结剂之间存在着 复杂的作用力， 有机械力、 物理力、化学力及物理化学力。 此项研究定性多于定 量， 理论分析多于仪

20、器测试有待于加强仪器测试定量研究工作。谁知道一般工业型煤的质量指标都哪些？具体多少？ d;q 论坛。 .Y 特别是 Vdaf 或者 Vad 以及 Qad，net 一般都在什么范围呢？ 着急。 ? 清洁能源论坛 - 论坛讨论主要围绕清洁能源技术、洁 9请各位大侠鼎立相助。不胜感激！s工业型煤的指标目前没有全国统一的标准，是要地方推荐标准，挥发分30左右，热值 4000 大卡 /公斤左右。主要是强度和放水及不破碎的指标，不同的地方有所差 别。 Fz8o一般使用装在袋子中自由落体，然后检查破碎率的方法坚定。 型煤的强度及防水指标的测定方法与原煤的相同，好像没有国家统一制定的标准。 但是有一些地方制定

21、的标准，可作参考。工业型焦是以粉煤为原料，经配煤 I 或单种煤 J 加工压制成型，再经碳化工艺而形 成的型焦和型焦煤制品。碳化温度在 600 摄氏度左右出来的产品为型焦煤 I 半焦型 煤 J ，碳化温度在摄氏 1000 度以上出来的产品为型焦。型焦产品可替代焦炭应用 于高炉炼铁、炼钢，型焦煤 wT 可做为化肥厂理想的造气原料。利用煤泥、煤矸石和焦粉生产洁净型煤技术 o3? 清洁能源论坛 - 论坛讨论主要围绕清洁能源技术、 洁净煤技术、 计算流体力学应 用与工程仿真技术、能源与环境工程技术、热能与动力工程技术、节能技术与节能 政策、实验技术及测量技术相关主题展开，论坛定位为专业技术论坛。6Gz项

22、目简介： 6Y3U我 国绝大多数烧块煤的工业炉窑和民用炉仍在烧原煤，污染严重和能源利用效率 低，烧低硫份、低灰份块煤又造成烧煤费用太高。针对上述问题而研究成功的洁净 型煤 生产技术，是利用洗煤厂和焦化厂的剩余产品生产出污染少、 能源利用效率高、 成本低的型煤，以取代块状原煤或用煤生产的型煤，用于工业炉窑和民用炉。本新技术的主要特点如下： 配料最佳化：将不同化学成分的煤泥（或劣质煤）、煤矸石、焦粉（或高发热值碎煤）按最佳的比例混配，以尽量提高型煤的燃烧效率和减 少型煤燃烧造成的污染； 洁净添加剂效能高：可使燃烧后的二氧化硫排放量减 少6091%，烟气的林格曼黑度降低到I级以下，型煤热效率提高9.

23、7个百分点，型煤能防水，在常温下 和燃烧过程中不破碎； 添加剂费用低，每吨型煤所用添 加剂的费用仅需 2030元。 xZu?z应用范围： DzU? 清洁能源论坛 - 论坛讨论主要围绕清洁能源技术、 洁净煤技术、 计算流体力学应 用与工程仿真技术、能源与环境工程技术、热能与动力工程技术、节能技术与节能 政策、实验技术及测量技术相关主题展开，论坛定位为专业技术论坛。,u稀土型抗菌剂在生产过程中无污染，产品无毒、副作用，可以广泛用于家用电器、 通讯设备的塑料外壳、开关，服装鞋帽、卫生洁具，装修器材、涂料，医疗器械、 设施，办公文化用具等诸多领域的抗菌、杀菌，具有广阔的市场前景和发展潜力。S技术指标：

24、y本 项目采用提取和纯化柚苷的改良热水法和树脂法提取和纯化柚苷，从土杂柚果皮中的提取率是0.35%，这两种方法的回收率分别为 61%和90%，柚苷纯度分别为 83%和95%;确定柚苷二氢查 尔酮甜味剂的合成工艺，利用我所研制并或专利的 循 环加氢反应器”合成该甜味剂，提高了氢化率，缩短氢化时间1/2，降低氢压1/2，不仅提高产品的得率 和纯度，而且缩短了产品结晶析出的时间，大大降低了成本。这两项专利技术的发明和采用，使这项新产品能够实现商品化生产。6QA&lk生产条件：，建成年产100吨的生产厂，需设备投资 25万元，流动资金50万元，厂房200平方 米，电力20千瓦，用水量15吨/天，职工1

25、5人。gH效益分析：#sAGz每吨产品成本2万元，出厂价10万元，利税8万元。年产100吨，年产值1000万 元，年利税800万元。 TOC o 1-5 h z ?清洁能源论坛-论坛讨论主要围绕清洁能源技术、洁净煤技术、计算流体力学 应用与工程仿真技术、能源与环境工程技术、热能与动力工程技术、节能技术与节 能政策、实验技术及测量技术相关主题展开，论坛定位为专业技术论坛。P此主题相关图片如下：PGp我国型煤及其黏合剂开发现状我国各地忍肥生产企业先馬开发过石型煤、黏土爆球清水煤萍和抵紫爆球等劉煤技术.由于t 我国工业型煤拉术仍处于较分粒的单独研究和幵歴状杰待别是具南高强、离訪水性儀的黏合制开笈较舫

26、.因而导蕈觅* 煤质摘标生产成本高眾以大規蟆工业优推广.I宙煤黏台割是决定型爆品种及其质的关穩辅助原料，若霖牙发出枕质曜煤普先要开发出适用于朋煤的诽合钢.i 型煤M合剂就是辖粉煤諭堵在一起”就型后保证堂煤展有特定的罢状和性能的粉状态或痕态的型煤辅圖凍料*!蛭过戰+年硏究开发我牝学成井At国巳开展出有机类、无机类和复合类型煤黏台刑*【有机类主群用于民用、工业啊炉型煤和烧嬉盛.作为燃料使用.优点是毘操中囲定曦含几乎不少发熔不st:; 举响，易防水统点是热强度低鄙分配方燃径时产生二次馬敷+原料来療不广.成丰高.1!无机矣主赛用于民用、工业馆炉和化肥遗气.优点是适用柩松广*可提高瑕煤的烬鳌度+增加热定性原料耒! 广易待成本道中工艺向单等.峡点是羞煤灰井增加多部分配方宵限燃现第.不易防水.；H合类主要用于民用、工业眾炉和化肥遗丸尊众多领城优点是适用范阳广强度好质忧*成本适中”峽点是j 工艺盧杂.生产过程计量难度犬.I駅煤对1S合刑的要虑是就良性能好，使型煤具有足彝的机强度和隔惟足性，只愛採证降低忌爆的浚热同苛还| 不应的可姬I性变坏.