第三讲配煤
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炼焦配煤的基础知识
炼焦配煤的基础知识炼焦配煤1.配煤的含义，炼焦配煤是指什么配煤是指将不同变质程度的炼焦煤，按适当比例配合起来。
不同变质程度的煤各有其特点，它们在配煤中所起的作用也不同，利用各种煤在性质上的相辅相成，从而使配合煤的质量满足炼焦生产要求，这对合理利用煤炭资源、节约优质炼焦煤，扩大炼焦煤资源具有重要意义。
如果配煤方案合理，就能充分发挥各种煤的特点，提高焦炭质量。
根据我国煤炭资源的具体情况，采用配合煤炼焦既可以合理利用各地区炼焦煤的资源，又是扩大炼焦用煤的基本措施之一。
研究各单种煤的特性以及它们在配合煤中的相容性，是配煤技术的关键。
2.炼焦配煤的意义是什么（1）在炼焦用煤中，黏结性好的焦煤、肥煤资源比例较少、必须采用配煤的方法，节约优质结焦煤，扩大炼焦煤源。
（2）中国炼焦用煤的焦煤、肥煤虽然粘结性结焦性较好，但是这两类煤质中国一般都属于较难洗选的煤、洗精煤的灰分高、硫高、使用其用量受到一定的限制。
（3）充分利用各单种煤的结焦特性，改善焦炭质量，降低成本。
3.配煤炼焦中的基础煤焦煤、肥煤、气煤、气肥煤、1/3焦煤、瘦煤，根据地域和实际焦炉生产情况也可用长焰煤、弱粘煤、贫瘦煤、贫煤、无烟煤等。
4.配煤的基本原则（1）保证焦炭质量符合要求。
（2）在焦炉内不产生较大的膨胀压力，以免损坏炉体和造成推焦困难。
（3）充分利用本地资源，可起到运输合理和降低产品成本之功效。
（4）在保证焦炭强度的情况下，尽可能增加化学产品的产率（即配煤挥发分尽量高一些）。
（5）在保证焦炭质量的前提下，尽量节约使用焦煤等优质炼焦煤、尽可能的多配入黏结性较差的煤，以做到合理利用中国的煤炭资源。
（6）充分利用本地资源，因时、因地、因条件而定，寻找切实可行的炼焦配煤方案。
5.如何提高配煤的准确性在应用常规指标，如灰分、挥发分、水分、硫分等的基础上，通过煤岩学方法判定混煤以及指导配煤；利用吉氏流动度、奥亚膨胀度等确定单种煤及配合煤塑性温区及流动度特性，使各单种煤的胶质体的软化区间和温度间隔能较好地搭接；基于焦炭质量要求，建立单种煤煤质、配合煤煤质与焦炭质量关系，指导配煤，提高准确性。
科学合理配煤 提高焦质量
科学合理配煤提高焦质量一、配煤的目的及意义1、配煤的目的：配煤是指将不同变质程度的炼焦煤，按适当比例配合起来，利用各种煤在性质上的相辅相成，使配合煤的质量满足炼焦生产要求，以制取优质冶金焦炭。
2、配煤的意义：（1）合理利用煤炭资源，节约优质炼焦煤；（2）扩大炼焦煤资源；（3）提高焦炭质量；（4）有利于提高炼焦化产品产量；3、世界煤炭资源状况：据相关资料报道，截至2004年年底，全世界已探明的煤炭总储量约4.3万多亿吨，其中俄罗斯及独联体国家、中国、美国、澳大利亚、加拿大、德国、南非、英国、波兰、印度等前10位主要产煤国资源量占世界总资源量的95%。
4、中国煤炭资源状况：我国煤炭探明可采储量居世界第三位，仅次于美国、俄罗斯。
资源主要分布于华北地区（约50%）和西北地区（约30%），其余四大区之和也只占全国的20%。
在我国“查明资源储量”中，动力煤和炼焦煤分别占72%和26%。
炼焦煤中气煤和1/3焦煤比例最大，达46%，肥煤和气肥煤比例最少，只占13%，焦煤和“瘦煤、贫瘦煤”分别占第二、三位。
我国炼焦煤资源以山西最多，其次是安徽省和山东省，居第四～第七位的依次是贵州、黑龙江、河北和河南省。
二、配合煤质量指标化学指标（1）水分：5%～12%，越小越好，但不宜低于5%（2）灰分：越小越好（3）挥发分：20% ～28%，根据工艺条件及需求控制（4）硫分：越低越好物理指标（1）细度：75 %～85%（2）粒度组成；主要控制粒度分布工艺指标（1）G值：原则上要求G＞75（2）y值：一般要求y ＞15（3）配煤准确性：要求大于95%三、衡量配煤质量的标准1、衡量配煤质量好坏的标准：在相同的煤源条件、相同的炼焦工艺条件下，通过优化配煤，使焦炭质量尽可能地提高。
2、主要从三方面考虑：（1）配煤工艺必须先进。
（2）配煤方案必须科学经济。
（3）配煤必须准确。
四、提高配煤质量的方法1、提高配煤质量的方法；（1）提高煤料的堆密度；煤捣固工艺、配型煤工艺、煤干燥工艺和煤预热工艺等（2）优化煤的粉碎工艺；选择性粉碎（3）配添加物；配入适量的粘结剂和瘦化剂等（4）采用精确配煤技术；五、配煤技术的应用及发展1、配煤技术现状20世纪50年代初期，我国没有配煤经验，完全借鉴前苏联经验，按“焦、肥煤为主，气、肥、焦按一定比例配合”的模式配煤。
配煤技术讲座
肥煤
焦煤 1/3焦煤 瘦煤 气煤 气肥煤 贫瘦煤 1/2中粘煤 弱粘煤
72.788.82
`75.074.96 66.578.46 66.369.16 50.9714.86 41.9520.88 52.675.20 48.852.19 50.1010.32
3.490.95
5.242.53 4.582.36 17.8212.44 10.849.21 5.951.52 70.1521.81 44.8520.51 67.8426.22
目前我国的工业锅炉数量已达4050万台蒸发量约80100万吨年耗煤量达34亿吨约占全国煤炭消耗总量的13左右这些锅炉平均运行热效率只为6065其中占工业锅炉总量的40小型锅炉有不少热效率还达不到60每年浪费煤炭约3000多万吨造成锅炉热效率不高煤炭浪费的因素有多种如锅炉设备陈旧运行操作不当燃煤与锅炉设计要求不符过去一般认为工业锅炉烧什么煤都行从而形成有什么煤就烧什么煤的概念而过去许多锅炉的设计和生产企业有不少是按某些烟煤的质量进行设计和生产但实行上大量使用锅炉的用户又不可能得到与设计要求质量一致的煤炭只能是有什么煤就烧什么煤当发现锅炉结构与燃煤性质不适应时就得对锅炉进行改造甚至有新买来的锅炉还未安装使用就得改造有的锅炉由于使用的煤炭经常变化质量很不稳定使司炉工人无所适从这就必然造成锅炉燃烧效率低等情况
销售部门培训
配 煤 技 术 讲 座
武建军
中国矿业大学
E-mail:jjuw@ 2006.8
一.配煤的意义
1.中国煤炭资源分布情况
中国煤炭资源丰富，煤种齐全，储量占世界第三。 据地质勘探部门报导，全国煤炭预测储量达数万亿吨， 目前探明的保有储量达10,000亿吨以上。但我国煤炭 储量的地区分布很不均匀，其中以华北地区的煤炭储 量最多，约占全国已探明保有储量的50%左右，西北 地区亦占全国储量的30%，该两地区的煤炭总储量已 占全国的80%以上，储量占全国第一位的西南区还不 到9%，华东区更少，只占全国的5%左右，储量最少 的中南和东北两区均不到全国的3%。
《配煤技术讲座》课件
智能化配煤
利用人工智能、大数据等 技术手段，实现配煤过程 的自动化和智能化，提高 配煤效率和准确性。
绿色配煤
研发低污染、低排放的配 煤技术，降低煤炭燃烧对 环境的影响，满足环保法 规的要求。
多煤种配煤
拓展配煤技术的适用范围 ，实现对不同品质、类型 的煤炭进行高效、环保的 利用。
提高配煤技术的方法与策略
配煤的化学与物理性质
配煤的化学性质包括硫分、灰分、挥发分等，这些性质直接 影响燃烧过程和污染物排放。通过合理配煤，可以降低硫分 、灰分，提高挥发分，从而提高燃烧效率。
配煤的物理性质包括粒度、密度、水分等，这些性质对配煤 的储存、运输和使用有重要影响。了解配煤的物理性质有助 于合理配制不同性质的煤，以满足不同燃烧设备的需求。
质量检测
定期对配出的煤进行质量检测，确保 符合质量标准和控制指标。
质量追溯
建立质量追溯体系，对不合格产品进 行追溯和处理，分析原因并采取改进 措施。
持续改进
根据质量检测结果和市场反馈，持续 优化配煤方案和工艺参数，提高产品 质量和降低成本。
04
配煤技术的应用与实例
配煤在发电行业的应用
发电行业是煤炭消费的主要领域之一 ，配煤技术的应用能够提高燃煤电厂 的燃烧效率和降低污染物排放。
未来配煤技术将更加多元化和个性化，以满足不同用 户和市场的需求，同时加强与其他能源领域的合作与 交流，推动能源结构的优化和转型。
THANK YOU
感谢各位观看
配料计量
按照配煤方案，使用计量设备 对各种原料煤进行准确计量。
混合
将计量好的原料煤放入混合设 备中进行充分混合，确保煤质 均匀。
输送
将混合好的煤输送到储煤场或 直接送往下游工序。
配煤
炼焦煤准备的工序之一。炼焦或碳化前煤料的一个重要准备过程。即为了生产符合质量要求的焦炭，把不同煤牌号的炼焦用煤按适当的比例配合起来。 炼焦用煤品种较多，应用配煤技术，不仅能保证焦炭质量，还能合理地利用煤炭资源，节约优质炼焦煤，扩大炼焦煤资源。配煤技术涉及煤的多项工艺性质、结焦特性和灰分、硫分、挥发分的配合性质和煤的成焦机理等。长期以来，配煤试验一直是选定配煤方案、验证焦炭质量的不可缺少的配煤技术程序。配煤方法有配煤槽配煤和露天配煤厂配煤两种。 配煤理论简介： 当前世界各国炼焦煤资源稀缺，高炉的大型化对焦炭质量及其稳定性的要求越来越高，而炼焦煤资源中强粘结性煤却越来越少，这一矛盾在我国尤为突出。考虑到经济效益及现实情况，国内外各焦化厂都在致力于配煤方案的研究。虽然方案千变万化，而配煤的原理却不外乎胶质层重叠原理、互换性原理、共炭化原理这三种。 1 胶质层重叠原理 要求配合煤中各单种煤的胶质体的软化区间和温度间隔能较好地搭接，这样可使配合煤在炼焦过程中，能在较大的温度范围内处于塑性状态，从而改善粘结过程，并保证焦炭的结构均匀。其中典型的方法是“J法”配煤技术。“J法”配煤技术是一种快速、准确、简单、经济、随机确定各种最佳（实用）配煤方案的新技术，以“煤的粘结能力测定法”为基础，以煤与焦相互统一变化规律为依据，准确预测焦炭强度，按Jb-Vdaf“米”字形配煤图及其原则进行操作，评估煤质，确定“主导煤”，辨明“添加剂煤”和“填充剂煤”，用简易“优选法”确定配煤比，定出配煤方案。 2 互换性配煤原理 焦炭质量取决于炼焦煤中的活性组分、惰性组分含量及炼焦操作条件。单种煤的变质程度决定其活性组分的质量，镜质组平均组最大反射率是反映单种煤的变质程度的最佳指标。目前应用煤岩学指导配煤，很多焦化厂都有自己的配煤方案，但一般都是镜质组平均随机反射率、反射率直方图及镜惰比三个参数作为煤岩学配煤参数。根据互换性配煤原理，当配煤有较强粘结性时，加入一定量焦粉或无烟煤有利于焦炭质量提高，回配3%～5%的焦粉代替瘦煤炼焦，技术上是可行的，但在同样煤质情况下不添加粘结剂，要保证焦炭质量，焦粉的细度至关重要。 3 共炭化原理 煤中加入非煤粘结剂进行炭化，称为共炭化。共炭化研究为采用低变质程度弱粘结煤炼焦时选用合适的粘结剂提供了理论依据，也为加入有机渣油﹑塑料类﹑橡胶类﹑沥青等与煤共炭化提供了可能性，并且为解决当前世界的环境污染问题做出了很大的贡献。国外Collin在400℃下将废塑料与煤焦油沥青共热解，收集热解油和气体产物，反应所得的残余物与弱粘结煤共焦化能提高其结焦性；乌克兰的研究工作则是利用配煤同塑脂废料共焦化，由于芳香结构的有机物对配煤的结焦性具有良好的影响，所得焦炭强度得以提高，并获得贵重的化学产品。国内中国科学院山西煤炭化学研究所李保庆等利用10g固定床反应器研究废塑料与煤共焦化特性。试验结果表明，当废塑料添加量不超过5%时，煤气产率增加，焦油收率提高，焦油中脂肪烃和甲基化芳香化合物明显增加，而半焦性质基本不受影响。研究认为，废塑料与煤共焦化技术可行。该所曾对几种沥青与重庆焦化渣用Corbett法进行了组成分析，研究表明，减压渣油和丙烷脱沥青饱和烃含量较高，沥青质很少，作为改质剂性能较差。热裂化渣油和乙烯焦油含有相当高的芳烃与沥青，QI少，因此作为改质剂性能较好。煤焦油沥青具有较高的芳香性能，因此溶剂性能较好，但QI含量高，对焦油过程中间相发展不利。 焦炭质量预测 1 焦炭灰分、硫分预测 在生产状况稳定的条件下，焦炭的灰分、硫分与配合煤的灰分、硫分存在较好的线性关系。一般预测模型为： Y=aX+b 应用数理统计中最小二乘法确定方程中的回归系数a，b，并以此控制配合煤的灰分、硫分，以及调整单种煤使用的比例和为选择煤源提供参考。 2 焦炭冷态强度预测 焦炭冷态强度（指M40、M10）预测所采用的指标一般为煤化度指标和粘结性指标。预测方法基本可以分为三类：第一类以煤的工艺指标为参数，如Vdaf与C.I.、MF、G、y的组合，一般常用Vdaf与G的组合，因为这两个因素对焦炭质量起决定性作用。一般Vdaf为28%~32%，G为88%~72%或y为14~18mm。配煤的挥发分升高，焦炭裂纹增多，强度下降，特别是M40，配煤挥发分每变化±1%，M40变化±2.0%，M10变化±0.2%；第二类是以煤岩指标为参数进行预测；第三类在考虑配合煤指标的同时，也考虑炼焦煤准备和炼焦工艺条件。 3 热态性质预测法 焦炭的热态性质通常采用焦炭的反应性指数（CRI）和反应后强度（CSR）来表示。预测方法有三种：（1）焦炭冷态指标预测法：这类方法主要基于焦炭冷态性质指标，如焦炭强度（M40、M10）、气孔率与气孔分布、光学组织等来预测。（2）配合煤指标预测法： 该方法依据配合煤反射率、粘结性、惰性物含量以及配合煤其他性质，如灰分、挥发分、灰组成等进行预测。多数预测模型仅限于生产实践数据或实验数据的统计分析，适用范围也局限于各自炼焦煤种（3）单种煤性质预测法：冯安祖等从单种煤性质入手，研究了不同单种煤的煤化度指标（挥发分、镜质组最大反射率）、粘结性指标、灰组成与其焦炭热性质的关系。认为煤的挥发分与焦炭的反应性和反应后强度有非常密切的关系。挥发分位于22%~26%以及Rmax为1.1~1.2 左右，单种焦的热性质最佳。单种煤的粘结指数（G）、胶质层厚度（y）、全膨胀（a+b）、基氏流动度（lgMF）与焦炭热反应性和反应后强度之间存在基本一致的规律性。 4 人工智能和专家系统的应用 如宝钢配煤专家系统，该系统由煤资源信息系统、单种煤信息系统、配合煤信息系统、焦炭质量预测系统及生产控制系统构成。包括了单种煤到配合煤、由配合煤到焦炭的正向推理过程和对应的反向推理过程，每一个过程都包含确定性的关系和领域专家的经验。该研究的专家配煤系统主要由优化控制子系统、信息管理子系统和故障诊断子系统组成。优化控制子系统主要完成焦炭质量预测、配煤比计算和专家自学习三大功能。因为混合煤的煤质特性与各组成单煤之间不是简单的线性关系，而是复杂的非线性关系，所以采用了神经网络建立焦炭质量模型。计算配煤比需要应用规则模型。自学习是根据检测到的实际值与计算出来的各种中间结果，自动地修改数学模型或形成新的规则模型。信息管理子系统包括单种煤的性质参数、配合煤及焦炭的质量目标、配煤工艺的设计参数、系统优化参数、数学模型的计算参数等；故障诊断子系统组成由锁控制、实时监控、故障诊断与报警处理、参数调节、远程监控五模块构成。目标是使该系统可任意查询、提取、组合、比较、打印各种指标，并可绘制趋势图，文件能区分各种权限进行相互交流和传递，具备在线查询及留有其他接口，供其他部门连接。 发展配煤炼焦技术的建议 （1）发展配煤炼焦技术历来是我国合理利用炼焦煤资源和提高焦炭质量的主要措施。但是配煤技术在研究开发上没有新的突破，特别是在生产上没有大的进步，这是我国当前焦炭质量低的主要症结之一。发展配煤技术涉及多方面技术和需要一定的条件。当前我国各焦化厂和科研、设计院所，都不具备独立研究开发配煤技术的能力，因此必须统一规划、协调，联合科研、设计、生产多方面的力量，集中一批优秀科技人员，并得到足够的资助，经过数年努力攻关才有希望取得成功。 （2）提高焦炭质量的另一个主要措施是采用煤预处理技术。我国除宝钢等个别企业采用配型煤工艺外，绝大多数焦化厂没有采用煤预处理工艺，这也是我国焦炭强度普遍较低的主要原因之一。各种煤预处理工艺适于不同的炼焦煤和要求不同的条件，因此采用该工艺时要根据本厂炼焦煤特点和条件，通过试验选择适当的煤预处理工艺。大量试验结果表明：华东、东北和华北等地区的焦化厂，可采用捣固、配型煤、煤干燥（调湿）及风动选择粉碎等预处理技术。这些技术在世界上都已工业化，在支持个别有条件的企业引进这些技术的同时，应组织科研、设计和生产等单位联合消化，并进一步研究开发使之发展成为能向其它企业推广应用的技术。
第三章 配煤原理
意义 • 对大气环境、水质的要求.调节燃煤的硫 分、含氮量及
氯素、的肺排、放氟，等最有大害限元度素地含满量足，环减境少保S护O要2、求N，O达x及到有合害理元利 用煤炭资源的目的。 • 中国地域广大，资源丰富，各地区煤质情况各不相同， 灰、硫分含量亦有差别，因此结合各地区的特点，采用 不同煤种配合进行炼焦，不但扩大了煤炭资源的有效利 用，并且可以降低焦炭中的灰分、硫分含量，以满足各 行业对焦炭质量和数量的要求。 • 动力配煤技术对煤质的波动具有很好的调节与缓冲作用， 能够为用户提供质量稳定、均匀、符合燃烧和环境保护 要求的煤炭。
• 电子胶带秤Βιβλιοθήκη 中国动力配煤技术的发展现状
• 中国动力配煤技术发展始于20世纪70年代末期。
• 天津市煤建总公司现已建成9条动力配煤生产线，形成年 产配煤27万吨生产能力， 已累计向工业企业供应配煤 3000万吨，取得了较好的经济效益。通过逐步完善配送 设施， 按照用户要求，制定几种配煤质量，保质保量定 时送货上门.获得了生产企业的好评。
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国外配煤技术发展
• 国外配煤技术虽已开发应用，但在理论研究方面也有待深 入。
• 国外一些电厂进行动力配煤的主要原因和目的是采用低硫 煤与高硫煤混合燃烧以降低的排放，降低锅炉的结渣、沾 污和积灰，充分利用高热值煤，保证灰含量和发热量等。
• 美国、德国、日本、英国、西班牙、荷兰和加拿大等是从 事动力配煤研究较早的国家。其研究内容涉及到混合系统 和混合方法的研究、配煤着火性能的研究、配煤对结渣性 能影响的研究、采用混烧方法以降低NO 及SO2 排放的研 究等等。
燃煤质量与锅炉
• 决定锅炉热效率的因素主要有: 炉型是否先进 煤质与炉型是否相符 操作是否得当。
• 中国工业锅炉 热效率普遍较低，这不仅浪费了大量的煤炭，
配煤与炼焦
1.Vdaf—Y—H/B预测 武汉科技大学对武钢、广钢、水钢4种类型焦炉生产数据回归分析：
M 40 110.389 0.3826Vdaf 0.1421Y 5.0406(H / B) 0.2726(H / B)2 r 0.941 M10 7.2020 0.0647Vdaf 0.0148Y 0.6687(H / B) 0.0431(H / B)2 r 0.944
2.日本美浦义明预测方法 考虑的生产操作参数：
配合煤细度D（%）、水分含量Mt（%）、火道温度t（℃）、 焖炉时间τ0（h）等因素。
2021年4月7日星期三
预测方程：
lg
MF
4,
DI
150 50
2.940 lg
MF
0.045Vdaf
0.001D 0.053Mt
0.001(t 1000) 0.316 0 71.985
采用传统经验配煤方法的配煤方案
煤种 配比/%
气煤 10
按照来煤制定的配煤方案
1/3焦煤 肥煤 焦煤 瘦煤 M40/% M25/% M10/%
15
30 40 5 54.2 84.1 10.4
2021年4月7日星期三
配合煤反射率直方图
煤种 配比/%
非炼焦煤 3.0
根据配合煤岩相分析该方案的实际配比
气煤 1/3焦煤 肥煤 焦煤 焦瘦煤 27.0 12.1 12.4 23.8 10.9
▲ 互换性配煤原理
★煤岩学在炼焦工业中的应用
互换性配煤原理图
◆ 指导炼焦配煤
▲ 合理的配煤方案
大量生产实践证明，配合煤镜质组的反射率分布应尽可能均
匀，没有太大的凹口，曲线连续，最高峰在1.2~1.3%之间。
2021年4月7日星期三
M 40 110.389 0.3826Vdaf 0.1421Y 5.0406(H / B) 0.2726(H / B)2 r 0.941 M10 7.2020 0.0647Vdaf 0.0148Y 0.6687(H / B) 0.0431(H / B)2 r 0.944
2.日本美浦义明预测方法 考虑的生产操作参数：
配合煤细度D（%）、水分含量Mt（%）、火道温度t（℃）、 焖炉时间τ0（h）等因素。
2021年4月7日星期三
预测方程：
lg
MF
4,
DI
150 50
2.940 lg
MF
0.045Vdaf
0.001D 0.053Mt
0.001(t 1000) 0.316 0 71.985
采用传统经验配煤方法的配煤方案
煤种 配比/%
气煤 10
按照来煤制定的配煤方案
1/3焦煤 肥煤 焦煤 瘦煤 M40/% M25/% M10/%
15
30 40 5 54.2 84.1 10.4
2021年4月7日星期三
配合煤反射率直方图
煤种 配比/%
非炼焦煤 3.0
根据配合煤岩相分析该方案的实际配比
气煤 1/3焦煤 肥煤 焦煤 焦瘦煤 27.0 12.1 12.4 23.8 10.9
▲ 互换性配煤原理
★煤岩学在炼焦工业中的应用
互换性配煤原理图
◆ 指导炼焦配煤
▲ 合理的配煤方案
大量生产实践证明，配合煤镜质组的反射率分布应尽可能均
匀，没有太大的凹口，曲线连续，最高峰在1.2~1.3%之间。
2021年4月7日星期三
炼焦煤配煤技术PPT学习教案
第11页/共39页
4、炼焦配煤的优点 ⑴ 节约优质炼焦煤，扩大炼焦煤源。 ⑵ 充分利用各种煤的结焦特性取长补短，改善冶金焦
炭质量。 ⑶ 合理利用煤炭资源，在保证焦炭质量的前提下，增
加炼焦化学产品的产率和炼焦煤气的发生量。 ⑷ 充分利用本地资源，因地制宜发展焦化企业。 这些要求是互相联系的，要因时、因地、因条件而定， 寻找切实可行的炼焦配煤方案。
第17页/共39页
(3)、配合煤的挥发分 配合煤的挥发分可根据单种煤的挥发分近似地按加权平均计算。在配合煤
中配入的高挥发分煤的数量多，则炼焦煤气和化学产品的产率将增高。但大 多数的高挥发分煤的结焦性低于中等挥发分煤，故它们的配用量过多会使焦 炭质量下降。为了充分利用我国储量较多的高挥发分煤的资源，应在满足焦 炭质量的前提下，多配高挥发分煤，尤其是炼制供中、小高炉用焦炭的配合 煤更应该如此。
第10页/共39页
研究认为，废塑料与煤共焦化技术可行。该所曾对几种沥青与重庆焦化渣 用Corbett法进行了组成分析，研究表明，减压渣油和丙烷脱沥青饱和烃含量 较高，沥青质很少，作为改质剂性能较差。热裂化渣油和乙烯焦油含有相当 高的芳烃与沥青，QI少，因此作为改质剂性能较好。煤焦油沥青具有较高的 芳香性能，因此溶剂性能较好，但QI含量高，对焦油过程中间相发展不利。
在炼焦技术上、大多数炼焦用的单独焦煤都不能练出 符合高炉对焦炭强度和质量要求的焦炭，而粘结性较好 的主焦煤即使能单独练出强度合格的焦炭，但是由于在 炼焦过程中药产生较强的膨胀压力，而影响焦炉的寿命 或造成难推焦等问题，而肥煤虽有较强的粘结性，单单 独炼焦时、练成的焦炭易形成部分的蜂窝焦而影响焦炭 的强度，因此
确定配煤比并没有一定公式，一般应遵循上述配煤原则，因地制宜，依据 单种煤的结焦性，通过配煤小实验和中试、拟定初步的配煤方案，然后进行 试生产，配合后的煤各项指标应满足焦炭对配煤指标的要求。
4、炼焦配煤的优点 ⑴ 节约优质炼焦煤，扩大炼焦煤源。 ⑵ 充分利用各种煤的结焦特性取长补短，改善冶金焦
炭质量。 ⑶ 合理利用煤炭资源，在保证焦炭质量的前提下，增
加炼焦化学产品的产率和炼焦煤气的发生量。 ⑷ 充分利用本地资源，因地制宜发展焦化企业。 这些要求是互相联系的，要因时、因地、因条件而定， 寻找切实可行的炼焦配煤方案。
第17页/共39页
(3)、配合煤的挥发分 配合煤的挥发分可根据单种煤的挥发分近似地按加权平均计算。在配合煤
中配入的高挥发分煤的数量多，则炼焦煤气和化学产品的产率将增高。但大 多数的高挥发分煤的结焦性低于中等挥发分煤，故它们的配用量过多会使焦 炭质量下降。为了充分利用我国储量较多的高挥发分煤的资源，应在满足焦 炭质量的前提下，多配高挥发分煤，尤其是炼制供中、小高炉用焦炭的配合 煤更应该如此。
第10页/共39页
研究认为，废塑料与煤共焦化技术可行。该所曾对几种沥青与重庆焦化渣 用Corbett法进行了组成分析，研究表明，减压渣油和丙烷脱沥青饱和烃含量 较高，沥青质很少，作为改质剂性能较差。热裂化渣油和乙烯焦油含有相当 高的芳烃与沥青，QI少，因此作为改质剂性能较好。煤焦油沥青具有较高的 芳香性能，因此溶剂性能较好，但QI含量高，对焦油过程中间相发展不利。
在炼焦技术上、大多数炼焦用的单独焦煤都不能练出 符合高炉对焦炭强度和质量要求的焦炭，而粘结性较好 的主焦煤即使能单独练出强度合格的焦炭，但是由于在 炼焦过程中药产生较强的膨胀压力，而影响焦炉的寿命 或造成难推焦等问题，而肥煤虽有较强的粘结性，单单 独炼焦时、练成的焦炭易形成部分的蜂窝焦而影响焦炭 的强度，因此
确定配煤比并没有一定公式，一般应遵循上述配煤原则，因地制宜，依据 单种煤的结焦性，通过配煤小实验和中试、拟定初步的配煤方案，然后进行 试生产，配合后的煤各项指标应满足焦炭对配煤指标的要求。
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第三节
动力配煤技术
3、层状燃烧 特点1：这种燃烧方式只能燃用固体燃料 如：煤、煤矸石等；使用层状燃烧的有手 烧炉、链条炉、往复炉等。 特点2：动力配煤主要是针对这种燃烧方 式的锅炉。
第三节
动力配煤技术
4、层燃方式的工业锅炉对煤质的要求： （1）水分 煤的水分对层燃锅炉有利有弊，适当的水分可将 煤粉粘结在一起，防止煤粉飞扬或下漏，减少煤 在使用过程中的损失；同时在燃烧过程中水分蒸 发后，可使煤层疏松，空隙增加，使通风均匀， 有利于煤的燃烧； 但水分过多时，煤的发热量会降低，吸收热量后， 使炉温降低，锅炉燃烧效率降低。 煤的外在水分应根据煤粉含量而定，当煤粉过多 时，外加水量就应多一些。
2．动力配煤的优化设计 动力配煤的优化设计的原则是在一定约 束条件下追求目标函数的极值，具体分为四 个步骤：即确定约束条件，确定目标函数， 建立数学模型和解出最优配方。
动力配煤的优化设计步骤
1、确立约束条件 1）如适应某一炉型的第I个技术指标上限为Ai， 下限为Bi，则用n种单煤配制的第i个技术指 标就必须在Ai~Bi之间，即：
第三节
动力配煤技术
4、层燃方式的工业锅炉对煤质的要求： （6）粒度 层燃锅炉燃烧不分级的原煤不利。由于其 大小颗粒紧密结合，不易通风，不易着火， 辐射热也达不到深处，通风阻力增大，影 响锅炉稳定燃烧和运行； 入炉煤的最大粒度不应超过30mm，<6mm 的粉煤不应超过30%，<0.2mm的煤粉不应 超过2.5%。
第三节
动力配煤技术
4、层燃方式的工业锅炉对煤质的要求： （5）发热量 相反如果锅炉是按照低热值煤设计的，而 使用的是高热值煤，这样锅炉的冷水系统 不能把热迅速带走，就会使炉膛温度过高， 甚至造成结焦、结渣或烧坏锅炉，影响锅 炉正常运行； 一般工业锅炉使用煤炭的发热量以 14.63~23.00MJ/kg（3500~5500kcal/kg） 较为合适。
第三节
动力配煤技术
图3-4
动力配煤流程图
第三节
动力配煤技术
三、工业锅炉对煤质的要求 现代工业锅炉燃烧方式各异，设计制造差 异甚大，不同的燃烧方式对煤质也有不同的 技术要求。锅炉燃烧方式主要分为室式悬浮 燃烧、沸腾燃烧和层状燃烧三大类。 1、室式悬浮燃烧 室式悬浮燃烧是指燃料在无炉排的火室内 悬浮燃烧方式，这种燃烧方式只能燃用煤粉 或液体和气体燃料，燃烧时，燃料以空气为 载体，从喷嘴喷入火室内燃烧，如煤粉炉、 油炉、气炉等都属于这种方式。
第三节
动力配煤技术
八、中国配煤技术与装备存在的问题： ④ 配煤工艺及混配设备落后，没有专用的 混配设备；质量监测技术落后，多数配 煤场没有在线检测，难以实现自动控制。 ⑤ 政策力度不够，必须有国家政策的引导 和支持，配合燃煤使用方式的变革，动 力配煤才有足够的市场。
第三节
动力配煤技术
2、动力配煤的作用和意义 ① 在满足燃煤设备对煤质要求的前提下，采用 动力配煤技术可最大限度利用低值煤，或充 分利用当地煤炭资源； ② 保证燃煤特性与用煤设备设计参数相匹配， 提高设备热效率，节约煤炭； ③ 通过“均质化”来保证燃煤质量的稳定，保 证用煤设备正常、高效运行； ④ 按不同地区对大气环境、水质要求，将不同 品质煤相互配合，最大限度满足环保要求。
动力配煤技术
八、中国配煤技术与装备存在的问题： ① 中国配煤总体技术水平较低，很多配煤 场尚处于经验配煤阶段，没有系统的配 煤理论作指导；生产规模小，产品品种 单一，难以取得规模效益。 ② 除电厂外，目前采用配煤的市场还没有 形成，国内配煤生产量仅为生产能力的 60%左右。 ③ 没有建立统一的配煤质量标准。
第三节
动力配煤技术
五、动力煤分级配煤技术： 在实际生产中，根据配煤场地和配煤量的 大小、机械化程度的高低、投资的多少等 情况，配煤生产工艺流程有所不同，可以 是一条生产线粉煤和粒煤交替配煤，也可 以是两条生产线，粉煤和粒煤并行作业。 粒煤的粒度下限可以是2mm、3mm、 4mm、5mm或6mm等，但分级粒度最小 不能小于2mm。因为<2mm的粉煤对层状 燃烧影响很大。
第六节
动力配煤与型煤技术
4、层燃方式的工业锅炉对煤质的要求： （2）灰分 由于灰分在煤燃烧时因分解吸热使煤难于 着火和使炉温降低，灰分在燃烧过程中还 能形成灰壳，使煤难以燃尽，因此燃烧高 灰煤时，锅炉的热效率普遍降低。 当灰分过低时，在燃烧过程中又可能因剩 下的灰渣难以覆盖炉排，以至烧坏炉排而 影响锅炉的正常运行。
第三节
动力配煤技术
六、动力配煤的依据（以挥发份和发热量为 指标）
• 鉴于不同种类的锅炉对煤质有不同的要求， 我国在对工业锅炉设计制造中已作了充分考虑， 为使锅炉设计制造规范化、系列化和标准化，机 械部于1986年提出了我国工业锅炉设计制造用代 表性煤种和我国工业锅炉用煤的分类（表3-1）。
表3-1 工业锅炉用煤种分类
2．动力配煤生产线的工艺流程
• 动力配煤的生产线工艺流程，各配煤单位可根据本地区的具 体情况，灵活地选择采用。但在进行动力配煤中应注意以下 事项： （1）要尽可能地准确控制配比，一般应按重量配料并混合均 匀； （2）生产线的选址和布置要便于煤场储存运输和配煤作业， 并有利于节约场地和保管； （3）生产设备要紧凑、互相配套、操作方便、安全可靠、动 力消耗小、调整控制灵活、节省投资、便于维修； （4）要配备必要的质量检测设备和生产设备的维修设备，以 保证配煤质量和生产线的正常运转。
第三节
动力配煤技术
4、层燃方式的工业锅炉对煤质的要求： （3）挥发分 挥发分是评价动力用煤的重要指标。在设计 锅炉时必须根据煤的挥发分高低，对炉拱形 状、炉排长短、炉膛容积等采取相应的对策； 燃用高挥发分的煤时，往往会起火过早而后 部断火，有时还会冒黑烟； 燃用低挥发分的煤时，又会推迟着火，燃烧 不透；
第三讲
配 煤
第一节、配煤的含义及意义
• 一、含义 所谓“配煤”，就是根据用户对煤质的 要求，将若干单种煤按照一定的比例掺混 后得到的配合煤。
二、配煤意义：
由于各单一原料煤的成分和性能指标 （黏结性、结焦性、发热量、挥发分、硫 分、灰分等〉在配合过程中存在着线性可 加成性，通过优化配比.使各原料煤的各成 分和性质间实现取长补短，互为补充，充 分发挥各种原料煤的优点和长处，综合性 能优于其中任何一种原料煤。
图3-8 动力煤分级配煤工艺流程
第三节
动力配煤技术
五、动力煤分级配煤技术： 粉煤燃料供给粉煤锅炉或循环流化床锅炉， 粒煤燃料供给层燃锅炉或层燃窑炉； 分级所获得的粉煤可以减少粉煤锅炉或循 环流化床锅炉的燃料制备费用； 更重要的是层燃炉燃用粒煤可大大改善燃 烧状况，由于脱除了对层状燃烧十分有害 的粉煤，与燃烧原煤相比，可节煤10%以 上，烟尘排放量降低60%以上。
第二节、配煤分类
• 按照用途分类：
动力配煤 炼焦配煤
第三节
动力配煤技术
一、动力配煤 我国煤炭大约有1/3用于工业锅炉与 民用，如何降低这一量大面广的燃煤 污染问题，我国洁净煤技术必须面对 的问题。 配煤技术和型煤技术就是两种典型 的适用于中小型煤炭用户的洁净煤技 术。
第三节
动力配煤技术
二、动力配煤技术和意义 1、概念：从炼焦配煤的概念得到启发，对 动力用煤也可用几种不同性质的煤进行混 合而得到一定特性的燃料煤，这种根据工 业锅炉对煤质的特定要求，将几种不同性 质的单煤种，按一定比例进行配合而得到 一种对锅炉燃烧最有利的燃料煤，就称为 动力配煤。
第三节
动力配煤技术
五、动力煤分级配煤技术： 特点：动力煤分级配煤技术是将分级与配 煤相结合，首先将原料煤按粒度分级，分 成粉煤和粒煤，然后根据配煤理论，将各 粉煤按比例混合配制成粉煤配煤燃料，将 各粒煤配制成粒煤配煤燃料，不仅能配制 出热值、挥发分、硫分、灰分、灰熔融温 度等煤质指标稳定的符合锅炉燃烧要求的 燃料，而且生产出了适合于不同类型锅炉 燃烧的粉煤和粒煤燃料。
第三节
动力配煤技术
• 七、动力配煤的优化配制和标准化 1、动力配煤的原则
4）要注意延长锅炉寿命和保护环境，配煤中的硫分要控 制合适的界限； 5）要充分考虑尽量缩短煤炭运输距离，就近找煤，以缓 解运输紧张局面； 6）配煤品种要尽可能地少些，以简化配煤工艺，降低配 煤成本。
第三节
动力配煤技术
• 七、动力配煤的优化配制和标准化
Ai ≤
T
j 1
n
ij
X j ≤Bi
2）配煤计划期间，资源短缺的单煤配比不能大于它 占配煤计划量之比
Xj≤Hj/S 3）∑Xi=100%
2、确定目标函数： 1）追求成本最低
minZ C j X j
j 1
n
2）追求低质煤配比最大
MaxZ=Xj
3）追求优质煤配比最小
MinZ=Xj
第三节
第三节
动力配煤技术
4、层燃方式的工业锅炉对煤质的要求： （3）挥发分 工业锅炉一般要求煤的挥发分要高一些，在 20~30%时较好。 （4）硫分 动力配煤中要求煤的硫分越低越好，一般应 控制在2%以下，个别高硫煤地区不应超过 3%。
第三节
动力配煤技术
4、层燃方式的工业锅炉对煤质的要求： （5）发热量 工业锅炉的设计必须要适应发热量的要求， 才能充分发挥锅炉的燃烧效率和保证锅炉 的正常运行； 如果锅炉是按照高热值煤设计的，而实际 燃烧的是低热值煤，就会因炉温低而燃烧 困难，锅炉燃烧效率就低；
第三节
动力配煤技术
四、动力配煤加工工艺流程
1．建设动力配煤生产线应具备的条件 1）必须有可靠的可供加工配制的优质和低质煤或不同质量 的煤炭资源，并有相应的供煤数量，以满足市场的需要； 2）有进煤的铁路专用线或水运、公路的进煤条件，交通方 便； 3）有满足配煤生产能力所必须的场地及水源、电源； 4）气候等自然条件要保证年工作日达到200天以上，以保证 全年供煤； 5）用户的年需要量及动力配煤的年生产能力应在5万吨以上， 并且需求比较稳定均衡。