一种在煤中掺烧添加剂降低粉煤灰含碳量的方法及产品技术

本发明专利技术涉及一种在煤中掺烧添加剂降低粉煤灰含碳量的方法及产品，是由页岩矿、生石灰、电石渣、硅灰、富铁物质、含磷物质、电炉磷矿渣按重量比组成“ＺＬＴ”添加剂，用它与煤按一定比例掺烧。掺烧过程是在“ＺＬＴ”添加剂的作用下，降低了粉煤灰的含碳量，并在一定温度下，“ＺＬＴ”添加剂与粉煤灰进行放热反应，用其助燃。该添加剂可与低热值劣质煤掺烧；在煤中掺烧添加剂后产生的降碳改性粉煤灰，可按一定比例与水泥熟料共同粉磨，生产优质水泥。本发明专利技术的方法使粉煤灰得到广泛利用，同时，还可为发电厂或热电厂节约发电或供热的能耗。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在燃烧物中或水中加入物质，降低粉煤灰含碳量，从含烟灰的原料或燃烧残余物中得到大掺量粉煤灰混凝上的
随着能源工业的发展，我国粉煤灰的排放量已达到1亿吨/年以上，预计到2000年可达到1.5亿吨/年，且增势迅猛，其排放物占用了大量土地。长期以来，为了治理和综合利用煤粉锅炉产生的废灰渣，各国都在探索各种解决途径。近年来，美国、英国、法国和挪威等国都在加强对粉煤灰混凝土的应用，其大掺量粉煤灰混凝土是一种较先进的粉煤灰利用方案，但其缺点是在粉煤灰中存在着大量的残碳(所说的残碳是指由于煤质或炉膛内燃烧状况等各种原因造成部分粉煤灰中的固定碳没有充分燃烧，而离开炉膛残留在灰渣里所造成的，也叫烧失量或含碳量)，粉煤灰中的残碳影响了粉煤灰在水泥制品中的质量和性能，同时，在其表面易形成一层憎水膜，它阻碍了活性物质的水化反应，对粉煤灰的凝聚集结起着离散破坏作用。锅炉燃煤的不完全燃烧，不仅造成大气的污染，而且残碳存留在灰渣中，既造成能源浪费，又影响了粉煤灰的利用。从粉煤灰自身结构，吸水性强，不仅自身无水化活性，而且在浆体固结后留下大量孔隙，降低了制品的强度，特别是降低了抗渗性和抗冻性。因此，粉煤灰是否能得到广泛利用的关键，在于降低其含碳量。由上所述，要想增大粉煤灰的利用量，首先必须降低粉煤灰中的残碳量。国内外的燃烧专家、学者、设计人员为了实现煤的充分燃烧，做了大量工作。主要是从四个方面着手，如选择适当的过剩空气系数，保证合适的燃烧空气量，适当的炉温保证适宜的燃烧温度；为了风煤混合充分，采取了各种形式的火嘴；煤粉在炉内有一定的停留时间使之充分燃烧等，这些措施促进了锅炉内完全燃烧程度。然而，目前实际情况是所有锅炉的灰渣都有较高残碳，烧烟煤的灰渣残碳在5～15％的范围；烧无烟煤的灰渣残碳在29～35％的范围。本专利技术的主要目的是降低发电厂或热电厂煤粉炉或旋风炉所产生的粉煤灰和灰渣中的含碳量(也叫残碳量或烧失量)，从而达到能全部被利用的目的。本专利技术的另一目的是节约发电厂或热电厂单位发电或供热的消耗。本专利技术的另一目的是使发电厂或热电厂煤粉炉或旋风炉在保证正常工况进行发电供热的前提下，可燃用低热值的劣质煤，或掺烧低热值的劣质煤，从而使我国低热值的劣质煤得到充分利用，为国家节约能源，减少浪费，缓解能源紧张。本专利技术的另一目的是用这种在煤中掺烧“ZLT”添加剂后产生的降碳改性粉煤灰具有很高的水硬活性和有价值的性能，将降碳改性粉煤灰按一定比例与水泥熟料共同粉磨并加缓凝剂可产生优质水泥。本专利技术采用以下技术方案由页岩矿、生石灰、电石渣、硅灰、富铁物质、含磷物质、电炉磷矿渣按重量比组成“ZLT”添加剂，用此添加剂与煤按一定比例掺烧；掺烧过程是在“ZLT”添加剂的作用下，降低了粉煤灰的含碳量，并在一定温度下“ZLT”添加剂与粉煤灰进行放热反应，用其助燃；“ZLT”添加剂可与低热值劣质煤掺烧；在煤中掺烧“ZLT”添加剂后，产生的降碳改性粉煤灰，由于较高的水硬活性，可按一定比例与水泥熟料共同粉磨，生产优质水泥。“ZLT”添加剂的组份及重量百分比是页岩矿5～50 生石灰 20～90电石渣10～80 硅灰5～20富铁物质 2～10 含磷物质1～10电炉磷矿渣2～5“ZLT”添加剂与煤的配比范围(％重量)是燃煤60～95“ZLT”添加剂5～40煤与“ZLT”添加剂的混合物为细粉状，细度为0.08毫米方孔筛。筛余量为2％～30％，将细粉喷入炉膛内掺烧。煤与“ZLT”添加剂按比例配制的细粉是喷入煤炉中掺烧。煤与“ZLT”添加剂按比例配制的细粉是喷入旋风炉中掺烧。煤与“ZLT”添加剂按比例配制的细粉特别是喷入发电厂的煤粉炉或旋风炉中掺烧。煤与“ZLT”添加剂按比例配制的细粉特别是喷入热电厂的煤粉炉或旋风炉中掺烧。煤与“ZLT”添加剂混配之前，煤是经过预均化后进入磨头储存仓后，按设定比例进行配料的。煤与“ZLT”添加剂按比例混合后的细粉是喷入发电厂或热电厂的煤粉炉或旋风炉的炉膛内燃烧。工艺流程如下选料—配比—ZLT添加剂—粉磨—储库—配称—煤均化—配称—输送机—粉磨机—粉煤仓—给粉机—喷燃器—煤粉锅炉—降碳渣—降碳灰—水泥熟料配比—粉磨—水泥。煤与“ZLT”添加剂配好的混合料由输送机进入煤磨机，该煤磨机可以是球磨机、立式磨或其它任何形式的制粉系统，“ZLT”添加剂组份与煤细粉处于充分混合吸附状态。喷燃器喷出的煤粉在炉膛内燃烧时，炉膛温度控制在1200～1900℃之间。从煤粉锅炉和电器除尘收集到的粉煤灰，如果烧无烟煤，含碳量控制在3％以下；如果烧烟煤，控制到2％以下。从煤粉锅炉排出的降碳渣、降碳灰送水泥厂或水泥粉磨站，与硅酸盐水泥熟料进行混配，可生产低成本高标号优质水泥。降碳渣或降碳灰与硅酸盐水泥熟料混配的比例为(按重量百分比)水泥熟料 10～90降碳改性粉煤灰、渣 10～90潜在水硬性材料或火山灰质材料0～40石膏1～7水泥粉磨细度控制在0.08毫米方孔筛，筛余量小于12％本专利技术所说潜在水硬性材料是指，粒化高炉矿渣或其它工业炉粒化矿渣，本专利技术所说的火山灰质材料是指硅质渣、页岩渣、煤矸石、沸石、火山灰、浮石、凝灰岩等一切有火山灰性质的材料。表1为掺烧与未掺烧“ZLT”添加剂粉煤灰烧失量实验对照表；表2为掺烧与未掺烧“ZLT”添加剂煤耗实验对照表；表3为掺烧与未掺烧“ZLT”添加剂燃烧状况实验对照表。附图说明图1为工艺流程方框图。如图1所示本专利技术所产生的改性降碳灰、渣，经过球磨机或其它任何形式的粉磨机粉磨成粉煤灰细粉，粉磨细度要求在0.08毫米方孔筛，筛余量小于30％，将粉磨后的降碳粉煤灰、渣与任何水泥按一定比例混配，可制造优质混凝土。其配比为(按重量百分比)水泥 20～95降碳灰、渣细粉 5～80以下结合实施例对本专利技术作详细说明首先是制备多矿物组合物“ZLT”添加剂，其主要成份为……以下结合实施例对照本专利技术作详细说明首先是制备多矿物组合物“ZLT”添加剂，其主要成分为页岩矿、生石灰、电石渣、硅灰、磷石膏和硅铁渣、富铁物质、电炉磷矿渣，其中页岩矿由玄武岩风化分解后沉积而成，其含SiO2量可以在50～90％；生石灰的CaO含量在60～99％；电石渣为电石厂产生的工业废渣，其CaO含量可以在65～95％；硅灰为铁合金厂排出的废灰，其SiO2含量一般在60～95％。富铁物质是指铁矿、铁矿渣、铁粉、硫铁矿、磷铁矿等一切富含Fe2O3的矿物和工业废渣。其Fe2O3含量可在30～95％；磷石膏是指磷石膏矿或磷渣等一切富含P2O5的矿物或废渣，其P2O5含量可在5～50％；硅铁渣是指富含活性SiO2的硅铁矿工业废渣，其SiO2含量可在40～85％；磷矿渣是用电炉法制取黄磷时，所得到的以硅酸钙为主要成分的熔融物废渣，经淬冷成粒，即为粒化电炉磷渣，简称磷渣。本磷渣特指急冷后的粒状磷渣而不是自然慢冷后的块状磷渣，其P2O5含量在2～15％。“ZLT”添加剂的配料范围如下(％重量)页岩矿 5～50生石灰 20～90电石渣 10～80硅灰5～20富铁物质2～10含磷物质 1～10电炉磷矿渣2～5上述各组分的混合物称为“ZLT”。它与煤的配比范围如下(％重量)燃煤 60～95“ZLT”添加剂5～40煤与“ZLT”的混合物磨成细粉，细度要求本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在煤中掺烧添加剂降低粉煤灰含碳量的方法及产品，其特征在于：由页岩矿、生石灰、电石渣、硅灰、富铁物质、含磷物质、电炉磷矿渣按重量比组成“ＺＬＴ”添加剂；用上述“ＺＬＴ”添加剂与煤按一定比例掺烧；掺烧过程是在“ＺＬＴ”添加剂的作 用下，降低了粉煤灰的含碳量，并在一定温度下“ＺＬＴ”添加剂与粉煤灰进行放热反应，用其助燃；“ＺＬＴ”添加剂可与低热值劣质煤掺烧；在煤中掺烧“ＺＬＴ”添加剂后产生的降碳改性粉煤灰，由于较高的水硬活性，可按一定比例与水泥熟料共同粉磨，生 产优质水泥。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑春雷，郑东风，
申请(专利权)人：郑春雷，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]