利用工業(yè)固體廢物制成上點(diǎn)火型煤.doc

1、利用工業(yè)固體廢物制成上點(diǎn)火型煤作者 :林增( 哈爾濱市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究設(shè)計(jì)院)【摘要】本文介紹利用工業(yè)固體廢物制成上點(diǎn)火型煤。 符合國家“三廢”綜合利用和促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的政策。 采用多種工業(yè)無機(jī)固體廢物為添加物進(jìn)行粘結(jié)和固硫，按一定比例摻入原煤里制成上點(diǎn)火型煤、 充分利用固體廢物的潛能。該型煤比傳統(tǒng)型煤具有成本低、節(jié)約煤炭、使用方便、清潔衛(wèi)生、降低污染等特點(diǎn)。為城市煤炭開發(fā)和固體廢物綜合利用開辟了新的途徑。煤炭是人類生存重要的能源之一。 防治燃煤的污染是世界各國的一項(xiàng)長期而艱巨的任務(wù)。絕大多數(shù)采用煤散燒的方式， 從而成為煤煙型大氣污染和能源利用率低的主要根源， 尤其北方冬季采暖期長，

2、各商服攤區(qū)以及居民取暖廚房作業(yè)等， 燃用大量煤炭既浪費(fèi)能源又造成大氣環(huán)境污染， 利用上點(diǎn)火型煤技術(shù)可以提高燃煤的熱效率，削減二氧化硫、煙塵、一氧化碳等污染物的排放量， 減輕煤煙型污染。此外，上點(diǎn)火型煤以一些工業(yè)無機(jī)固體廢物（如：亞麻麻塵、電廠粉煤灰、電石渣等）作為粘結(jié)劑和固硫劑。摻入煤里起到催化、氧化、固型等作用。同時治理了其他形式的工業(yè)污染、 達(dá)到以廢治廢、 綜合利用的目的。 然而以前傳統(tǒng)的型煤研究著重有關(guān)型煤的生產(chǎn)工藝、 型狀等方面，對型煤成份及燃燒的特點(diǎn)研究甚少。而以前在使用型煤過程中往往出現(xiàn)接火困難、 燃燒不徹底有黑渣等現(xiàn)象， 限制了型煤的推廣使用。為此對型煤燃燒特點(diǎn)進(jìn)行分析研究、 采

3、用上點(diǎn)火明火反燒方式，解決了傳統(tǒng)型煤燃燒時的缺點(diǎn)。 本文將著重介紹利用工業(yè)固體廢物來充當(dāng)上點(diǎn)火型煤的粘結(jié)劑和固硫劑。 選擇一定比例摻到原煤里制成上點(diǎn)火型煤。 該型煤具有成本低、著火性能好、燃燒持續(xù)時間長、熱利用率高、清潔衛(wèi)生、降低對大氣環(huán)境的污染。1 試驗(yàn)部分粘結(jié)劑的選擇選用來源廣泛的固體廢物， 并能在燃燒中起到催化、 氧化作用，不產(chǎn)生新的污染的固體廢物。經(jīng)燃燒試驗(yàn)選定電廠粉煤灰、麻塵等無機(jī)固體廢物為粘結(jié)劑，按著不同比例摻到原煤里，在同等條件下，將 5 升涼水燒沸，用秒表計(jì)量，用相同重量的型煤進(jìn)行燃燒。觀察著火狀態(tài)，燃燒持續(xù)時間和燃燒后的灰渣的狀態(tài)。重復(fù)四次試驗(yàn)，取平均值進(jìn)行對比。見表 1（略

4、）。從表 1，看出粉煤灰與麻塵的重量比為 11時水燒沸比較快，著火旺、燃燒持續(xù)時間長，燃燒后灰渣煉成一塊成型好，所以選電廠粉煤灰與亞麻麻塵的重量比為11做為上點(diǎn)火型煤的粘結(jié)劑。固硫劑的選擇選用工業(yè)排放的廢電石渣為固硫劑，其主要成份為氫氧化鈣。 主要反應(yīng)方程式為：型煤燃燒時產(chǎn)生的二氧化硫，在有水蒸氣存在與電石渣作用生成CaSO3、CaSO4或 Ca（HSO3）2、而沉積于煤灰渣中，降低了空氣污染。該灰渣能夠制磚或制成建筑用陶粒等。2 試驗(yàn)生產(chǎn)工藝選定電廠粉煤灰、亞麻麻塵、電石渣等無機(jī)固體廢物為添加物摻到原煤里，制成上點(diǎn)火型煤，其生產(chǎn)工藝為：原煤固體廢物 - 粉碎 - 篩分 - 攪拌 - 壓成型

5、- 干燥 - 型煤成品制成上點(diǎn)火型煤其規(guī)格：外型尺寸俯視正方形邊長為 100 毫米、高度為 100 毫米，垂直均勻分布直徑 18 毫米的 9 個小孔，重量為 1 公斤左右。3 試驗(yàn)結(jié)果本文采用本地區(qū)廣泛使用的有代表性原煤作為試驗(yàn)用煤、試驗(yàn)樣品分二類：一類將原煤按傳統(tǒng)的粘土加原煤的方法制成型煤， 另一類取同樣原煤加入固體廢物作粘結(jié)劑和固硫劑等無機(jī)添加物制成的型煤。 制成的二類型煤送到煤炭產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站和環(huán)保監(jiān)測站進(jìn)行燃燒檢測，其結(jié)果見表2。表 2 型煤質(zhì)量檢測和環(huán)?？諝馀欧艡z測結(jié)果序號灰分 Ag%揮發(fā)酚 vr%全水分 mad%低位發(fā)熱值MJkg全硫st 、ad%煙塵 mgNm3二氧化硫mgN

6、m3123平均456平均注：表中 1、2、3 為加入固體廢物上點(diǎn)火型煤4、5、6 為傳統(tǒng)型煤。從表 2 看出利用同一種原煤試驗(yàn)， 發(fā)現(xiàn)固體廢物作添加物的上點(diǎn)火型煤發(fā)熱量平均為 kg、灰分平均為， 而粘土作添加物的型煤發(fā)熱量平均為 kg，灰分平均為，顯示前者燃燒的熱效力優(yōu)于后者。4 試驗(yàn)分析電廠粉煤灰對型煤作用電廠粉煤灰中含有部分炭的存在，當(dāng)型煤點(diǎn)燃后， 隨著溫度升高粉煤可以灼燒、熱度比較恒定，溫度變化波動小持續(xù)時間長，使煤灰渣熔煉成一起，易除灰飛塵小，清潔衛(wèi)生。亞麻麻塵對型煤作用亞麻麻塵含長短不一的纖維，極易點(diǎn)燃、起火快，能增加火焰高度，提高發(fā)熱值，使型煤與型煤之間接火好，不易有黑渣產(chǎn)生，燃燒

7、徹底。電石渣對型煤的作用用電石渣制成的型煤， 主要去除二氧化硫， 型煤在燃燒中隨著溫度變化電石渣生成 CaSO3、Ca(HSO3)2或 CaSO4而沉積在煤灰渣中，從而減輕二氧化硫的排放量。上點(diǎn)火明火反燒的作用采用上點(diǎn)火明火反燒方式， 將該型煤點(diǎn)燃時， 固體熱傳導(dǎo)方式向下伸延， 煤體強(qiáng)熱溫度下分解出可燃性氣體及通過型煤均勻分布的 9 個眼孔析出可燃揮發(fā)份和未燃成份。 在供氧充足下隨吸入空氣沿煤孔上升， 遇爐火高溫燃燒作到完全徹底燃燒，達(dá)到消煙節(jié)能。5 結(jié)束語煤炭是城鎮(zhèn)居民生活能源的主體， 由于長期原煤散燒、 煤炭的利用率低、 浪費(fèi)大量的能源， 從而污染了我們賴依生存環(huán)境， 使空氣污染加重。 上點(diǎn)火型煤利用工業(yè)固體廢物作添加物、 變廢為寶，減少了固體廢物對環(huán)境的污染， 充分利用固體廢物的能量，節(jié)約煤炭資源 30，降低型煤生產(chǎn)的成本。上點(diǎn)火型煤采用明火反燒方式， 干凈衛(wèi)生火力集中、 持續(xù)時間長，熱效率高，燃燒效果好、減輕勞動強(qiáng)度。經(jīng)試用受到人們普遍好評，使用方便、上火快。上點(diǎn)火型煤各種理化性能均符合國家GBT13593-92 標(biāo)準(zhǔn)，煙氣排放符合環(huán)保要求，固硫完全。該型煤比傳統(tǒng)型煤燃燒時向空氣排放的一氧化碳降低 80，二氧化硫降低 57，煙塵降低 45。達(dá)到無煙無味，降低燃煤對空氣的污染，凈化環(huán)境，解決工業(yè)固體廢物對環(huán)境污染。