弱粘煤

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目录

什么是弱粘煤[1]

  弱粘煤是炼焦煤与非炼焦煤之间的过渡煤种,是一种粘结性较弱的从低变质到中等变质程度的烟煤。虽可炼焦,但所炼焦炭多数质次粉多。弱粘煤主要为动力煤。可在炼焦中适当配入代替气、焦和瘦煤。 

弱粘煤的特征和用途[2]

  弱粘煤灰分和硫分比较低,粘结性较弱,是低等或中等碳化程度的烟煤,含碳量一般在80%~90%,加热时产生的胶质体较小,单独炼焦时焦炭质量差,易粉碎。但作为配煤可炼出强度较好的冶金焦。弱粘煤多适于作气化原料和电厂、机车及锅炉的燃料。

扩大利用弱粘煤的方法[3]

  1.捣固炼焦

  将炼焦煤和弱粘煤按一定的比例(例如制造气化焦铁合金用焦可以高挥发份弱粘煤为主,如大同2#弱粘煤,甚至采用单种气煤,而铸造焦则以低挥发份的粘结性煤为主,如焦煤肥煤、二号肥气煤,二号瘦煤)。在捣固机内捣实成体积略小于炭化室的煤饼后,推入炭化室内炼焦,称捣固炼焦。

  2.干燥煤和预热煤炼焦

  (1)干燥煤

  煤料干燥后,可以提高装炉煤的堆比重,从而改善煤粘结性,使焦炭强度提高,且可多配弱粘结性煤,水份降低,提高了焦炉的加热速度,从而缩短结焦时间。

  (2)预热煤炼焦

  预热煤炼焦是将煤预先干燥预热,使煤料无水份,并把装炉煤预热到200一250qc,这样可以增加炭化室的装煤量,缩短结焦时间,提高堆比重和焦炭质量,增加弱粘煤的配用量。一般认为此法可缩短结焦时间20—25%,且焦炭强度可提高5%,焦炉生产能力提高单位面积产量30一50%。

  3.配型煤炼焦

  配型煤炼焦就是将炼焦煤料中的一部分煤料(通常为30一40%)加入一定量粘结剂,经混捏、压块成型后,再按一定比例配合到装炉煤中去炼焦,它是提高焦炭质量、扩大弱粘结性煤或不粘煤配用量的有效措施。

我国弱粘煤的利用途径[4]

  弱粘煤在我国被划分为动力煤,但除作动力用煤外,弱粘煤还有其他用途。目前,我国弱粘煤总的利用途径有以下几个方面。

  1.动力用煤

  动力用煤是弱粘煤目前主要的利用途径,不同动力用途对煤质的主要要求如下:

  (1)电力用煤。电力部门一般要求煤的发热量(Qnet,ar)>20.91MJ/kg(不包括褐煤),可波动±5%。末煤粒度<25mm(混煤粒度<50mm),挥发分(Vdaf)>20%,硫分(St,d)<1.O%,外在水分(Mad)<10%,干式除渣灰熔融性软化温度(ST)>1 250℃。

  (2)一般工业锅炉用煤。工业锅炉根据不同的煤种、灰分、发热量及挥发分进行设计,对煤的质量要求较宽,一般灰分<40%,发热量为14.63~20.90MJ/kg。不同炉型对粒度要求也不同,层床炉有固定炉排和移动炉排,要求粒度<50mm,以13~50mm块煤最好,<6mm粒度要求低于35%。往复炉及固定炉排的炉子多用粒度<13mm的末煤。

  (3)建材及民用燃料煤。水泥回转窑多用烟煤,要求灰分稳定在18%~22%、挥发分>25%、粒度<25mm的末煤,煤种以弱粘煤、不粘煤最好;砖、瓦等建材用煤以及民用煤对煤质要求不严。有较低发热量即可。

  2.炼焦配煤

  我国优质炼焦用煤稀缺,合理利用强粘结性煤的粘结能力和部分弱粘结煤的低灰、低硫特性进行配煤炼焦。在保证焦炭质量的基础上,既可扩大炼焦用煤资源,又可降低焦炭生产成本。弱粘煤用于配煤炼焦的研究和生产实践已经比较普遍,捣固炼焦、干燥煤和预热煤炼焦、配型煤炼焦都是扩大利用弱粘煤的有效方法。

  3.低温干馏

  煤的低温干馏终温为500~600℃,产物是蓝炭(半焦)、低温干馏煤焦油、低温焦炉煤气。煤低温干馏的蓝炭产率为50%~75%。优质原料炼制的蓝炭具有固定碳含量高、比电阻高、化学活性高以及低灰、低铝、低硫、低磷的特性,已部分代替紧缺的冶金焦,成为生产铁合金、电石的优质还原剂,在生产铁合金、电石时,最大的优势是节能降耗,单位电耗的降低率达9.65%;用蓝炭生产硅铁、硅合金时,可以使产品的铝含量降低,增加优质品的产出率。国内一些原本用冶金焦生产化肥的厂家为寻求廉价原料,也开始选择蓝炭作为化肥生产的首选原料;在高炉喷吹行业,首钢用榆林蓝炭代替山西、北京煤喷粉试验取得成功,包钢已将蓝炭喷粉用于高炉生产;蓝炭还可作为生产活性炭的原料,以及代替工业炭黑作橡胶制品及热塑性塑料的填充剂,代替昂贵的吸附剂用来净化电站和其他工厂的含油污水;蓝炭作为适宜的民用清洁燃料也开辟了新的市场,目前已在西安等部分地区推广使用。

  低温干馏煤焦油产率为6%~25%,它含有较多的脂肪烃、环烷烃以及多烷基酚、二元酚和三元酚等化合物。低温焦油适宜深度加工,经催化加氢可得到发动机燃料和其他产品。在石油资源紧缺的情况下,生产焦油并发展焦油深加工市场前景良好。

  低温干馏煤气中甲烷及其他烃类含量较高,烟煤低温干馏煤气的热值可达33.5~37.5MJ/Nm3,可用作冶金工业燃料或城市煤气。

  低变质烟煤用于低温于馏经多年的生产实践检验和技术改进,在陕西榆林及内蒙等地迅速发展,并已形成可观的工业规模。

  4.气化用煤

  煤气用作燃料、化工合成和发电等不仅提高了煤炭整体的转化效率,而且可减少对环境的污染,同时。还可将煤转化成高附加值的产品。气化炉型不同。对煤质的要求也不同。根据统计,弱粘煤可用于固定床、气流床等气化炉,而不适用于流化床(沸腾床)气化。固定床用煤以块煤为宜,灰熔融性软化温度>1250℃,灰分≤24.00%。硫分<2.00%,抗碎强度>60%,热稳定性TS + 6>60%;气流床对煤质要求不严,但粒度越细越好,一般<O.074mm的粉煤占90%左右,全水分1%~5%。

  5.其他

  除以上主要利用途径外,关于弱粘煤的开发利用还有其他一些研究,例如:利用弱粘煤和高温焦油试制柱状炭化料和活性炭;与SiO2共同作为原料合成SiC;用于高炉混煤喷吹及煤炭间接液化等。由于技术或煤质条件限制,这些利用途径还不普遍。

参考文献

  1. 中国动力煤资源分布.市场分析.内蒙古煤炭进口行业协会,2013年9月3日
  2. 能源统计知识手册.国家统计局工交司编,2006年8月
  3. 李国栋.浅谈在焦化技术中扩大弱粘煤利用[J].河北能源职业技术学院学报,2006(4)
  4. 戴化震,陈建中,沈丽娟,李晓英,赵卫彬,聂倩倩,胡言凤.窑街海石湾矿弱粘煤优化利用途径探讨[J].选煤技术,2009(1)
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