锅炉型煤及其制备方法技术

技术编号:1682802 阅读:138 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开的一种锅炉型煤及其制备方法。所述锅炉型煤包括以下重量份的成分:大同煤粉60-90份,粘结剂5-15份(以干物质计),灰渣1-20份,固硫剂1-10份,助燃剂0.05-1.5份。所述粘结剂通过将淀粉类物质使用无机碱稀溶液在50-85℃的温度下处理而得。其制备方法包括:将原料粉煤、粘结剂、灰渣、固硫剂和助燃剂混合均匀,成型,烘干。本发明专利技术的锅炉型煤能良好成型,并具有良好的机械强度,以及良好的防水性能,适用于20吨/小时以上的大中型锅炉。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锅炉用型煤,尤其涉及环保型锅炉型煤及其制备方法
技术介绍
煤炭是我国现阶段所采用的主要能源之一。但是,目前我国每年直接用于燃烧的煤炭占全国煤炭消费总量的80%以上,其中半数以上是以原煤散烧的形式供给直接燃烧。这样就造成煤炭利用效率低、污染物排放严重超标,并且优质块煤原料供不应求。从煤炭生产来看,随着采煤机械化的不断发展,粉煤产率逐渐提高。因此,由于块煤产率大幅度下降,使得块煤供不应求的形势日趋严峻。同时,有大量的粉煤得不到有效使用,销售困难,造成大量积压,不仅影响了煤矿企业的正常生产和经济效益,而且造成了煤炭资源的大量浪费和矿区环境的严重污染。生产锅炉型煤则是改变现有煤炭燃烧状况的一个有效方式,可以有效解决煤炭浪费和环境污染问题。工业型煤包括锅炉型煤和造气型煤。然而,工业锅炉型煤粘结剂与造气型煤粘结剂使用的是两种不同性质的粘结剂,前者要求粒度小、冷机械强度小、着火速度快、反应活性大,而后者则恰好相反。为了在运输和搬运过程中不碎,必须增加锅炉型煤的冷机械强度;而在锅炉中燃烧,强度太大又烧不透,这是互相矛盾的,解决矛盾的办法只有采取既不影响燃烧又少破碎的中间强度。这需要选择使用合适的粘结剂。而且,型煤技术的一个很重要问题在于型煤的粘结剂配方。现有技术中通常所用的造纸黑液粘结剂的缺点如下:一是具有亲水性,导致型煤在存储时易吸收空气中的水分,强度下降,粉末增多;二是黑液使用时需浓缩,随着治理造纸厂废液直接排放工程的深入,造纸黑液大量减少,价格上涨,造成采购困难。已知的是,使用造纸废液粘结剂和亲水性的腐植酸盐粘结剂生产的锅炉型煤,经存储粉末增多,品质低下。其他粘结剂,例如,淀粉类、膨润土类、石灰类,都-->是怕雨淋的和亲水性的,不具有防水性;还有属于有机化工类、煤焦油沥青类的,不是价格高、强度低,就是送入炉口就软化,并产生二次污染,使用极其受限。截至目前为止,还没有寻找到价格低廉理想的锅炉型煤用粘结剂。此外,部分锅炉灰渣含碳量高达40%-50%,还具有很高的燃烧再利用价值,但是灰渣目前只能是以很低的价格卖给制砖厂或当作工业垃圾,即造成浪费,又造成环境污染。目前也有关于生物质型煤的报道,其采用锯末、秸杆、稻草、稻壳等生物质原料作为辅助原料,并以其易着火、高效燃烧、低污染和变废为宝而受到重视。在燃烧过程中,生物质型煤容易形成微孔,增加了与空气的接触面,加快了煤粒表面的扩散燃烧速度,因此适合小型锅炉或者民用锅炉,但因其压不住火,燃烧速度快,并且在炉中易粉碎,不适合在中、大型工业锅炉中使用。事实上,本案申请的申请人已经在先提出过关于锅炉型煤的专利申请,其中国申请号为97113356.5,该申请公开了一种固硫防水锅炉型煤的制备方法,其以煤或焦炭为原料,将其粉碎至粒径小于3mm后按比例加入固硫剂、助燃剂、防水剂和粘结剂进行混合、混捏、冷压成型、烘干进行制备。在该申请中,需要使用防水剂,而且该申请的主要特点在于使用含硫较高的原料煤制成固硫率高的锅炉型煤。大同是中国重要的产煤区,大同粉煤在中国能源市场具有广阔的利用空间,因此其合理利用是非常重要的课题。但大同粉煤具有质地软、弹性大、成型后冷热强度低等特性,难以制成强度合适的锅炉型煤,而且大同型煤一般含硫率较低,一般不必使用97113356.5所公开的方法来制造高固硫率的锅炉型煤。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足,本专利技术的目的在于提供一种以大同煤粉为原料煤的锅炉型煤,该锅炉型煤易于成型,且具有良好的机械强度。本专利技术的目的还在于提供上述锅炉型煤的制备方法。本专利技术的主要技术构思在于,选择一种质优价廉的新型粘结剂,并适当使用含碳量较高的煤灰渣,配以其他辅助性原料,以大同煤粉为原料煤来生产性能良好的锅炉型煤。下面对本专利技术进行详细描述。本专利技术提供了一种锅炉型煤,其包括以下重量份的成分:-->大同煤粉                60-90粘结剂                  5-15(以干物质计)灰渣                    1-20固硫剂                  1-10助燃剂                  0.05-1.5其中,所用大同煤粉的重量优选为65-87份;其中,粘结剂的重量优选为6-12份,更优选为6-10份,最优选为6-9份;灰渣的重量优选为5-18份,更优选为12-16份,以粘结剂干物质重量计;固硫剂的重量优选为1-8份,更优选为1-6份,还更优选为1-5份;助燃剂的重量优选为0.05-1.1份,更优选为0.2-0.8份,还更优选为0.4-0.6份。粘结剂:本专利技术锅炉型煤中,所用粘结剂是将淀粉类物质,如薯类(马铃薯、红薯、木薯等)淀粉厂下脚料粉渣,用无机碱稀溶液在50-85℃的温度下处理所得。其中,所用无机碱为优选为可溶性无机碱,例如氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠和碳酸钾等,无机碱的稀溶液浓度优选为0.2%2%,更优选为0.8%-1.5%。其中,淀粉类物质重量优选为8-32份,无机碱稀溶液的量优选为使得其中无机碱的重量为0.1-1.5份。处理温度为50-85℃,优选55-80℃,更优选70-75℃。为了配制无机碱稀溶液,可以使用固体无机碱或高浓度无机碱溶液用水溶解或稀释实现,这些对于本领域技术人员来说都是很容易实现的。上述粘结剂具有良好的粘结性,可以将大同煤粉良好成型,得到强度合适的锅炉型煤,一般能满足锅炉型煤的防水需要。灰渣:本专利技术锅炉型煤中,灰渣并没有特别限定,一般工业、民用煤灰渣都可以使用。大同粉煤的特点是弹性大,煤粉不宜冷压成型,如果采用热压成型将大大增加制造成本并且环保方面不好控制。灰渣能起增强剂的作用,利用灰渣脆性可以吸收煤粉的弹性。用淀粉类物质加工而成的粘结剂使之均匀固定,可以达到良好的冷强度和热强度。如果不混合灰渣制备锅炉型煤的话,所得型煤强度相对低,易破碎。此外,灰渣还可以起到固硫的作用,因为在制成的型煤燃烧过程中,含碳量较高的灰渣在燃烧过程中不排放硫,并且其中所含有的氧化硅、氧化铝可以在型煤燃烧中吸收一-->部分二氧化硫,起到一定的固硫效果。以此,通过添加灰渣,可以减少固硫剂的使用。而且,当使用上述重量比例的大同粉煤、粘结剂和灰渣时,既可以确保所得锅炉型煤具有足够的冷机械强度,又可以使得锅炉型煤的强度足以使其充分燃烧,达到存放、运输和燃烧的使用要求。固硫剂:本专利技术锅炉型煤中,所述固硫剂优选为钙及镁系化合物物质,例如,使用氧化镁与选自电石渣、水合石灰和白云石等中的至少一种钙系化合物物质的组合。镁系化合物物质和钙系化合物物质的重量比优选为1∶8-12,优选约为1∶10。本专利技术锅炉型煤中,固硫剂的加入量优选使得固硫剂中钙含量与原料煤粉中硫含量之比为1∶2-3,这样有助于型煤燃烧时固硫。助燃剂:本专利技术锅炉型煤中,所述助燃剂选自NaNO3、NaOH、Na2CO3、KNO3、KOH、KCL和NaCL,可以使用其中的一种或多种的组合,优选使用多种组合,这样助燃效果更佳。最优选使用NaNO3、NaOH和Na2CO3的组合,其重量比优选为NaNO3∶NaOH∶Na2CO3=0.5-1.5∶0.51.5∶0.51.5,该比例最优选约为1∶0.5∶0.5。本专利技术还提供了上述锅炉型煤的制备方法,该方法包括:将原料粉煤本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种锅炉型煤,其包括以下重量份的成分: 大同煤粉 60-90 粘结剂 5-15(以干物质计) 灰渣 1-20 固硫剂 1-10 助燃剂 0.05-1.5。

【技术特征摘要】
1、一种锅炉型煤,其包括以下重量份的成分:大同煤粉        60-90粘结剂          5-15(以干物质计)灰渣            1-20固硫剂          1-10助燃剂          0.05-1.5。2、如权利要求1的锅炉型煤,其中所述大同煤粉的重量为65-87份;和/或其中所述粘结剂的重量为6-12份,优选为6-10份,最优选为6-9份;和/或其中所述灰渣的重量为5-18份,更优选为12-16份,以粘结剂干物质重量计;和/或其中所述固硫剂的重量为1-8份,更优选为1-6份,还更优选为1-5份;和/或其中所述助燃剂的重量为0.051.1份,更优选为0.2-0.8份,还更优选为0.4-0.6份。3、如权利要求1的锅炉型煤,其中所述粘结剂为将淀粉类物质用无机碱稀溶液在50-85℃,优选55-80℃,更优选70-75℃的温度下处理所得,淀粉类物重量优选为8-32份,无机碱稀溶液的量优选为其中无机碱的重量为0.1-1.5份。4、如权利要求3的锅炉型煤,其中所述淀...

【专利技术属性】
技术研发人员:葛苏宋永玮
申请(专利权)人:北京科兰之星环保科技有限公司
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]

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