渣變煤技術的製作方法

2023-10-06 22:43:19 1

專利名稱：渣變煤技術的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種可使煤礦渣轉變為煤的技術，屬於能源開發利用技術領域。
背景技術：
煤礦開採時與燃煤同時出礦的有煤矸石、礦渣以及粉煤，其混合物在此被統稱為 「渣」。長期來它們均被作為廢物拋棄堆積，全國每年堆積量以億噸計，並成為佔地、毀林、汙染於一身的歷史頑疾。此「渣」中煤矸石有少數地方開始利用，但對「渣」的總體利用一直無人問津。此「渣」有無價值？可否利用？如何利用？在能源緊缺、節能環保時代，開發可用能源，節約稀缺資源，減輕環境汙染，是正確的方向與選題。據研究含有煤矸石、礦渣與煤粉的「渣」，均含有一定量的固定碳(20^^30^^40%不等)，其發熱量約為800-1500大卡， 除開其中選出的少量發熱量較高的煤矸石外，多數不能正常燃燒，但具有可用的潛在熱能； 因其產存量巨大，作為輔助能源有很大利用價值。採用一系列專用技術，使其釋放熱能正常燃燒，繼而選用合理配煤技術，使之成為常用煤種，變廢為寶，既可節約寶貴的煤炭資源，還因利用廢物使能源成本降低，用戶效益提高，同時解決環境汙染難題。實為一個新的能源利用領域和節能應用技術。

發明內容
煤礦混合「渣」變煤的利用難點在於渣的含碳量較低而著火點較高，難以引燃並持續、充分燃燒，「渣」難以變成煤。本發明提供一種系列技術，通過應用專用物質，使之在燃燒中增加供氧，促其催化、激活，以外加因素提高內部動力，引導「渣」中之碳實現從層狀分解燃燒至深層焦炭持續燃燒，產生熱能，成為具有2000大卡左右熱量的輔助煤源。以此為基礎，與其它低、中、高熱值煤炭科學配製，即可成為正常煤種使用，實現資源的充分利用。本發明解決現有技術難點的技術方案是⑴經初選剔除巖石，提高「渣」的含煤品位；( 選用高效供氧、催化、激活、引燃的適用原料物質；C3)針對「渣」的質量品位，精確配方，以達到迅速引燃、持續燃燒、完全放熱；⑷以上述配有專用原料物質、具有2000大卡熱量的「渣」為基礎，與中熱值煤直接配製成可供era鍋爐使用的發電燃煤；( 與其中、高熱值煤配製，則可為更廣泛用戶提供煤源。本發明的有益效果是全國每年數以億噸的煤礦渣被作為廢物棄用，在能源緊缺、 特別是不可再生的煤炭資源缺乏時，本發明技術將廢物「渣」轉化為可以燃燒釋放熱量的輔助能源，成為需要低熱值煤的CFB類鍋爐極佳的燃料來源，並可擴大利用，變廢為「寶」；不但開發利用了資源，還可降低用能成本，並在利用能源的同時解決了煤礦固體廢棄物長期大量堆放而致的佔地、汙染、破壞生態等一系列歷史難題，其經濟、生態、社會效益均十分顯著。此舉有開拓創新的示範效果。
具體實施例方式本發明之渣變煤技術包括以下系列(1) 「渣」之供氧、催化、激活、引燃技術。採用以下原料物質及其配比含鐵高碳頁巖40% -50% ；礬石10% -15% ；硝酸鈉5% -7% ； 碳酸鈉10% -15% ；高氯酸鉀10% -15% ；氯酸鉀10% -15% ；高錳酸鉀3% -4% ；催化劑 3% -5%;水5% -7%。上述原料依不同煤礦渣含碳量，分別以不同比例配製，依順序配入， 均勻混合。上述原料物質之總量與「渣」的配比為2 8或2. 5 7.5。當入爐燃燒時，在催化劑作用下，「渣」中碳元素被激活，高錳酸鉀分解放氧引導助燃，繼而在400°C左右時氯酸鉀分解放氧，至610°C高氯酸鉀分解放氧，分階段接力燃燒，並在碳酸鈉等分散劑作用下， 彌補爐內過剩空氣量不足，使之燃燒完全，實現熱量的徹底釋放，其熱值可達2000-2500大卡，成為可用的輔助煤源。(2)CFB鍋爐用煤配製技術。以上述輔助煤源與中熱值燃煤以 4 6或5 5比例配合，即可成為具有3500大卡以上CFB鍋爐所需的標準用煤，且由於上述專用物質中的特有成分，可以使煤燃燒時產生的二氧化硫以硫酸鹽形態被固定於爐渣中，減少對大氣的排放汙染，由此可以不用專為降硫而添加的鹼片，使用煤與降硫成本大幅度降低。(；3)通用煤配製技術。以上述2000-2500大卡輔助煤源，與中高熱值燃煤依用戶需要熱量和含硫量，按2 8、3 7或其他比例配製，此種配製煤比單一煤種質量更優，成本亦可降低20%左右。上述用煤的配製均只需一般機械即可完成，使用方便，易於推廣。渣變煤之發明技術，經過幾年試驗、示範和實際應用，證明效果顯著，在數家發電廠、工業及生活鍋爐已累計用「渣」近千噸，受到用戶好評，展示了廣闊的應用前景。
權利要求
1.一種使煤礦礦渣、煤矸石及煤粉之混合物-被稱為「渣」的廢棄物轉變為煤的專用技術。其特徵在於以含鐵高碳頁巖、催化劑、礬石、高錳酸鉀、碳酸鈉、氯酸鉀、高氯酸鉀、水等專用物質，與「渣」按照2 8或2.5 7.5比例配製，即可使「渣」變為具有2000-2500大卡熱量的輔助燃煤。
2.按權利要求1、所述的「渣變煤」技術，其特徵是特有的含鐵高碳頁巖和專用催化劑及與礬石、硝酸鈉、碳酸鈉、氯酸鉀、高氯酸鉀以及水的成分與配比依次為40-50%、 10-15%、5-7%、10-15%、10-15%、3-4%、3-5%、5-7%。
3.按權利要求1、所述之「渣變煤技術」，其特徵是在配製CFB鍋爐用煤時「渣+專用物質」與中熱值煤0000-5000大卡)配製比例為4 6或5 5。
4.按權利要求1、所述「渣變煤技術」，其特徵是使「渣+專用物質」變成的輔助煤源， 配製成常用燃煤，其與中、高熱值煤(5000-6000大卡)的配製比例為2 8或3 7。
全文摘要
本發明公開了一種使煤礦渣轉化為燃煤的專有技術，屬能源開發利用技術領域。煤礦渣系礦渣、煤矸石及煤粉的混合物，均含有一定量固定碳，歷來被作為廢棄物。本發明以一套系列的專用技術，將煤礦渣之潛在熱能釋放，使之燃燒，發揮燃煤之熱功能；採用配煤原理，將其配製成不同用戶所需之理想煤種，實現被作為「棄物」的煤礦渣轉變為煤的能源開發利用目標。該系統由釋熱、激活、引燃、層燃技術以及配煤技術組成。採用該技術，將可使常規條件下不能利用的煤礦渣產生2000-3000大卡熱量；與一定量中低熱值煤配製，可成為CFB鍋爐的理想用煤；與一定量的中高熱值煤配製，則可作為常規煤種使用。採用此類煤種的成本比常規用煤降低25％-30％。煤礦渣有量大、成本極低的優勢，本發明具有利用廢物、開發熱能資源、減少棄物堆積、減輕汙染、降低用煤成本等多重效果。
文檔編號C10L5/04GK102382705SQ20101026765
公開日2012年3月21日 申請日期2010年8月31日 優先權日2010年8月31日
發明者曹玉昆, 艾名炎, 趙西選 申請人:曹玉昆, 艾名炎, 趙西選