第三章配煤原理

第三章配煤原理本章主要內(nèi)容配煤意義配煤原理動力配煤的質(zhì)量標準與工藝流程中國動力配煤技術的發(fā)展現(xiàn)狀

返回潔凈煤技術煤炭加工煤炭轉(zhuǎn)化先進發(fā)電技術煙氣凈化技術等煤炭洗選

型煤水煤漿煤炭氣化煤炭液化高效超臨界發(fā)電常壓循環(huán)流化床加壓流化床聯(lián)合循環(huán)整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)煙氣除塵技術煙氣脫硫脫硝技術其它污染控制新技術配煤技術定義：就是根據(jù)用戶對煤質(zhì)的要求，將若干單種煤按照一定的比例摻混得到的配合煤。新“煤種”：配合過程中存在著線性可加成性，通過優(yōu)化配比，使各原料煤的各成分和性質(zhì)問實現(xiàn)取長補短，互為補充，充分發(fā)揮各種原料煤的優(yōu)點和長處，綜合性能優(yōu)于其中任何一種原料煤。配煤意義煤炭現(xiàn)狀：受到資源分布、運輸條件以及地區(qū)間平衡等因素的制約。煤的配合加工與利用越來越受到人們重視。

中國煤炭利用效率低，其中最重要的原因之一是絕大多數(shù)煤炭用戶未能使用質(zhì)量和用途均十分合理的煤炭。由于每一種煤炭有其獨特的性質(zhì)，而每一種用煤設備對煤質(zhì)又有其特殊的要求，因而大大增加了單種煤炭合理供應和使用的難度。

典型煤焦化工工藝煤焦化工工藝流程示意圖

配煤質(zhì)量指標一般要求，配煤的灰分≦9.25%，硫分<1-1.2%，揮發(fā)份V控制在24-30%，膠質(zhì)層要求>14mm，水分7-10%。煉焦行業(yè)要求：焦炭要求灰分低、含硫少、強度大、各向異性程度高。難度：世界各國的優(yōu)質(zhì)煉焦煤，其儲量有限，并且區(qū)域分布也不平衡，化學成分也有優(yōu)劣，單用焦煤煉焦遠遠不能滿足工業(yè)發(fā)展的需要。其它煉焦煤雜質(zhì)含量高，不能滿足高爐冶煉的要求。解決：為了節(jié)約優(yōu)質(zhì)的煉焦煤，必須把部分黏性好的優(yōu)質(zhì)煉焦煤與其他中等的或弱的黏性煤配合一起煉焦，以擴大不同牌號的煙煤的利用。先配煤后粉碎工藝：原料煤→卸煤機械→貯煤場→配煤槽→配煤設備→粉碎設備→貯煤塔主要設備：翻車機、皮帶運輸機、電碎振動給料器、雙齒輪破碎機和反擊式粉碎機熱電系統(tǒng)凝汽器涼水塔水泵凝結水水鍋爐發(fā)電機汽輪機蒸汽煤

純凝發(fā)電動力配煤定義：是將不同類別、不同品質(zhì)的煤經(jīng)過篩選、破碎和按比例配合的過程。目的：動力配煤可以改變動力煤的化學組成、物理特性和燃燒特性，使之實現(xiàn)煤質(zhì)互補、優(yōu)化產(chǎn)品結構、適應用戶燃煤設備對煤質(zhì)的要求，達到提高燃煤效率和減少污染物排放的目的。前景：動力配煤技術已作為一種比較適合中國國情的潔凈煤技術列入了煤炭工業(yè)潔凈煤技術發(fā)展規(guī)劃，這項技術在中國將會有廣闊的發(fā)展前景。燃煤質(zhì)量與鍋爐決定鍋爐熱效率的因素主要有:

爐型是否先進煤質(zhì)與爐型是否相符操作是否得當。中國工業(yè)鍋爐熱效率普遍較低，這不僅浪費了大量的煤炭，而且也造成了嚴重的環(huán)境污染。

煤粉鍋爐（４臺）電收塵爐底濕渣煙氣干灰煙囪循環(huán)流化鍋爐（３臺）電收塵爐底干渣煙氣干灰煙囪粉煤灰、煤渣回收工藝意義對大氣環(huán)境、水質(zhì)的要求.調(diào)節(jié)燃煤的硫分、含氮量及氯、肺、氟等有害元素含量，減少SO2、NOx及有害元素的排放，最大限度地滿足環(huán)境保護要求，達到合理利用煤炭資源的目的。中國地域廣大，資源豐富，各地區(qū)煤質(zhì)情況各不相同，灰、硫分含量亦有差別，因此結合各地區(qū)的特點，采用不同煤種配合進行煉焦，不但擴大了煤炭資源的有效利用，并且可以降低焦炭中的灰分、硫分含量，以滿足各行業(yè)對焦炭質(zhì)量和數(shù)量的要求。動力配煤技術對煤質(zhì)的波動具有很好的調(diào)節(jié)與緩沖作用，能夠為用戶提供質(zhì)量穩(wěn)定、均勻、符合燃燒和環(huán)境保護要求的煤炭。

返回配煤原理以動力配煤為例，動力配煤的優(yōu)化設計原則是在一定約束條件下追求目標函數(shù)的極值。具體分為四個步驟:

提出約束條件確定目標函數(shù)建立數(shù)學模型解出最優(yōu)配方1、約束條件2、確定目標函數(shù)追求成本最低追求優(yōu)質(zhì)煤配比最小追求低質(zhì)煤配比最大3、建立數(shù)學模型4、優(yōu)化配方求解返回動力配煤的質(zhì)量標準與工藝流程動力配煤的主要設備一、輸送設備

輸送設備是動力配煤生產(chǎn)線中聯(lián)接各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)，使生產(chǎn)線能有效運轉(zhuǎn)的重要設備。在動力配煤生產(chǎn)中使用最廣泛的運輸設備是膠帶輸送機，它可完成煤炭的水平輸送和堆高輸送。膠帶輸送機的優(yōu)點是具有較高的輸送能力、輸送距離長、動力消耗低、結構簡單、維修方便、工作平衡可靠等優(yōu)點。二、取料設備原料煤從鐵路、碼頭卸車或卸船后，通過膠帶輸送機在煤場堆高成煤垛，取料時煤垛取煤，供應配煤生產(chǎn)。根據(jù)動力配煤生產(chǎn)規(guī)模的大小，為了提高經(jīng)濟效益，提高設備的利用率，一般分為通用型設備和專用型設備2種。通用型設備有裝卸機、挖掘機、推土機、抓斗式取料機等。它除了在生產(chǎn)線中完成取料之外，有時還可以用來推垛或裝畫等，通用性較強，一般用于年生產(chǎn)能力10萬噸以下的動力配煤生產(chǎn)線。專用型設備有地龍式刮板機，滾輪取料機和斗輪式取料機等。專用型設備能將煤垛上的煤連續(xù)供給膠帶輸送機，是煤快速運出的高效率專用機械，一般都與固定的膠帶輸送機銜接。雙向滾輪取料機斗輪式取料機三、篩分設備根據(jù)層燃式工業(yè)鍋爐的燃燒工況，要求動力配煤的粒度分面有一定的均勻性，所以煤炭的篩分是動力配煤生產(chǎn)工藝流程中不可缺少的一個重要環(huán)節(jié)。通過篩分設備，優(yōu)質(zhì)煤可以篩出優(yōu)質(zhì)塊煤，彌補優(yōu)質(zhì)塊煤資源短缺的問題，并為煤場增加一定的經(jīng)濟效益，低質(zhì)煤可以把大塊篩出來，破碎后再送入貯煤斗。在動力配煤生產(chǎn)線上比較常用的篩分設備有滾筒篩和振動篩。滾筒篩一般有圓柱形、圓錐形等幾種，由架體、篩篦、進料斗、出料斗、中心軸、驅(qū)動裝置等形成。滾筒篩在轉(zhuǎn)動時，篩內(nèi)原煤受磨擦力作用，隨滾筒壁升到一定的高度，再受重力作用下滑，小顆粒和大塊煤分開，小顆粒煤成為篩下物，大塊煤成為篩上物進入破碎機或單獨存放。滾動篩的滾動實嘉陵江上起到一定的攪拌作用，因此在簡易的中小型配煤線上，篩分和混配就合成一個工序。另外，由于滾筒篩的結構特點，如轉(zhuǎn)速過快，篩分效率就會降低，過慢則篩網(wǎng)有效利用面積縮小，使篩分能力降低，所以滾筒篩適用于中、小型配煤生產(chǎn)線。在大型的動力配煤生產(chǎn)線上，宜選用振動篩，以加大篩分能力。電子膠帶秤中國動力配煤技術的發(fā)展現(xiàn)狀中國動力配煤技術發(fā)展始于20世紀70年代末期。天津市煤建總公司現(xiàn)已建成9條動力配煤生產(chǎn)線，形成年產(chǎn)配煤27萬噸生產(chǎn)能力，已累計向工業(yè)企業(yè)供應配煤3000萬噸，取得了較好的經(jīng)濟效益。通過逐步完善配送設施，按照用戶要求，制定幾種配煤質(zhì)量，保質(zhì)保量定時送貨上門.獲得了生產(chǎn)企業(yè)的好評。濟南市為實施"藍天工程"，除了規(guī)定城市用煤灰分不能大于20%，硫分不能大于0.8%以外，還規(guī)定10t/h以下燃煤鍋爐以及各種窯爐必須燃用配煤，要求配煤必須添加固硫劑。并對配煤的質(zhì)量標準和種類提出了要求。目前已建立各種配煤廠7個，生產(chǎn)的配煤基本可滿足市場需要。

中國配煤行業(yè)經(jīng)過多年發(fā)展，在燃料均質(zhì)化方面取得了很大成績，但從總體上說，規(guī)模太小，在技術與裝備方面還存在一些問題，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。①中國配煤總體技術水平較低，很多配煤廠尚處于經(jīng)驗配煤階段，沒有系統(tǒng)的配煤理論指導;生產(chǎn)規(guī)模小，產(chǎn)品品種單一，難以取得規(guī)模效益。②除電廠外，目前采用配煤的市場還沒有形成，國內(nèi)配煤的生產(chǎn)量僅為生產(chǎn)能力的60%左右。③沒有建立統(tǒng)一的配煤質(zhì)量標準。研究制定全國統(tǒng)一的動力配煤質(zhì)量標準并使之系列化十分重要。④配煤工藝及混配設備落后，沒有專用的混配設備;質(zhì)量監(jiān)測技術落后，多數(shù)配煤場沒有在線檢測，難以實現(xiàn)自動控制。返回國外配煤技術發(fā)展國外配煤技術雖已開發(fā)應用，但在理論研究方面也有待深入。國外一些電廠進行動力配煤的主要原因和目的是采用低硫煤與高硫煤混合燃燒以降低的排放，降低鍋爐的結渣、沾污和積灰，充分利用高熱值煤，保證灰含量和發(fā)熱量等。