第6章配煤技術

第6章配煤技術潔凈煤技術煤炭加工煤炭轉化先進發(fā)電技術煙氣凈化技術等煤炭洗選型\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合循環(huán)整體煤氣化聯合循環(huán)煙氣除塵技術煙氣脫硫脫硝技術其它污染控制新技術2？3定義:根據用戶對煤質的要求，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測和控制，使原來低品位的劣質燃煤變成優(yōu)質燃煤，使原來高污染、高硫排放的煤不經過任何添加劑，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的高溫固硫添加劑，從而大大減少燃用配煤所產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）鍋爐結渣使原來易結渣的煤變成不易結渣的煤，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計使用的煤炭不一致，各煤種之間燃燒性能相差甚遠，煤質與爐型嚴重脫節(jié)。特別是近十幾年以來，隨著國家煤炭政策的逐步放開，這種現象越來越嚴重。過去一直采用的是以“爐改”去適應煤質，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煤質，效果也相當明顯，但“削足適履”，鍋爐仍然不能適應煤種新的變化。生產和使用動力配煤，以煤適爐，將多品種煤混合配置成接近原鍋爐設計煤質，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）劣質煤的利用率提高劣質煤的利用率，充分利用當地煤炭資源。長期以來，國家有關政策一直鼓勵企業(yè)用當地煤，但由于很多地方煤炭資源的質量較差，屬于劣質煤，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，他能夠使用戶經過配煤得到質量穩(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備對煤質要求的前提下，采用動力配煤技術可最大限度利用低值煤，或充分利用當地煤炭資源；保證燃煤特性與用煤設備設計參數相匹配，提高設備熱效率，節(jié)約煤炭；通過“均質化”來保證燃煤質量的穩(wěn)定，保證用煤設備正常、高效運行；按不同地區(qū)對大氣環(huán)境、水質要求，將不同品質煤相互配合，最大限度滿足環(huán)保要求。11動力配煤的原則①生產的配煤必須滿足工業(yè)鍋爐的基本要求使煤質與鍋爐特點相適應，并能保證配煤質量有相對的穩(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)質煤的原則，在配煤中要盡量擴大低質煤的比例，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;建立數學模型;解出最優(yōu)配方;13⑴約束條件適應某爐型的第i個技術指標的上下限配煤計劃量14⑵確定目標函數追求成本最低追求優(yōu)質煤配比最小追求低質煤配比最大15⑶建立數學模型16⑷優(yōu)化配方求解適應某爐型煤的第i個技術指標的上下限目標函數單種煤的技術指標各單種煤？？1718動力配煤中應注意以下事項（1）要盡可能地準確控制配比，一般應按重量配料并混合均勻；（2）生產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）生產設備要緊湊、互相配套、操作方便、安全可靠、動力消耗小、調整控制靈活、節(jié)省投資、便于維修；（4）要配備必要的質量檢測設備和生產設備的維修設備，以保證配煤質量和生產線的正常運轉。19動力配煤生產線的工藝流程20配煤的機械實現方式（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雜，對操作工的技術要求很高，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，這是國內電廠目前最常應用的方法，但主要是針對臨時性的混配需要，特別是混配數量有限使經常采用，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，則應抓一斗甲煤，抓兩斗乙煤，混合均勻后，在用抓斗取料機轉移到專用煤場中備用。

此法只適用于設有門式抓煤設施的電廠，各煤種的抓斗數量依據預定的混配比確定。22（3）皮帶混在上煤過程中，用兩套輸煤設備，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、經濟靈活的方法。混合常利用進入煤斗前的各個自然流通環(huán)節(jié)實現混煤，也可專門改造，設置混合裝置。

23（4）擋板混通過調整煤斗擋板開度，來調節(jié)輸煤皮帶的出力，從而達到該煤種單位時間內的預定送煤量.如甲乙兩種煤需按1:3混配，則預先分別調節(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，可依據煤質在線檢測裝置測量的煤質參數調節(jié)料斗給煤速度，以達到預先選定的煤質要求，該系統(tǒng)配煤均勻性好，配煤質量高。25?二、煉焦配煤配煤煉焦就是將兩種或兩種以上的單種煤，均勻地按適當的比例配合，使各種煤之間取長補短，生產出優(yōu)質焦炭，并能合理利用煤炭資源，增加煉焦化學產品。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)質煉焦煤；（2）擴大煉焦煤資源；（3）提高焦炭質量；（4）有利于提高煉焦化產品產量；282.配煤原則⑴保證煉出的焦炭符合質量要求；⑵在焦爐生產過程中，炭化中期不應產生過大的膨脹壓力，而在炭化末期應有足夠的收縮，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，以增加化學產品的產率；⑸在保證焦炭質量的前提下，應多配入氣煤等弱粘煤，盡量少用優(yōu)質煉焦煤，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處于塑性狀態(tài)，從而改善粘結過程，并保證焦炭的結構均勻性。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，膠質層彼此重疊的配煤原理，曾長期主導我國的配煤技術。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，他把煤的有機質分成：

粘結組分——即煤的吡啶抽出物，決定煤的粘結能力；

纖維質組分——煤的吡啶抽提殘留物，決定焦質的強度；

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

當配合煤達不到相應的要求時，可以用添加粘結劑或瘦化劑的辦法來加以調整。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劑進行炭化，稱為共炭化。共炭化研究為采用低變質程度弱粘結煤煉焦時選用合適的粘結劑提供了理論依據。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，黏結性差煉焦產品特點：焦炭碎、強度低、推焦易；可得較多化學產品⑵肥煤

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

揮發(fā)分適中（＜肥煤），黏結性高，灰分高煉焦產品特點：焦炭塊大，強度高，推焦困難37⑷瘦煤揮發(fā)分低，黏結性差煉焦產品特點：焦炭塊大，抗碎強度高，耐磨性差（易成焦粉）；化學產品產率和煤氣產率低?！立韶毭簺]有黏結性，不結焦，不能單獨煉焦；配煤中可起瘦化劑的作用。我國大多數地區(qū)煤炭有以下幾個特點：①肥煤、肥氣煤黏結性好，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弱黏結性煤貯量較多，灰分、硫分較低，且易洗選。因此應以肥煤和肥氣煤為主，適當配入焦煤，盡量多利用弱黏結性煤。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(配煤的灰分全部轉入焦炭)，灰分是惰性物質，灰分高則黏結性降低；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，高爐生產能力降低。③揮發(fā)分（中國生產配煤揮發(fā)分Vdaf一般25%~32%）④硫分硫分害處（配煤中有80%左右轉入焦炭）冶煉中焦炭中硫分轉入生鐵中，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完全燃燒以及煤中礦物質在一定溫度下產生一系列分解、化合等復雜反應后剩下的殘渣?；曳殖７Q為灰分產率。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硫。一般要求小于1.0%細度是煤料經過粉碎以后，粒度小于3mm的煤料占全部煤料的質量百分數。頂裝焦爐：75%~85%搗固煉焦：90%左右40（2）黏結性和膨脹壓力①黏結性黏結性是結焦性的前提和必要條件。黏結性的指標：我國常用的是膠質層最大厚度Y和粘結指數G）②膨脹壓力（安全膨脹壓力＜10~15KPa）其是黏結性煤的煉焦特征，提高堆ρ能增大膨脹壓力。

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

（1）配煤槽主體為槽體結構，配煤槽個數一般比采用煤種多2～3個（煤種更換，設備維護，配比大或煤質波動大的煤需要兩個配煤槽）42(2)定量給料設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：調節(jié)簡單，運行可靠，維護方便。但是，設備笨重，耗電量大，傳動部件多，刮煤板易掛雜物，影響配煤準確度，需要經常清洗。4344

大幅度的調節(jié)靠斗嘴下部溜槽與給料槽體間的閘板開度，小幅度調節(jié)靠改變線圈電流大小來調節(jié)振幅，其結構簡單，維修方便，布置緊湊，投資少，耗電小，調節(jié)方便。但安裝、調整時要求嚴格，如果調整不好，生產中將產生噪音。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；