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粉煤壓球機成型后的產物比重增加為1:1.15后該如

發布時間:2018-05-24 09:04| 瀏覽: |來源: 新聞中心

粉煤燃燒特性包括許多方面,如著火特性、揮發分釋放特性、燃盡特性、燃燒過程中的表面及孔隙特性、積灰結渣特性及污染物排放特性等。常用的燃燒特性研究方法有熱分析法、一維火焰爐實驗法、沉降爐實驗法、四角燃燒爐實驗法等。針對煤熱解半焦在沉降爐熱態實驗臺上進行了燃燒實驗,驗證了煤熱解半焦作為粉煤鍋爐燃燒的可行性。探討了物質組成、孔隙結構及碳結構等因素對熱解半焦反應性的影響。
在熱輸入為1MW增壓流化床燃燒中試試驗裝置上對氣化半焦進行加壓燃燒實驗研究。
結果表明全系統能協調、穩定運行,半焦的燃燒效率達99%以上,飛灰含碳量在2%以下。浙江大學熱電氣焦油多聯產系統由循環流化床燃燒爐和流化熱解爐組成。氣化爐中熱解產生的焦粉送至流化床燃燒爐燃燒,產生的蒸汽用于電力生產和供熱,并在75t/h循環流化床鍋爐配套系統穩定運行。
煤氣化主要制備燃料氣或合成氣,是潔凈煤技術之一。按照物料在反應器中的狀態不同,煤氣化技術可分為固定床、流化床和氣流床3種工藝路線。按照原料狀態可分為干法氣化和濕法氣化。干法氣化技術有航天爐氣化等;濕法氣化技術有料漿、四噴嘴氣化等。目前煤氣化具有向大型化、煤種適應性好、碳轉化率高等方向發展的趨勢。氣流床的特點決定了其有提高溫度、增加壓力、強化混合的潛力,是大型化的必選技術。煤氣化技術從固定床到流化床再到氣流床,一方面是為了適應大型化的要求,更重要的是為了拓展氣化技術對煤種的適應性,提高碳轉化率。通過氣流床干法氣化技術或濕法氣化技術,實現焦粉的高效轉化,解決其利用問題,對以煤熱解為龍頭的分質分級利用的發展具有重要意義。基于流化床熱解禍合輸送床氣化的雙床理論,設計處理能力為100kg/h的中試裝置,系統能夠實現自熱、穩定運行,證明了禍合技術的可行性在雙流化床熱態實驗臺上進行了多煤種工藝實驗,確立了熱解爐和氣化爐之間物料的輸送參數、操作工藝參數和壓力平衡參數,實現了工藝流程的正常運轉,并根據實驗現象,總結了幾類系統失穩現象的判斷依據及處理辦法。
管道輸煤或輸送其它固體礦物都以液體為介質,即固體加液體制成漿體后,再利用管道輸送。管道輸送系統由制漿廠、管道與泵站、終端脫水廠3個主要部分構成,同時一還包括供水、供電、通信和自動控制等有關配套設施。目前,全世界己建成漿體長距離運輸管道上百條,運輸的物料有煤、鐵精礦、銅精礦、磷精礦、石灰石、鋁工礦等幾于種。中國目前己建成的鐵精礦、磷精礦管道己達4條,其運行實踐表明,漿體管道運輸是一種安全高效、節能省地、環保經濟的運輸方式,己列入中國金屬礦山和非金屬礦山長距離運輸礦物的首選方案。世界第1條煤漿管道于1957年在美國俄亥俄州建成,全長173km,年運量130萬t.1970年11月建成投產的美國黑邁薩煤漿管道是目前世界上運距最長、輸煤量最大的煤漿管道,是至今最成功的典例。目前,陜西煤業化工集團投資67.8億W建設的神渭輸煤管道全長727km,設計年輸送原煤1000萬t。國家水煤漿工程技術研究中心對添加劑、制漿、燃燒、儲運等技術系統的進行了研究開發,形成了一批具有自主知識產權的核心技術。粉煤壓球機成球后熱解產生的大量焦粉通過水煤漿技術輸送一方面可以節約運輸成本,另一方面可以避免焦粉揚塵,污染環境。
在型煤生產線加工過程中,通過加入不同的粘結劑或添加劑,可以使型煤壓球機具有煤所沒有的特性或工藝性能。型煤的反應活性、易燃性、熱穩定性大大增加,灰熔融性有所改善。民用型煤與燒散煤相比,燃燒效率提高1倍,煙塵和硫氧化合物大幅減少。使用神府東勝礦區廢棄的半焦粉生產冶金型焦。實驗發現,由于神府礦區半焦粉為半惰性物,作為型焦的主配料,在煉焦過程中不產生膠質體,必須配入足夠量的在高溫下能產生粘結性的活性物或粘結劑,且配料組成合理,才能煉成合格的冶金焦炭。山西焦化股份有限公司對冶金焦末成型部分替代固定床造氣用煤技術進行了研究,幾年運行實踐表明,各工況運行穩定,產生了明顯的經濟效益。通過廉價粘結劑開發,焦粉成型可用工業鍋爐燃料、固定床氣化用煤、煉焦用煤等。型煤設備成型技術投資少,建廠周期短,見效快,節能環保效益顯著。
按照冶金部門的規劃,2015年高爐噴吹用煤要達到8000萬t以上。高爐噴吹煤粉可以降低焦比,提高產量,具有很好的經濟效益。目前,國內煉鐵廠高爐噴煤比達179.5kg/t,創下了投產以來最好水平。為了在降低焦比的基礎上,達到降低生產成本的目的,各鋼鐵廠不斷尋求價格更低的煤種作為高爐噴吹原料。神木縣與中鋼集團鞍山熱能研究院合作,對神木蘭炭的物理、化學指標進行化驗分析,并與高爐噴吹常用的無煙煤相關指標進行對比,認為蘭炭的各項指標均優于無煙煤,可用于高爐噴吹。西安建筑科技大學和龍門鋼鐵集團公司合作,研制開發用蘭炭末替代部分無煙煤進行高爐噴吹,進行了大量的基礎研究,在蘭炭末與噴煤配比、煤種選擇等方面積累了豐富的經驗,制定了噴吹生產方案,并己取得一定成效。但目前中國蘭炭并沒有大規模應用于高爐噴吹中,主要原因是供給鋼鐵企業的蘭炭產品多為蘭炭末,沒有經過洗選,灰分含量波動較大且蘭炭供應量不穩定,常常是多家企業生產的蘭炭末混在一起,蘭炭的揮發分不理想,給大規模工業應用造成了一定的影響。焦粉若能避免上述不利因素用于高爐噴吹,將大幅提高經濟效益。
活性焦是以褐煤為主要原料研制的一種具有吸附劑和催化劑雙重性能的粒狀物質。活性焦具有活性炭的特點,相比于活性炭,活性焦的比表面積較低,但因其原料易得、價格低廉、燃點和機械強度均較高等優點而倍受關注,并且它具有良好的脫硫、脫硝性能,在使用過程中,加熱再生相當于對活性焦進行再次活化,其脫硫、脫硝性能還會增強。
目前活性焦少’一泛應用于凈化鍋爐(燃煤、燃油)排氣、重油裂化排氣、垃圾燒爐排氣、燃燒爐排氣等方面,借以除去硫化物(脫硫)、氮氧化物、煙塵(除塵)、二唔英(脫DXN)和重金屬等污染物,可改善大氣環境。傳統的成型活性焦的制備方法以原煤為基質,高溫煤焦油為薪結劑,混合物經擠壓成型、炭化、活化和改性等一系列過程而制成,由于是以原煤為基質,所以炭化、活化時一間長,能耗大,致使活性焦成本高,同時一炭化和活化過程也造成較大的污染。如果以焦粉為原料,可以大大縮短成型物料的活化時一間,提高生產能力,降低活性焦的成本。以流化床反應器制得的半焦為基礎,探索了制備活性焦的最佳工藝條件,制得的活性焦可以達到商業活性焦的性能指標,滿足實際使用要求。以沈陽地區的劣質褐煤為原料制備的活性焦,經改性處理,不但對燃煤煙氣具有良好的脫硫脫氮效果,而且具有價格低、催化活性高及機械強度高的特點。
結語
通過對焦粉綜合利用方式的介紹,借鑒成功的陜北蘭炭產業發展歷程,可以為粉煤的大規模應用提供一些思路。蘭炭產業由最初粗放的工法式到自主開發的直立方爐,使得生產過程實現自動監控,污水集中處理,廢水達到零排放。節約型、清潔型、循環型、有市場竟爭力的大型蘭炭企業布局合理,工藝裝備先進尤其是《蘭炭產品品種及等級劃分》等3項有關蘭炭產業的國家標準的出臺,標志著這一地方性支柱產業得到了國家的認可。蘭炭產業進入穩步健康發展。粉煤中低溫熱解是煤的清潔高效分質利用源頭,通過統籌規劃,科學布局,促使這一產業大規模工業化發展。粉煤熱解產物焦粉所占產物數量比例最大,焦粉利用方式多樣,如能制定相應的規范標準,對接好各種深加工利用方式,必將提高整個產業的經濟效益和社會效益。

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