[发明专利]锅炉燃烧用的烟煤型煤

说明书

本发明涉及解决工业锅炉燃烧污染和节煤的粉煤成型技术。

我国大气污染的特点主要是煤烟型污染。根据全国一年排入大气的1700万吨二氧化硫中有85%是燃烧排放的;排入大气的1970万吨烟尘中，70%也是燃煤排放的，因此治理大气污染的主要问题是控制煤烟型污染。我国有27万多台直接燃烧原煤的工业锅炉，年耗煤量两亿多吨，占全国总耗煤量的三分之一，是我国用煤量最大的行业。目前，我国工业锅炉热效率低，平均仅60%，而工业发达国家的锅炉热效率平均为80%，与工业发达国家相比，我国锅炉用煤每年浪费9000万吨。因此，实现锅炉无烟燃烧和提高锅炉燃烧效率是控制煤烟型污染的关键。

为解决上述问题，国外采用无烟煤或是用经过煤的无烟化技术处理的烟煤，来实现型煤的无烟燃烧;用不同牌号煤配比的办法实现型煤燃烧时的“定向”开花。因而国外这种型煤对原料煤要求严格，成本高，不宜用于大型层燃锅炉和工业窑炉。也不能提高煤炭的反应活性，改善煤的燃烧性能。

本发明提供一种供层燃锅炉使用的烟煤无烟燃烧型煤。

经过检索，国内外至今还没有与本发明相同的专利技术。

本发明的目的是减少燃烧污染和提高煤炭燃烧效率，达到减轻大气污染和实现节约煤炭的双重目的。为此，根据煤化学及近年发展起来的“煤炭清洁燃烧”理论，主要通过成型工艺改变煤的燃烧性能。

型煤加工工艺由公知的原料筛分、配料、粉碎、混捏、成型、固结等几个工序组成的，成型压力靠对辊成型机实现，一般为250～550公斤/厘米²。

本发明提供的型煤无烟燃烧方法因原料烟煤挥发分而不同。例如：以不同牌号（V^r＝10～44%）的原料煤，加入碱性造纸黑液改性粘结剂，进行低压冷压成型，把型煤的孔隙率控制在8～29%的范围内。用型煤孔隙率控制挥发分的分解速度，使之低于挥发分的燃烧速度，达到充分燃烧而又不生成黑烟和黄烟。以实现烟煤直接无烟燃烧。

本发明的型煤，需根据煤质不同加入碱性造纸黑液改性粘结剂5～20%。该粘结剂采用浓度为20～27%波梅度的碱性造纸黑液;根据黑液中含硫量，以1～3的钙硫比及钠离子的当量，加入消石灰〔C_a（OH）₂〕处理，使黑液中的木质素磺酸钠等变为木质素磺酸钙成分，提高黑液防潮性，并使因造纸时加入K₂SN_aSO₃等含硫物在燃烧时生成C_aSO₄，基本避免产生H₂S等成分，从而解决了碱性造纸黑液型煤燃烧产生恶臭的问题。

本发明提供的锅炉用无烟燃烧型煤在炉内燃烧时能“定向”（花瓣向上）开花。使其开花的方法是通过控制型煤“闭口孔隙率”和“开口孔隙率”的比例实现之，其比值根据各种牌号煤炭的挥发分（V²），胶质层厚度（Y值）及最终收缩度（X值）的不同而选择为1∶3～1∶10。比值的控制借助于公知的成型参数、成型压力、粒度特性、混捏程度来实现。

下面简述一个本发明的实施例：

泰安工业型煤系用碱性造纸黑液做粘结剂，配比为6～8%;以单种煤在一定的加工工艺下，以200～350、350～500公斤/厘米²的压力冷压成型。在加工过程中作了如上的处理，以提高其防潮性能。型煤和原煤的对比试烧是在层燃锅炉上进行的，测试结果为：烟尘排放浓度降低52.36%，热效率提高14.51%，节煤22.75%，可使煤炭反应活性^α-1000值由31%提高到54.1%，即在相同温度下，型煤的反应活性比原煤提高0.75倍，大大改善了煤炭的燃烧性能，提高了消烟节煤效果。