生物質(zhì)型煤的工業(yè)性試驗

★煤炭科技·加工轉化★生物質(zhì)型煤的工業(yè)性試驗付才國1黃光許?郝英軒(1.河南煤業(yè)化工集團有限責任公司,河南省鄭州市,451000;2.河南理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,河南省焦作市,454003)摘要以陜西神木煙煤、焦作無(wú)煙煤以及玉米秸稈為主要原料,添加有機-無(wú)機復合粘結劑,加工成生物質(zhì)型煤樣品,并在4t/h的鏈條爐上進(jìn)行試燒。結果表明,煙煤型煤和無(wú)煙煤型煤燃燒的煙塵排放量分別比國家允許的排放標準降低了69%和76.85%;SO2排放量分別比國家允許的排放標準降低了96.6%和95.5%;爐渣中可燃物比原煤燃燒分別降低了7.63%和16.67%,飛灰中可燃物比原煤燃燒降低了19.04%,足以說(shuō)明該生物質(zhì)型煤具有良好的節能環(huán)保效果關(guān)鍵詞生物質(zhì)型煤復合粘結劑試燒中圖分類(lèi)號TQ534.2文獻標識碼BIndustrial experiment of biomass briquetteFu Caiguo', Huang Guangxu, Hao Yingxuan(1. Henan Coal Chemical Industry Group Co, Ltd, Zhengzhou, Henan 451000, China2. School of Materials Science and Engineering, Henan Polytechnic University, Jiaozuo, Henan 454003, China)Abstract In this paper, using shenmu bituminous coal, jiaozuo anthracite and corn stalksthe main raw materials, add with organic-inorganic composite binder. Biomass briquette sampleswere prepared and used for trial firing in the 4 t/h chain stoker. The results show that the sootand anthracite emissions of combustion are lower than that of state emission standards by 69%and 76. 85% respectively, and SO2 emission of soot and anthracite are lower than that of state emission standards by 96. 6%and 95. 5% respectively. The combustibles of slag of two types coalare lower than of raw-coal combustion by 7. 63% and16. 67%. Compare with raw- coal combustion,the fly-ash combustibles are 19. 04% lower of both types coal, which show that biomassbriquette performs good effect of energy saving and environmental protectionKey words biomass briquette, composite binder, trial firing1引言的第四大能源。我國生物質(zhì)能資源十分豐富,僅農作物秸稈每我國是世界上最大的煤炭生產(chǎn)和消費國,預計年就有約6億t?？稍偕芰堪礋岙斄坑嬎銥?億t到了2050年,煤炭仍將占我國一次性能源消費結標準煤,相當于農村耗能量的70%,生物質(zhì)型煤構的50%以上。我國84%的煤炭用于直接燃燒技術(shù)是將煤粉與生物質(zhì)混合加工成塊狀固體燃料的燃煤產(chǎn)生的大量煙塵、SO2和CO2等污染物使我國種資源綜合利用技術(shù),不僅可以提高燃燒效率和大氣環(huán)境呈典型的煤煙型污染。生物質(zhì)能具有來(lái)源減少資源浪費,而且可以減少污染物的排放,這是豐富、清潔和可再生等優(yōu)點(diǎn),其利用巳引起世界各合國的高度重視,是僅次于煤炭、石油和天然氣之后TYH中國煤化工CNMHG以陜酉神木煙煤中國煤炭第38卷第8期2012年8月焦作無(wú)煙煤以及玉米秸稈為主要原料,添加有機無(wú)機復合粘結劑,可以制備滿(mǎn)足工業(yè)鍋爐使用的生2型煤樣品的制備物質(zhì)型煤產(chǎn)品。為了檢驗實(shí)驗室研究結果在工業(yè)生2.1原料產(chǎn)條件下能否實(shí)現,以及生產(chǎn)的型煤能否滿(mǎn)足工業(yè)原煤有煙煤和無(wú)煙煤兩種,煙煤采用河南理工鍋爐燃燒及環(huán)保的要求,特進(jìn)行生物質(zhì)型煤工業(yè)性大學(xué)供暖鍋爐采用的陜西神木煙煤,無(wú)煙煤采用焦試驗,其主要目的是研究型煤能否在鍋爐上燃燒,作煤業(yè)集團生產(chǎn)的無(wú)煙煤,原煤經(jīng)過(guò)自然干燥后粉以及燃燒時(shí)污染物排放是否滿(mǎn)足環(huán)保要求及節能碎至5mm以下備用。陜西神木煙煤、焦作無(wú)煙煤效果的煤質(zhì)特征分析見(jiàn)表1。表1陜酉神木煙煤、焦作無(wú)煙煤的煤質(zhì)特征煤種工業(yè)分析/%發(fā)熱量/MJ·kM。d陜西神木煙煤14.05焦作無(wú)煙煤11.925.4玉米秸稈取自焦作農村,干燥后經(jīng)農用粉碎機陜西神木煙煤和焦作無(wú)煙煤各占80%,玉米秸稈粉碎至3mm以下備用占10%,按表2中的方案進(jìn)行配制。粘結劑采用前期研制的有機無(wú)機復合粘結劑,表2復合生物質(zhì)型煤工藝方案添加劑試驗號煤種秸稈有機組分無(wú)機組分Y1/%Y2/%陜西神木煙煤玉米秸稈焦作無(wú)煙煤玉米秸稈0.5注:表中數據均為質(zhì)量分數2.2型煤加工型煤)。根據試燒鍋爐單位時(shí)間的耗煤量,按照型復合生物質(zhì)型煤生產(chǎn)工藝如圖1所示。煤完全置換成原煤后再燃燒型煤時(shí)進(jìn)行各項檢測的原煤}破碎要求,煙煤生物質(zhì)型煤和無(wú)煙煤生物質(zhì)型煤各生秸稈破碎合混合2.3型煤性能指標粘結劑的固體組分粘結劑的液體組分對生產(chǎn)的兩種型煤分別抽樣,測試其抗壓強度、跌落強度、浸水強度、工業(yè)分析和發(fā)熱量,結圖1復合生物質(zhì)型煤生產(chǎn)工藝果如表3和表4所示。由圖1可見(jiàn),先將煤、秸稈破碎后和粘結劑中表3復合生物質(zhì)型煤的性能指標的固體組分按比例混合,再與粘結劑中的液體部分混合,調節物料水分,然后在對輥成型機(河南省試驗號抗壓強度跌落強度浸水強度八N·個(gè)/%/N·個(gè)鞏義市鑫迪礦山機械廠(chǎng)生產(chǎn))上成型。型煤樣品橫206.8向最大直徑為40cm,縱向最大高度約為30cm質(zhì)量約為21g/個(gè)(煙煤型煤)或25g/個(gè)(無(wú)煙煤注:試驗號和表2屮試驗號對應表4復合生物質(zhì)型煤的煤質(zhì)特征試驗號工業(yè)分析/%發(fā)熱量/M·kgFC.dQ3.2720.0224.28aH中國煤化工29CNMHG0.6注:試驗號和表2中試驗號對應生物質(zhì)型煤的工業(yè)性試驗由表3和表4可以看出,上述兩種復合生物質(zhì)測站對鍋爐排煙中粉塵濃度和SO2濃度進(jìn)行檢測,型煤的性能指標和煤質(zhì)特征可以滿(mǎn)足長(cháng)途運輸、露以檢測型煤的環(huán)保效果。同時(shí),采集了煙煤型煤和天存放和工業(yè)鍋爐燃燒的要求原煤燃燒時(shí)的灰渣(分大渣和小渣)和飛灰,測定3型煤試燒其中可燃物的含量,以比較型煤的節能效果。1.1型煤的環(huán)保效果3.1型煤試燒型煤燃燒環(huán)境效果主要指標是鍋爐煙道氣中煙型煤試燒鍋爐為4t/h鏈條爐,試燒條件與原塵和SO2排放量,監測數據見(jiàn)表5煤燃燒相同。試燒過(guò)程中委托河南省焦作市環(huán)境檢表5生物質(zhì)型煤燃燒的環(huán)保效果監測表煙塵排放SO2排放型煤種類(lèi)監測值家標準比國家標準監測值國家標準比國國標準低/%/mg·m-3低/%煙煤型煤56.620030.3無(wú)煙煤型煤46.320076.8540.390095.5由表5可見(jiàn),該生物質(zhì)型煤燃燒時(shí)的煙塵和放標準降低了69%和76.85%;SO2排放量為30.3SO2排放量遠遠低于國家允許排放標準,具有良好mg/m3和40.3mg/m3,分別比國家允許的排放標的環(huán)保效果。準降低了96.6%和95.5%,說(shuō)明該生物質(zhì)型煤環(huán)3.1.2型煤的節能效果保效果明顯。試燒結束后,采集復合生物質(zhì)型煤燃燒產(chǎn)生的(2)對比分析生物質(zhì)型煤和原煤的爐渣、飛灰灰渣和飛灰樣品,同時(shí)采集當天原煤燃燒的灰渣和表明,生物質(zhì)型煤灰渣可燃物比原煤灰渣可燃物分飛灰樣品,在河南理工大學(xué)礦物加工實(shí)驗室進(jìn)行分別減少了7.63%和16.67%,型煤飛灰可燃物比原析,分析結果見(jiàn)表6煤飛灰可燃物減少了19.04%,說(shuō)明該生物質(zhì)型煤表6原煤及型煤灰渣中可燃物的含量具有良好的節能效果。%參考文獻項目灰渣飛灰大渣[1]潘蘭英,馮千武,趙靜等,生物質(zhì)型煤灰熔融性的原煤65.8147.3462.3實(shí)驗研究[冂].河南理工大學(xué)學(xué)報,2006(2)型煤39.7143.2[2]潘蘭英,煤泥和農作物秸桿加工生物質(zhì)型煤的試驗研究[J.中國煤炭,2009(1)由表6可以看出,型煤灰渣中的可燃物比原煤31吳憲平,周?chē)?生物質(zhì)型煤的研究概況[]·應灰渣中的可燃物分別減少了7.63%和16.67%,型用能源技術(shù),2007(8)煤飛灰可燃物比原煤飛灰可燃物減少了19.04%[4]喬淑濱,生物質(zhì)能的利用及生物質(zhì)型煤[冂].應用能源技術(shù),2003(3)說(shuō)明型煤具有良好的節能效果[5]黃光許,王建軍,湛倫建,生物質(zhì)型煤的制備及其4結論微觀(guān)結構分析[J].中國煤炭,2010(12)采用前期研制的有機無(wú)機復合粘結劑,分別作者簡(jiǎn)介:付才國(1956-),男,重慶巫山人,高級以陜西神木煙煤、焦作無(wú)煙煤以及玉米秸稈為主要程師,本科,1982年畢業(yè)于中因礦業(yè)大學(xué)選煤專(zhuān)業(yè),現原料,生產(chǎn)生物質(zhì)鍋爐型煤樣品,并在供暖鍋爐上在河南煤業(yè)化工集團永城煤電集團股份有限公司分管選煤進(jìn)行工業(yè)性試燒,結果表明工作。(1)該型煤在鍋爐上燃燒時(shí),煙塵排放量為中國煤化工6mg/m3和46.3mg/m3,分別比國家允許的排CNMH磧任編輯王雅琴)中國煤炭第38卷第8期2012年8月