[发明专利]一种降低煤灰熔融性温度的方法

说明书

技术领域

本发明属于煤能源清洁利用领域，具体涉及一种降低原料煤灰熔融性温度的方法。

背景技术

根据我国富煤、缺油、少气的能源结构特点，决定了发展洁净煤技术，推进洁净煤技术产业化是我国的长期任务。其中煤气化是煤炭清洁高效利用转化的核心技术，主要有粉煤气化和水煤浆气化两种。我国原料煤储量非常大，但是适合水煤浆气化使用的煤种不多，特别是在新疆，煤资源丰富，但是适合洁净煤气化技术(水煤浆气化)使用的煤种不多，并且煤质不稳定。在煤气化工业生产应用中，判别原料煤是否适用于洁净煤气化技术的应用，通常采用原料煤灰的流动温度(FT)、温粘特性等作为判别依据。

在气化炉内原料煤发生反应后，原料煤的灰分在高温下为液态排出，即“液态排渣”。液态排渣在操作温度高于所使用煤种的灰的流动温度，使灰渣处于熔融状态，以便灰渣呈液态形式排出气化炉燃烧室。但在实际操作过程中，由于煤质不稳定，灰熔点波动较大，气化炉中液态灰渣排渣困难，以及炉壁衬受高温液态煤灰渣侵蚀的问题，从而导致工业成本的提高。

针对以上问题，解决的方法有提高操作温度、或加入一些助熔剂，如砂子、氧化钙、二氧化硅等。但是，考虑到气化炉中耐火砖的寿命及运行的经济性，气化炉内的操作温度不宜过高，对于采用耐火砖衬里的水煤浆气化炉，一般要求煤灰渣的流动温度(FT)小于1350℃，因此不能较好的解决以上问题，还限制了高灰熔点煤种在洁净煤气化技术中的应用；或是加入一些助熔剂，但是助熔剂用量不足时达不到降低煤灰熔融性温度的作用，用量过多时又会对煤灰的其他性能造成影响，例如会提高液态灰渣的黏度，液态灰渣不易流动，不适宜气化，并且灰渣粘温特性差会影响设备的正常控制，损害设备，降低设备的使用寿命，会提高成本。

有鉴于此，有必要提出一种降低煤灰熔融性温度的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种降低煤灰熔融性温度的方法，该方法工艺简单，无需使用助熔剂，还可以拓展水煤浆气化原料煤的煤种。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种降低煤灰熔融性温度的方法，包括以下步骤：

将灰熔点大于1300℃的原料煤粉碎，过直径为10mm的筛，得煤1；

将灰熔点小于1200℃的原料煤粉碎，过直径为10mm的筛，得煤2；

将煤1和煤2混合均匀；

其中，煤1和煤2的质量比为1:1-4。

进一步的，所述灰熔点小于1200℃的原料煤有1-2种。

进一步的，所述灰熔点大于1300℃的原料煤由1-2种。

本发明的另一个目的在于提供一种混煤，该混煤由上述方法制备得到，其具有煤质比较稳定，灰熔融性温度比较低的优点。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明采用不少于两种不同灰熔点的原料煤按比例均匀混合，灰熔点较低的原料煤与灰熔点较高的原料煤相比，含有的氧化镁、氧化钙、三氧化二铁的含量较高，二氧化硅和三氧化二铝的含量较少，当两种不同灰熔点的原料煤按一定比例均匀混合后，混煤中氧化镁、氧化钙、三氧化二铁的含量比灰熔点较高的原料煤低，在燃烧过程中，氧化镁和二氧化硅形成低熔点的硅酸盐，氧化钙和二氧化硅形成低熔点的硅酸盐，三氧化二铁在还原气氛下被还原为氧化亚铁，氧化亚铁与灰渣中的二氧化硅和三氧化二铝形成低熔点的共熔物，降低煤的灰熔融性温度。

2、本发明所述的混煤，无需添加助熔剂，采用不同灰熔点的原料煤，不会影响混煤的粘温特性，从而降低煤的灰熔融性温度，并且两种煤都可进行煤气化，从而节约成本。

3、本发明所述的混煤，煤质比较稳定，灰熔融性温度较小，并且可以有效利用高灰熔点煤种，扩展适用于水煤浆气化使用的煤种。

4、本发明所述的混煤，灰熔融性温度较小，所需操作温度要求低，液态灰渣堵塞现象明显减少，从而可提高防火砖的使用寿命，降低消耗，提高运行的经济性。

附图说明

图1为本发明实施例1所述混煤的粘温特性图。

具体实施方式

为了进一步阐述本发明一种降低煤灰熔融性温度的方法，达到预期发明目的，以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的一种降低煤灰熔融性温度的方法，其具体实施方式，结构，特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征，结构或特点可由任何合适形式组合。