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1、第三章 型煤技术第一节 发展型煤技术是适合我国国情的有效而实用的技术途径一、发履洁净煤技术，是当今节约能源与保护环境的主导技术发展洁净煤技术之一的型煤技术是一种适合中国国情的、经济实用的洁净煤技术。发展型煤，一是可以节约能源，提高煤炭利用效率(与原煤散烧相比，燃用型煤锅炉的节煤率可达到15%23%)；二是可以有效地减少环境污染(可使原始排尘减少80%95%、烟气黑度降到1/2林格曼级、总固硫率54%74%)；三是型煤技术的投资少，建厂周期短，见效快在众多的洁净煤技术中是名列前矛的。推广使用型煤是一个很好的发展方向。目前，全国大多城镇居民和部分农村居民以煤炭作为日常生活燃料，年消耗量在2亿吨以上
2、，其中城镇居民生活用煤年消耗量约1亿吨，而型煤普及率仅为30%50%。农村几乎全为原煤散烧。工业上，我国现有工业锅炉40余万台，工业窑炉16万台，年耗煤约4亿吨。中小型氮肥厂1300多家，制气用无烟煤约3500万吨。由于层燃工业锅炉、固定床气化炉等对原料煤粒度有一定要求，直接进行原煤散烧，既达不到燃烧用煤的质量要求，也会 造成严重的粉尘污染和能源浪费。同时随着采煤机械化程度的提高，块煤产率逐步降低，已不能满足工业燃用块煤的需要，因此充分利用粉煤资源、扩大工业原料煤的用途，以加工型煤来代替块煤，既可以提高煤炭利用率，节约能源、弥补工业原料的不足，又可以减轻原煤散烧造成的环境污染。修改后的中华人民
3、共和国大气污染防治法第22条、第25条指出：国务院有关部门和地方各级人民政府应当采取措施，改进城市燃料结构，发展城市煤气，推广成型煤的生产和使用；大、中城市人民政府应当制定规划，对市区内的民用炉灶，限期实现燃用固硫型煤或者其他清洁燃料，逐步替代直接燃用原煤。因此必须大力发展和推广利用型煤。目前，我国民用型煤技术已成熟，工业型煤的开发和应用尚不及民用型煤，但已有相当的基础、相信在不久的将来、定会有一个大的发展。二、发展型煤技术能扩大煤炭资源利用贫煤、无烟煤是热稳定性较差的煤，在燃烧中很快崩碎成细粒，造成资源浪费和环境污染，通过成型可以改良其热稳定性。洗煤留下的高灰分煤泥、低发热量的碎页岩难以燃烧
4、，通过型煤技术可以制成燃烧良好的型煤。褐煤和泥炭水分大、发热量低，容易风分，只有通过成型，用型煤技术才能投资省、见效快地加以利用。三、发展型煤技术可推动技术进步将煤末、铁矿粉、白云石等炉料，按冶炼的配方要求加上粘结剂，压制成型煤，用直接还原法，将炼焦、烧结两种工序合而为一，进行球团炼铁，可大大减少生产环节，提高燃烧效率，提高高炉利用系数和产铁量，降低生产成本。预计，型煤技术将在炼铁行业中引起一场革命。在水泥(特别是小水泥)和耐火材料的生产中，把粉碎后的水泥生料和耐火材料按成分比例与煤末混合，加上粘结剂，加工成型煤，再进行煅烧，烧完的残渣就是水泥、就是耐火材料。这种工艺既能增加水泥、耐火材料的产
5、量，又能提高其质量。因此，发展型煤技术可推动整个技术进步。第二节 型煤的定义和分类一、型煤的定义型煤是用一种或数种煤与一定比例的粘结剂、固硫剂等经加工成一定形状和有一定理化性能(冷机械强度、热强度、热稳定性、防水)的块状燃料或原料。二、型煤的分类目前国内外工业型煤品种繁多、工艺类型复杂、粘结剂原料范围不断扩大、再加上各种技术文献没有统一的分类，因此为了有层次的了解工业型煤现状，可作如下简单的分类：(一)按用途分类见表3-1(二)按形状分类见表3-2(三)按成型方式分类见表3-3(四)按粘结剂分类见表3-4 表3-1 按用途分类型煤分类工业型煤蒸汽发动机用铁路蒸汽机车船用蒸汽发动机煤气发生炉用工
6、业燃气用造气合成氨造气工业锅炉用工业窑炉铸造炉用锻造炉用轧钢加热炉用倒烟窑用块状无烟燃料冶金焦代替物（型焦）包括配型煤炼焦硅铁合金炭质还原剂（球团炼铁）民用型煤百姓炊事用普通蜂窝煤其他型煤百姓取暖用手炉，被炉取暖煤取暖煤球，普通蜂窝煤饮食服务行业用烧烤，火锅，煤球， 上点火蜂窝煤机关团体茶浴炉用方形蜂窝煤，普通蜂窝煤，煤球表3-2 按形状分类表3-3 按成型方式分类型 煤工业型煤球形卵形印笼形棱柱形中凹形枕形马赛克形长条形圆柱，圆管形民用型煤圆蜂窝形方形球形型 煤工业型煤冲压成型挤压成型辊压成型圆盘造粒民用型煤冲压成型辊压成型表3-4 按粘结剂分类型 煤工业型煤有粘结剂成型有机粘结剂类沥青类炼
7、焦油沥青液态喷入石油沥青烟煤沥青固态掺混焦油类（包括焦油渣）粘结煤类有机合成物类有机复合粘结剂类腐植酸盐类淀粉类无机粘结剂类膨润土粘土类石灰类无机复合粘结剂类水泥类氯氧镁水泥类无粘结剂成型民用型煤有粘结剂成型有机类有机复合粘结剂类淀粉、尿素类无机类粘土类石灰类无机复合粘结剂无粘结剂成型第三节 民用型煤一、我国民用型煤发展过程我国是使用型煤最早的国家。早在18世纪便开始用黄土做粘结剂，用手工制煤球和煤砖用作民用燃料。19世纪末，英、法、荷兰等国将粉煤成型发展到机械化生产，并研制出了对辊成型机。1908年，日本发明了带孔的能单个燃烧的蜂窝煤，并在1912年开始手工生产和销售。1926年世界上第一台
8、蜂窝煤机产生。从而形成了蜂窝煤工业。在我国特别是缺煤地区的大中城市已有四十余年使用型煤的历史，而真正得以大力推广是在“六五”期间开始的。国家计委把加快城市型煤化列入“六五”、“七五”计划。1985年全国的蜂窝煤产量达2097万吨，“七五”期间全国燃料行业新建和改建蜂窝煤生产线545条，1988年产量为2800万吨，占城镇居民生活用煤总量的54.22%。1991年已经发展到4000多万吨，“九五”期间，民用型煤发展的重点应转移到中小城镇、饮食服务行业，特别是贫困及少数民族地区。力争“九五”末蜂窝煤产量达到8000万吨，节煤1600万吨，老少边穷地区基本实现型煤化。二、民用煤的范围民用煤是相对于工
9、业用煤而言，我国民用燃料的主要部分称生活用煤。主要包括城乡居民炊事、取暖用煤，机关、团体炊事、供水取暖用煤，饮食服务行业用煤。前述的民用蜂窝煤已经发展到4000多吨，主要指的是城乡居民炊事取暖用煤。机关、团体炊事、供水取暖用煤及饮食服务行业的型煤化，至今发展缓慢，是“九五”期间发展民用型煤的又一重点，有些城市发展了方型蜂窝煤供机关团体茶浴炉用煤，但数量少，仅局限在某些大城市有一些发展。目前大中城市机关团体炊事供水、取暖、饮食服务业用煤基本上(除少数用煤气外)仍旧使用原煤散烧，这方面型煤化依然任重道远。三、民用蜂窝煤的节能环保效益显著现在人们通常说的民用型煤，主要是指蜂窝煤。蜂窝煤就是把原煤经过
10、筛分、粉碎、配料、搅拌后用机械压制成多孔状的煤制品。同原煤散烧和其它型煤比较，烧用蜂窝煤有以下好处：(一)节约煤炭蜂窝煤与原煤散烧相比，可节煤20%30%以上，比其他型煤(如煤球)可节煤10%以上。据对沈阳、太原等城市调查，饮食服务业，集体食堂和茶炉使用上燃式蜂窝煤，比烧散煤节煤30%40%以上。(二)减轻环境污染烧上燃式蜂窝煤与原煤散烧相比，CO减少70%80%烟尘和B(a)P减少90%以上，煤中加石灰或电石渣等固硫剂以后，二氧化硫排放量减少40%左右，还可减轻烟的黑度。四、典型民用型煤生产线(一)烟煤型煤计算机控制自动生产线(亦可用于无烟型煤)为了建成一条自动化程度高、适应性强，有代表性的
11、烟煤成型加工生产线，西安市民用煤研究所研制了该条生产线。1.工艺流程，见图3-1。图3-1 烟煤型煤自动生产线工艺流程图烟煤型煤计算机控制自动生产线工序有七个：原料预处理配料粉碎匀和成型烘干装箱。(1)原料预处理的目的，有的是为提高工艺过程的工艺性，有的是为了合理使用原料。对于含有有用块状的原料，要进行筛分，使块状原料直接利用(例如块状原煤)；对于含有无直接利用价值的块状原料，要进行粗破碎，以提高配料准确度，减少主机粉碎比；对含有杂物的原料，要进行清理分离，以提高产品质量；对于过干原料，要进行湿润，以减少加工过程中的粉尘；对于过湿原料，要进行干燥处理，以防加工过程中因粘结机器设备而降低产量。(
12、2)配料是将几种生产原料按规定的比例搭配混合。目前适用民用煤加工用的配料设备有带式流量配料设备和电子皮带秤，前者以体积计量，后者以重量计量。原料中水分含量大小会影响配料比例的准确度。原料中所含过量水分应在预处理阶段加以干燥处理，若在加工过程中减除原料水分，则会使工艺复杂。带式流量配料设备以体积计量，原料粒度经预处理后，配料比例较为准确。对不同原料的配比，应设计不同配料控制程序，且提前输入电子计算机。在每班生产开始前，只要给电子计算机一个配比指令，即可按所需配比进行生产。(3)粉碎。为使原料粘结成型，必须把原料粉碎成所要求的粒度。若粒度过小，粘结性能虽好(烧结性不一定好)，但燃烧过程中透气性差，
13、火力不强；若粒度过大，粘结性差，难以成型。原料的硬度、含块率和块粒大小都影响着粉碎效果，对不同原料，应设计不同粉碎控制程序输入计算机，以自动控制粉碎粒度。(4)匀和。民用煤加工所选用的粉碎机，多为撞击式破碎的中破机。在破碎过程中，虽然伴随着搅拌作用，但由于物料内部相互摩擦运动少，仍然难以匀和。为了提高粉碎后混合料的粘结性，需进行一次匀和。匀和过程是让物料相互摩擦，使粘结剂对主要原料颗粒进行更好的包容，以提高物料的粘结性，使之易于加工成型和增加燃烧过程中的烧结作用。(5)成型是指民用烟煤蜂窝煤的成型或工业用球状型煤的成型。蜂窝煤的型体燃烧性能尚好，而球状成型煤的型体引燃性较差。为此，烟煤型煤计算
14、机控制自动生产线设计时十分注意球状型煤的燃烧性能。(6)烘干的目的是为了便于装箱、运输和堆存。生产线采用电子计算机对连续干燥过程的湿度进行控制，并对烘干后的型煤进行冷却，以提高其强度。(7)装箱。为便于成型煤堆存和运输，该生产线的最末工序是采用机械手装箱。成型煤与其它物件相比，外型尺寸精度低，并且强度差，容易破碎。因此不宜采用纯抓握式机械手，而应采用抓推式机械手。2.主要经济技术指标(1)生产能力：单品种产量和综合生产能力均达3万吨年。(2)配料准确度：单项原料配比误差5%。(3)生产费用：低于6元吨。(4)粉尘浓度：低于国家规定标准。(5)粉碎粒度及成型质量：达到西安市标准局规定标准。(二)
15、新型立体式蜂窝煤生产流水线新型立体式蜂窝煤生产流水线是由广东省佛山市煤建公司蜂窝煤厂在对原有蜂窝煤生产设备技术的改造基础上研制成功的。1.工艺流程(1)原煤和红泥由装载机分别倒入液压斗中。原煤由液压斗自动抬升送入皮带输送机，进入振动筛。筛下细粉直落原煤给料机，筛上粗粒先后经过反击式破碎机和滚筒破碎机落到皮带输送机上。红泥由液压斗自动抬升倒入破泥机破碎后，经皮带输送机送入红泥圆盘给料机。(2)原煤与红泥分别通过圆盘给料机，按大约4比1的比例搭配进入皮带输送机上混合，经46米长皮带输送机送到五楼，进 入鼠笼粉碎机进行破碎。(3)粉碎后的混合料直落四楼缓冲器料斗，进入皮带输送机送到振动筛，筛下细料输送到三楼中间储存仓，筛上粗粒经滚筒破碎后才送入储存仓。
