一种无烟煤复合燃料、复合型煤及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及燃料技术领域，尤其涉及一种无烟煤复合燃料、复合型煤及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 煤是由植物残骸经过复杂的生物化学作用和物理化学作用转变而成的，在距今二 亿多年前的古生代时期，由于地壳运动使得树木等植被沉落沼底，被土石覆盖，在承受压力 和地热作用下逐渐变化成现今的煤。煤是重要能源，也是冶金、化学工业的重要原料；主要 用于燃烧、炼焦、气化、低温干馏、加氢液化等。
[0003] 随着煤炭资源濒临枯竭和煤炭燃烧过程中C02的过量排放，对全球气候的影响，人 们注意到可再生能源物质作为燃料的可能性，例如：籽壳、秸杆、木材肩等，将可再生能源物 质和煤炭掺杂进行使用。如申请号为201410207415. 6的专利公开了一种清洁环保秸杆型 煤及其制备方法，该专利将重量比为20:30:25:22:1:2的麦秸杆粒和玉米秸杆粒混合物、 精洗煤、煤泥、矸石、添加剂和粘合剂混合，得到混合物，将混合物用成型机加压成橄榄型； 将成型的型煤传至多层烘干机进行烘干，时间为1. 5~2h，即得干燥的清洁环保秸杆型煤 成品。
[0004] 该秸杆型煤改善秸杆燃烧性能，提高利用效率，扩大应用范围，既节约了能源，又 保护了环境，使煤炭生产、加工和综合利用形成了良性循环；然而其产生的灰分较高，会降 低煤的燃烧热值，排黑烟量大。
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种无烟煤复合燃料、复合型煤及其制备方法， 本发明提供的无烟煤复合燃料制得的复合型煤燃烧后的灰分较少，使得复合型煤具有较高 的燃烧热值。
[0006] 本发明提供了一种无烟煤复合燃料，以重量份计，包括以下组分：
[0007]无烟煤粉53~60重量份、气煤粉25~32重量份、植物纤维2. 5~3. 5重量份、 粘结剂4~6重量份、脱硫剂1. 5~2. 5重量份和3~5重量份水。
[0008] 优选地，所述无烟煤粉的含碳量彡75wt%。
[0009] 优选地，所述气煤粉的燃点为300°C~350°C。
[0010] 优选地，所述无烟煤粉的粒径为〇. 01~1mm;
[0011] 所述气煤粉的粒径为0. 01~3mm。
[0012] 优选地，所述粘结剂包括水泥；所述脱硫剂包括氢氧化钙。
[0013] 优选地，所述植物纤维的长度为10~20_，植物纤维的直径为0. 5~1_。
[0014] 优选地，所述植物纤维包括玉米秸杆纤维和/或小麦秸杆纤维。
[0015] 本发明提供了一种复合型煤，由上述技术方案所述无烟煤复合燃料制成。
[0016] 优选地，所述复合型煤的形状为凸透镜型或橄榄型。
[0017] 本发明提供了一种复合型煤的制备方法包括以下步骤：
[0018] 将上述技术方案所述无烟煤复合燃料进行压制，得到型煤；
[0019] 将所述型煤进行凝结，得到复合型煤。
[0020] 本发明提供了一种无烟煤复合燃料，以重量份计，包括以下组分：无烟煤粉53~ 60重量份、气煤粉25~32重量份、植物纤维2. 5~3. 5重量份、粘结剂4~6重量份、脱 硫剂1. 5~2. 5重量份和3~5重量份水。本发明提供的无烟煤复合燃料包括无烟煤粉、 气煤粉和植物纤维，无烟煤粉复合燃料燃烧后产生的灰分较少，使得复合燃料的燃烧热值 较高；也减少运输负荷；无烟，即看不到冒烟；抗压强度较高；硫排放量非常低，具有良好的 生态效益；易燃，能够实现分级燃烧；制成型煤的成型率较高。实验结果表明：本发明提供 的无烟煤复合燃料制得的复合型煤燃烧后产生的灰分为13%~18% ;燃烧热值为6000~ 7000千卡；抗压强度为80~lOOMPa;硫排放量为0. 07~0. 11% ;无烟煤复合燃料的成型 率为70%~90%。
【附图说明】
[0021] 图1为本发明实施例采用的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0022] 本发明提供了一种无烟煤复合燃料，以重量份计，包括以下组分：
[0023] 无烟煤粉53~60重量份、气煤粉25~32重量份、植物纤维2. 5~3. 5重量份、 粘结剂4~6重量份、脱硫剂1. 5~2. 5重量份和3~5重量份水。
[0024] 本发明提供的无烟煤复合燃料包括无烟煤粉、气煤粉和植物纤维，使得无烟煤复 合燃料燃烧后的灰分较少，具有较高的燃烧热值；无烟，即看不到冒烟；本发明提供的无烟 煤复合燃料点火快，燃烧快，燃烧率高，制成型煤的成型率高。
[0025] 在本发明中，所述无烟煤复合燃料包括无烟煤粉53~60重量份，优选为54~58 重量份。在本发明中，所述无烟煤粉的含碳量优选多75wt%;所述无烟煤粉的挥发物的质量 含量低于10% ;所述无烟煤粉的燃烧热值为7000~7500kcal/kg，燃点为380°C~430°C; 干基全硫质量含量< 0. 3%。现有技术中，无烟煤粉的燃点较高，且为粉末状，一直仅仅被应 用于炼铁高炉喷吹。在本发明中，所述无烟煤粉的粒径优选为0.01~1mm。在本发明的具 体实施例中，所述无烟煤粉购买于丹东口岸、长白口岸大量积压的朝鲜无烟煤粉及河北、内 蒙、本溪等地生产的无烟煤粉。
[0026] 在本发明中，所述无烟煤复合燃料包括气煤粉25~32重量份，优选为27~30重 量份。气煤是煤化程度较低的一种烟煤，燃烧时火焰短，几乎没有烟。在本发明中，所述气煤 粉作为复合燃料的二级燃烧材料，被植物纤维加热后释放C0并燃烧，提高型煤内外温度， 形成二次蜂窝。在本发明中，所述气煤粉的燃点为300°C~350°C;所述气煤粉的燃烧热值 为6000~6500kcal/kg;所述气煤粉的干基全硫质量含量< 0. 3 %;所述气煤粉的粒径优选 为0.01~3_。在本发明中，所述气煤粉的产地主要有内蒙、东北抚顺、北票、鹤岗、安徽淮 南、江西萍乡等及全国各地使用气煤的厂家筛下煤粉。
[0027] 在本发明中，所述无烟煤复合燃料包括植物纤维2. 5~3. 5重量份，优选为2. 8~ 3. 3重量份。在本发明中，所述植物纤维作为无烟煤复合燃料的引燃材料，并在制得的型煤 内部中形成孔隙通道，增大型煤内部与空气接触面积，形成一次蜂窝。本发明对所述植物纤 维的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的植物纤维即可。在本发明中，所述植 物纤维优选包括玉米秸杆纤维和/或小麦秸杆纤维；所述植物纤维优选为丝状，丝状的植 物纤维在复合燃料燃烧初期能够快速形成孔隙，能达到一次自然形成蜂窝的效果，提高燃 烧速度。在本发明中，所述植物纤维的长度优选为10~20mm，植物纤维的直径优选为0. 5~ 1mm。本发明为了提高复合燃料制成型煤的成型率，植物纤维优选使用前在水中充分浸泡； 所述植物纤维的含水量优选为14~16wt%。在本发明的具体实施例中，所述植物纤维为玉 米秸杆纤维时，其优选由以下制备方法获得：
[0028] 将玉米秸杆依次进行压扁、剖开并截断制得纤维丝；
[0029] 将所述纤维丝在水中浸泡，得到玉米秸杆纤维。
[0030] 本发明对玉米秸杆压扁、剖开和截断的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人 员熟知的玉米秸杆压扁、剖开和截断的技术方案即可。纤维丝在水中充分浸泡，目的为使 其吸收水分并充分膨胀，避免型煤成型后吸水膨胀造成型煤破碎，其含水量优选为14~ 16wt% 〇
[0031] 在本发明中，所述无烟煤复合燃料包括粘结剂4~6重量份，优选为4. 5~5. 5重 量份。在本发明中，所述粘结剂能够增加复合燃料的强度。本发明对所述粘结剂的来源没有 特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的粘结剂即可。在本发明中，所述粘结剂包括水泥； 所述水泥的主要成分为硅酸钙；所述水泥优选为高强度早强水泥。
[0032] 在本发明中，所述无烟煤复合燃料包括脱硫剂1. 5~2. 5重量份，优选为1. 8~ 2. 3重量份。在本发明中，所述脱硫剂能够脱除复合燃料燃烧时产生的硫化物；所述硫化物 主要是二氧化硫。在本发明中，所述脱硫剂优选包括氢氧化钙。本发明对脱硫剂的来源没有 特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的用于煤燃料中的脱硫剂即可，如采用其市售商品。