專利名稱：一種配煤與助劑聯(lián)合調(diào)控煤灰熔融溫度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種調(diào)節(jié)煤灰熔融溫度的方法，特別是一種配煤與助劑聯(lián)合調(diào)節(jié)煤灰熔融溫度的方法。
背景技術(shù)：
我國煤炭資源豐富，不同煤種與煤層的煤灰成分組成存在很大差異，致使不同煤的灰熔融性不同。煤灰的熔融性溫度是煤灰在高溫下達(dá)到熔融狀態(tài)時(shí)所需要的溫度，煤灰的熔融特性是動(dòng)力用煤和氣化用煤的一項(xiàng)重要指標(biāo)，煤在鍋爐內(nèi)燃燒時(shí)，生成大量灰渣?；以诟邷叵驴赡苋刍⑶艺掣皆阱仩t受熱面上，造成結(jié)渣。結(jié)渣不僅影響鍋爐的受熱，消耗熱量，造成熱量損失；而且還破壞水循環(huán)，有時(shí)甚至還能將煙道部分堵塞，阻礙通風(fēng)，增加引風(fēng)機(jī)的負(fù)荷，從而降低了鍋爐的處理量。影響鍋爐正常運(yùn)行。此外，煤灰的熔融溫度對(duì)鍋爐的排渣方式也有決定性的影響。對(duì)于干式排渣爐，通常需要用具有較高灰熔融性溫度的煤，以防止?fàn)t內(nèi)結(jié)渣。而液態(tài)排渣爐，則要求燃用具有較低灰熔融性溫度的煤，以保證灰渣能以熔融狀排出。研究煤灰成分對(duì)灰熔融性的影響規(guī)律對(duì)鍋爐、氣化爐的設(shè)計(jì)、選型以及煤炭的氣化、液化、燃燒具有重要的指導(dǎo)意義?，F(xiàn)有調(diào)控煤灰熔融溫度的方法主要是煤炭調(diào)配或添加助熔劑的方法。煤炭調(diào)配由于受到煤場(chǎng)現(xiàn)有煤種的限制，調(diào)配出的混煤不一定完全達(dá)到理想的灰熔融溫度，且由于許多配煤的過程還要考慮混煤硫的含量，因此單一的調(diào)節(jié)方法很難達(dá)到理想效果。單一的添加助熔劑，不但會(huì)造成發(fā)熱量下降，也會(huì)使灰分升高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種既能調(diào)控煤灰的熔融溫度，又能兼顧混煤的硫分含量參數(shù)的配煤與助劑聯(lián)合調(diào)節(jié)煤灰熔融溫度的方法。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的具體技術(shù)方案如下
(1)對(duì)無法直接利用的煤炭進(jìn)行灰熔融點(diǎn)和硫分測(cè)定；
(2)對(duì)煤炭進(jìn)行初步調(diào)控和再次調(diào)控；
(3)所述的初步調(diào)控采用配煤方法調(diào)節(jié)煤灰的熔融溫度采用不同灰熔點(diǎn)的兩種或兩種以上煤進(jìn)行按不同質(zhì)量比進(jìn)行混配。檢測(cè)所配煤的硫分含量和流動(dòng)溫度；根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，在保證硫分St〈l%條件下，選取流動(dòng)溫度最低時(shí)的配煤比，得到一個(gè)經(jīng)過粗調(diào)的灰熔點(diǎn)和硫分兼顧的配煤比；
(4)所述的再次調(diào)控采用加入助劑方法調(diào)節(jié)煤灰的熔融溫度在調(diào)節(jié)煤灰熔融溫度時(shí)，以酸性氧化物含量(SiOJP Al2O3)與堿性氧化物含量(Fe203、Mg0和CaO)為調(diào)控助劑，通過添加助劑，改變(Al203+Si02) /(CaO+MgO+FeA)的質(zhì)量比值，調(diào)節(jié)煤灰流動(dòng)溫度；(Al203+Si02)/(Ca0+Mg0+Fe203)的質(zhì)量比值與煤灰的流動(dòng)溫度FT的關(guān)系如下
(A)O. 5〈(A1203+Si02) /(Ca0+Mg0+Fe203)〈3. 5 時(shí)，F(xiàn)T〈1300°C ；
(B)3. 5〈(A1203+Si02) /(Ca0+Mg0+Fe203)〈5. 5 時(shí)，1300°C <FT<1400°C ；(C)5·5〈 (Al203+Si02)/(Ca0+Mg0+Fe203)〈10 時(shí)，140(TC <FT〈150(TC ;
(D)10< (Al203+Si02) /(Ca0+Mg0+Fe203)時(shí)，150(TC〈FT?；蛘哒{(diào)控方法采用的助劑為石英砂、高嶺土原材料；或者調(diào)控方法采用的助劑為純度高的碳酸鈉、氧化鈣高效助劑；或者調(diào)控方法采用的助劑使用混合助劑。有益效果由于采用了上述方案，該方法在調(diào)節(jié)煤灰熔融溫度的條件下，既能保證混煤的硫含量，同時(shí)又可避免大量加入助熔劑，造成發(fā)熱量降低、灰含量顯著上升的現(xiàn)象。采用兩段調(diào)節(jié)方法，一段采用配煤粗調(diào)，可以兼顧混煤的硫分含量，擴(kuò)大高硫煤的應(yīng)用。二段添加助劑調(diào)節(jié)，只需添加少量助劑改變(Al203+Si02)/(Ca0+Mg0+Fe203)的質(zhì)量比值來調(diào)節(jié)煤灰熔融溫度，此法不但降低了助劑的添加量，減小了助劑對(duì)煤炭的發(fā)熱量、灰分的不利影響，同時(shí)改善了煤炭的灰熔點(diǎn)，降低了煤炭利用中的硫排放。


圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 :將兩種或兩種以上煤灰熔融溫度需要調(diào)配的煤種進(jìn)行抽樣，標(biāo)準(zhǔn)灰化，測(cè)定其灰成分和灰熔點(diǎn)，同時(shí)測(cè)定含硫量。配煤過程中，在保證s〈l%的前提下，逐漸改變不同煤種的配比，調(diào)節(jié)混煤的灰熔融點(diǎn)。幾種不同灰熔點(diǎn)的煤進(jìn)行混配時(shí)，它們之間的配比按質(zhì)量比配比，配比是隨機(jī)的，兩種煤可按1:9、2:8、3:7、4:6比例逐漸改變，然后以檢測(cè)的結(jié)果為準(zhǔn)。當(dāng)通過配煤無法使灰熔點(diǎn)達(dá)到設(shè)計(jì)溫度時(shí)，通過添加助劑，改變(Al203+Si02)/(Ca0+Mg0+Fe203)的質(zhì)量比值，調(diào)節(jié)煤灰流動(dòng)溫度。(Al203+Si02) / (Ca0+Mg0+Fe203)的質(zhì)量比值與煤灰的流動(dòng)溫度 FT的關(guān)系如下；
(1)O. 5〈 (A1203+Si02) /(Ca0+Mg0+Fe203)彡 3· 5 時(shí)，F(xiàn)T<1300°C ；
(2)3. 5〈 (A1203+Si02) /(Ca0+Mg0+Fe203)彡 5· 5 時(shí)，1300°C <FT<1400°C ；
(3)5. 5< (Al203+Si02) /(Ca0+Mg0+Fe203) < 10 時(shí)，1400°C <FT〈1500°C ;
(4)10< (Al203+Si02) /(Ca0+Mg0+Fe203)時(shí)，150(TC〈FT。所述的流動(dòng)溫度用英文縮寫FT表示。以酸性氧化物(Si02、Al2O3和TiO2)與堿性氧化物(Fe203、MgOjP CaO)為調(diào)節(jié)劑，改變(Al203+Si02) / (Ca0+Mg0+Fe203)的質(zhì)量比值。(I)若混煤的灰熔融溫度低于規(guī)定值，則向混煤中分別加入Si02、Al2O3或天然的石英砂、鋁土礦，直到混煤灰熔融溫度達(dá)到規(guī)定值。測(cè)定加入調(diào)節(jié)劑后混煤的發(fā)熱量、灰分，從經(jīng)濟(jì)效益和煤質(zhì)指標(biāo)分析確定最終所采用的最佳增熔劑。(2)若混煤的灰熔融溫度高于規(guī)定值，則向混煤中分別加入鐵系助熔劑、鎂系助熔劑、鈉系助熔劑、鈣系助熔劑，直到混煤灰熔融溫度達(dá)到規(guī)定值。測(cè)定加入助熔劑后混煤的發(fā)熱量、灰分，從經(jīng)濟(jì)效益和煤質(zhì)指標(biāo)分析確定最終所采用的最佳助熔劑。具體實(shí)施方法如下
煤樣A煤灰熔點(diǎn)(FT)大于1500 V，硫分O. 48% ;煤樣B煤灰熔點(diǎn)(FT) 1260 V，硫分1.5%ο為了降低煤樣A的灰熔點(diǎn)，降低煤樣B的硫分,將煤樣A、B混合調(diào)配，以便擴(kuò)大煤樣A、B的利用范圍。
在保證St〈l%條件下，盡可能的多的利用高硫煤B。將煤樣混配，A:B=3:4(St=0. 9%)，此時(shí)，混煤灰熔點(diǎn) FT=1430 °C。此時(shí)(Al203+Si02) /(Ca0+Mg0+Fe203) =6.3。為使混煤灰熔點(diǎn)下降到1350°C以下，向混煤中加入助熔劑，當(dāng)向煤灰中加入3%的MgO,此時(shí)(Al203+Si02)/ (Ca0+Mg0+Fe203) =5.1煤灰的流動(dòng)溫度溫度(FT)下降到1400°C。當(dāng)持續(xù)加入MgO到11%時(shí)，流動(dòng)溫度下降到1347°C，達(dá)到要求。因此，對(duì)于高灰熔點(diǎn)的煤樣A和高硫的煤樣B,可將兩者按3:4混合，再添加適量的鎂系助熔劑，就可達(dá)到煤樣A和B的優(yōu)化利用。這比單純的添加助熔劑的效果要好，同時(shí)解決了高硫煤B的利用問題。`
權(quán)利要求
1.一種配煤與助劑聯(lián)合調(diào)控煤灰熔融溫度的方法，其特征是 (1)對(duì)無法直接利用的煤炭進(jìn)行灰熔融點(diǎn)和硫分測(cè)定； (2)對(duì)煤炭進(jìn)行初步調(diào)控和再次調(diào)控； (3)所述的初步調(diào)控采用配煤方法調(diào)節(jié)煤灰的流動(dòng)溫度采用不同灰熔點(diǎn)的兩種或兩種以上煤進(jìn)行按不同質(zhì)量比例進(jìn)行混配；檢測(cè)所配煤的硫分含量和流動(dòng)溫度；根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，在保證硫分St〈l%條件下，選取流動(dòng)溫度最低時(shí)的配煤比，得到一個(gè)經(jīng)過粗調(diào)的灰熔點(diǎn)和硫分兼顧的配煤比； (4)所述的再次調(diào)控采用加入助劑方法調(diào)節(jié)煤灰的流動(dòng)溫度在調(diào)節(jié)煤灰流動(dòng)溫度時(shí)，以酸性氧化物含量(SiOJP Al2O3)與堿性氧化物含量(Fe203、Mg0和CaO)為調(diào)控助劑，通過添加助劑，改變(Al203+Si02) /(CaO+MgO+FeA)的質(zhì)量比值，調(diào)節(jié)煤灰流動(dòng)溫度；(Al203+Si02)/(Ca0+Mg0+Fe203)的質(zhì)量比值與煤灰的流動(dòng)溫度的關(guān)系如下(A)O. 5〈 (A1203+Si02) /(Ca0+Mg0+Fe203)彡 3· 5 時(shí)，F(xiàn)T<1300°C ；(B)3. 5〈 (A1203+Si02) /(Ca0+Mg0+Fe203)彡 5· 5 時(shí)，1300°C <FT<1400°C ；(C)5·5〈 (Al203+Si02) /(Ca0+Mg0+Fe203) ( 10 時(shí)，140(TC <FT<1500°C ；(D)10< (Al203+Si02) /(Ca0+Mg0+Fe203)時(shí)，150(TC〈FT。
2.如權(quán)利要求1所述的一種配煤與助劑聯(lián)合調(diào)節(jié)煤灰流動(dòng)溫度的方法，其特征在于或者調(diào)控方法采用的助劑為石英砂、高嶺土原材料；或者調(diào)控方法采用的助劑為純度高的碳酸鈉、氧化鈣高效助劑；或者調(diào)控方法采用的助劑使用混合助劑。
全文摘要
一種配煤與助劑聯(lián)合調(diào)控煤灰熔融溫度的方法，屬于調(diào)節(jié)煤灰熔融溫度的方法。將兩種或兩種以上具有不同灰熔融溫度的煤炭按不同質(zhì)量比均勻混合，初步調(diào)節(jié)煤灰的熔融溫度；再選擇適當(dāng)?shù)闹鷦┘尤氲交烀褐?，通過改變(Al2O3+SiO2)/(CaO+MgO+Fe2O3)的質(zhì)量比值，來調(diào)節(jié)煤灰的流動(dòng)溫度。利用不同灰熔點(diǎn)的煤炭摻配和助劑的聯(lián)合調(diào)控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)提高或降低煤灰的流動(dòng)溫度。首先通過不同煤炭的調(diào)配來調(diào)節(jié)硫含量和初步調(diào)節(jié)煤灰的流動(dòng)溫度，再用少量助劑調(diào)節(jié)煤灰的流動(dòng)溫度(FT)達(dá)到設(shè)計(jì)溫度。添加助劑按下列標(biāo)準(zhǔn)(1)0.5<(Al2O3+SiO2)/(CaO+MgO+Fe2O3)≤3.5時(shí)，F(xiàn)T<1300℃;(2)3.5<(Al2O3+SiO2)/(CaO+MgO+Fe2O3)≤5.5時(shí)，1300<FT<1400;(3)5.5<(Al2O3+SiO2)/(CaO+MgO+Fe2O3)≤10時(shí)，1400<FT<1500℃;(4)10<(Al2O3+SiO2)/(CaO+MgO+Fe2O3)時(shí)，1500<FT。此種方法可以調(diào)控煤灰的熔融溫度的同時(shí)兼顧混煤的硫分含量，較好地優(yōu)化和擴(kuò)大煤炭的利用市場(chǎng)。
文檔編號(hào)C10L10/04GK103060054SQ20131003015
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2013年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月28日
發(fā)明者陶秀祥, 袁寶泉, 蔣松 申請(qǐng)人:中國礦業(yè)大學(xué)