专利名称：全飞灰工业型煤及其制作方法
技术领域：
本发明涉及一种固体燃料，具体地说是用锅炉飞灰制作一种防水型全飞灰工业型煤。
目前我国各类工业企业和中、小型火电厂有相当数量的各种层燃式锅炉，其中以链条式锅炉占大多数。这类锅炉普遍存在煤耗高、热效率低、产飞灰量大且飞灰含碳量高的缺点，是造成烟煤型大气污染和飞灰固体废物污染的主要原因之一。这类飞灰的固定碳含量往往高达40％以上，不能用于制作混凝土砌块和粉煤灰免烧砖，多年来一直作为固体废物排放，不仅造成资源浪费，也带来不容忽视的环境污染。飞灰的综合利用是各类层燃式锅炉，尤其是中、小型火电厂运行中亟待解决的问题。
以往层燃式锅炉飞灰的燃烧利用可归结为两类一是在锅炉上增加飞灰回送装置，使飞灰从除尘器尾部进入输煤系统再送至炉排上进行二次燃烧。由于飞灰颗粒小、重量轻，直接回炉燃烧时大部分飞灰在预热、干燥阶段又随烟气排出炉外，得不到有效的燃烧利用(省煤新法掺烧飞灰，《节能》，90(4)40)。二是采用污染物末端治理方式，将飞灰与煤泥、炉渣、锯末等燃料掺和，使用二氧化硅、氧化钙、水泥等作为粘接剂压制成型，再经过定型后制成单位发热量16.47MJ/kg～17.34MJ/kg的型煤。这种型煤的飞灰利用率不足50％，发热量较低，且防水性差，作为商品燃料难以普遍推广应用(一种工业废物人造块炭及其制作方法，中国专利，申请号93108371.0，公开号CN 1082099A)。
本发明的目的在于提供一种生产成本低，燃烧性能好的全飞灰工业型煤及其制作方法，以实现飞灰在生产过程中的有效利用，达到清洁生产和减少飞灰污染的目的。
本发明提供的全飞灰工业型煤各组分的重量百分比如下飞灰90％～95％；钙基脱硫剂4％～9％；粘接剂0.8％～1.2％。
上述组分中的钙基脱硫剂是石灰粉。粘接剂是硅酸钠、硝酸钠、氯化钠、膨润土和尿素。粘接剂除有一定的粘接作用外还有提高型煤成型热固化强度的作用。粘接剂中各组分的重量百分比如下硅酸钠30％～50％；硝酸钠10％～20％；氯化钠10％～20％；膨润土5％～10％；尿素10％～20％。
按照以上组分制作全飞灰型煤的方法如下1.准备好上述各种原料，其中飞灰固定碳含量应大于35％，发热量大于12.6MJ/kg。
2.按照上述组分的配比，通过皮带输送机或其他输送设备，连续定量地将各种原料送入搅拌机，加入8％～12％的水分，搅拌10分钟使成混合料。
3.将上述混合料连续送入型煤机压制成型，再送入加热室中经80～100℃，18～20小时热固化处理后制成防水型全飞灰工业型煤。
本发明的优点如下本发明的型煤以层燃式锅炉飞灰为原料，不需掺入煤粉、煤泥或木屑等燃料，减少了粘结剂用量和成型加工量，生产成本低，成型压力要求也低。该型煤燃烧性能好，水浸强度高，对锅炉燃烧有一定的脱硫作用，可直接供锅炉掺烧使用，实现清洁生产、节能和环境效益显著。
实施例以某小火电厂使用的L-35/39-W/1型锅炉为例；该锅炉额定蒸发量为35吨/小时，日耗煤120吨，日产飞灰20吨。飞灰含碳量48.0％，发热量17.45MJ/kg。
按下列配比制作全飞灰型煤飞灰92％、钙基脱硫剂7％、粘接剂1％。通过皮带输送机定量地将各种原料送入搅拌机，加入8％的水分，搅拌均匀后用普通民用煤球机压制成Φ30mm的型煤，再送入加热室中经80～100℃、18～20小时热固化处理，制成防水型全飞灰型煤。该型煤的测试结果如下1.抗压强度325N/个7.发热量 16.05MJ/kg2.热强度 313N/个8.挥发份 6.12％3.水浸强度(湿态) 147N/个9.灰分 49.69％4.落下强度90.2％ 10.硫分1.08％5.热稳定性68.2％ 11.灰熔点(T2) 1420℃6.固定碳 44.19％12.焦渣特性2注该测试结果由中科院山西煤炭化学研究所提供将全飞灰型煤以1/8的比例经过二次输煤皮带掺入燃煤中，进行燃烧试验。检验型煤燃烧状况，锅炉运行工况和节煤情况。结果表明飞灰型煤能充分燃烧，过热蒸汽压力在正常范围内(3.5～3.7MPa)变化，过热蒸汽温度在正常范围内(440～450℃)变化，锅炉运行工况正常、稳定。不加飞灰型煤时的原煤煤耗为856g/kwh，加入飞灰型煤后原煤煤耗为734g/kwh，掺烧飞灰型煤后原煤煤耗降低了16％，节煤效果明显。
权利要求
1.一种全飞灰工业型煤，其特征在于主要组分的配比如下；飞灰90％～95％；钙基脱硫剂4％～9％；粘接剂0.8％～1.％。
2.根据权利要求1所述的全飞灰工业型煤，其特征在于所用飞灰的固定碳含量大于35％，发热量大于12.6MJ/kg。
3.根据权利要求1所述的全飞灰工业型煤，其特征在于所述的钙基脱硫剂为石灰粉。
4.根据权利要求1所述的全飞灰工业型煤，其特征在于所述的粘接剂的组成和配比为硅酸钠30％～50％；硝酸钠10％～20％；氯化钠10％～20％；膨润土5％～10％；尿素10％～20％
5.根据权利要求1所述的工业型煤，其特征在于制作方法采用以下步骤(1)准备上述各种原料。(2)按照权利要求1的组分配比，定量地将飞灰和其他原料送入搅拌机，加入8％～12％的水分，搅拌10分钟使成混合料。(3)将混合料送入型煤机，压制成型，再送至加热室中经80～100℃，18～20小时热固化处理后制成防水型全飞灰型煤。
全文摘要
本发明涉及一种全飞灰工业型煤及其制作方法,这种型煤是以层燃式锅炉飞灰为原料,加入一定量的粘接剂和钙基脱硫剂,经低压力冷成型和热固化处理后制成。全飞灰型煤有较高的抗压强度、水浸强度和热稳定性,燃烧性能好,可替代部分原煤供工业和民用锅炉掺烧使用,有利于清洁生产,节约能源和保护环境。
文档编号C10L5/00GK1190667SQ98101029
公开日1998年8月19日 申请日期1998年3月18日 优先权日1998年3月18日
发明者张政, 马永明, 李秦川 申请人:山西大学