專利名稱：型煤制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及民用及工業(yè)用型煤制作方法。
過(guò)去的民用及工業(yè)用型煤大多以煤粉、粘結(jié)劑和水為原料，經(jīng)攪拌混合、壓力成型制成。比如，迄今為止的城市民用蜂窩煤就是這樣制作的。這種型煤制作方法所采用的原料中，粘結(jié)劑可以是粘土，也可以是水泥加2～10%的聚乙烯醇或者石灰加工業(yè)食鹽。申請(qǐng)?zhí)枮?0104112.2和91102123.X的兩項(xiàng)專利申請(qǐng)就公開(kāi)了這樣的復(fù)合粘結(jié)劑。但是，上述已有技術(shù)所采用的原料中大多沒(méi)有加入助燃劑。因此，型煤的燃燒不夠完全、熱值低;燃過(guò)的型煤中有“黑心”現(xiàn)象，型煤不易燃透，能源的浪費(fèi)較大。另外，由于型煤中的揮發(fā)物不會(huì)完全燃燒，被熱分解成游離的碳黑等產(chǎn)物，于是形成黑煙及SO2、NO等排出，既污染了家庭，也污染了大氣、環(huán)境。申請(qǐng)?zhí)枮?1102123.X的專利申請(qǐng)采用石灰和工業(yè)食鹽為復(fù)合粘結(jié)劑。工業(yè)食鹽有較好的膨松作用。但是，因?yàn)槿鄙俅呋瘎?、氧化劑和固硫劑，其助燃效果不理想，減少污染的程度也較差。
本發(fā)明的目的，就在于克服上述缺點(diǎn)和不足，提供一種能制作熱效率高、節(jié)能效果好、污染少的型煤的型煤制作方法。用本方法制作的型煤應(yīng)能強(qiáng)化燃燒作用，提高爐膛溫度，降低爐渣含碳量，消除“黑心”現(xiàn)象，降低排煙黑度，減少SO2、NO的排放量及其濃度，而且可以適當(dāng)采用劣質(zhì)煤粉做原料用于制作型煤。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明型煤制作方法由將煤粉、粘結(jié)劑和水構(gòu)成的原料攪拌混合成混合物，將混合物在模具中加壓力成型等工序構(gòu)成。所說(shuō)的原料中還要加入占煤粉質(zhì)量比1.5～4‰的助燃劑。其制作方法是先將占煤粉質(zhì)量比1.5～4‰的助燃劑完全溶解于足量的水中，加在煤粉中拌勻;再按比例在煤粉中加入粘結(jié)劑;再加入適量的水與煤粉攪拌混合(一般是邊攪拌邊加水);最后將混合物送入模具加壓力成型。水的用量并不嚴(yán)格，適量即可，但不易過(guò)少或過(guò)多。過(guò)少時(shí)混合物過(guò)于松散不易成型，過(guò)多時(shí)型煤易碎。粘結(jié)劑的配比屬已有技術(shù)，但均不易過(guò)多或過(guò)少。適量時(shí)壓制出的型煤光亮、強(qiáng)度大、不易破碎。助燃劑的加入量以占煤粉質(zhì)量比的1.5～4‰為宜，效果最好。過(guò)少時(shí)，助燃作用太弱。過(guò)多時(shí)，造成浪費(fèi)。成本提高。制作型煤時(shí)，也可以將占煤粉質(zhì)量比1.5～4‰的助燃劑和按一定配比的粘結(jié)劑一起加入煤粉攪拌均勻，再邊加水邊攪拌，最后加壓力成型。
本發(fā)明型煤制作方法原料中加入的助燃劑由催化劑、氧化劑、固硫劑和翻松劑所構(gòu)成，是一種氯化鈉基煤用助燃劑。催化劑為硝酸鈉，其質(zhì)量比為30～38%，氧化劑為高錳酸鉀，其質(zhì)量比為0.3～1%，固硫劑為碳酸鈉，其質(zhì)量比為2～4%，其余為氯化鈉，氯化鈉是翻松劑。
助燃劑主要成分氯化鈉是一種翻松劑。它可促使煤在高溫下的爆裂和煤層膨松，進(jìn)一步提高了燃燒強(qiáng)度，并有利于助燃劑的貯存、運(yùn)輸，保證使用上的安全。氯化鈉的熔點(diǎn)較高，在爐膛高溫下，其晶體會(huì)在煤層中爆裂，攪動(dòng)了煤層和煤層中的氣體，使焦粒表面燃燒產(chǎn)物較快脫離，促使助燃空氣迅速接觸灼熱的焦粒表面，有利于煤碳的完全燃燒和燃盡。由于松動(dòng)了煤層，也有利于助燃空氣在煤層中流通。但是，氯化鈉含量過(guò)高時(shí)，多余部分作用不大被排出。含量過(guò)低時(shí)，煤層爆裂不充分，燃燒不均勻。
高錳酸鉀是一種氧化劑。原煤在爐膛中蒸發(fā)出水分后，溫度上升到開(kāi)始析出部分揮發(fā)可燃物時(shí)，就有一部分高錳酸鉀的成分分解析出氧氣，而原煤中揮發(fā)可燃物的析出溫度范圍約從300℃至600℃以上。氧化劑的分解溫度不同，能在煤中逐步分解析出氧氣，這對(duì)燃盡煙氣中的可燃?xì)怏w和懸浮的碳粒起到很大的作用，從而降低了煤的消耗和煙氣的黑度。高錳酸鉀在較低溫度下分解后生成高價(jià)氧化物。此種高價(jià)氧化物在高溫下仍能逐步生成低價(jià)氧化物并析出氧氣。加速已形成半焦?fàn)罨蚪範(fàn)钐嫉拿簩尤紵?，形成無(wú)焰燃燒，提高了爐膛的輻射熱強(qiáng)度。高錳酸鉀質(zhì)量比為0.3～1%時(shí)效果最好。含量過(guò)低時(shí)，氧氣不足，燃燒不充分。含量高時(shí)，成本提高，效益降低。
硝酸鈉是一種催化劑。它可促使煤層在爐膛內(nèi)分層次燃燒。隨煤層的溫度逐步升高，原煤逐步析出揮發(fā)可燃物。催化劑基本上能與之同步析出，以彌補(bǔ)煤中氧氣量不足，促進(jìn)此階段的火焰旺、燃燒完全，從而大幅度地降低此階段的煙氣黑度。助燃劑是在煤層內(nèi)析出氧氣，易與可燃?xì)怏w混勻，使可燃?xì)怏w著火溫度范圍大，使其中懸浮碳粒燃燒得更徹底。催化劑的加入，促使?fàn)t膛中的可燃?xì)怏w、懸浮碳粒和煤層中的半焦、焦碳燃燒完全，使?fàn)t膛溫度提高，從而提高型煤的熱效率。硝酸鈉的質(zhì)量比為30～38%時(shí)效果最好，催化均勻、完全。含量過(guò)低時(shí)，催化不徹底。含量過(guò)高時(shí)，氯化鈉含量降低，煤層爆裂不平勻、空氣流通不足，燃燒不完全。
碳酸鈉是一種固硫劑，具有固硫、除臭、清除爐膛表面煙灰垢的功能。它能夠使結(jié)渣物多孔而酥松，削弱焦與接觸面的結(jié)合力，使焦渣易于粉化清除。同時(shí)，它將SO2NO等有害氣體固結(jié)，使之隨爐渣排出，從而大大降低了SO2、NO的排放量及其濃度。固硫劑質(zhì)量比為2～5%時(shí)，效果最好。SO2、NO的排放量及其濃度下降效果十分明顯，煙灰垢清除效果十分明顯。碳酸鈉過(guò)少時(shí)，硫化物、氮化物排放多而濃，污染大氣。過(guò)多時(shí)，多余部分不發(fā)生作用被排出，造成浪費(fèi)，成本也增高。本助燃劑不含硫，也無(wú)腐蝕作用。
助燃劑的加入，促使?fàn)t膛中的可燃?xì)怏w懸浮碳粒和煤層中的半焦，焦碳燃燒完全，自然地促使?fàn)t膛溫度升高。由于爐膛溫度的提高，又反過(guò)來(lái)促使型煤燃燒充分迅速，使燃燒形成良好的機(jī)制，大大提高了熱效率，消除了“黑心”。
本發(fā)明使用的助燃劑為水溶性，可以水溶后噴灑在煤粉中拌均使用，也可以將固體粉末撒于煤粉中，再加粘結(jié)劑拌合均勻后加水再拌勻使用。粘結(jié)劑可以是石灰、水泥等，也可以是粘土。使用粘土?xí)r，成本低，效果好，其質(zhì)量比可以是煤粉的2～16%。使用粘土?xí)r，燒過(guò)的型煤易壓碎從灰道排出，民用特別方便。
本發(fā)明型煤制作方法的任務(wù)就是這樣完成的。
本發(fā)明型煤制作方法制作的型煤能強(qiáng)化燃燒作用，提高爐膛溫度，降低爐渣含碳量，消除型煤“黑心”現(xiàn)象，降低排煙黑度，減少SO2，NO的排放量及其濃度，從而達(dá)到熱效率高、節(jié)能率高、污染少的效果。另外，本方法還可以適當(dāng)摻入劣質(zhì)煤粉制作型煤。本方法制作的型煤節(jié)煤率可達(dá)15～25%，爐膛溫度可提高80～150℃，SO2排放量可降低70～80%。SO2濃度降低50～55%，NO排放量降低25～30%。同時(shí)，本發(fā)明還降低了排煙溫度，提高了燃燒強(qiáng)度。本發(fā)明生產(chǎn)的產(chǎn)品無(wú)毒無(wú)害，無(wú)腐蝕性，低環(huán)境污染，使用安全，可以廣泛應(yīng)用于民用和工業(yè)中。
以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說(shuō)明。
實(shí)施例1一種型煤制作方法。在型煤的原料中要加入占煤粉質(zhì)量4%的助燃劑。助燃劑的成分質(zhì)量比依次為硝酸鈉30%、高錳酸鉀0.4%、碳酸鈉3%，余為氯化鈉。它們混配成固體粉末狀，水溶后加入煤粉中拌勻，再加粘結(jié)劑和水拌勻加壓力成型。使用這種型煤爐膛溫度提高100℃，節(jié)煤率達(dá)15%，SO2排放量降低70%，NO排放量降低27%。
實(shí)施例2一種型煤制作方法。型煤原料中要加入占煤粉質(zhì)量為1.5‰的助燃劑。助燃劑成分質(zhì)量比依次為硝酸鈉38%、高錳酸鉀0.3%、碳酸鈉4%，余為氯化鈉?；炫涑煽扇苄怨腆w粉末狀，水溶后加入煤粉中拌勻，再按比例加粘結(jié)劑拌勻，再邊加水邊拌勻，最后放入模具中加壓力制成型煤。使用這種型煤，爐膛溫度提高110℃，節(jié)煤率為16%，SO2排放量降低80%，NO排放量降低25%，SO2濃度降低30%。
實(shí)施例3一種型煤制作方法。煤粉中加入質(zhì)量比為2‰的助燃劑。助燃劑其成分質(zhì)量比依次為硝酸鈉36%，高錳酸鉀1%、碳酸鈉2%，余為氯化鈉。使用本方法制作的型煤后，爐膛溫度提高80℃，節(jié)煤率達(dá)18%，SO2排放量降低75%，NO排放量降低25%，SO2排放量降低55%。
實(shí)施例4一種型煤制作方法。煤粉中加入質(zhì)量比為2.5‰助燃劑。成分質(zhì)量比依次為硝酸鈉32%、高錳酸鉀0.3%、碳酸鈉2.5%，余為氯化鈉。混配成可溶性固體粉末。使用本方法制作的型煤，爐膛溫度提高150℃，節(jié)煤率達(dá)25%，SO2濃度降低54%，SO2排放量降低76%。
實(shí)施例5一種型煤制作方法。煤粉中加入質(zhì)量比為3‰的助燃劑。助燃劑成分質(zhì)量比依次為硝酸鈉34.8%、高錳酸鉀0.35%、碳酸鈉3.2%，余為氯化鈉?；炫涑煽扇苄怨腆w粉末。使用本方法制作的型煤，爐膛溫度提高140℃，節(jié)煤率達(dá)19%，SO2濃度降低50%，SO2排放量降低77%。
上述實(shí)施例生產(chǎn)的型煤無(wú)腐蝕，無(wú)污染，安全，無(wú)毒無(wú)害，節(jié)煤率高，可以廣泛應(yīng)用于民用和工業(yè)中。
權(quán)利要求
1.一種由將煤粉、粘結(jié)劑和水構(gòu)成的原料攪拌混合成混合物、將混合物在模具中加壓力成型等工序所構(gòu)成的型煤制作方法，其特征在于所說(shuō)的原料中還要加入占煤粉質(zhì)量1.5～4‰的助燃劑，將這一配比的助燃劑完全溶于水中后摻入煤粉中拌勻，再加入粘結(jié)劑和水拌勻，最后在模具中加壓力成型。
2.按照權(quán)利要求1所述的型煤制作方法，其特征在于所說(shuō)的原料中加入的助燃劑由質(zhì)量比為30～38%的催化劑硝酸鈉，質(zhì)量比為0.3～1%的氧化劑高錳酸鉀、質(zhì)量比為2～4%的固硫劑碳酸鈉和其余的翻松劑氯化鈉所構(gòu)成。
全文摘要
一種型煤制作方法。它在煤粉、粘結(jié)劑和水組成的原料中加入助燃劑。其成分質(zhì)量比依次為催化劑硝酸鈉30～38％、氧化劑高錳酸鉀0.3～1％、固硫劑碳酸鈉2～4％、其余為翻松劑氯化鈉。本發(fā)明可節(jié)煤10～25％，降低SO
文檔編號(hào)C10L5/10GK1070219SQ9210664
公開(kāi)日1993年3月24日 申請(qǐng)日期1992年7月27日 優(yōu)先權(quán)日1992年7月27日
發(fā)明者焦學(xué)竹 申請(qǐng)人:青島勝利鍋爐廠