浅谈合理配煤改善煤炭煤质特性

32露天采矿技术2006年第3期选矿工程浅谈合理配煤改善煤炭煤质特性段明海神华准能公司哈尔乌素露天煤矿,内蒙古呼和浩特010300)摘要:通过神东矿区和准格尔矿区的2种煤炭的大量煤质资料的统计整理对煤质特性和煤灰特性的分析研究将2矿区的煤炭进行合理搭配可以获得优质高效环保旳动力煤并对今后的煤质研究工作提岀了建议关键词:绿色环保煤煤质特征煤灰熔融性中图分类号:TD94文献标识码:B文章编号:1671-9816(2006)03-0032-02低,着火点也越低。实验表明,低变质程度的神东煤1引言着火点也较低仅为282°C(见表1)。神华集团的准格尔矿区和神府东胜矿区位于内表1煤质特性表煤种蒙古自治区南部,地质区域位于著名的鄂尔多斯大着火点/C燃烧率/%爆燃性型聚煤盆地,是我国80年代中后期开发建设的现代神东煤准混煤化煤矿区。区内煤炭资源十分丰富,而且煤质优良,22燃烧性以“三低一高”(低灰、低硫、低磷、高发热量)享誉煤的燃烧性是指煤粉在锅炉里的燃烧率、燃烧世界,是优良的动力用煤,也是良好的气化和液化用的快慢以及燃烧的程度。实践表明:神东煤粉在锅炉煤,其工业用途十分广泛。特别是在对环境保护的要求愈来愈高的情况,现作为“环保煤”畅销国内外吹风口进入炉膛前燃烧达80%,而且伴随着强烈的°爆燃,不仅影响锅炉运行的安全性,而且对锅炉运行但是两地的煤都存在着很大缺陷:准格尔煤发热量的经济性也有影响;而准格尔煤虽然着火点较高,但普遍较低(DT>150c.Qmet,am≤22191/kg):是燃烧较慢发热量较低,因此,锅炉的热效率低,增神东煤着火点较低(仅为282°C)、灰熔融性也普遍加了煤炭的消耗,另外为了处理燃烧后的大量灰渣较低(ST≤1250°C,Qnet,ar≥25.17MJ/kg)。这些也增加了大量成本特性对于动力用煤影响很大,从而直接影响到市场销售。根据最大经济效益原则煤炭的发热量是不会3煤灰熔融性变了,也就是说煤质特性和煤灰特性成为影响煤炭煤灰熔融性是指在燃烧过程中煤灰随温度变化销售和经济效益的主要因素的熔融性状和形态,一般有4种温度表示:变形温度因此,研究2矿区煤质特征和变化规律,以便采(DT)、软化温度(ST)、半球温度(HT)和流动温度取有效措施,提高商品煤质量,具有十分重要的现实(FT)。其中ST也称煤灰熔点,是评价煤灰熔融性的意义主要指标。煤质特性煤灰熔融性取决于煤灰的成分,而煤灰成分又与煤中矿物质有关。煤中矿物成分极为复杂,包括2.1着火点Fe、Ca、Mg、K、Na等的铝硅酸盐(粘土矿物)、碳酸煤的着火点也叫煤的燃点、临界温度或着火温盐(方解石、白云石、菱铁矿等)、硫酸盐(石膏)、磷度。它是指煤在空气中加热开始燃烧的温度。煤的着酸盐和硫化物(黄铁矿)及铁的氧化物(赤铁矿)火点一般与煤的变质程度有关,即煤的变质程度越等。这些矿中国煤化工、分解、复分解收稿日期:2006-02-19反应形成的着CNMHG形态出现,主作者简介:段明海(1971-),男选煤工程师,1996年毕要包括SiO2、A2O3Fe2O3、CaO、MgO、Tio2、Na2O、K2O业于黑龙江科技大学(原黑龙江矿业学院)现在神华准能等8种成分。按其对煤灰熔融性的作用,前4种为主公司哈尔乌素露天煤矿项目建设管理部从事选煤技术工作。要成分,对熔融性起决定性作用;其它4种由于含量选矿工程露天采矿技术2006年第3期33表2煤质分析全水MU/%内在水Ma/%灰分Aad/%挥发分Vad%发热量Qnet,ar/MJkg全硫St;d/%煤灰熔融温度/°准混煤6.8106042150158016101650神东煤8.631190124012701290较低,对熔融性影响较小,但当含量较高时也会产生矿物成分十分复杂,且在煤燃烧过程中由于燃烧温很大影响。按其自身特性,SiO、AlO3和TiO2等3种度变化和燃烧环境的不同,无机物成分在高温下发属于酸性氧化物,其熔点都很高,亦称难熔氧化物,生各种化学作用,使原始的矿物成分和结构发生不主要起增高煤灰熔点的作用;Ca、Mg、Fe、K、Na的氧同的化学变化化物属于碱性氧化物,其熔点一般较低,亦称易熔氧神东煤的煤灰熔融性普遍较低,ST多在1100化物,一般起降低灰熔点作用。但当CaO和MgO含1250°℃之间:而准混煤的煤灰熔融性较高,DT>1500°C量增髙到一定程度(30%)后,也具有增高灰熔点的实践表明,煤灰的熔融温度较低在锅炉里容易作用。结渣,使受热面吸热减少,烟温升高,从而降低锅炉表3煤灰成份分析出力及其经济性。结渣严重时,甚至被迫停炉。为使SiO, Al-O, Fe2 O, CaO Mg0 SO, PoS MnO, Na 0 K锅炉免于严重结渣,煤灰应具有较高的熔融温度。煤37.349.32.914.240.32.780.20.020.090.4般ST>1350°C为好神东煤26.39.087.9338.91.0811.60060.411.050.54结论与建议煤灰熔融性是动力煤和气化用煤的重要质量指标。动力煤灰熔融温度可反应出煤中灰分高温状态通过上述对2矿区的煤质和煤灰特征的分析,下在锅炉的动态,据此可预测出锅炉中结渣和沾污我们发现2种煤炭各有优缺点,而且有很大的互补情况。因此,煤灰熔融性是指导锅炉设计和运行的重性。通过按一定比例配比(见表3)可以获得绿色环要参数。一般,煤灰的变形温度与锅炉轻微结渣及其表3配煤煤质吸热表面轻微积灰的温度相对应:软化温度与锅炉配煤比例着火点爆燃性软化温度挥发分灰分发热量大量结渣和大量积灰的温度相对应:而流动温度则(神/准)C/%/CVd%/%∧MJ·kg与锅炉中灰渣呈液态流动或从吸热表面滴下和燃料床栅上严重结渣的温度相关联。在4个特征温度中67/33311150135231.1310.6323.8141030.0313.5623.12软化温度(ST)用途较广,一般都以此为根据选择合0/1000158026.8222.1921.06适的燃料和气化设备,或根据燃料和气化设备类型选择合适的煤保优质动力用煤。从而使煤炭销售打开更广泛的市通过对2矿区各主釆煤层的煤质资料(见表2、场,进一步提高抵抗经济风险的能力,带来更加可观表3)进行的系统收集整理和统计分析,2矿区煤灰的经济效益成分和煤灰熔融性有以下基本特征:综上所述,煤灰特征是影响商品煤质量的重要1)煤灰成分。神东煤中对煤灰熔融性影响最指标,它包括煤灰的熔融性和煤灰粘度(因缺乏这方大的4种主要成分中Fe2O3和AlO3的含量较低,面的煤质资料没有做这方面的分析)。为此,对今后SiO2和CaO的含量较高,可是它们呈互相消长关系。的煤质研究工作提出以下建议准混煤对煤灰熔融性影响最大的4种主要成分中,(1)加强系统的煤灰熔融性分析研究,同时加SiO2和AlO3的含量较高;FeO3和CaO含量较低,并强煤灰粘度的分析研究。且它们没有彼此消长关系(2)加强煤矿生产过程中煤质资料的信息化管2)煤灰熔融性。煤灰熔融性,一方面取决于各理和综合分析,以便及时掌握煤质的变化情况种灰成分自身的熔点高低;另一方面取决于各种灰成分之间在高温条件下的相互作用。某种程度上,各并进行煤质EH中国煤化工化规律的研究,CNMHG比和产量平衡种成分的配比对灰熔融性的影响更重要。由于煤中提供资料。