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洁净煤技术主讲：******主要内容一、煤炭洗选技术二、配煤技术三、型煤生产技术一、煤炭洗选技术1、什么是煤炭洗选2、煤炭洗选的意义3、煤炭洗选方法分类4、煤炭可选性曲线5、煤炭洗选工艺分类1、煤炭洗选定义煤炭洗选加工，是根据原煤（毛煤）、矿物杂质和煤矸石的粒度、密度、硬度、润湿性等物理化学性质的差别，采用人工拣矸、机械筛分、物理选煤、物理化学选煤、化学选煤和微生物选煤等处理方法，清除原煤中的有害杂质，排除矸石，降低灰分、硫分、水分，提高回收率，回收伴生物矿，改善煤炭质量，按照市场所需求的产品分选加工生产出不同规格品种及不同用途的煤炭产品，以供不同用户的过程，是煤炭达洁净、高效利用的目的及后续深加工的必要前提。2、中国洗煤发展历程中国是世界上最早采用选煤技术的国家。早在宋代（公元960-1279年），已经采用人工拣矸和筛分技术进行选煤排除杂物。从20世纪30年代开始发展机械煤炭洗选加工，到90年代，其洗选工艺已基本与世界同步发展。目前，我国已经具有很成熟的煤炭加工技术，如洗选、动力配煤、型煤及水煤浆等。在国务院批准的《中国洁净煤技术九五计划和2010年发展规划》中，选煤和型煤被列为我国洁净煤技术的首选项目。与此同时，国家经贸委目前也正在积极推进洗选煤在各个行业特别是电力行业的应用，这为加工和使用洗选煤提出了更高的要求。目前中国原煤入洗比例还是很低，不足35%，在主要产煤国中是最低的，发达国家在90%以上。煤炭洗选加工技术是洁净煤技术发展的源头技术，是提高煤炭质量的有效技术。根据预测，到2010年，中国将使总入洗原煤量达到8.08亿吨，入洗比例提高到40%。与发达国家差距：大型选煤厂较少，以中小型为主；工艺简单，技术设备落后；自动化水平低；产品品种少，精煤质量差。3、煤炭洗选的作用（1）提高煤炭质量，减少燃煤污染物排放煤炭洗选可脱除煤中50%－80％的灰分、30%－40％的全硫（或60%~80%的无机硫），燃用洗选煤可有效减少烟尘、SO2和NOx的排放，入洗1亿t动力煤一般可减排60～70万tSO2，去除矸石1600万t。（2）提高煤炭利用效率，节约能源炼焦煤的灰分降低1%，炼铁的焦炭耗量降低2.66%，炼铁高炉的利用系数可提高3.99%；合成氨生产使用洗选的无烟煤可节煤20%；发电用煤灰分每增加1%，发热量下降200～360J/g,每度电的标准煤耗增加2～5g；工业锅炉和窑炉燃用洗选煤，热效率可提高3%~8%；（3）优化产品结构，提高产品竞争能力发展煤炭洗选有利于煤炭产品由单结构、低质量向多品种、高质量转变，实现产品的优质化。我国煤炭消费的用户多，对煤炭质量和品种的要求不断提高。有些城市，要求煤炭硫分小于0.5%，灰分小于10%，若不发展选煤便无法满足市场要求。（4）减少运力浪费由于我国的产煤区多远离用煤多的经济发达地区，煤炭的运量大，运距长，平均煤炭运距约为600公里，煤炭经过洗选，可去除大量杂质，可节省运力成本。4、煤炭洗选分类物理选煤是根据煤炭和杂质物理性质（如粒度、密度、硬度、磁性及电性等）上的差异进行分选，主要的物理分选方法有重力选煤，包括跳汰选煤、重介质选煤、斜槽选煤、摇床选煤、风力选煤等；物理化学选煤—浮游选煤（简称浮选），是依据矿物表面物理化学性质的差别进行分选，目前使用的浮选设备很多，主要包括机械搅拌式浮选和无机械搅拌式浮选两种。4、煤炭洗选分类化学选煤是借助化学反应使煤中有用成分富集，除去杂质和有害成分的工艺过程。目前在实验室常用化学的方法脱硫。根据常用的化学药剂种类和反应原理的不同，可分为碱处理、氧化法和溶剂萃取等。微生物选煤是用某些自养性和异养性微生物，直接或间接地利用其代谢产物从煤中溶浸硫，达到脱硫的目的。5、煤炭洗选工艺流程（1）原煤准备：包括原煤的接受、储存、破碎和筛分。（2）原煤的分选：目前国内的主要分选工艺包括跳汰-浮选联合流程；重介-浮选联合流程；跳汰-重介-浮选联合流程；块煤重介-末煤重介旋流器分选流程；此外还有单跳汰和单重介流程。（3）产品脱水：包括块煤和末煤的脱水，浮选精煤脱水，煤泥脱水。（4）产品干燥：利用热能对煤进行干燥，一般在比较严寒的地区采用。（5）煤泥水的处理。6、煤炭可选性曲线煤炭洗选的难易程度，主要是指重力洗煤；可选性曲线，5个等级瘦精煤又叫洗精煤(clenedcoal),是指经洗煤厂机械加工后，降低了灰分、硫分，去掉了一些杂质，适合一些专门用途的优质煤。包括炼焦用、非炼焦用的洗精煤和加热、动力用的洗混煤、洗块煤、洗末煤等。不包括洗中煤、矸石和煤泥。洗精煤可分为冶炼用炼焦洗精煤和其它用炼焦洗精煤。冶炼用的炼焦洗精煤，其粒度为小于50毫米、80毫米和100毫米三种；灰分小于或等于12.5%，简称冶炼精煤；其它用炼焦洗精煤，粒度也小于50、80、100毫米三种，灰分在12.5%-16%之间,简称其他精煤。7、跳汰洗煤原理（1）床层松散流化床操作，水为流化介质，沟流、整起整落（节涌现象）（2）分层原理煤和煤矸石密度差越大，床层位能差越大，越易分层。二、配煤技术1、配煤意义2、配煤原理3、动力配煤工艺流程动力配煤技术动力配煤技术是以煤化学、煤的燃烧动力学和煤质测试等学科和技术为基础，将不同类别、不同质量的单种煤通过筛选、破碎、按不同比例混合和配入添加剂等过程，改变单种动力用煤的化学组成、物理性质和燃烧特性，充分发挥单种煤的煤质优点，克服单种煤的煤质缺点，提供可满足不同燃煤设备要求的煤炭产品的一种简易的成本较低的技术。动力配煤作用（1）保证燃煤特性与用煤设备设计参数相匹配、提高设备热效率、节约煤炭；（2）通过“均质化”来保证燃煤质量的稳定，使用煤设备正常、高效运行；（3）充分利用低质煤或当地现有煤炭资源，做到物尽其用，提高社会效益；（4）调节燃煤中硫及其它有害物质的含量、满足环保要求。动力配煤流程（1）原料的接受和储存，采用的主要设备有滚龙取料机，地龙式刮板机和斗轮式取料机等。（2）筛分，通过筛分，控制配煤粒度，同时可筛选出块煤，为煤厂增加一定的经济效益，比较常用的筛分设备有滚筒筛和振动筛。（3）混配，是动力配煤的重要工艺，一般分为重量配料和容积配料两种。容积配料的主要设备为园盘给料机和胶带配料机，重量配料一般采用电子皮带秤。配煤原理（1）胶质层重叠原理要求配合煤中各单种煤的胶质体的软化区间和温度间隔能较好地搭接，这样可使配合煤在炼焦过程中，能在较大的温度范围内处于塑性状态，从而改善粘结过程，并保证焦炭的结构均匀。（2）互换性配煤原理焦炭质量取决于炼焦煤中的活性组分、惰性组分含量及炼焦操作条件。当配煤有较强粘结性时，加入一定量焦粉或无烟煤有利于焦炭质量提高。（3）共炭化原理煤中加入非煤粘结剂进行炭化，称为共炭化。低变质程度弱粘结煤炼焦时选用加入有机渣油﹑塑料类﹑橡胶类﹑沥青等与煤共炭化。三、型煤技术1、型煤分类2、型煤原料3、民用型煤4、工业型煤1、型煤定义型煤又称人造煤块。型煤是一种或数种煤与一定比例的粘结固硫剂等经加工成一定形状尺寸和有一定理代性能的块状燃料或原料。当今型煤也可以是粉煤及一定比例的煤泥等其它低热值燃料或废弃物加上粘结剂、添加剂加工成型煤的，有的燃烧特性还超过了原煤的燃烧特性。型煤技术是一种洁净煤技术，是煤炭洁净利用的重要途径之一。2、型煤分类型煤分工业型煤和民用型煤两大类。工业型煤有化工用型煤，用于化肥造气（合成氨）、蒸汽机车用型煤、冶金用型煤(又称为型焦)、工业窑炉等。民用型煤，又称为生活用煤，用于炊事和取暖，以蜂窝煤、煤球为主。3、型煤粘合剂型煤粘合剂（也称为型煤粘结剂、型煤粘接剂、型煤复合粘结剂等）是将煤粉等粉状的燃料粘合（结）、加固在一起的，利于成型成块的调和剂；成型后保证型煤具有特定的形状和性能的粉状或液态的型煤辅助原料；主要应用于型煤加工工艺中起到辅助作用。型煤粘合剂是决定型煤质量的关键辅助原料。型煤粘合剂按其化学成分可分为有机类、无机类、复合类三大类。有机类主要用于民用、工业锅炉型煤、烧烤炭，作为燃料使用；无机类和复合类主要用于民用、工业锅炉、化肥造气等广泛领域。粘合剂型煤缺点1.沥青型煤成本高，需在150-200℃温度下搅拌混合0.5-1小时，工艺复杂、防火差、沥青易挂炉且污染环境。2.石灰碳化型煤，加25%石灰为粘结剂，碳化（CO2）时间9-10小时，灰分高，不防水，热稳定性差。3.粘土型煤，以粘土为粘结剂，该粘结剂不防火，强度低，灰分高。4.淀粉复合型煤，以淀粉和矿物质（如硅酸盐）为粘结剂，需100-150℃烘干，防水性能差。工艺复杂。5.水泥型煤，以水泥为粘结剂，在制备中固化时间长，热稳定性差，增加灰分。6.纸浆废液型煤，以纸浆废液为粘结剂，需浓缩、烘干、吸潮、防水性差。7.聚乙烯醇为主型煤，成本高，需烘干，热稳定性差。8.焦化型煤，制备成本高，焦油含量易超标。4、型煤原料水分挥发分灰分发热量反应性固定碳粘结性和结焦性灰熔点弹性、强度、硬度和可摩性等5、民用型煤除普通煤球和蜂窝煤外上点火蜂窝煤一般由点火层、引火层和煤本体三部分组成。各层原料的配方不同。①点火层多用氧化剂或石蜡与炭素、半焦粉等易燃物质掺加粘结剂混配。②过渡层的燃点略高于点火层，起引火作用。③煤本体可采用无烟煤、烟煤、褐煤、泥炭或浮选尾煤等。用烟煤做的型煤燃烧时因挥发分和由热解产生的游离碳未能充分燃烧而发烟，故须将配料的挥发分控制在20～25％的范围内，并添加适量焦末和石灰。以无烟煤为主体的蜂窝煤，应适量加入挥发分高的烟煤，以增强火焰的温度、高度和上火速度。6、工业型煤①化工用型煤，一般为35～50mm的煤球,可用小于3mm的无烟煤或焦油产率大于10％的粉状褐煤成型。主要用于化肥造气，生产半焦、液体或气体燃料和生产甲醇、醋酸等化工产品。②工业锅炉、窑炉燃用型煤，和烧散煤相比可节煤15%～20%，提高热效率10%～15%，减小烟尘排放量60%～80%，强致癌物(Bap)减少50%以上。型煤添加固硫剂后，SO2、NOx的排放量减少50%～60%。。③型焦,是将弱粘结性粉煤成型后,在连续炼焦炉内焦化，或利用高速热解析出胶质体的方法实现热压成焦。发展型焦可以扩大炼焦原料，提高焦炉效率。谢谢