[发明专利]一种改善煤灰熔融性的复合助熔剂

说明书

本发明公开了一种改善煤灰熔融性复合助熔剂，属于改善煤灰熔融性的技术领域，可解决现有改善煤灰熔融性的方法成本高，降低灰熔点的同时，无法对煤灰粘温特性进行调整等问题，助熔剂原料包括石灰石、铁矿石及硅砂等易得工业原料，硅砂主要用于调整目标煤种的硅铝比，添加比例根据目标煤种灰成分确定，添加量为占原煤质量的4％～6％。本发明有效地改善了煤灰的熔融性，既可以保证混合均匀度的要求，又可以满足环保和稳定生产的需要。

技术领域

本发明涉及改善煤灰熔融性技术领域，尤其涉及一种改善煤灰熔融性的复合助熔剂。

背景技术

随着国内包括航天炉、晋华炉等炉型的成熟和快速推广应用，带动了煤气化研发方向和市场逐渐被大型加压气流床煤气化气化炉主导，液态排渣气化炉推广应用，在一定意义上限制了高灰熔点煤的使用。

由于目前国内运行的气化炉大部分均采用的是液态排渣的方式，灰熔点以及粘温特性对于气化炉的排渣过程至关重要，炉内的温度过高则伴随着煤灰的粘度降低，煤灰无法附着在气化炉的炉壁，无法有效的保护气化炉。炉内的温度太低，则煤灰粘度太大，煤灰容易黏结在炉壁上甚至堵塞排渣口，影响气化炉正常排渣严重还需要停炉清理影响工艺进程，制约生产的高负荷运行。

为满足灰熔点高煤(灰的流动温度＞1580℃，超过了传统灰熔点测试仪的测量范围)液态排渣，气化炉一般操作温度高于灰熔点50～100℃，主要会产生以下问题：1、煤炭热解气化在950℃以上，控制高于1400℃，这个温度空间需要消耗大量的能量来实现，降低气化炉操作温度，是降低煤气化系统消耗的有效途径；2、高温区操作稳定性更差，安全性更低；3、粘温特性差会造成煤灰呈流动态的温度区间窄，可供工艺操作控制的范围小，气化炉操作难度大，稳定性差，极易造成结渣或炉渣挂壁不好引起的气化炉停炉事故发生。

行业内普遍采用以下几种方式降低原料煤灰熔点：①添加石灰石；②配入煤灰熔融性较好的煤种进行配煤气化；③添加钠盐；④添加镁盐或者硼砂等。但在生产实践中存在较多问题，如配煤造成挂渣不稳定问题；钠盐在灰水系统溶解造成的腐蚀性问题；镁盐的效果不明显造成灰份偏高问题。添加钙系助熔剂会出现成灰熔点“极点”现象等。

因此，提供一种操作简单、不易结渣的助熔剂，能够调节煤灰的酸碱比降低煤灰熔点是本领域需要解决的技术问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种改善煤灰熔融性的复合助熔剂。

根据本发明的一个方面，提供一种改善煤灰熔融性的复合助熔剂，包括以下组分：

其中，复合助熔剂中硅元素与铝元素的比例为1:1～3:1。

可选择地，包括以下组分：

可选择地，包括以下组分：

可选择地，复合助熔剂为颗粒状，其中，粒径为3-10mm的部分大于85％，粒径小于3mm的部分小于10％。

可选择地，复合助熔剂的含水量小于5％。

根据本发明的另一个方面，提供一种改善煤灰熔融性的复合助熔剂的使用方法，向原煤中添加4％～6％的复合助熔剂，其中，CaCO₃的添加量为原煤质量的3％～3.5％，Fe₂O₃或Fe₃O₄的添加量为原煤质量的2.5％～3％。

可选择地，掺杂有复合助熔剂的煤燃烧的煤灰中酸性氧化物组分含量为60％-80％，碱性氧化物组分含量为20％-30％，酸碱比为2-5.5:1。