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选煤的工艺流程是怎样的啊?
选煤的工艺流程是怎样的啊?
提示:

选煤的工艺流程是怎样的啊?

  选煤及选煤工艺流程
  原煤在生成过程中混入了各种矿物杂质,在开采和运输过程中不可避免地又混入顶板和底板的岩石及其他杂质(木材、金属及水泥构件等)。随着采煤机械化程度的提高和地质条件的变化,原煤质量将越来越差,表现在混入原煤的矸石增加、灰分提高、末煤及粉煤含量增加、水分增高。为了降低原煤中的杂质,同时把煤炭按质量、规格分成各种产品,就要对煤炭进行机械加工,以适应不同用户对煤炭质量的要求,有效地、合理地利用煤炭资源,减少燃煤对大气的污染,保证国民经济的可持续发展。选煤厂是煤炭工业的重要部门。 一、选煤的主要目的
  (1)除去原煤中的杂质,降低灰分和硫分,提高煤炭质量,适应用户的需要;
  (2)把煤炭分成不同质量、规格的产品,适应用户需要,以便有效合理地利用煤炭,节约用煤10%~15%;
  (3)煤炭经过洗选,矸石可以就地废弃,可以减少无效运输10%~20%,同时为综合利用煤矸石创造条件;
  (4)煤炭洗选可以除去大部分的灰分和50%~70%的黄铁矿硫,减少燃煤对大气的污染。它是洁净煤技术的前提。
  二、我国煤炭主要用户对煤炭质量的要求
  (1)电厂用煤
  不同设备的火力发电厂所燃用的煤种和质量规格也不同。层状锅炉用块煤,新建的电厂均采用粉煤进行喷吹,一般采用粒度小于25mm或13mm的末煤。也有一些燃用水煤浆。一般来说,只要挥发分大于6.5%的煤浆(无烟煤、烟煤、褐煤)都可以作为发电用煤。
  大型燃用烟煤的电厂,对煤质的要求可分为两大类:一类是要求用“中高挥发分煤”,其挥发分为28%~35%;另一类是采用“低挥发分的贫瘦煤:,其挥发分为12%~18%。要求低位发热量在21MJ/kg(5000kcal/kg)以上,有的要求更高,23 MJ/kg(5500 kcal/kg)或25.3 MJ/kg(6000 kcal/kg)以上。
  用褐煤的电厂通常要求低位发热量在12 MJ/kg(2870 kcal/kg)以上。用无烟煤的电厂通常要求低位发热量在21 MJ/kg(5000 kcal/kg)以上。
  发电用煤对灰分的要求一般不超过25%,从环保的角度考虑应该采用选后的动力煤,以减少炉渣、烟尘和二氧化硫的排放。烟煤的全水分一般不应高于12%,褐煤的水分不应高于40%。硫分一般不应超过1%,超过1%的燃煤电厂,国家要求采用脱硫装置,减少二氧化硫的排放。灰的熔化温度不低于1150℃,最好高于1350℃.哈氏可磨性指标要求在50以上。
  我国电厂用煤平均发热量为21.0 MJ/kg,灰分为25%左右,硫分约为1.0%。 (2)冶金焦炭用煤
  用于生产冶金焦炭的精煤灰分必须低于12.5%,硫分一般低于1.5%。冶金部门提供的资料表明,精煤灰分每降低1%,焦炭灰分可降低1.35%;而焦炭灰分降低1%,,炼铁焦比可降低2%,高炉利用系数可提高3%,同时可以降低,石灰石的耗量,提高生铁的质量。因此, 要求尽量降低精煤的灰分,以提高焦炭的质量,增加经济效益。炼焦用精煤对硫份的要求十分严格,它使钢铁变脆,通常每提高硫分0.1%相当于灰分提高1%。水分对焦炉寿命有不良影响,而且延长结焦时间,消耗热量。冬季在寒冷地区水分使精煤冻结,对运输造成影响,所以水分要尽量降低。
  (3)工业锅炉用煤
  工业锅炉多为层床燃烧,有链条炉、往复炉及振动炉,煤粉燃烧炉较少。层床燃烧炉宜采用6~15mm的块煤,其中小于3mm不得超过30%。烟煤的挥发分大于20%,全水分不超过10%,灰分不超过30%,全硫不超过1.0%。蒸发量大的链条炉要求煤的低位发热量高,为21~23 MJ/kg(5000~5500 kcal/kg),蒸发量小的炉要求低位发热量18.8MJ/kg(4500 kcal/kg)即可。
  一般工业锅炉可用无烟煤、烟煤、贫煤和褐煤。 (4)合成氨造气用煤
  合成氨造气适用煤炭有烟煤和无烟煤两大类,粒度在13~100mm之间,如中块、大块、混中块及小块。它对灰分、水分、硫分、发热量、挥发分、机械强度、热稳定性、化学活性、黏结性等均有要求。块煤灰分应不高于24%,最好低于18%;硫分应不高于2.0%,最好低于1%;水分一般低于12%;灰熔融性不应低于1150℃;块煤的机械强度和热稳定性均应大于60%;低位发热量应大于21 MJ/kg,胶质层最大厚度应小于12mm。
  (5)蒸汽机车用煤
  蒸汽机车因为炉膛小、烟囱短,炉箅子孔隙大,一般要求粒度13~50mm的气煤、长焰煤或弱黏煤,灰分小于25%;硫分小于2.5%,挥发分16%左右,发热量大于25.10MJ/kg,灰熔融温度大于1200℃。
  (6)高炉喷吹用煤
  采用高炉喷吹可以节省焦炭用量,既保护稀缺的炼焦煤资源,又具有很好的经济效益,1t高炉喷吹煤可以代替0.75~0.8t焦炭。其用量不断增长,过去一直采用无烟粉煤,近年来也采用挥发分较低的贫瘦煤,甚至气煤,一般采用无烟煤和烟煤的混合喷吹煤,其比例约为7:3或6:4.
  一般要求灰分低于12%,且越低越好;硫分要求低于1%,最好在0.5%以下;全水分越低越好,一般应低于10%;磷的含量应低于0.02%;粒度应小于13mm(或25mm)的末煤,煤的可磨性要好,哈氏可磨性指数一般应大于45,固定碳要大于75%,煤灰中的SiO2/CaO的比值越小越好。
  (7)液化用煤
  煤的液化分为直接液化和间接液化。这两种液化方法对煤炭质量的要求各不相同。 1.直接液化对煤质的基本要求
  (1)煤中的灰分要低,一般小于5%。 (2)煤的可磨性要好。
  (3)煤中的氢含量越高越好,氧的含量越低越好。 (4)煤中的硫分和氮等杂原子含量越低越好。 (5)煤岩的组成也是液化的一项主要指标。
  煤的间接液化是将煤气化,生成H2/CO的原料气,再在一定压力和温度下加催化剂,合成液体油,因此对煤质的要求相对要低些。
  2.间接液化对煤质的要求 (1)煤的灰分要低于15%。
  (2)煤的可磨性要好,水分要低。
  (3)对于水煤浆制气的工艺,要求煤的成浆性能要好。
  (4)煤的灰熔融性要求。固定床气化要求煤的灰熔融性软化温度越高越好,一般不小于1250℃;流化床气化要求小于1300℃。
  (8)建材用煤
  建材用煤主要用于水泥生产、制砖、生产玻璃和陶瓷。 水泥回转窑一般要求挥发分稍高的烟煤,发热量要求21 MJ/kg((5000 kcal/kg)以上,硫分应不高于1.5%,粒度为-13mm为宜,哈氏可磨性指数越高越好。水泥立窑要求用无烟煤粒度13~100mm之间,灰分要求小于25%,低位发热量在23.0 MJ/kg,固定碳大于60%,热稳定性要好。
  玻璃及陶瓷要求用低硫、低灰的块烟煤。
  (9)民用煤

  一般采用无烟块煤,或者用无烟末煤成型的煤球和蜂窝煤。从环保角度及安全考虑,其硫分应尽量低。 三、选煤方法
  选煤方法种类很多,可概括分为两大类:干法选煤和湿法选煤。选煤过程在空气中进行的,叫做干法选煤。选煤过程在水、重液或悬浮液中进行的,叫做湿法选煤。
  选煤方法还可以分为重力选煤、浮游选煤和特殊选煤等。
  重力选煤主要是依据煤和矸石的密度差别而实现煤和矸石分选的方法。煤的密度通常在1.2~1.8g/cm3之间,而矸石的密度在1.8g/cm3以上,在选煤机内借助重力把不同密度的煤和矸石分开。重力选煤又可分为跳汰选、重介质选、溜槽选、斜槽选和摇床选等。
  浮游选煤简称浮选,主要是依据煤和矸石表面润湿性的差别,分选细粒(小于0.5mm)煤的选煤方法。
  特殊选煤主要是利用煤与矸石的导电率、磁导率、摩擦因素、射线穿透能力等的不同,把煤和矸石分开。包括静电选、磁选、摩擦选、放射性同位选和X射线选等。
  此外,还有手选,即人工拣矸,它是根据块煤与矸石在颜色、光泽及外形上的差别由人工拣除。对煤与矸石硬度差别较大的块煤,可以采用滚筒碎选机进行选择性破碎,以实现煤与矸石的分离。
  我国选煤厂中采用最广泛的选煤方法是跳汰选,其次是重介质选和浮选,其他方法均用得较少。
  选煤的主要产品是精煤,副产品有中煤、混煤、煤泥等。选后的矸石和尾煤为废弃物,由于它含有一些夹矸煤等可燃物,也可作为制砖、烧水泥的原料,进行综合利用。
  选煤厂是对煤进行分选,生产不同质量、规格产品的加工厂。按精煤使用的目的不同,选煤厂可分为炼焦煤选煤厂和动力煤选煤厂。炼焦煤选煤厂的工艺过程比较复杂,生产的精煤灰分低、质量高,主要供给焦化厂生产焦炭。动力煤选煤厂的工艺过程一般比较简单,生产的精煤主要作为动力燃料,大部分动力煤选煤厂只选块煤,末煤和粉煤不入选。 四、选煤厂的类型
  选煤厂是对煤进行分选,生产不同质量、规格产品的加工厂。按照选煤厂的位置及其与煤矿的关系,选煤厂可分为5种类型:
  (1) 矿井选煤厂
  矿井选煤厂是厂址位于煤矿工业场地内,只选该矿所产毛煤或原煤的选煤厂。这里所说的毛煤是指煤矿生产出来未经任何加工处理的煤;原煤则是从毛煤中选出规定粒度的矸石(包括黄铁矿等杂物)以后的煤。
  (2) 群矿选煤厂
  群矿选煤厂是厂址位于某一煤矿的工业场地内,可同时选该矿及附近煤矿所产毛(原)煤的选煤厂。
  (3) 矿区选煤厂
  矿区选煤厂是指在煤矿矿区范围内,厂址设在单独的工业场地上,入选外来煤的选煤厂。
  (4) 中心选煤厂
  中心选煤厂是指厂址设在矿区范围外独立的工业场地上,入选外来煤的选煤厂。
  (5) 用户选煤厂
  用户选煤厂是指厂址设在用户(如焦化厂等)工业场地上的选煤厂。 我国现有选煤厂大部分是矿井选煤厂。
  现代化的选煤厂的生产过程是一个由许多作业所组成的连续机械加工过程。

型煤生产工艺流程?
提示:

型煤生产工艺流程?

粉煤通过粒度粘合,经机械压制成不同形状的块煤,称为型煤。
在型煤制作的过程中,粉煤加入粘结剂经机械压制成型的过程看似简单,其实包含着几大学科的内容。型煤既能充分利用煤资源,为应用企业节能降耗,但在实际应用中却有很多不尽人意的地方,这就是型煤的特性。
型煤的要素之一就是煤。因此,我们要生产适合不同燃烧用途的型煤,就必须了解煤化学,它直接关系到型煤产品的质量。煤的工艺用途很广,而不同的工艺用途对煤质的要求则不同。如炼焦用煤必须是具有粘结性;气化用煤(包括造气型煤)则要求煤的化学反应性良好,热稳定性要好;动力用煤(含锅炉型煤)除了活化性要好,还应有较高的发热量等等。因此,确定其工艺用途,制作适合自己用途的型煤,首先要对煤进行工艺分析及测定。除了要做水份(W)、灰分(A)、挥发份(V)、固定碳(CGD)四项工业分析外,型煤的制作还要测定煤的灰熔点ST(T2),因为它直接影响到将来的燃烧工艺。关于煤灰熔融性(灰熔点)要注意的有两点:第一,煤灰组成与熔点的关系。一般认为氧化铁、氧化钙、氧化镁和钾、钠的氧化物的含量增多会导致熔点的降低,因此有的把这些物质统称为易熔氧化物或者叫做碱性组分含量百分数(BC),但是某些组分的含量超过一定之后就会达到“饱和”,如在石灰碳化球中,当加入CaO量达到一定数量后,灰中CaO 占主导地位,反而会使煤灰熔点升高。就一般而言可以认为煤灰熔点受易熔成分较大,在灰熔点的测定方面,还要注意试验的气氛条件及温度特征的描述。第二,煤灰的结渣性。煤灰在气化炉中的结渣倾向与煤中灰的熔融性有关,但在生产实践中表明,灰熔点并不能完全反映煤在气化炉内结渣情况。因此,国内有专门的“结渣性测定方式”,其要点是按不同的气化强度,计算出相应的鼓风量,在这样的鼓风强度下经专门的测定设备将煤烧成灰,考察各强度下燃烬灰渣的结渣情况,然后作曲线图来区分该煤是否容易结渣,这一指标在实践中更能确切反应煤在气化燃烧中的结渣倾向。
影响到型煤质量应用的因素还有很多。如煤中的挥发份与水分。众所周知,煤的水分是由外表的吸附游离水与存在煤矿物中的结晶水组成,在燃烧过程中,过高的挥发份与结晶水的急剧析出,则将导致破坏型煤的热稳定性与热强度,造成型煤在炉中的塌陷与粉化。
因为型煤是用粉煤制作的,因此在制作过程中,需添加粘结剂与其它添加剂,以保证型煤的冷强度与热稳定性、热强度与活化性。而能使煤粒之间互相粘联的介质必定对煤粒表面有一定的浸润性。型煤粘结剂要对煤粒产生粘合力作用,首先必须将煤粒进行很好的湿润,让粘质分子和煤分子真正接触,并为机械结合和物理化学结合创造条件,这就涉及到热力学问题和表面化学问题,涉及到热力学的有原煤的烘干与型煤产品的后期脱水。
表面化学原理认为:表面张力小的物质能良好地湿润表面张力大的物质,所以我们可以在型煤粘结剂中加入适量表面活性剂以降低型煤粘结剂的表面张力,以提高对煤粒的湿润能力,为更好地形成机械结合和物理化学结合创造条件,对于那些疏水性粘结剂(表面张力大),可采取把煤粒干燥,使煤粒的表面张力增大,使其两者更好地接触,根据传质理论,温度及外界压力能促使粘结分子的移动、扩散与渗透,因此,我们在选择粘结剂制作时,要考虑到温度问题。粘结剂与被结合物之间的结合力是机械压力和物理化学结合的综合结果,它们对总粘结度的贡献与被粘材料表面状态有关。对煤粒这种非极性多孔材料机械结合力起决定作用,因此,型煤机械的工艺配置、性能,对型煤的良好制作也是不可忽视的。而合理的工艺,完整的设备配置更能有效地把煤与粘结剂的结合充分地发挥到最好,从而制作出符合不同用途的合格型煤。
下面是制作型煤常出现的几个问题。
1、型煤的冷强度低
型煤的冷强度低是由以下几方面造成的。①原料煤中的水份过高,导致粘结剂无法按量加入,一般型煤在成型过程中物料的含水量(原煤水份5—6%,加入粘结剂含水量4—7%)在11—13%之间最好;②粘结剂的粘结力不够;③机械配置与压力不好,造成无法将煤与粘结剂的结合力正常发挥。
2、型煤的热强度不好与结渣性
型煤的热强度与煤的岩相灰分及组成有关。它要求煤的灰份不要高,但对灰熔点则不能太低,这就是我们在做型煤时所选择原料煤中的灰份要低,以便在型煤制作过程中,为了提高型煤的热强度而需添加一定量的澎润土或高岭土以提高灰熔点,起到在一定温度下型煤不被熔化的骨架作用。型煤的结渣性与原料煤中的灰分组成跟灰中的易熔成份总量有很大关系,型煤在炉中的结渣倾向除了与操作条件、煤的熔点有关外,还与煤中的灰分含量有较大关系。型煤中矿物含量及组成,型煤的煤灰熔融温度与粘度是型煤结渣性的主要影响因素,而粘结剂的加入势必会改变这四个因素,从而影响型煤的结渣性。因此,粘结剂的性质对型煤的结渣性亦有关系。
3、型煤的热稳定性不好
型煤的热稳定性是指煤在高温燃烧和气化过程中保持原来块状而不碎裂成小块性质。造成煤热稳定性不好的因素有很多,煤的热稳定性好坏直接关系到固定床气化燃烧能否正常及带出的粉尘数量。对无烟煤来说热稳定性不好主要是内含结晶水的作用。而对烟煤与褐煤来说主要是挥发分的数量和胶质体质与量的关系。过高的挥发分与结晶水在炉内一定温度下的急剧析出,造成型煤爆裂,而型煤的烘干过程实际上是一种低温干燥的过程,能析出一部分挥发分和结晶水,煤表面吸附的游离水分,一般在稍高于100℃,经过足够的时间即可析出,而存于煤矿物中的结晶水,通常要在200℃以上才能析出。
4、型煤的反应活性
型煤的反应活性是指在一定的高温条件下,型煤与CO2水蒸气或O2相互作用的反应能力,是一项很重要的燃烧和气化特征指标,煤的反应活性与煤的变质程度、孔隙率、无机成分及煤岩相特性有关。一般变质程度越深,煤的反应活性越低,孔隙结构越发达反应活性越高,而型煤可以通过配煤来改善它的反应活化性,通过破碎的粒度组成与合适的成型压力,来提高孔隙结构与孔隙率,这里要注意的是:过高的成型压力虽然提高了冷强度,但过细的破碎粒度则导致型煤的过密,影响型煤的孔隙率,造成反应活性差。
造成型煤难以正常使用的还有燃烧工艺,应根据自己制作的型煤特点,适当地改造炉具和燃烧工艺。炉具的型号与性能、及型煤的粒度、煤的性质亦有关系,我们只能从型煤利用的过程中,不断的摸索,不断的掌握,才能真正地用好型煤,节能降耗,获取最大的利润空间。