第四讲型煤.ppt

1、洁净煤技术,主 讲：杨宁 环境与化学工程系,一、型煤技术含义 型煤是用一定比例的黏结剂、固硫剂等添加剂，采用特定的机械加工工艺，将粉煤和低品位煤制成具有一定强度和形状的煤制品。 型煤按其用途分为民用型煤和工业型煤两类。,第四讲型煤技术,工业锅炉用型煤 蒸气机车用型煤 工业型煤 煤气发生炉用型煤 型焦用型煤 型煤 炼焦用型煤 上点火蜂窝煤 蜂窝煤 普通蜂窝煤 民用型煤 航空蜂窝煤 煤球 取暖煤球 手炉等取暖煤球,二、型煤的分类,虽然与煤粉燃烧或流化床燃烧技术相比，型煤燃烧的效率和环保性都有一定的差距，但是在民用和工业实际应用中，块煤燃烧的需求量仍然较大，如工业锅炉、窑炉等均属层燃方式，要求以块煤

2、为燃料，而机械化采煤使得块煤量越来越少，型煤技术可以充分利用粉煤资源来满足块煤的需求。,三、型煤的优势,与原煤直接燃烧或气化相比，型煤具有以下优势： 在块煤燃烧或气化领域，型煤燃烧可以提高煤炭的利用率，节约能源。 在制备过程中添加固硫剂，可以有效地控制粉尘和SO2的排放。 通过制备过程中的配料和成型可以改善热稳定性差或难燃煤（贫煤、无烟煤、煤泥等）的燃烧特性，扩大资源利用率。 该技术投资少、见效快，是很好的洁净煤技术。,利用型煤技术可以扩大资源利用率： 贫煤和无烟煤是热稳定性较差的煤，在燃烧过程中会很快崩碎成细粒，造成资源浪费和环境污染，通过成型可以改良其热稳定性。 高灰煤泥和低发热量的页岩难

3、以燃烧，通过型煤技术可以提高其燃烧特性。 褐煤和泥炭水分大、发热量低、容易风化，只有通过成型，才能改善其燃烧性能。,不同用途的型煤对粘结剂有一定的要求，型煤粘结剂应具备如下条件： 粘结能力强，流动性好，在煤粒表面易扩散、分布均匀； 能很好地润湿煤的表面，且增加粒子间的作用力； 来源广，价廉，无污染； 无机物含量低，尽量少增加型煤的灰分，固硫效果好； 使型煤具有抗湿防水性能。,四、型煤粘结剂,有机粘结剂：焦油、沥青、淀粉、腐植酸、聚乙烯醇、聚氨酯等； 无机粘结剂：粘土、膨润土、高岭土、石灰、水玻璃、石膏、水泥、氯化钠等； 工业废物粘结剂：纸浆废液、制糖废液、制革废液、酿酒废液等； 复合粘结剂：粘

4、土纸浆废液、淀粉膨润土、麦杆石灰等。,(1)无机粘合剂:如粘土、陶土、膨润土、水泥、石灰、水玻璃以及各类无机盐等。粘结性一般不如有机粘合剂,本身不能燃烧,没有发热量,增加灰分;但它的热态强度好,且多数来源广,价格低。,(2)有机粘合剂:如焦油、沥青、腐植酸、聚乙稀醇、酚醛树脂、生物质、纸浆废液、制糖废液、脂肪酸残渣、甘油渣泥等。这类粘合剂一般粘结性能较好,本身能部分或全部燃烧,有一定的发热量,但多数有机粘合剂的热性能较差,燃烧后残余灰分少。,造气型煤：目前广泛采用的是石灰碳化煤球作为化肥制气的原料。 锅炉型煤：分为集中成型和炉前成型两种，后者成型工艺简单，通常无需粘结剂，不用烘干，生产成本低。

5、 型焦及炼焦配用型煤：通常按成型时煤料状态分为冷压和热压两大类，目前钢铁公司使用的型焦生产都属于冷压工艺，多采用焦油沥青粘结剂，可以充分利用当地弱粘结和不粘结煤资源。,五、工业型煤的种类,由于型煤生产量和生产成本的原因，民用型煤大都用粘土作为粘结剂，但工业用型煤就不能用粘土作粘结剂，这样会增加型煤的灰分，降低热值。 要使工业锅炉能普遍使用型煤，节约能源，就必须抛弃原有型煤的制作模式，采用无粘结剂，不经运输的炉前成型技术，也叫自成型模式。 所谓自成型就是指利用煤本身的水分，经过挤压成型而不需要任何粘结剂的一种强度较低的型煤制作工艺。成型后的煤不经运输直接掉入煤斗，然后入炉燃烧。,六、工业型煤的特

6、点,燃料的成型特性。它是影响粉煤成型的关键内在因素，尤其是煤的塑性和弹性影响，煤的塑性越高，粉煤的成型效果就越好。泥炭、褐煤等年青煤种富含塑性很高的沥青质和腐植酸，因而其成型效果好，甚至不用粘结剂。随着煤化程度的提高，煤的塑性迅速下降，成型效果变差。 成型压力。当成型压力小于压溃力时，随着压力的增加，型煤的机械强度加大；最佳成型压力与煤种、物料水分、粒度组成，以及粘结剂种类和数量有关。,七、影响粉煤型煤的主要因素,物料的水分。 1、适量水分存在可疑起到润滑剂的作用，降低成型系统的内摩擦力，提高型煤的机械强度。若水分过多，粒子表面的水层变厚，降低成型的机械强度 2、如果采用亲水性的粘结剂成型，适

7、量水分可以起到预先润湿颗粒表面，从而利于颗粒间的粘结。如果水分过多，会使粘结剂的粘结效果变差，较适宜的成型水分一般在10%15%。 3、如果采用疏水性的粘结剂成型，水分会降低粘结剂的粘结效果，此时水分要控制在4%以下。,物料的粒度及粒度组成。较小的物料粒度有利于粉煤成型；采用粘结剂成型时，最佳粒度组成应该是使物料的总比表面积最小和粒子间总空隙最小。以减少粘结剂的用量，降低型煤成本。 粘结剂用量。粘结剂用量不仅是型煤强度的关键，也是影响型煤成本的重要因素。一般需要通过试验决定。,八 型煤技术及工艺,生物质型煤技术 生物质型煤是指把高挥发分、低灰、低硫、低燃点的生物质原料按一定比例与低挥发分、低灰

8、、低硫、高燃点、高热值的无烟煤或烟煤煤粉混合,通过一定工艺制备成的型煤。它结合了生物质和煤的特点,发挥了型煤的优势,并具有环保和经济性。,生物质型煤制备工艺主要由烘干、粉碎、混合、高压成型等单元组成, 生物质型煤生产工艺流程见图 1。其生产过程如下: 将原煤和准备掺入的生物质分别进行烘干, 将干燥后的煤进行破碎, 生物质也需碾碎, 磨成微细粉末; 将两者进行充分混合, 此时可根据原煤和生物质的特性, 视情况加入某些适量粘结剂和脱硫剂; 将上述混合物一同送入成型机, 在高压下制成生物质型煤产品。,图1生物质型煤生产工艺图,气化型煤工艺流程,原料煤由落煤斗经皮带传送机送入粉碎机，粉碎至一定粒度后落

9、入双轴搅拌机，在搅拌机内按工艺要求加入一定比例的腐植酸盐、膨润土及当地洗精煤，经过双轴搅拌机再次搅拌均匀后转入制球。由落煤斗经皮带机送入煤球成型机制成煤球后，经筛子分离碎煤，由皮带运送机送至烘干工序。煤球在烘干机的炉排上由链条牵引在烘干室内利用热风炉产生的高温烟气将煤球烘干，落入烘干炉底煤斗的煤球由排渣电瓶车分批送至造气岗位型煤专用气化。,型焦及配型煤炼焦 工业型焦是以粉煤为原料,经配煤(或单种煤)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左右时生产产品为型焦煤(半焦型煤),碳化温度在1000以上生产出的产品为型焦。型焦产品可替代焦炭应用于高炉炼铁、炼钢,型焦煤可作为化肥厂理想的造气原料。,从粉碎后的配合煤皮带上截取部分已经粉碎的配合煤,利用传送带输送至专用的煤槽中,焦油渣直接通过运渣车运往型煤工