第6章配煤技術(shù)

第6章配煤技術(shù)潔凈煤技術(shù)煤炭加工煤炭轉(zhuǎn)化先進發(fā)電技術(shù)煙氣凈化技術(shù)等煤炭洗選型\配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(shù)煙氣脫硫脫硝技術(shù)其它污染控制新技術(shù)2？3定義: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。優(yōu)化配比、取長補短動力配煤煉焦配煤配煤4將幾種不同性質(zhì)的單煤種，按一定比例進行配合而得到一種對鍋爐燃燒最有利的燃料煤，就稱為動力配煤。凝汽器涼水塔水泵凝結(jié)水水鍋爐發(fā)電機汽輪機蒸汽煤

發(fā)電一、動力配煤5鍋爐用煤要求？6（1）環(huán)境污染人們可以對煤炭的燃燒行為加以預(yù)測和控制，使原來低品位的劣質(zhì)燃煤變成優(yōu)質(zhì)燃煤，使原來高污染、高硫排放的煤不經(jīng)過任何添加劑，僅僅通過混配就可以變成低污染、低硫排放的煤。在動力配煤的配制過程中，也可以通過添加適當?shù)母邷毓塘蛱砑觿?，從而大大減少燃用配煤所產(chǎn)生的二氧化硫排放量；同時，由于燃燒效率的提高，排放煙氣中的沒燃盡粉塵及其他有害成分也能夠相應(yīng)減少，減輕了環(huán)境污染，并可使企業(yè)免支或少支二氧化硫排放費。7（2）鍋爐結(jié)渣使原來易結(jié)渣的煤變成不易結(jié)渣的煤，降低鍋爐事故率；同時提高鍋爐效率，節(jié)約大量煤炭。我國燃煤鍋爐熱效率之所以低，最主要的原因是實際燃用的煤炭和鍋爐設(shè)計使用的煤炭不一致，各煤種之間燃燒性能相差甚遠，煤質(zhì)與爐型嚴重脫節(jié)。特別是近十幾年以來，隨著國家煤炭政策的逐步放開，這種現(xiàn)象越來越嚴重。過去一直采用的是以“爐改”去適應(yīng)煤質(zhì)，很多新鍋爐剛安裝完畢就得改造，國家每年需要投入大量資金對易結(jié)渣、超溫、磨損等問題鍋爐進行改造。當然改爐可以使爐型適應(yīng)煤質(zhì)，效果也相當明顯，但“削足適履”，鍋爐仍然不能適應(yīng)煤種新的變化。生產(chǎn)和使用動力配煤，以煤適爐，將多品種煤混合配置成接近原鍋爐設(shè)計煤質(zhì)，然后進入鍋爐中燃燒，即可節(jié)約大量改爐費用，又可提高鍋爐效率，節(jié)約大量煤炭。8（3）劣質(zhì)煤的利用率提高劣質(zhì)煤的利用率，充分利用當?shù)孛禾抠Y源。長期以來，國家有關(guān)政策一直鼓勵企業(yè)用當?shù)孛?，但由于很多地方煤炭資源的質(zhì)量較差，屬于劣質(zhì)煤，企業(yè)使用的積極性不高。動力配煤的推廣使用可以有效的改變這種情況，他能夠使用戶經(jīng)過配煤得到質(zhì)量穩(wěn)定的煤炭，改善著火穩(wěn)定性，提高燃燒效率。同時又減少流通運輸費用，使煤炭得到合理利用，提高流通效益。9動力配煤有什么意義？101.動力配意義與原則動力配煤的作用和意義在滿足燃煤設(shè)備對煤質(zhì)要求的前提下，采用動力配煤技術(shù)可最大限度利用低值煤，或充分利用當?shù)孛禾抠Y源；保證燃煤特性與用煤設(shè)備設(shè)計參數(shù)相匹配，提高設(shè)備熱效率，節(jié)約煤炭；通過“均質(zhì)化”來保證燃煤質(zhì)量的穩(wěn)定，保證用煤設(shè)備正常、高效運行；按不同地區(qū)對大氣環(huán)境、水質(zhì)要求，將不同品質(zhì)煤相互配合，最大限度滿足環(huán)保要求。11動力配煤的原則①生產(chǎn)的配煤必須滿足工業(yè)鍋爐的基本要求使煤質(zhì)與鍋爐特點相適應(yīng)，并能保證配煤質(zhì)量有相對的穩(wěn)定性；②配煤要有利于提高鍋爐熱效率，保證鍋爐的正常出力，以節(jié)約煤炭；③本著節(jié)約優(yōu)質(zhì)煤的原則，在配煤中要盡量擴大低質(zhì)煤的比例，做到物盡其用；④要注意延長鍋爐壽命和保護環(huán)境，配煤中的硫分要控制合適的界限；⑤要充分考慮盡量縮短煤炭運輸距離，就近找煤，以緩解運輸緊張局面；⑥配煤品種要盡可能地少些，以簡化配煤工藝，降低配煤成本。122.動力配煤原理四個步驟確定約束條件;確定目標函數(shù);建立數(shù)學模型;解出最優(yōu)配方;13⑴約束條件適應(yīng)某爐型的第i個技術(shù)指標的上下限配煤計劃量14⑵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15⑶建立數(shù)學模型16⑷優(yōu)化配方求解適應(yīng)某爐型煤的第i個技術(shù)指標的上下限目標函數(shù)單種煤的技術(shù)指標各單種煤？？1718動力配煤中應(yīng)注意以下事項（1）要盡可能地準確控制配比，一般應(yīng)按重量配料并混合均勻；（2）生產(chǎn)線的選址和布置要便于煤場儲存運輸和配煤作業(yè)，并有利于節(jié)約場地和保管；（3）生產(chǎn)設(shè)備要緊湊、互相配套、操作方便、安全可靠、動力消耗小、調(diào)整控制靈活、節(jié)省投資、便于維修；（4）要配備必要的質(zhì)量檢測設(shè)備和生產(chǎn)設(shè)備的維修設(shè)備，以保證配煤質(zhì)量和生產(chǎn)線的正常運轉(zhuǎn)。19動力配煤生產(chǎn)線的工藝流程20配煤的機械實現(xiàn)方式（1）堆混這就是利用鏟車等大型機械進行簡單的堆混。

堆混需要足夠的場地、大型堆料機械，特別是堆混的方法操作比較復(fù)雜，對操作工的技術(shù)要求很高，消耗動力大，堆混時間長。

但堆混也可以遵循簡單的操作，這種情況比較常見，這是國內(nèi)電廠目前最常應(yīng)用的方法，但主要是針對臨時性的混配需要，特別是混配數(shù)量有限使經(jīng)常采用，不太可能對大量燃煤進行長期性的混配，因為這樣的工作量太大。

21（2）抓斗混如甲乙兩種煤混合，確定其配比為1:2，則應(yīng)抓一斗甲煤，抓兩斗乙煤，混合均勻后，在用抓斗取料機轉(zhuǎn)移到專用煤場中備用。

此法只適用于設(shè)有門式抓煤設(shè)施的電廠，各煤種的抓斗數(shù)量依據(jù)預(yù)定的混配比確定。22（3）皮帶混在上煤過程中，用兩套輸煤設(shè)備，按所需要的比例，分別取兩種煤，在下一級輸煤皮帶上會合，進入原煤斗之前將煤混配好。這是最實際可行、經(jīng)濟靈活的方法?；旌铣＠眠M入煤斗前的各個自然流通環(huán)節(jié)實現(xiàn)混煤，也可專門改造，設(shè)置混合裝置。

23（4）擋板混通過調(diào)整煤斗擋板開度，來調(diào)節(jié)輸煤皮帶的出力，從而達到該煤種單位時間內(nèi)的預(yù)定送煤量.如甲乙兩種煤需按1:3混配，則預(yù)先分別調(diào)節(jié)好甲乙兩煤斗擋板開度，使其皮帶輸煤量為1:3，以達到預(yù)定的配煤比，也是目前常用方法之一。

24（5）自動配煤國外已推廣一種自動配煤系統(tǒng)（如CBAS系統(tǒng)），國內(nèi)許多單位也開發(fā)了此類系統(tǒng)。自動配煤系統(tǒng)主要由計量料斗、煤質(zhì)在線檢測裝置、電氣控制和若干輸煤皮帶組成。在配煤過程中，可依據(jù)煤質(zhì)在線檢測裝置測量的煤質(zhì)參數(shù)調(diào)節(jié)料斗給煤速度，以達到預(yù)先選定的煤質(zhì)要求，該系統(tǒng)配煤均勻性好，配煤質(zhì)量高。25?二、煉焦配煤配煤煉焦就是將兩種或兩種以上的單種煤，均勻地按適當?shù)谋壤浜?，使各種煤之間取長補短，生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)焦炭，并能合理利用煤炭資源，增加煉焦化學產(chǎn)品。為何配煤煉焦？單種煤煉焦有何缺憾？261)焦煤資源缺乏，用配煤方法可以大量節(jié)約主焦煤。2)焦煤的結(jié)焦性雖好，但有的主焦煤在煉焦時膨脹壓力較大，損害爐體，有的含雜質(zhì)較多，用配合煤的方法可以解決上述問題。3)焦煤的價格較高，用配合煤煉焦可以降低焦炭成本。271.配煤的目的和意義配煤的意義：（1）合理利用煤炭資源，節(jié)約優(yōu)質(zhì)煉焦煤；（2）擴大煉焦煤資源；（3）提高焦炭質(zhì)量；（4）有利于提高煉焦化產(chǎn)品產(chǎn)量；282.配煤原則⑴保證煉出的焦炭符合質(zhì)量要求；⑵在焦爐生產(chǎn)過程中，炭化中期不應(yīng)產(chǎn)生過大的膨脹壓力，而在炭化末期應(yīng)有足夠的收縮，以免損壞爐體和造成推焦困難；⑶充分利用本地區(qū)的煤炭資源，做到運輸合理降低生產(chǎn)成本；⑷在可能的條件下，多配一些高揮發(fā)分煤，以增加化學產(chǎn)品的產(chǎn)率；⑸在保證焦炭質(zhì)量的前提下，應(yīng)多配入氣煤等弱粘煤，盡量少用優(yōu)質(zhì)煉焦煤，努力做到合理利用我國的煤炭資源。？293.配煤理論簡介（1）膠質(zhì)層重疊原理（2）互換性配煤原理

（3）共炭化原理

30該原理要求配合煤中各單種煤的膠質(zhì)體的軟化區(qū)間和溫度間隔能較好的搭接，這樣可使配合煤料在煉焦過程中能在較大的溫度范圍內(nèi)處于塑性狀態(tài)，從而改善粘結(jié)過程，并保證焦炭的結(jié)構(gòu)均勻性。不同的牌號的煉焦煤的塑性溫度區(qū)間如圖所示。（1）膠質(zhì)層重疊原理3132各煤種的塑性溫度區(qū)間不同，其中肥煤的開始軟化溫度最早，塑性溫度區(qū)間最寬，瘦煤固化溫度最晚，塑性溫度區(qū)間最窄。氣煤，1/3焦煤，肥煤，焦煤，瘦煤適當配合可擴大配合煤的塑性溫度范圍。這種以多種煤戶型搭配，膠質(zhì)層彼此重疊的配煤原理，曾長期主導我國的配煤技術(shù)。煤種揮發(fā)分范圍(Vdaf)/%塑性溫度范圍/℃氣煤

>37290~420肥煤290~450氣肥煤310~4001/3焦煤330~430焦煤370~430瘦煤420~48033（2）互換性配煤原理該原理為日本人城博提出，他把煤的有機質(zhì)分成：

粘結(jié)組分——即煤的吡啶抽出物，決定煤的粘結(jié)能力；

纖維質(zhì)組分——煤的吡啶抽提殘留物，決定焦質(zhì)的強度；

該原理認為：要制得強度好的焦炭，配合煤的粘結(jié)組分和纖維組分應(yīng)有適宜的比例，而且纖維質(zhì)組分應(yīng)有足夠的強度。

當配合煤達不到相應(yīng)的要求時，可以用添加粘結(jié)劑或瘦化劑的辦法來加以調(diào)整。所此，提出了如圖所示的互換性配煤原理圖，并指導配煤：3435（3）共炭化原理加入非煤粘結(jié)劑進行炭化，稱為共炭化。共炭化研究為采用低變質(zhì)程度弱粘結(jié)煤煉焦時選用合適的粘結(jié)劑提供了理論依據(jù)。也為加入有機渣油﹑塑料類﹑橡膠類﹑瀝青等與煤共炭化提供了可能性，并且為解決當前世界的環(huán)境污染問題做出了很大的貢獻。364、煉焦用煤氣煤（QM）、肥煤（FM）、焦煤（JM）和瘦煤（SM）⑴氣煤揮發(fā)性最大，黏結(jié)性差煉焦產(chǎn)品特點：焦炭碎、強度低、推焦易；可得較多化學產(chǎn)品⑵肥煤

揮發(fā)份較高，灰分高，黏結(jié)性最好但結(jié)焦性差。煉焦產(chǎn)品特點：焦炭碎、強度低、推焦難；可提高化學產(chǎn)品產(chǎn)率和煤氣產(chǎn)率。⑶焦煤

揮發(fā)分適中（＜肥煤），黏結(jié)性高，灰分高煉焦產(chǎn)品特點：焦炭塊大，強度高，推焦困難37⑷瘦煤揮發(fā)分低，黏結(jié)性差煉焦產(chǎn)品特點：焦炭塊大，抗碎強度高，耐磨性差（易成焦粉）；化學產(chǎn)品產(chǎn)率和煤氣產(chǎn)率低?！立韶毭簺]有黏結(jié)性，不結(jié)焦，不能單獨煉焦；配煤中可起瘦化劑的作用。我國大多數(shù)地區(qū)煤炭有以下幾個特點：①肥煤、肥氣煤黏結(jié)性好，有一定的貯量，但灰分和硫分較高，大部分煤不易洗選；②焦煤黏結(jié)性好，在配煤中可以提高焦炭強度，但貯量不多，且大部分焦煤灰分高、難洗選；③弱黏結(jié)性煤貯量較多，灰分、硫分較低，且易洗選。因此應(yīng)以肥煤和肥氣煤為主，適當配入焦煤，盡量多利用弱黏結(jié)性煤。385.配煤的工藝指標（1）配煤的工業(yè)分析①水分（一般＜10%，焦化廠8%~10%）②灰分的害處(配煤的灰分全部轉(zhuǎn)入焦炭)，灰分是惰性物質(zhì)，灰分高則黏結(jié)性降低；灰分顆粒成為裂紋中心，配煤灰分高則焦炭強度降低；煉鐵用焦耗量高，高爐生產(chǎn)能力降低。③揮發(fā)分（中國生產(chǎn)配煤揮發(fā)分Vdaf一般25%~32%）④硫分硫分害處（配煤中有80%左右轉(zhuǎn)入焦炭）冶煉中焦炭中硫分轉(zhuǎn)入生鐵中，使生鐵呈熱脆性，加速鐵腐蝕。39配煤的指標含義范圍水分煤中水分按結(jié)合狀態(tài)分為游離水和化合水，工業(yè)分析所測定煤的水分為空氣干燥煤樣的水(Mad)。不大于10%灰分不是煤的固有成分，而是煤中所有可燃物質(zhì)完全燃燒以及煤中礦物質(zhì)在一定溫度下產(chǎn)生一系列分解、化合等復(fù)雜反應(yīng)后剩下的殘渣?；曳殖７Q為灰分產(chǎn)率。按全焦慮75%計算，灰分不大于9%揮發(fā)分把煤隔絕空氣加熱到900攝氏度左右，煤中的有機質(zhì)和一部分礦物就會分解成氣體或液體逸出，再減去煤中的水分，就是揮發(fā)分。頂裝焦爐：20%~28%搗固煉焦視炭化室：24%~32%硫分按其存在的形態(tài)分為有機硫和無機硫兩種。有的煤中還有少量的單質(zhì)硫。一般要求小于1.0%細度是煤料經(jīng)過粉碎以后，粒度小于3mm的煤料占全部煤料的質(zhì)量百分數(shù)。頂裝焦爐：75%~85%搗固煉焦：90%左右40（2）黏結(jié)性和膨脹壓力①黏結(jié)性黏結(jié)性是結(jié)焦性的前提和必要條件。黏結(jié)性的指標：我國常用的是膠質(zhì)層最大厚度Y和粘結(jié)指數(shù)G）②膨脹壓力（安全膨脹壓力＜10~15KPa）其是黏結(jié)性煤的煉焦特征，提高堆ρ能增大膨脹壓力。

③粉碎度（＜3mm的占90%）黏結(jié)性好的成分和易碎的不細碎，反之細碎。弱黏結(jié)性的應(yīng)細碎；強黏結(jié)性的應(yīng)粗碎；肥煤、焦煤易碎應(yīng)粗碎；氣煤硬度大難碎應(yīng)細碎。416.配煤的主要設(shè)備

（1）配煤槽主體為槽體結(jié)構(gòu)，配煤槽個數(shù)一般比采用煤種多2～3個（煤種更換，設(shè)備維護，配比大或煤質(zhì)波動大的煤需要兩個配煤槽）42(2)定量給料設(shè)備主要有配煤盤和電磁振動給料機兩種形式。配煤盤的主要特點：調(diào)節(jié)簡單，運行可靠，維護方便。但是，設(shè)備笨重，耗電量大，傳動部件多，刮煤板易掛雜物，影響配煤準確度，需要經(jīng)常清洗。4344

大幅度的調(diào)節(jié)靠斗嘴下部溜槽與給料槽體間的閘板開度，小幅度調(diào)節(jié)靠改變線圈電流大小來調(diào)節(jié)振幅，其結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，布置緊湊，投資少，耗電小，調(diào)節(jié)方便。但安裝、調(diào)整時要求嚴格，如果調(diào)整不好，生產(chǎn)中將產(chǎn)生噪音。目前電磁給料機使用多。電磁振動給料機45(3)粉碎機反擊式破碎機1防護襯板；2—下機體；3—上機體；4—錘頭；