型煤是一种煤制品,是在一定压力下,用一定比例的黏合剂或硫固定剂处理一种或几种煤粉,具有一定的形状和一定的物理化学性质。与燃煤相比,工业燃烧锅炉和工业炉可以显著提高热效率,减少燃煤污染物的排放。型煤是一种适合中国国情的清洁煤技术,应该鼓励推广。
中国型煤主要包括工业型煤和民用型煤两大类,主要产品如图1所示。
图1 型煤的分类
中国从20世纪50年代起,大城市逐步推广应用蜂窝煤。目前全国有民用型煤生产2 000多条,民用型煤销量达500万吨每年,占城镇民用煤的80%。
工业型煤生产从20世纪60年代开始,主要是气化型煤和动力型煤。
(一)气化型煤
20世纪60年代为解决化肥造气用无烟块煤的缺乏问题,相继开发了石灰碳化煤球、纸浆黏土煤球、腐植酸盐煤球、黏土煤球等成型技术,其中石灰碳化煤球产量最大。近年来随着中国煤炭机械化开采水平的提高,块煤率下降,化工生产造气用块煤严重不足,造气型煤的生产提供了全国化肥,工业约60%的造气原料。
1.石灰炭化煤球
用熟石灰作为黏合剂,现有600多条生产线,仍广泛用于中小型化肥厂,年产量约2 000万吨。石灰碳化煤球的优点是型煤在造气炉内高温分解出,作生产碳酸的原料,空隙率比原煤高10倍,因此化学活性较高,黏结剂来源广,价格低廉缺点是由于石灰黏结性差,型煤的冷热强度不够,只能适用于较少炉型造气,石灰的加入量高达20%~30%,型煤的固定碳含量低。
2.清水煤棒
无烟煤非黏合剂是通过螺旋挤出生产的,直接在炉内使用,气化温度相当于无烟煤,缺点是不防水,只能在炉前成型入炉制气。
3.碳化煤球
它主要用于生产碳化炉的焦炭,包括各种类型的焦炭型生产用煤。
(二)动力型煤
动力型煤是作为燃料用的型煤(包括工业动力型煤和民用型煤),主要是指工业动力型煤。工业动力型煤主要用作工业锅炉、工业窑炉、机车等的燃料。在燃料中加入一定生物质混合后生产的为生物质型煤。目前工业用动力型煤产量小,每年仅有500万吨左右。
炉前成型技术得到一定发展、由浙江大学研制设计的炉前成型设备,已在数个厂应用州地区曾在近10个单位应用过炉前成型设备。
据一些城市或公司报告显示,当目前生产的工业煤在锅炉上燃烧时,通常会出现点火延迟、燃烧延迟、燃烧不充分和莫名熄火等现象。其主要原因是燃烧煤是一种通用煤,不是工业锅炉的特殊煤种,不能满足链条炉排煤的粒度要求。
①颗粒过大,尺寸大的48mm×40mm×30mm,单粒重50g,小的40mm×32mm×22mm,单粒重25g,远比层燃用煤所需粒度(25~30mm)大。
②颗粒光整,粒度过于均一,而最适用层燃的12~25mm粒度则没有,不满足层燃用煤必要的粒级配比要求。
③型煤强度太高、过于致密,抗压强度、落下强度及耐磨强度三项考核指标与造气型煤和冶金型煤几乎一致。型煤强度过高,以致影响燃烧。
为了满足现行锅炉易点燃,燃烧稳定,充分燃尽的严格要求,各市应重视特定用途型煤的开发,适用于锅炉燃烧时推广工业型煤。
生物质工业型煤是一种工业型煤,由高压成型70%至85%煤和15%至30%生物质燃料形成。生物质是指农作物秸秆和生物质工业废料,如木柴,稻壳,树皮,木屑,甘蔗渣等。生物质型煤具有如下燃烧特性。
①易招火,烧得快,生物质燃料的着火温度为200~300℃,比煤的着火温度600~700℃低得多,从而加速煤的点燃过程。
②减少烟尘和SO2排放,生物质型煤在燃烧时产生的黑烟只是原烟煤的1/15,在生物质型煤中加入消石灰固硫,能减少50%的SO2排放。
③燃烧充分,灰渣含碳量低。由于种种原因,中国型煤的发展与实际需求之间仍存在较大差距。由于动力型煤的技术和生产水平仍然很低,因此对型煤的发展仍有很多限制。(www.xing528.com)
图1 型煤的分类
中国从20世纪50年代起,大城市逐步推广应用蜂窝煤。目前全国有民用型煤生产2 000多条,民用型煤销量达500万吨每年,占城镇民用煤的80%。
工业型煤生产从20世纪60年代开始,主要是气化型煤和动力型煤。
(一)气化型煤
20世纪60年代为解决化肥造气用无烟块煤的缺乏问题,相继开发了石灰碳化煤球、纸浆黏土煤球、腐植酸盐煤球、黏土煤球等成型技术,其中石灰碳化煤球产量最大。近年来随着中国煤炭机械化开采水平的提高,块煤率下降,化工生产造气用块煤严重不足,造气型煤的生产提供了全国化肥,工业约60%的造气原料。
1.石灰炭化煤球
用熟石灰作为黏合剂,现有600多条生产线,仍广泛用于中小型化肥厂,年产量约2 000万吨。石灰碳化煤球的优点是型煤在造气炉内高温分解出,作生产碳酸的原料,空隙率比原煤高10倍,因此化学活性较高,黏结剂来源广,价格低廉缺点是由于石灰黏结性差,型煤的冷热强度不够,只能适用于较少炉型造气,石灰的加入量高达20%~30%,型煤的固定碳含量低。
2.清水煤棒
无烟煤非黏合剂是通过螺旋挤出生产的,直接在炉内使用,气化温度相当于无烟煤,缺点是不防水,只能在炉前成型入炉制气。
3.碳化煤球
它主要用于生产碳化炉的焦炭,包括各种类型的焦炭型生产用煤。
(二)动力型煤
动力型煤是作为燃料用的型煤(包括工业动力型煤和民用型煤),主要是指工业动力型煤。工业动力型煤主要用作工业锅炉、工业窑炉、机车等的燃料。在燃料中加入一定生物质混合后生产的为生物质型煤。目前工业用动力型煤产量小,每年仅有500万吨左右。
炉前成型技术得到一定发展、由浙江大学研制设计的炉前成型设备,已在数个厂应用州地区曾在近10个单位应用过炉前成型设备。
据一些城市或公司报告显示,当目前生产的工业煤在锅炉上燃烧时,通常会出现点火延迟、燃烧延迟、燃烧不充分和莫名熄火等现象。其主要原因是燃烧煤是一种通用煤,不是工业锅炉的特殊煤种,不能满足链条炉排煤的粒度要求。
①颗粒过大,尺寸大的48mm×40mm×30mm,单粒重50g,小的40mm×32mm×22mm,单粒重25g,远比层燃用煤所需粒度(25~30mm)大。
②颗粒光整,粒度过于均一,而最适用层燃的12~25mm粒度则没有,不满足层燃用煤必要的粒级配比要求。
③型煤强度太高、过于致密,抗压强度、落下强度及耐磨强度三项考核指标与造气型煤和冶金型煤几乎一致。型煤强度过高,以致影响燃烧。
为了满足现行锅炉易点燃,燃烧稳定,充分燃尽的严格要求,各市应重视特定用途型煤的开发,适用于锅炉燃烧时推广工业型煤。
生物质工业型煤是一种工业型煤,由高压成型70%至85%煤和15%至30%生物质燃料形成。生物质是指农作物秸秆和生物质工业废料,如木柴,稻壳,树皮,木屑,甘蔗渣等。生物质型煤具有如下燃烧特性。
①易招火,烧得快,生物质燃料的着火温度为200~300℃,比煤的着火温度600~700℃低得多,从而加速煤的点燃过程。
②减少烟尘和SO2排放,生物质型煤在燃烧时产生的黑烟只是原烟煤的1/15,在生物质型煤中加入消石灰固硫,能减少50%的SO2排放。
③燃烧充分,灰渣含碳量低。由于种种原因,中国型煤的发展与实际需求之间仍存在较大差距。由于动力型煤的技术和生产水平仍然很低,因此对型煤的发展仍有很多限制。
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