[发明专利]一种改善准东煤沾污、结渣的辅助燃料的制备及应用

说明书

本发明提供了一种改善准东煤沾污、结渣的辅助燃料的制备和应用。所述的改善准东煤沾污、结渣的辅助燃料，其特征在于，包括：步骤1：将市政污泥进行机械脱水处理，得到脱水污泥；将珍珠岩干燥、破碎、筛分，得到珍珠岩粉；步骤2：将步骤1得到的脱水污泥与去离子水进行混合；步骤3：将步骤2得到的混合物倒入高压反应釜中，搅拌，吹扫，进行水热处理；步骤4：将步骤3中的高压反应釜冷却至室温，打开高压反应釜，置入珍珠岩粉，搅拌，并通过滤膜将产物进行固液分离，得到固相部分与液相部分；步骤5：将步骤4中得到的固相部分进行干燥并破碎，得到改善准东煤沾污、结渣的辅助燃料。本发明可以大幅度改善准东煤沾污、结渣。

技术领域

本发明涉及一种改善准东煤沾污、结渣的辅助燃料及其应用方法。

背景技术

新疆准东煤田是我国新发现的贮藏量上千亿吨的巨大煤矿，预测储量达到3900亿吨，是我国最大的整装煤田。准东煤的优点在于其热值大、燃点低、燃尽率高、燃烧经济性高、污染排放相对较低，是优良的动力用煤，非常符合我国节能减排的目标，有待得到充分的开采利用。但是，准东煤由于成煤时间及地理条件的影响，其煤中碱金属钠与钙的含量较高，通常为常用煤种的数倍以上。在准东煤的燃烧过程中碱金属钠大量挥发到烟气中，易与气相的硫发生反应，导致锅炉结渣、沾污严重。特别是在水冷壁附近形成致密的结渣层，经常被迫停炉整修，不但锅炉效率下降，造成巨大的经济损失，而且形成极大的锅炉运行安全隐患。燃用准东煤大多采用坑口电厂、水洗、降负荷、定期停炉除渣等方法，以减轻碱金属挥发造成的沾污与结渣，但是这些方法普遍成本高、难实现，且不符合新疆地区普遍缺水的现实条件。因此迫切需要找出经济、高效、安全利用准东煤的新方法，以满足国家能源战略的要求。而2018年我国污泥产量已达到5000万吨，而处理能力却远远不足。市政污泥中含有大量的磷和氮元素，往往需要经过许多流程进行脱氮脱磷才能进行排放，同时污泥中含有大量的有机物与微生物，若采用直接排放法处理，很容易造成二次污染甚至水体富营养化导致水生物的大量死亡。污泥的处理问题也亟待解决，需要找到经济高效处理污泥的新途径，以实现节能减排的目标。目前已有向准东煤中添加脱水污泥的实验方案，但仍存在一定的局限性。

现有技术中认为准东煤结渣主要来自于碱金属在高温下的熔融、挥发、凝结、沾污，采用向准东煤中直接添加脱水污泥进行掺烧以降低结渣，但一般脱水方法处理的污泥含水率仍在30％以上，使得燃烧反应过程受到限制，热值较低，同时也对灰熔融特性产生了不利影响，存在着较大的局限性。而经过水热处理后的污泥能够脱除大量的胞内水分，含水率可降低至10％以下，从而提升了使用热值，一定程度上降低了煤耗，同时经由水热反应和珍珠岩的加入，污泥中的磷元素得到了富集并集中在固体生物炭中，在掺烧过程中能够通过与准东煤中的碱金属反应生成高熔点磷酸盐，同时由于灰分含量相对较高的辅助燃料的加入，准东煤灰分较少的特点也得到了一定程度的补足。灰分中的铝和硅等元素有利于在燃烧过程中形成高熔点骨架，从而提高煤灰的熔点，强化准东煤的灰熔融特性。

发明内容

本发明目的是提供一种改善准东煤沾污、结渣的辅助燃料及其应用方法。

为了达到上述目的，本发明提供了一种改善准东煤沾污、结渣的辅助燃料的制备方法，其特征在于，包括：

步骤1：将市政污泥进行机械脱水处理，得到脱水污泥；将珍珠岩干燥、破碎、筛分，得到珍珠岩粉；

步骤2：将步骤1得到的脱水污泥与去离子水进行混合；

步骤3：将步骤2得到的混合物倒入高压反应釜中，搅拌，吹扫，进行水热处理；

步骤4：将步骤3中的高压反应釜冷却至室温，打开高压反应釜，置入珍珠岩粉，搅拌，并通过滤膜将产物进行固液分离，得到固相部分与液相部分；

步骤5：将步骤4中得到的固相部分进行干燥并破碎，得到改善准东煤沾污、结渣的辅助燃料。

优选地，所述的步骤1中的干燥为45～50℃下干燥8～9小时，珍珠岩粉粒径为80～100目。