[发明专利]一种固态排渣煤化工装置用煤的配煤方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤炭燃烧利用领域，特别涉及一种固态排渣煤化工装置 用煤的配煤方法。

背景技术

我国能源结构的特点是富煤、缺油、少气。从我国以煤为主的能源 结构和国际能源市场形势分析，决定了我国必须立足国情，大力发展洁 净煤技术。其中煤气化是煤炭清洁高效利用的核心技术，是发展煤基大 宗化学品和液体燃料合成、先进的煤气化联合循环发电(IGCC)、多联 产系统、制氢等过程工业的基础，是这些行业的共性技术、关键技术和 龙头技术。

目前已工业化的煤气化技术主要有固定床、流化床和气流床技术， 而这些煤化工装置的排渣方式主要包括液态排渣方式和固态排渣方式， 本发明的固态排渣煤化工装置即为采用固态排渣方式的锅炉和/或煤气化 炉。与液态排渣方式煤化工装置相比，固态排渣方式对煤灰灰熔点的要 求更加严格。灰熔点温度太低，操作时就要降低炉温，防止低灰熔点的 煤料在炉内结渣，造成排渣困难，且灰熔点温度低的入炉煤更容易出现 煤化工装置的工况恶化，还有可能达到煤灰熔融性的流动温度，熔融部 分将未反应的原料煤包裹，阻碍其与氧化剂接触，不利于完全反应，导 致碳流失，也就是通常所说的炉渣中的黒核现象，严重影响生产的正常 进行。

在实际工业生产中，考虑到煤燃烧时的碳转化率和气化效率，炉体 内的操作温度不宜控制过低，例如一般要求炉体内的煤灰的熔融温度不 小于1200℃(流动温度)，限制了灰熔点较低的煤种的应用。

宁夏宁东矿区煤炭储存量丰富，然而所出产的煤炭有很大一部分其 煤灰熔融性测试流动温度在1160℃左右，甚至有煤样检测流动温度低至 1068℃，流动温度低严重限制了煤炭资源的充分利用。

另外，随着“循环经济模式”理念的深入人心，煤燃烧后产生的粉煤 灰治理和利用技术也在日趋成熟，尤其是从粉煤灰中提取氧化铝的技术 在日益完善，如CN102145905A公开的“一步酸溶法”粉煤灰制取氧化铝 工艺、碱熔法粉煤灰制取氧化铝工艺等，然而不论何种粉煤灰治理和利 用技术都会产生大量尾渣。白泥是采用“一步酸溶法”通过粉煤灰制取氧 化铝后的尾渣。粉煤灰“一步酸溶法”提取氧化铝的工艺可以参见专利文 献CN102145905A。在工程中，常用白泥作为填垫地基，利用率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种固态排渣煤化工装置用煤的配煤方法， 以提高原料煤的煤灰熔融温度，从而使煤灰熔融温度较低的煤种也能适 用于采用固态排渣方式的煤化工装置。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种固态排渣煤化工装置用煤的配煤方法，包括向原料煤中加入添 加剂的步骤，其中所述添加剂的添加量为使原料煤与添加剂的混合物燃 烧后所得的煤灰中的酸性氧化物总重量与碱性氧化物总重量的比值不小 于2.5。

在本发明中，术语“酸性氧化物”和“碱性氧化物”均为本领域所熟知， 具体地，煤灰成分以氧化物的形态表示，通常含有SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、 CaO、MgO、Na₂O、K₂O和TiO₂等，其中本发明中所述酸性氧化物是指 煤灰中的SiO₂、Al₂O₃和TiO₂，所述碱性氧化物是指煤灰中的Fe₂O₃、CaO、 MgO。

根据本发明的配煤方法，优选地，所述原料煤燃烧后所得的煤灰中 的酸性氧化物总重量与碱性氧化物总重量的比值小于2。进一步优选地， 所述原料煤燃烧后所得的煤灰中的酸性氧化物总重量与碱性氧化物总重 量的比值为0.7-1.5。更优选地，所述原料煤燃烧后所得的煤灰中的酸性 氧化物总重量与碱性氧化物总重量的比值为0.9-1.5。上述比值范围不仅 是我国低灰熔点煤的通常范围，同时也是本发明的配煤方法效果更优的 范围。