型煤怎么用
1.型煤的主要应用
用机械方法将末煤或粉煤加压成型,具有一定形状或粒度的煤制成品。常见的有煤砖、蜂窝煤和煤球等。型煤能提高燃烧效率、减少环境污染、扩大瘦煤、气煤、长焰煤和褐煤等高挥发分弱粘结性煤的应用范围,合理利用煤资源。 ①化工用的型煤,一般为35~50mm的煤球,可用小于3mm的无烟煤或焦油产率大于10%的粉状褐煤成型。主要用于化肥造气,生产半焦、液体或气体燃料和生产甲醇、醋酸等化工产品。②作蒸汽机车燃料型煤,有卵形和滴水型等几种形状。中国研制的机车型煤,可节煤8%以上。发展动力型煤需要解决燃烧过程中利用温控掌握热变形特性,利用配料技术改善煤质,以及提高型煤煤灰熔点等技术关键问题。譬如对于硫分高的煤,要利用催化逆平衡提高硫的转化率,以减少污染。③型焦,是将弱粘结性粉煤成型后,在连续炼焦炉内焦化,或利用高速热解析出胶质体的方法实现热压成焦。发展型焦可以扩大炼焦原料,提高焦炉效率。中国都用粘结剂低压成型来生产工业型煤。粘结剂多为石灰、石油沥青、焦油沥青或纸浆废液。用量视煤的可团性而定,一般为5~10%。
型煤 除普通煤球和蜂窝煤外,近年开始研制取暖用易燃煤球和家庭炊事用的上点火蜂窝煤。这种型煤的结构和原料配方比较复杂。一般由点火层、引火层和煤本体三部分组成。各层原料的配方不同。①点火层多用氧化剂或石蜡与炭素、半焦粉等易燃物质掺加粘结剂混配。②过渡层的燃点略高于点火层,起引火作用,所以要求原料煤发热量大于6000kcal/kg,并具有合适的粒度。③煤本体可因地制宜采用无烟煤、烟煤、褐煤、泥炭或浮选尾煤等。用烟煤做的型煤燃烧时因挥发分和由热解产生的游离碳未能充分燃烧而发烟,故须将配料的挥发分控制在20~25%的范围内,并添加适量焦末和石灰。使煤本体内部具有良好的微孔结构,为可燃气体的均匀析出创造条件;还要改进炉具,保证供氧充分,实现完全燃烧和消烟。以无烟煤为主体的蜂窝煤,应适量加入挥发分高的烟煤,以增强火焰的温度、高度和上火速度。如配料适当,上点火蜂窝煤燃烧后的气体一般能符合环境保护要求,但成本略高。
2.如何制作型煤
粉煤通过粒度粘合,经机械压制成不同形状的块煤,称为型煤。
在型煤制作的过程中,粉煤加入粘结剂经机械压制成型的过程看似简单,其实包含着几大学科的内容。型煤既能充分利用煤资源,为应用企业节能降耗,但在实际应用中却有很多不尽人意的地方,这就是型煤的特性。
型煤的要素之一就是煤。因此,我们要生产适合不同燃烧用途的型煤,就必须了解煤化学,它直接关系到型煤产品的质量。
煤的工艺用途很广,而不同的工艺用途对煤质的要求则不同。如炼焦用煤必须是具有粘结性;气化用煤(包括造气型煤)则要求煤的化学反应性良好,热稳定性要好;动力用煤(含锅炉型煤)除了活化性要好,还应有较高的发热量等等。
因此,确定其工艺用途,制作适合自己用途的型煤,首先要对煤进行工艺分析及测定。除了要做水份(W)、灰分(A)、挥发份(V)、固定碳(CGD)四项工业分析外,型煤的制作还要测定煤的灰熔点ST(T2),因为它直接影响到将来的燃烧工艺。
关于煤灰熔融性(灰熔点)要注意的有两点:第一,煤灰组成与熔点的关系。一般认为氧化铁、氧化钙、氧化镁和钾、钠的氧化物的含量增多会导致熔点的降低,因此有的把这些物质统称为易熔氧化物或者叫做碱性组分含量百分数(BC),但是某些组分的含量超过一定之后就会达到“饱和”,如在石灰碳化球中,当加入CaO量达到一定数量后,灰中CaO 占主导地位,反而会使煤灰熔点升高。
就一般而言可以认为煤灰熔点受易熔成分较大,在灰熔点的测定方面,还要注意试验的气氛条件及温度特征的描述。第二,煤灰的结渣性。
煤灰在气化炉中的结渣倾向与煤中灰的熔融性有关,但在生产实践中表明,灰熔点并不能完全反映煤在气化炉内结渣情况。因此,国内有专门的“结渣性测定方式”,其要点是按不同的气化强度,计算出相应的鼓风量,在这样的鼓风强度下经专门的测定设备将煤烧成灰,考察各强度下燃烬灰渣的结渣情况,然后作曲线图来区分该煤是否容易结渣,这一指标在实践中更能确切反应煤在气化燃烧中的结渣倾向。
影响到型煤质量应用的因素还有很多。如煤中的挥发份与水分。
众所周知,煤的水分是由外表的吸附游离水与存在煤矿物中的结晶水组成,在燃烧过程中,过高的挥发份与结晶水的急剧析出,则将导致破坏型煤的热稳定性与热强度,造成型煤在炉中的塌陷与粉化。 因为型煤是用粉煤制作的,因此在制作过程中,需添加粘结剂与其它添加剂,以保证型煤的冷强度与热稳定性、热强度与活化性。
而能使煤粒之间互相粘联的介质必定对煤粒表面有一定的浸润性。型煤粘结剂要对煤粒产生粘合力作用,首先必须将煤粒进行很好的湿润,让粘质分子和煤分子真正接触,并为机械结合和物理化学结合创造条件,这就涉及到热力学问题和表面化学问题,涉及到热力学的有原煤的烘干与型煤产品的后期脱水。
表面化学原理认为:表面张力小的物质能良好地湿润表面张力大的物质,所以我们可以在型煤粘结剂中加入适量表面活性剂以降低型煤粘结剂的表面张力,以提高对煤粒的湿润能力,为更好地形成机械结合和物理化学结合创造条件,对于那些疏水性粘结剂(表面张力大),可采取把煤粒干燥,使煤粒的表面张力增大,使其两者更好地接触,根据传质理论,温度及外界压力能促使粘结分子的移动、扩散与渗透,因此,我们在选择粘结剂制作时,要考虑到温度问题。粘结剂与被结合物之间的结合力是机械压力和物理化学结合的综合结果,它们对总粘结度的贡献与被粘材料表面状态有关。
对煤粒这种非极性多孔材料机械结合力起决定作用,因此,型煤机械的工艺配置、性能,对型煤的良好制作也是不可忽视的。而合理的工艺,完整的设备配置更能有效地把煤与粘结剂的结合充分地发挥到最好,从而制作出符合不同用途的合格型煤。
下面是制作型煤常出现的几个问题。 1、型煤的冷强度低 型煤的冷强度低是由以下几方面造成的。
①原料煤中的水份过高,导致粘结剂无法按量加入,一般型煤在成型过程中物料的含水量(原煤水份5—6%,加入粘结剂含水量4—7%)在11—13%之间最好;②粘结剂的粘结力不够;③机械配置与压力不好,造成无法将煤与粘结剂的结合力正常发挥。 2、型煤的热强度不好与结渣性 型煤的热强度与煤的岩相灰分及组成有关。
它要求煤的灰份不要高,但对灰熔点则不能太低,这就是我们在做型煤时所选择原料煤中的灰份要低,以便在型煤制作过程中,为了提高型煤的热强度而需添加一定量的澎润土或高岭土以提高灰熔点,起到在一定温度下型煤不被熔化的骨架作用。型煤的结渣性与原料煤中的灰分组成跟灰中的易熔成份总量有很大关系,型煤在炉中的结渣倾向除了与操作条件、煤的熔点有关外,还与煤中的灰分含量有较大关系。
型煤中矿物含量及组成,型煤的煤灰熔融温度与粘度是型煤结渣性的主要影响因素,而粘结剂的加入势必会改变这四个因素,从而影响型煤的结渣性。因此,粘结剂的性质对型煤的结渣性亦有关系。
3、型煤的热稳定性不好 型煤的热稳定性是指煤在高温燃烧和气化过程中保持原来块状而不碎裂成小块性质。造成煤热稳定性不好的因素有。
3.型煤主要销售在什么地方
型煤是以粉煤为主要原料,按具体用途所要求的配比,机械强度,和形状大小经机械加工压制成型的,具有一定强度和尺寸及形状各异的煤成品。
中国的能源消费现状决定了中国当前能源政策调整的重点在于对煤炭的清洁化、高效化使用。作为洁净煤生产技术的一种,型煤生产具有操作简单、技术成熟、成本低廉、节能增效明显、废气排放量减少等优点,值得我们大力发展。
常见的有煤球、煤砖、煤棒、蜂窝煤等。型煤分工业用和民用两大类。
工业型煤有化工用型煤,用于化肥造气、蒸汽机车用型煤、冶金用型煤(又称为型焦)。民用型煤,又称为生活用煤,用于炊事和取暖,以蜂窝煤为主。
型煤生产工艺有无黏结剂成型、有黏结剂成型、热压成型三种。成型机械有冲压式成型机、对辊成型机、螺旋挤压机和蜂窝煤机等多种。
型煤包括很多的种类,型煤可以把煤粉,煤面,煤泥,分别压成球形或者其他形状。也可以把煤粉和煤泥混合压成球形和其他形状。
用于锅炉的燃烧和造气。应用:用机械方法将末煤或粉煤加压成型,具有一定形状或粒度的煤制成品。
常见的有煤砖、蜂窝煤和煤球等。型煤能提高燃烧效率、减少环境污染、扩大瘦煤、气煤、长焰煤和褐煤等高挥发分弱粘结性煤的应用范围,合理利用煤资源。
工业型煤 ①化工用的型煤,一般为35~50mm的煤球,可用小于3mm的无烟煤或焦油产率大于10%的粉状褐煤成型。主要用于化肥造气,生产半焦、液体或气体燃料和生产甲醇、醋酸等化工产品。
②作蒸汽机车燃料型煤,有卵形和滴水型等几种形状。中国研制的机车型煤,可节煤8%以上。
发展动力型煤需要解决燃烧过程中利用温控掌握热变形特性,利用配料技术改善煤质,以及提高型煤煤灰熔点等技术关键问题。譬如对于硫分高的煤,要利用催化逆平衡提高硫的转化率,以减少污染。
③型焦,是将弱粘结性粉煤成型后,在连续炼焦炉内焦化,或利用高速热解析出胶质体的方法实现热压成焦。发展型焦可以扩大炼焦原料,提高焦炉效率。
中国都用粘结剂低压成型来生产工业型煤。粘结剂多为石灰、石油沥青、焦油沥青或纸浆废液。
用量视煤的可团性而定,一般为5~10%。民用型煤 除普通煤球和蜂窝煤外,近年开始研制取暖用易燃煤球和家庭炊事用的上点火蜂窝煤。
这种型煤的结构和原料配方比较复杂。一般由点火层、引火层和煤本体三部分组成。
各层原料的配方不同。①点火层多用氧化剂或石蜡与炭素、半焦粉等易燃物质掺加粘结剂混配。
②过渡层的燃点略高于点火层,起引火作用,所以要求原料煤发热量大于6000kcal/kg,并具有合适的粒度。③煤本体可因地制宜采用无烟煤、烟煤、褐煤、泥炭或浮选尾煤等。
用烟煤做的型煤燃烧时因挥发分和由热解产生的游离碳未能充分燃烧而发烟,故须将配料的挥发分控制在20~25%的范围内,并添加适量焦末和石灰。使煤本体内部具有良好的微孔结构,为可燃气体的均匀析出创造条件;还要改进炉具,保证供氧充分,实现完全燃烧和消烟。
以无烟煤为主体的蜂窝煤,应适量加入挥发分高的烟煤,以增强火焰的温度、高度和上火速度。如配料适当,上点火蜂窝煤燃烧后的气体一般能符合环境保护要求,但成本略高。
优点:(1)提高燃烧效率,减少能源浪费 作为中国民用型煤主体的蜂窝煤,配以先进炉具,热效率比烧散煤高1倍。在各种洁净煤技术中,工业型煤的能量转化率最高,达97.5%,远远大于其它技术。
锅炉型煤产品粒度较大,可以保证燃烧时所需的空隙,燃烧效率较高,同时露煤量较少,与燃烧原煤相比,节煤15%~20%。(2)减少环境污染 锅炉燃用型煤可以大量减少大气污染。
与燃烧原煤相比,SO2排放量降低40%~60%左右,NO2排放量降低40%左右,烟尘排放减少约60%,强致癌物(Bap)减少50%以上,具有明显的环保效果。型煤在加工过程中加入固硫剂、粘合剂,可以使SO2的排放量减少40%~50%,同时也可以减少固体粉尘的排放量。
此外,型煤可使用工业废料和农业废料作粘合剂,变废为宝,减少了三废排放。(3)改变单一煤种的性能缺陷 型煤的加工制造过程中,通过使用添加剂,将不同性能的煤种加以组合掺配,使粘结性指数、着火点、灰分、灰熔点、硫分、固定碳、挥发分以及发热量等指标得到改善,增加了煤的反应活性、易燃性、热稳定性,提高灰熔点,生产出各项指标满足客户要求的优质产品。
比如,通过配煤可将非炼焦煤制成型焦,作为冶金焦的替代品;将烟煤制成无烟化型煤,替代造气无烟块煤,从而扩大煤炭的利用途径。(4)减少块煤需求 中国工业锅炉、窑炉中的有相当部分属于层燃式,需要燃用块煤;中国化肥工业合成气以及燃料气的生产都需要块煤。
发展工业型煤可以缓解块煤数量少供不应求的局面,同时为细粒煤的合理、有效利用开辟了技术途径。