32露天采礦技術(shù)2006年第3期選礦工程淺談合理配煤改善煤炭煤質(zhì)特性段明海神華準能公司哈爾烏素露天煤礦,內(nèi)蒙古呼和浩特010300)摘要:通過神東礦區(qū)和準格爾礦區(qū)的2種煤炭的大量煤質(zhì)資料的統(tǒng)計整理對煤質(zhì)特性和煤灰特性的分析研究將2礦區(qū)的煤炭進行合理搭配可以獲得優(yōu)質(zhì)高效環(huán)保旳動力煤并對今后的煤質(zhì)研究工作提岀了建議關(guān)鍵詞:綠色環(huán)保煤煤質(zhì)特征煤灰熔融性中圖分類號:TD94文獻標識碼:B文章編號:1671-9816(2006)03-0032-02低,著火點也越低。實驗表明,低變質(zhì)程度的神東煤1引言著火點也較低僅為282°C(見表1)。神華集團的準格爾礦區(qū)和神府東勝礦區(qū)位于內(nèi)表1煤質(zhì)特性表煤種蒙古自治區(qū)南部,地質(zhì)區(qū)域位于著名的鄂爾多斯大著火點/C燃燒率/%爆燃性型聚煤盆地,是我國80年代中后期開發(fā)建設(shè)的現(xiàn)代神東煤準混煤化煤礦區(qū)。區(qū)內(nèi)煤炭資源十分豐富,而且煤質(zhì)優(yōu)良,22燃燒性以“三低一高”(低灰、低硫、低磷、高發(fā)熱量)享譽煤的燃燒性是指煤粉在鍋爐里的燃燒率、燃燒世界,是優(yōu)良的動力用煤,也是良好的氣化和液化用的快慢以及燃燒的程度。實踐表明:神東煤粉在鍋爐煤,其工業(yè)用途十分廣泛。特別是在對環(huán)境保護的要求愈來愈高的情況,現(xiàn)作為“環(huán)保煤”暢銷國內(nèi)外吹風口進入爐膛前燃燒達80%,而且伴隨著強烈的°爆燃,不僅影響鍋爐運行的安全性,而且對鍋爐運行但是兩地的煤都存在著很大缺陷:準格爾煤發(fā)熱量的經(jīng)濟性也有影響;而準格爾煤雖然著火點較高,但普遍較低(DT>150c.Qmet,am≤22191/kg):是燃燒較慢發(fā)熱量較低,因此,鍋爐的熱效率低,增神東煤著火點較低(僅為282°C)、灰熔融性也普遍加了煤炭的消耗,另外為了處理燃燒后的大量灰渣較低(ST≤1250°C,Qnet,ar≥25.17MJ/kg)。這些也增加了大量成本特性對于動力用煤影響很大,從而直接影響到市場銷售。根據(jù)最大經(jīng)濟效益原則煤炭的發(fā)熱量是不會3煤灰熔融性變了,也就是說煤質(zhì)特性和煤灰特性成為影響煤炭煤灰熔融性是指在燃燒過程中煤灰隨溫度變化銷售和經(jīng)濟效益的主要因素的熔融性狀和形態(tài),一般有4種溫度表示:變形溫度因此,研究2礦區(qū)煤質(zhì)特征和變化規(guī)律,以便采(DT)、軟化溫度(ST)、半球溫度(HT)和流動溫度取有效措施,提高商品煤質(zhì)量,具有十分重要的現(xiàn)實(FT)。其中ST也稱煤灰熔點,是評價煤灰熔融性的意義主要指標。煤質(zhì)特性煤灰熔融性取決于煤灰的成分,而煤灰成分又與煤中礦物質(zhì)有關(guān)。煤中礦物成分極為復雜,包括2.1著火點Fe、Ca、Mg、K、Na等的鋁硅酸鹽(粘土礦物)、碳酸煤的著火點也叫煤的燃點、臨界溫度或著火溫鹽(方解石、白云石、菱鐵礦等)、硫酸鹽(石膏)、磷度。它是指煤在空氣中加熱開始燃燒的溫度。煤的著酸鹽和硫化物(黃鐵礦)及鐵的氧化物(赤鐵礦)火點一般與煤的變質(zhì)程度有關(guān),即煤的變質(zhì)程度越等。這些礦中國煤化工、分解、復分解收稿日期:2006-02-19反應形成的著CNMHG形態(tài)出現(xiàn),主作者簡介:段明海(1971-),男選煤工程師,1996年畢要包括SiO2、A2O3Fe2O3、CaO、MgO、Tio2、Na2O、K2O業(yè)于黑龍江科技大學(原黑龍江礦業(yè)學院)現(xiàn)在神華準能等8種成分。按其對煤灰熔融性的作用,前4種為主公司哈爾烏素露天煤礦項目建設(shè)管理部從事選煤技術(shù)工作。要成分,對熔融性起決定性作用;其它4種由于含量選礦工程露天采礦技術(shù)2006年第3期33表2煤質(zhì)分析全水MU/%內(nèi)在水Ma/%灰分Aad/%揮發(fā)分Vad%發(fā)熱量Qnet,ar/MJkg全硫St;d/%煤灰熔融溫度/°準混煤6.8106042150158016101650神東煤8.631190124012701290較低,對熔融性影響較小,但當含量較高時也會產(chǎn)生礦物成分十分復雜,且在煤燃燒過程中由于燃燒溫很大影響。按其自身特性,SiO、AlO3和TiO2等3種度變化和燃燒環(huán)境的不同,無機物成分在高溫下發(fā)屬于酸性氧化物,其熔點都很高,亦稱難熔氧化物,生各種化學作用,使原始的礦物成分和結(jié)構(gòu)發(fā)生不主要起增高煤灰熔點的作用;Ca、Mg、Fe、K、Na的氧同的化學變化化物屬于堿性氧化物,其熔點一般較低,亦稱易熔氧神東煤的煤灰熔融性普遍較低,ST多在1100化物,一般起降低灰熔點作用。但當CaO和MgO含1250°℃之間:而準混煤的煤灰熔融性較高,DT>1500°C量增髙到一定程度(30%)后,也具有增高灰熔點的實踐表明,煤灰的熔融溫度較低在鍋爐里容易作用。結(jié)渣,使受熱面吸熱減少,煙溫升高,從而降低鍋爐表3煤灰成份分析出力及其經(jīng)濟性。結(jié)渣嚴重時,甚至被迫停爐。為使SiO, Al-O, Fe2 O, CaO Mg0 SO, PoS MnO, Na 0 K鍋爐免于嚴重結(jié)渣,煤灰應具有較高的熔融溫度。煤37.349.32.914.240.32.780.20.020.090.4般ST>1350°C為好神東煤26.39.087.9338.91.0811.60060.411.050.54結(jié)論與建議煤灰熔融性是動力煤和氣化用煤的重要質(zhì)量指標。動力煤灰熔融溫度可反應出煤中灰分高溫狀態(tài)通過上述對2礦區(qū)的煤質(zhì)和煤灰特征的分析,下在鍋爐的動態(tài),據(jù)此可預測出鍋爐中結(jié)渣和沾污我們發(fā)現(xiàn)2種煤炭各有優(yōu)缺點,而且有很大的互補情況。因此,煤灰熔融性是指導鍋爐設(shè)計和運行的重性。通過按一定比例配比(見表3)可以獲得綠色環(huán)要參數(shù)。一般,煤灰的變形溫度與鍋爐輕微結(jié)渣及其表3配煤煤質(zhì)吸熱表面輕微積灰的溫度相對應:軟化溫度與鍋爐配煤比例著火點爆燃性軟化溫度揮發(fā)分灰分發(fā)熱量大量結(jié)渣和大量積灰的溫度相對應:而流動溫度則(神/準)C/%/CVd%/%∧MJ·kg與鍋爐中灰渣呈液態(tài)流動或從吸熱表面滴下和燃料床柵上嚴重結(jié)渣的溫度相關(guān)聯(lián)。在4個特征溫度中67/33311150135231.1310.6323.8141030.0313.5623.12軟化溫度(ST)用途較廣,一般都以此為根據(jù)選擇合0/1000158026.8222.1921.06適的燃料和氣化設(shè)備,或根據(jù)燃料和氣化設(shè)備類型選擇合適的煤保優(yōu)質(zhì)動力用煤。從而使煤炭銷售打開更廣泛的市通過對2礦區(qū)各主釆煤層的煤質(zhì)資料(見表2、場,進一步提高抵抗經(jīng)濟風險的能力,帶來更加可觀表3)進行的系統(tǒng)收集整理和統(tǒng)計分析,2礦區(qū)煤灰的經(jīng)濟效益成分和煤灰熔融性有以下基本特征:綜上所述,煤灰特征是影響商品煤質(zhì)量的重要1)煤灰成分。神東煤中對煤灰熔融性影響最指標,它包括煤灰的熔融性和煤灰粘度(因缺乏這方大的4種主要成分中Fe2O3和AlO3的含量較低,面的煤質(zhì)資料沒有做這方面的分析)。為此,對今后SiO2和CaO的含量較高,可是它們呈互相消長關(guān)系。的煤質(zhì)研究工作提出以下建議準混煤對煤灰熔融性影響最大的4種主要成分中,(1)加強系統(tǒng)的煤灰熔融性分析研究,同時加SiO2和AlO3的含量較高;FeO3和CaO含量較低,并強煤灰粘度的分析研究。且它們沒有彼此消長關(guān)系(2)加強煤礦生產(chǎn)過程中煤質(zhì)資料的信息化管2)煤灰熔融性。煤灰熔融性,一方面取決于各理和綜合分析,以便及時掌握煤質(zhì)的變化情況種灰成分自身的熔點高低;另一方面取決于各種灰成分之間在高溫條件下的相互作用。某種程度上,各并進行煤質(zhì)EH中國煤化工化規(guī)律的研究,CNMHG比和產(chǎn)量平衡種成分的配比對灰熔融性的影響更重要。由于煤中提供資料。