型煤制作方法

专利名称：型煤制作方法
技术领域：
本发明涉及民用及工业用型煤制作方法。
过去的民用及工业用型煤大多以煤粉、粘结剂和水为原料，经搅拌混合、压力成型制成。比如，迄今为止的城市民用蜂窝煤就是这样制作的。这种型煤制作方法所采用的原料中，粘结剂可以是粘土，也可以是水泥加2～10%的聚乙烯醇或者石灰加工业食盐。申请号为90104112.2和91102123.X的两项专利申请就公开了这样的复合粘结剂。但是，上述已有技术所采用的原料中大多没有加入助燃剂。因此，型煤的燃烧不够完全、热值低;燃过的型煤中有“黑心”现象，型煤不易燃透，能源的浪费较大。另外，由于型煤中的挥发物不会完全燃烧，被热分解成游离的碳黑等产物，于是形成黑烟及SO2、NO等排出，既污染了家庭，也污染了大气、环境。申请号为91102123.X的专利申请采用石灰和工业食盐为复合粘结剂。工业食盐有较好的膨松作用。但是，因为缺少催化剂、氧化剂和固硫剂，其助燃效果不理想，减少污染的程度也较差。
本发明的目的，就在于克服上述缺点和不足，提供一种能制作热效率高、节能效果好、污染少的型煤的型煤制作方法。用本方法制作的型煤应能强化燃烧作用，提高炉膛温度，降低炉渣含碳量，消除“黑心”现象，降低排烟黑度，减少SO2、NO的排放量及其浓度，而且可以适当采用劣质煤粉做原料用于制作型煤。
为了达到上述目的，本发明型煤制作方法由将煤粉、粘结剂和水构成的原料搅拌混合成混合物，将混合物在模具中加压力成型等工序构成。所说的原料中还要加入占煤粉质量比1.5～4‰的助燃剂。其制作方法是先将占煤粉质量比1.5～4‰的助燃剂完全溶解于足量的水中，加在煤粉中拌匀;再按比例在煤粉中加入粘结剂;再加入适量的水与煤粉搅拌混合(一般是边搅拌边加水);最后将混合物送入模具加压力成型。水的用量并不严格，适量即可，但不易过少或过多。过少时混合物过于松散不易成型，过多时型煤易碎。粘结剂的配比属已有技术，但均不易过多或过少。适量时压制出的型煤光亮、强度大、不易破碎。助燃剂的加入量以占煤粉质量比的1.5～4‰为宜，效果最好。过少时，助燃作用太弱。过多时，造成浪费。成本提高。制作型煤时，也可以将占煤粉质量比1.5～4‰的助燃剂和按一定配比的粘结剂一起加入煤粉搅拌均匀，再边加水边搅拌，最后加压力成型。
本发明型煤制作方法原料中加入的助燃剂由催化剂、氧化剂、固硫剂和翻松剂所构成，是一种氯化钠基煤用助燃剂。催化剂为硝酸钠，其质量比为30～38%，氧化剂为高锰酸钾，其质量比为0.3～1%，固硫剂为碳酸钠，其质量比为2～4%，其余为氯化钠，氯化钠是翻松剂。
助燃剂主要成分氯化钠是一种翻松剂。它可促使煤在高温下的爆裂和煤层膨松，进一步提高了燃烧强度，并有利于助燃剂的贮存、运输，保证使用上的安全。氯化钠的熔点较高，在炉膛高温下，其晶体会在煤层中爆裂，搅动了煤层和煤层中的气体，使焦粒表面燃烧产物较快脱离，促使助燃空气迅速接触灼热的焦粒表面，有利于煤碳的完全燃烧和燃尽。由于松动了煤层，也有利于助燃空气在煤层中流通。但是，氯化钠含量过高时，多余部分作用不大被排出。含量过低时，煤层爆裂不充分，燃烧不均匀。
高锰酸钾是一种氧化剂。原煤在炉膛中蒸发出水分后，温度上升到开始析出部分挥发可燃物时，就有一部分高锰酸钾的成分分解析出氧气，而原煤中挥发可燃物的析出温度范围约从300℃至600℃以上。氧化剂的分解温度不同，能在煤中逐步分解析出氧气，这对燃尽烟气中的可燃气体和悬浮的碳粒起到很大的作用，从而降低了煤的消耗和烟气的黑度。高锰酸钾在较低温度下分解后生成高价氧化物。此种高价氧化物在高温下仍能逐步生成低价氧化物并析出氧气。加速已形成半焦状或焦状碳的煤层燃烧，形成无焰燃烧，提高了炉膛的辐射热强度。高锰酸钾质量比为0.3～1%时效果最好。含量过低时，氧气不足，燃烧不充分。含量高时，成本提高，效益降低。
硝酸钠是一种催化剂。它可促使煤层在炉膛内分层次燃烧。随煤层的温度逐步升高，原煤逐步析出挥发可燃物。催化剂基本上能与之同步析出，以弥补煤中氧气量不足，促进此阶段的火焰旺、燃烧完全，从而大幅度地降低此阶段的烟气黑度。助燃剂是在煤层内析出氧气，易与可燃气体混匀，使可燃气体着火温度范围大，使其中悬浮碳粒燃烧得更彻底。催化剂的加入，促使炉膛中的可燃气体、悬浮碳粒和煤层中的半焦、焦碳燃烧完全，使炉膛温度提高，从而提高型煤的热效率。硝酸钠的质量比为30～38%时效果最好，催化均匀、完全。含量过低时，催化不彻底。含量过高时，氯化钠含量降低，煤层爆裂不平匀、空气流通不足，燃烧不完全。
碳酸钠是一种固硫剂，具有固硫、除臭、清除炉膛表面烟灰垢的功能。它能够使结渣物多孔而酥松，削弱焦与接触面的结合力，使焦渣易于粉化清除。同时，它将SO2NO等有害气体固结，使之随炉渣排出，从而大大降低了SO2、NO的排放量及其浓度。固硫剂质量比为2～5%时，效果最好。SO2、NO的排放量及其浓度下降效果十分明显，烟灰垢清除效果十分明显。碳酸钠过少时，硫化物、氮化物排放多而浓，污染大气。过多时，多余部分不发生作用被排出，造成浪费，成本也增高。本助燃剂不含硫，也无腐蚀作用。
助燃剂的加入，促使炉膛中的可燃气体悬浮碳粒和煤层中的半焦，焦碳燃烧完全，自然地促使炉膛温度升高。由于炉膛温度的提高，又反过来促使型煤燃烧充分迅速，使燃烧形成良好的机制，大大提高了热效率，消除了“黑心”。
本发明使用的助燃剂为水溶性，可以水溶后喷洒在煤粉中拌均使用，也可以将固体粉末撒于煤粉中，再加粘结剂拌合均匀后加水再拌匀使用。粘结剂可以是石灰、水泥等，也可以是粘土。使用粘土时，成本低，效果好，其质量比可以是煤粉的2～16%。使用粘土时，烧过的型煤易压碎从灰道排出，民用特别方便。
本发明型煤制作方法的任务就是这样完成的。
本发明型煤制作方法制作的型煤能强化燃烧作用，提高炉膛温度，降低炉渣含碳量，消除型煤“黑心”现象，降低排烟黑度，减少SO2，NO的排放量及其浓度，从而达到热效率高、节能率高、污染少的效果。另外，本方法还可以适当掺入劣质煤粉制作型煤。本方法制作的型煤节煤率可达15～25%，炉膛温度可提高80～150℃，SO2排放量可降低70～80%。SO2浓度降低50～55%，NO排放量降低25～30%。同时，本发明还降低了排烟温度，提高了燃烧强度。本发明生产的产品无毒无害，无腐蚀性，低环境污染，使用安全，可以广泛应用于民用和工业中。
以下结合实施例对本发明作更进一步的说明。
实施例1一种型煤制作方法。在型煤的原料中要加入占煤粉质量4%的助燃剂。助燃剂的成分质量比依次为硝酸钠30%、高锰酸钾0.4%、碳酸钠3%，余为氯化钠。它们混配成固体粉末状，水溶后加入煤粉中拌匀，再加粘结剂和水拌匀加压力成型。使用这种型煤炉膛温度提高100℃，节煤率达15%，SO2排放量降低70%，NO排放量降低27%。
实施例2一种型煤制作方法。型煤原料中要加入占煤粉质量为1.5‰的助燃剂。助燃剂成分质量比依次为硝酸钠38%、高锰酸钾0.3%、碳酸钠4%，余为氯化钠。混配成可溶性固体粉末状，水溶后加入煤粉中拌匀，再按比例加粘结剂拌匀，再边加水边拌匀，最后放入模具中加压力制成型煤。使用这种型煤，炉膛温度提高110℃，节煤率为16%，SO2排放量降低80%，NO排放量降低25%，SO2浓度降低30%。
实施例3一种型煤制作方法。煤粉中加入质量比为2‰的助燃剂。助燃剂其成分质量比依次为硝酸钠36%，高锰酸钾1%、碳酸钠2%，余为氯化钠。使用本方法制作的型煤后，炉膛温度提高80℃，节煤率达18%，SO2排放量降低75%，NO排放量降低25%，SO2排放量降低55%。
实施例4一种型煤制作方法。煤粉中加入质量比为2.5‰助燃剂。成分质量比依次为硝酸钠32%、高锰酸钾0.3%、碳酸钠2.5%，余为氯化钠。混配成可溶性固体粉末。使用本方法制作的型煤，炉膛温度提高150℃，节煤率达25%，SO2浓度降低54%，SO2排放量降低76%。
实施例5一种型煤制作方法。煤粉中加入质量比为3‰的助燃剂。助燃剂成分质量比依次为硝酸钠34.8%、高锰酸钾0.35%、碳酸钠3.2%，余为氯化钠。混配成可溶性固体粉末。使用本方法制作的型煤，炉膛温度提高140℃，节煤率达19%，SO2浓度降低50%，SO2排放量降低77%。
上述实施例生产的型煤无腐蚀，无污染，安全，无毒无害，节煤率高，可以广泛应用于民用和工业中。
权利要求
1.一种由将煤粉、粘结剂和水构成的原料攪拌混合成混合物、将混合物在模具中加压力成型等工序所构成的型煤制作方法，其特征在于所说的原料中还要加入占煤粉质量1.5～4‰的助燃剂，将这一配比的助燃剂完全溶于水中后掺入煤粉中拌匀，再加入粘结剂和水拌匀，最后在模具中加压力成型。
2.按照权利要求1所述的型煤制作方法，其特征在于所说的原料中加入的助燃剂由质量比为30～38%的催化剂硝酸钠，质量比为0.3～1%的氧化剂高锰酸钾、质量比为2～4%的固硫剂碳酸钠和其余的翻松剂氯化钠所构成。
全文摘要
一种型煤制作方法。它在煤粉、粘结剂和水组成的原料中加入助燃剂。其成分质量比依次为催化剂硝酸钠30～38％、氧化剂高锰酸钾0.3～1％、固硫剂碳酸钠2～4％、其余为翻松剂氯化钠。本发明可节煤10～25％，降低SO
文档编号C10L5/10GK1070219SQ9210664
公开日1993年3月24日 申请日期1992年7月27日 优先权日1992年7月27日
发明者焦学竹 申请人:青岛胜利锅炉厂