专利名称：固硫固尘煤矸石锅炉燃料及其制法的制作方法
技术领域：
本发明属煤质燃料，具体说是一种为改进煤矸石的燃烧而制备的以煤矸石为主的节能防污中热值锅炉燃料。
煤矸石是一种劣质燃料，我国年排出量多达1.5亿吨。公知的方法是将其磨成＜10mm的粉粒状用作沸腾锅炉的燃料，如(《煤矸石石煤综合利用》1987年，3，P26-36，浙江大学槽源泉等发表的“石煤、煤矸石35吨/时沸腾炉的试验研究”一文，说的是单纯燃用石煤或煤矸石进行发电的35吨/时沸腾锅炉。鸡西矿务局滴道电厂也有130吨/时的煤矸石发电流化床锅炉(《煤矸石石煤综合利用》1985，1.P4-12)。但目前在我国的几千台锅炉中只有二千多台是沸腾锅炉，而大部分是火床锅炉，这种锅炉普遍烧优质原煤，热值利用率低，不仅造成对优质煤的浪费，而且排硫排尘量高，污染大气。如果让这种锅炉直接烧煤矸石，则热效率低，锅炉工况条件变坏，锅炉出力出热不足，操作困难。
本发明的目的是制备一种与火床锅炉特性相适应的以煤矸石为主配以部分原煤和添加剂的固硫固尘锅炉燃料，并提供制造这种燃料的方法。
本发明的构思是这样的根据火床锅炉热容量增热限值和锅炉炉排限热的功能要求，将煤矸石和原煤以一定比例配合成相应热值功能的中热值燃料，在燃料中再添加少量的石灰石和粘土可达到固硫固尘的目的。
本发明的固硫固尘煤矸石燃料，组成成份和范围是A.煤矸石45-55%(重)，B.原煤40-50%(重)，C.石灰石0.5-5%(重)，D.粘土4-10%(重)。
煤矸石的热值一般在800大卡/kg-1800大卡/kg，在低热值的煤矸石中配以适量的高热值原煤(热值一般在6000大卡/kg以上的烟)，可以得到中热值的混合锅炉燃料，由于火床锅炉是以高温燃烧段燃烧为主的，适合煤矸石后火强的特点，因而可以实现燃料与锅炉热量的平衡。
在上述混合燃料煤中加入石灰石，可以使煤燃烧时所放出的SO2转变为无害的盐固定在炉渣中，可以产生固硫的效果。石灰石的加入量主要靠分析煤矸石和原煤中的含硫量来决定。
粘土的加入实际上是增加了燃料的灰分，但粘土在燃烧中呈脊性的特点会使锅炉在燃烧时所带走的飞灰(＜1mm)与粘土结合，形成较大的颗粒沉降下来，因而达到控制灰尘排空的目的。
粘土可使用一般粘结力强的黄土或粘土，其添加量以测定锅炉烧原煤的排尘量来确定，一般控制在10%以内。
本发明的固硫固尘煤矸石锅炉燃料的制备方法是将所述成份按一定比例投料混合粉碎至＜25mm后，堆放3-7天。
在实际制备时，只需增添一台粉煤机，各成份物料即可单独粉碎之后再混合也可先混合后再粉碎，为满足锅炉的燃烧条件，粉碎的粒度分布应满足7-25mm50-60%，＜6mm40-50%。
由于这种混合燃料是一种散状的锅炉燃料，因此水份不可过高，总水的含量应不超过4-6%，否则会导致较大的热损失。一般湿度较高的开采原煤水份高，在制备混合燃料时就可不必再加水，干燥的煤则需在混合粉碎后加入一定的水使混合燃料保持潮湿。之所以要在混合粉碎后堆放3-7天，其目的就是要使混合燃料中的水得以充分分散，使燃料潮湿而不滴水，便于燃烧。
用本发明的煤矸石混合锅炉燃料，在火床链条炉使用时应掌握以下几点(1)抛煤厚度应控制在130-165mm，厚度均匀。
(2)炉排速度应在炉排面起端用慢速，焦炭燃烧区用快速。这是因为本发明的燃料灰分大，起火温度较高，后火强。
(3)炉排面的送风量要与各部分燃烧情况配合，在炉排起端部分要供给适量的空气，为煤层的上部引燃创造条件。进入焦炭燃烧区着火后，供给最大风量，炉排未端风门可开得小些，因为燃烧的煤层薄，细煤粒较多。
在整个燃烧过程中，不能出现吹漏，黑火现象，风量、炉排速度、抛煤厚度要保持稳定，不能大起大落。
本发明的煤矸石混合锅炉燃料制备方法简单，配合容易，加入一定的固硫固尘成份减少了大气污染，最重要的是利用废弃的煤矸石部分地替代优质原煤可节约大量原煤，改用上述燃料，每台6吨/hr的火床锅炉可节标准煤1320吨/年，如在全国推广，效益十分可观。本发明为煤矸石的利用开劈了一条新路。
实施例
西山煤矸石，西山烟煤煤质分析结果
各成份配比为煤矸石48%原煤45%石灰石2%粘土5%石灰石为井下石灰石，粘土为西山红粘土。
按比例将上述原煤混合粉碎后制得的混合锅炉燃料分析结果如下
以上数据均由山西省西山矿务局杜儿坪矿煤质科按国标分析所得。
工业燃烧实验在太原西山矿务局6吨/hr的火床链条锅炉上进行。锅炉参数床温800-900℃，火床燃料层厚度140-165mm，热负荷5万m2(为该锅炉的满负荷)，锅炉炉排速度先慢后快。锅炉热水时间1.5小时，出水口温度96℃，回水75℃。本实验中锅炉工艺设备、自控仪表、气压均正常，拨煤、抛煤、出渣正常，后火强，起火较慢，肉眼观测无黑烟排出，操作工技术水平中等。
经四天的实验，发现该混合燃料燃烧完全，炉渣颜色为灰白色，极少有未烧尽的黑灰，烟囱的排尘量大大减少，在几乎相同的燃烧条件下，除采用混合煤比用原煤略有增加外，各项效率指标基本不变。这说明，本发明的混合燃料完全适合火床链条炉燃烧，它能节省优质原煤50%左右。
权利要求
1.一种固硫固尘煤矸石锅炉燃料，其特征在于组成成份和范围是A.煤矸石45-55%(重)，B.原煤40-50%(重)，C.石灰石0.5-5%(重)，D.粘土4-10%(重)。
2.如权利要求1所述锅炉燃料的制备方法，其特征在于将所述成份按比例混合、粉碎至＜25mm后堆放3-7天。
3.如权利要求2所说的制备方法，其特征在于混合粉碎粒度分布为7-25mm50-60%，＜6mm40-50%。
全文摘要
本发明提供一种具有固硫固尘效果的煤矸石混合锅炉燃烧。将煤矸石和高热值的优质原煤混配成一种适合火床锅炉燃烧的中热值燃料，再加上一定比例的石灰石和粘土可将燃烧中形成的SO
文档编号C10L5/00GK1039050SQ8810426
公开日1990年1月24日 申请日期1988年7月7日 优先权日1988年7月7日
发明者王吉喜, 尹家启 申请人:王吉喜