[发明专利]一种降低高钠煤沾污的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种降低高钠煤锅炉换热面沾污的方法，具体地说是一种利用高钠煤和灰熔点调节剂混合来降低高钠煤沾污的方法。

技术背景

我国新疆准东是煤炭储量非常富集的区域，预测储量达3900亿吨，目前累计探明煤炭资源储量为2136亿吨，煤田成煤面积1.4万平方公里，是我国目前最大的整装煤田。准东地区煤种大部分为钠含量（含灰分）高于2%的高钠煤，远高于其他地区动力用煤。该地区煤质属中高水分，中等发热值，易着火，易燃尽，强结焦，高碱金属，强沾污煤质。

目前对准东高钠煤的利用主要采用掺烧沾污性弱的煤种方法。董明钢在实际生产中发现哈密煤和木垒煤属于严重结渣的煤种，当掺烧条件较好时，锅炉掺烧木垒煤的比例达40%-50%，此外，采用较细的粉煤有利于缓解结渣。玛纳斯电厂采用高钠煤与低钠煤质量比为1:1的掺配煤，此方法燃料成本高，不能完全消除钠沾污，该电厂也曾尝试在高钠煤中加入添加剂以降低气相中Na的浓度，但这种方法生产成本较高，项目中途停止。

除掺配煤外，许多专家学者从燃料预处理的角度探寻降低钠沾污的新方法，如公开号为CN102660347B公开了“高钠煤除钠工艺及其系统”，该工艺利用澄清及离心分离原理使钠元素与煤颗粒分离，可直接得到煤固体颗粒，钠元素脱除率最高达99%以上，工艺流程复杂，对设备要求高，增加了生产成本。再如公开号为CN 103421577 A使用具有很好渗透性的氢氧化铝胶体溶液对高钠煤进行处理，该方法一方面提高了灰熔点、降低了飞灰的粘性；另一方面也减少了引起锅炉换热面沾污的硫酸钠和氯化钠等沾污介质，从而高效地改善高钠煤燃烧引起的沾污、结渣和积灰问题。还有公开号为CN104312655A将高钠原煤破碎成碎原煤；将碎原煤用超纯水进行润湿；将润湿的煤放入微波炉中加热处理；将所述微波处理后的煤降温并搅拌水洗，分离废液，得到提质煤；将提质煤进行热风干燥处理，得到低钠煤。该发明的高钠煤脱钠方法，工艺简单，处理周期短，能有效的降低准东煤炭中钠的含量，提高原煤的品质。

许多专家也考虑改进燃料设备和燃烧工况控制钠沾污，依据现有技术在国内准东地区和新疆米东地区建设了燃用高钠煤的煤粉炉和循环流化床锅炉，但运行中存在一些难以根治解决的问题：一是水冷壁结渣；二是过热器、再热器管腐蚀严重；三是受热面沾污积灰、磨损严重等。如公开号为CN202813354U公开了“一种利用烟气再循环降低高钠煤沾污活性的装置”，利用循环风机将烟气急冷使碱蒸汽附着于飞灰颗粒上，以此降低沾污性，这种装置对循环风机有极高要求，急冷效果也有待考察。目前天池能源也在研究优化锅炉的结构，尚未取得突破性进展。还有公开号为CN103131501A公开了“一种高钠煤间歇式脱钠净化方法”，该方法通过多次改变容器内温度和压强，破坏原煤结构的平衡使煤中的碱金属迁移或溶解，对钠的脱除率达90%以上，但步骤繁琐，同时增加了洗涤液处理的难题。

在国外，美国的B&W公司在燃用高钠煤锅炉设计方面进行了深入研究，并研制出了燃用高钠煤的700MW 煤粉炉，工程示范于北德克萨斯州电厂，其主要技术措施是增加尾部烟道尺寸和对流受热面管间距，并采用特殊吹灰器，减轻对流受热面沾污、结渣的状况；Southern公司开发设计了“transport”气化炉，在高钠煤气化方面也积累了一些设计经验，由其设计建于我国广东东莞的“transport”气化炉尚未投入运行。当前对锅炉的改造只能部分减缓沾污问题，不能保证锅炉在满负荷下燃用100%高钠煤，并且改造工程造价高，复杂繁琐，改造后锅炉的运行情况也未可知，存在一定风险。

目前国内对准东高钠煤的研究经验较少，如何降低高钠煤的碱金属含量，防结渣，防沾污和腐蚀问题，确保锅炉安全经济长期运行问题是煤炭行业面临的重大挑战。因此，对高钠煤的改善问题具有重要的现实意义和经济价值。

发明内容

本发明所要解决的具体技术问题是通过将高钠煤配合一定比例的灰熔点调节剂，引入硅、铝等元素，调节配灰组成，提高混合物的灰熔点，从根本上解决高钠煤对锅炉换热面的沾污、结渣和腐蚀的问题，进而提供一种降低高钠煤沾污的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。

一种降低高钠煤沾污的方法，所述方法是按下列步骤进行的：

（1）将高钠煤破碎并筛分为20-40mm，再将灰熔点调节剂粉碎并筛分为80-100μm；