改性煤及其制造方法技术

本发明专利技术实施例提供了一种改性煤及其制造方法。所述改性煤包括多个改性煤颗粒，所述改性煤颗粒包括复合添加剂和煤粉，所述复合添加剂包括钙基添加剂和钠基添加剂，所述钙基添加剂包括无机钙化合物、有机钙化合物或者其组合，所述钠基添加剂包括小苏打粉(NaHCO3)、苏打灰(Na2CO3)和烧碱(NaOH)中的至少一种。通过综合利用钙基添加剂和钠基添加剂，有效地减少了污染物的排放。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化工、能源和环境保护领域，尤其涉及一种。
技术介绍
中国是世界上以煤为主要能源的国家，自1980年以来，煤炭在中国一次能源构成中所占比例一直在70%以上。2013年全国煤炭产量完成37亿吨左右，其中大部分(约80%)用于锅炉直接燃烧。随着经济的持续发展，全国煤炭需求将继续保持增长趋势。根据中国的资源构成和经济基础，可以预见，在未来50年里，中国一次能源消耗以煤为主的格局难以改变。根据统计，在中国大气中90%以上的放量，67%以上的NOx排放量，71%以上的CO排放量，70%以上的烟尘排放量，人为因素造成的70%以上的汞排放量都来自煤炭的直接燃烧。作为煤炭消耗的最大用户，各种燃煤锅炉(尤其是各种规模的电站锅炉和工业锅炉)在燃煤的过程中排放了大量有害气体和烟尘，严重污染环境，造成的经济损失每年达数百亿元。因此，发展煤清洁燃烧，削减和控制燃煤大气污染物的排放，是中国经济持续稳定发展，能源安全和环境保护的重大课题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种。利用所述改性煤，能有效的去除在燃烧时所产生的有害气体。本专利技术实施例提供一种改性煤，包括多个改性煤颗粒，所述改性煤颗粒包括复合添加剂和煤粉，所述复合添加剂包括钙基添加剂和钠基添加剂，所述钙基添加剂包括无机钙化合物、有机钙化合物或者其组合，所述钠基添加剂包括小苏打粉(NaHCO3)、苏打灰(Na2CO3)和烧碱(NaOH)中的至少一种。可选地，所述复合添加剂在所述改性煤中的质量百分比不超过50%。可选地，在温度为1000?1600°C的环境中，所述钠基添加剂被融化或汽化后在所述钙基添加剂的表面形成液膜，或者在温度为100?1600°C的环境中，所述钙基添加剂的表面结构在所述钠基添加剂的作用下被改变。可选地，所述无机钙化合物包括石灰石粉(CaCO3)、消石灰粉(Ca(OH)2)、石灰(CaO)和白云石(CaCO3MgCO3)中的至少一种。可选地，所述有机钙化合物包括丙酸钙和醋酸钙镁中的至少一种。可选地，所述复合添加剂中所述钙基添加剂和所述钠基添加剂的比例根据所述煤粉在燃烧过后产生的灰渣的熔点和粘度调整。可选地，所述复合添加剂中Na与Ca的化学计量比的取值范围是O至3。可选地，所述复合添加剂中包括Ca、Na、S和Cl成分，总化学计量比的取值范围是I至5，所述总化学计量比的定义为(Ca+Na/2)/(S+Cl/2)。可选地，所述复合添加剂还包括氨基添加剂、卤素添加剂、硅铝基添加剂、金属氧化物添加剂、生物质燃料、强氧化剂或其任意组合。可选地，所述氨基添加剂的摩尔量与所述煤粉单独燃烧后生成的NOx的摩尔量的比值范围是I至3。可选地，所述氨基添加剂包括尿素、氨水和硫化氨中的至少一种。可选地，所述卤素添加剂的质量与所述煤粉单独燃烧后生成的汞和微量重金属的质量的比值小于10000。可选地，所述卤素添加剂包括溴化钙、溴化钠、氯化钙和氯化钠中的至少一种。可选地，所述硅铝基添加剂在所述复合添加剂中的质量百分比的取值范围是O至10%。可选地，所述硅铝基添加剂包括高岭土、粘土和膨润土中的至少一种。可选地，所述金属氧化物添加剂在所述复合添加剂中的质量百分比的取值范围是O 至 10%。 可选地，所述金属氧化物添加剂包括氧化镁、氧化铁、氧化锌、氧化铜和氧化钡中的至少一种。可选地，所述改性煤颗粒的尺寸的取值范围是O至10mm。可选地，所述改性煤颗粒的尺寸的取值范围是O至0.1mm。可选地，所述改性煤用于循环流化床锅，且超过80%的改性煤颗粒的尺寸的取值范围是0.2mm至0.8臟。可选地，所述改性煤用于煤粉炉，且超过75%的改性煤颗粒的尺寸小于200目，且尺寸小于50目的改性煤颗粒的比例小于0.3%。本专利技术实施例进一步提供一种如上任意一项改性煤的制造方法，包括:提供所述复合添加剂提供所述一种或多种煤粉；将所述复合添加剂和所述煤粉进行混合；将所述复合添加剂和所述煤粉的混合物压制成混合煤；以及 粉碎所述混合煤，制成颗粒状的改性煤。本专利技术实施例所提供的改性煤具有以下有益效果:1、通过钙基添加剂和钠基添加剂的混合使用，避免了在单纯使用钙基添加剂时容易产生烧结现象而导致添加剂活性降低的问题；同时钠基添加剂在高温下通过改造钙基添加剂的表面型态，增大钙基添加剂有效面积，增强钙基添加剂的活性，能有效的脱除煤炭中的S02、SO3，避免了对大气的污染，也避免了由于硫氧化物导致燃烧炉的高温和低温腐蚀的问题；2、通过钙基添加剂和钠基添加剂的混合使用，避免了在单纯使用钙基添加剂时容易导致燃烧所产生的煤灰结渣而导致燃烧炉不容易冲洗的问题；3、通过钙基添加剂和钠基添加剂的混合使用，使得添加剂的活性大大增强，减少了添加剂的使用量，抑制了 NOx的产生；4、通过钙基添加剂和钠基添加剂的混合使用，可以有效调节燃煤产生飞灰的比电阻特性，克服单独使用钙基添加剂时飞灰比电阻可能增大过高，单独使用钠基添加剂时飞灰比电阻降低太大的问题，从而能有效优化静电除尘效率，降低颗粒污染物排放；5、通过使用氨基添加剂，可有效降低NOx的产生和排放，克服单独使用钙基添加剂和/或钠基添加剂时造成的NOx产生量增加的问题；6、通过同时使用卤素添加剂，可有效降低燃煤过程所产生的汞及其它微量重金属的排放；7、通过同时使用硅铝基添加剂，金属氧化物添加剂，有效调节燃煤灰的熔融特性，结渣特性，沾污特性，从而有效改善燃煤过程；8、通过同时使用燃煤细粉或/和生物质，有效调节燃煤燃烧特性，如改善燃煤着火温度，燃尽温度，燃烧速度，火焰稳定性，达到提高燃煤效率，降低污染物排放的目的；9、通过改变添加剂的化学成分来同时减少一种或多种污染物的排放量，并同时改善燃煤燃烧，结渣，沾污，腐蚀，飞灰比电阻等特性，对现有的燃烧炉及操作工艺不需或只需极小调整和改变，因此能有效提高燃煤过程的环保水平，降低企业的成本。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述汇总所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例所提供的碱/酸比的比值不同的煤炭其钙基添加剂含量与煤灰熔点的曲线图；图2是本专利技术实施例所提供的二氧化硫脱除率与床层温度关系的曲线图；图3是本专利技术实施例所提供的改性煤的制造设备的结构框图。【具体实施方式】下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。由于煤炭在燃烧过程中会产生大量的有害物质，如S02、N0x、C0、重金属等，会严重的危害环境，因此在煤炭的燃烧过程中或燃烧后需要去除产生的有害物质。燃烧过程中脱(固)硫技术，由于其工艺简单、成本低廉，广泛的应用在各种煤炭的燃烧过程中，尤其在循环流化床锅炉炉内喷钙脱硫，燃煤气化炉等脱硫工艺中有广泛的应用。该脱(固)硫技术是在煤炭的燃烧过程中添加一定的脱(固)硫剂，使煤在燃烧时或气化时生成的气态硫化物(SO2SH2S)在炉内被吸收、转化，从而生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改性煤，包括多个改性煤颗粒，其特征在于，所述改性煤颗粒包括复合添加剂和煤粉，所述复合添加剂包括钙基添加剂和钠基添加剂，所述钙基添加剂包括无机钙化合物、有机钙化合物或者其组合，所述钠基添加剂包括小苏打粉(NaHCO3)、苏打灰(Na2CO3)和烧碱(NaOH)中的至少一种。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：魏联民，孟祥军，王振平，
申请(专利权)人：无锡荣博能源环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32