高硫无烟煤及其应用_以河南郑州地区为例
济源地区无烟煤煤质特性分析
济源地区无烟煤煤质特性分析标题：济源地区无烟煤煤质特性分析摘要：本论文主要分析了济源地区的无烟煤，着重研究其主要的煤质特性和微观结构特征，并采用Atomic Force Microscopy/Scanning Electron Microscopy/X射线衍射（AFM/SEM/XRD）等实验手段对其中煤矿的煤岩结构、稳定性和煤质特性进行测试。
结果表明，该地区的无烟煤主要由石灰石灰岩、煤、硅质组成，灰分含量为4.04%，挥发分含量为3.00%，其灰渍特征发生较大变化，致密度也处于一个比较低的水平，容重控制在0.63g/cm^3以内，热值有所不同，但基本都在3300-4500 Kcal/kg之间，活性灰成分为25.78%，含水率10.48%，结构均匀紊乱，具有较高的结构复杂度，其中矿物棱锥率高，挥发份热原值高，移灰温度低，抗折碎性较好，且具有较高的耐烧性能，是一种高质量的无烟煤。
关键词：无烟煤，煤质特性，实验分析正文：1. 引言无烟煤是指通过脱硫脱氟、洗淨技术等精加工方式处理后，可做到低于2ppm的烟害物质排放标准的煤炭，从清洁燃料资源的角度可以显著改善空气质量，有助于实现清洁空气的目标。
济源地区的无烟煤产量占全国的17.5-18%，是中国仅次于河南的煤炭产省，所以对济源地区无烟煤煤质特性的研究将有助于优化国家无烟煤技术应用。
2. 研究方法本研究采用Atomic Force Microscopy/Scanning Electron Microscopy/X射线衍射（AFM/SEM/XRD）等实验手段对济源地区煤矿无烟煤进行实验分析，具体步骤如下：（1）AFM/SEM/XRD分析：分析煤岩结构、稳定性和煤质特性，采集无烟煤的相关信息；（2）热性能测试：采用预焙、碳水化、水份测定、灰分测定、活性灰分测定、移灰测定等方法，评估无烟煤的热性能特征；（3）结构性能测试：采用抗压性能试验、抗折断性能试验、孔隙度测试、比饱和测定等方法，评估无烟煤的结构性能及耐烧性能；（4）技术性能测试：采用筛分试验、体积测定、烟气组成分析等方法，评估无烟煤的技术性能。
河南省煤质及煤炭加工利用途径
收稿日期:1998-10-11*:河南省教委基础研究项目作者简介:谌伦建(1959-),男,四川射洪人,副教授,硕士,1982年毕业于重庆大学,中国矿大在读博士,现任焦作工学院资材系资源加工利用教研室主任。
问题探讨河南省煤质及煤炭加工利用途径*谌伦建,王永建(焦作工学院资材系,河南焦作 454000)摘要:介绍了河南省煤质、煤种及其分布规律,分析了各种煤炭加工利用途径的研究应用现状,及合理应用的可能性。
关键词:煤质;煤种;煤炭加工;煤炭利用中图分类号:TQ53 文献标识码:A 文章编号:1003-0506(2000)02-0009-02煤炭是河南省的主要能源,在全省一次能源构成中占87%。
河南也是全国原煤储量及生产大省之一。
据统计,到1996年底,全省累计探明储量256亿t,其中保有煤炭储量238亿t,约占全国探明储量的2 8%,居全国第10位。
煤炭开采量长期居全国第2位,1997年全省原煤产量达10028万t 。
从煤炭资源埋藏及分布看,埋藏2000m 以浅含煤面积约1 9万km 2,占全省面积的11 4%。
垂深在1000m 以浅预测储量为120亿t,其中预测可采储量为73亿t 。
全省煤炭资源分布于19个矿区和5个含煤区。
主要赋存于石炭系、二叠系、侏罗系和第三系。
河南省煤种齐全,从褐煤、烟煤、无烟煤乃至石煤均有。
煤炭综合加工利用相对滞后,煤炭加工的主要途径是选煤,但原煤入洗比例较低,不足20%。
煤炭主要利用途径是燃烧,这是造成大气污染的主要原因。
充分了解和掌握煤质及其分布规律,合理开发利用煤炭资源,既有利于节约能源,又有利于环境保护,是能源与环境可持续发展的根本保证。
1 煤种及其分布规律河南省无烟煤、烟煤和褐煤三大煤种齐全。
无烟煤约占全省煤炭储量的40%,主要赋存于山西组、下石盒子组、太原群等煤系地层。
主要分布在焦作、荥巩、偃龙、新密和永夏煤田,在安阳、鹤壁、济源等煤田也有赋存。
烟煤储量接近总储量的60%;其中,以炼焦用煤为主(包括焦煤、肥煤、气煤和瘦煤)。
河南煤矿概况以及煤炭价格行情
煤炭大省：河南一、河南省市煤炭资源分布概况：1.河南煤炭资源总量以河南省面积167000平方公里，辖17个地（市）129个市、县，煤炭资源比较丰富，全省垂深2000米以浅含煤面积约有18900平方公里，其中已探明面积约面积约3800平方公里。
预计垂深1500米以浅赋存煤炭储量600.69亿吨，其中保有储量237.34亿吨，预测储量363.35亿吨（可靠级为218.72亿吨）。
煤炭累计查明资源储量和保有资源储量均居全国第十位（百度中是第8位）。
河南省现有煤炭查明资源量还可开采50年。
2.河南煤炭资源分布简介河南省煤炭资源分布于豫北、豫西和豫东地区，其中90%的煤炭资源集中分布在京广线以西地区，主要分布在郑州、三门峡、焦作等14个省辖市。
河南省煤炭的煤质较好，以无烟煤资源储量最多，其次为贫煤和焦煤。
3.河南省主要煤田情况一览：在河南境内就发现了焦作、平顶山、安阳、鹤壁、义马、郑州、永夏等18个煤田和5个含煤区，主要分布于京广铁路以西地区。
例：汝州煤田，荥巩煤田，豫西煤田，平顶山煤田，柘城煤田，永夏煤田6个煤田煤田分布煤炭种类煤炭性能及用途汝州煤田位于河南省中西部汝州市境内，跨越汝阳、郏县和登封等县市部分地区。
汝州市煤炭资源丰富，煤种齐全，煤质优良，以盛产主焦煤而闻名全国，素有“百里煤海”之称煤田包括庇山、朝川、梨园、焦姑山和汝阳五个区荥（xing）巩煤田勘查区面积91.26平方公里，煤炭资源储量达4亿吨矿区构造类型简单，主要可采煤层稳定，埋藏深度在550米～1800米，平均厚度4.72米，新探明的煤炭资源为中灰、低中硫、高发热量的无烟煤。
荥巩煤田属国家规划矿区，共分布有8个井田豫西煤田河南省西部，范围大致为中条山以南，京广铁路郑州至漯河线以西、伏牛山以北，平面上呈三角形，含煤面积9800平方千米煤炭资源量390亿吨，储量160亿吨，年产量约5000万吨豫西煤田煤类齐全，大体上呈东西向环带状分布。
北部偃龙—荥巩矿区为无烟煤。
DZL2_13型锅炉高硫无烟煤烟气袋式除尘湿式脱硫系统设计书
DZL2-13型锅炉高硫无烟煤烟气袋式除尘湿式脱硫系统设计书1.工艺流程的选择及说明脱硫除尘工艺设计说明：双碱法烟气脱硫工艺主要包括吸收剂制备和补充系统，烟气系统，SO2吸收系统，脱硫产物处理系统四部分组成。
1.吸收剂制备和补充系统脱硫装置启动时用氢氧化钠作为吸收剂，氢氧化钠干粉料加入碱液罐中，加水配制成氢氧化钠碱液，在碱液罐中可以定期进行氢氧化钠的补充，以保证整个脱硫系统的正常运行及烟气的达标排放。
为避免再生生成的亚硫酸钙、硫酸钙也被打入脱硫塔容易造成管道及塔发生结垢、堵塞现象，可以加装瀑气装置进行强制氧化或特将水池做大，再生后的脱硫剂溶液经三级沉淀池充分沉淀保证大的颗粒物不被打回塔体。
另外，还可在循环泵前加装过滤器，过滤掉大颗粒物质和液体杂质。
2.烟气系统锅炉烟气经烟道进入除尘器进行除尘后进入脱硫塔，洗涤脱硫后的低温烟气经两级除雾器除去雾滴后进入主烟道，经过烟气再热后由烟囱排入大气。
当脱硫系统出现故障或检修停运时，系统关闭进出口挡板门，烟气经锅炉原烟道旁路进入烟囱排放。
3.SO2吸收系统锅炉烟气从烟道切向进入主塔底部，在塔螺旋上升中与沿塔下流的脱硫液接触，进行脱硫除尘，经脱水板除雾后，由引风机抽出排空。
脱硫液从螺旋板塔上部进入，在旋流板上被气流吹散，进行气叶两相的接触，完成脱硫除尘后从塔底流出，通过明渠流到综合循环池。
4. 脱硫产物处理系统脱硫系统的最终脱硫产物仍然是石膏浆，从曝气池底部排浆管排出，由排浆泵送入水力旋流器。
由于固体产物中掺杂有各种灰分及NaSO4，严重影响了石膏品质，所以一般以抛弃为主。
在水力旋流器，石膏浆被浓缩(固体含量约40％)之后用泵打到渣处理场，溢流液回流入再生池。
2.除尘器的设计及计算2.1燃煤锅炉烟气量、烟尘和二氧化硫浓度的计算2.1.1标准状况下理论空气量Qa'=4.67×(1.867C+5.56H+0.7S-0.7O)式中：C、H、S、O--分别为煤中各元素所含的质量分数Qa＇=4.76×(1.867+0.65+5.56×0.04+0.7×0.03-0.7×0.02)=1.44×4.76=6.868(m3/㎏)2.1.2 标准状态下理论烟气量Qs'=1.867×(C+0.375S)+11.2H+1.24W+0.016 Qa¹+0.79 Qa¹+0.8N式中： Q a ′——标准状态下理论空气量 m 3/kg ； W ——煤中水分的的质量分数； N ——N 元素在煤中的质量分数。
中国无烟块煤市场分析报告
3 中国无烟块煤市场分析报告3.1 中国无烟煤资源现状及预测3.1.1 中国无烟煤资源状况3.1.1.1 中国无烟煤资源特性及煤质情况中国煤炭资源丰富。
煤炭作为我国最主要的能源资源，不但储量多，而且分布广。
煤质好、品种齐全。
按煤的挥发份分类，煤炭资源可分为褐煤、烟煤、无烟煤三大类。
无烟煤是变质最深的矿产煤，固定碳含量高，含碳量通常高达90%～98%，而可燃基氢含量很低，一般<4%，挥发份低，密度大，硬度强，燃点高，燃烧时间长，火力旺，燃烧时不冒烟。
根据挥发分可将无烟煤分为：01号无烟煤为年老无烟煤（Vdaf《3.5%，如北京无烟煤）；02号无烟煤为典型无烟煤（Vdaf=3.5%~6.5%，如晋城和焦作无烟煤）；03号无烟煤为年轻无烟煤（Vdaf=6.5%~10.0%，如阳泉和汝箕沟无烟煤）。
无烟煤作为一个特殊的煤种，不仅是重要的能源，而且是化肥工业和其他工业的基本原料。
无烟煤主要用于化工造气、高炉喷吹和动力用煤。
中国无烟煤分类标准见表1。
表1 中国无烟煤的分类数据来源：《中国无烟煤利用技术》陈雪枫3.1.1.2 中国无烟煤分地区储量统计据英国BP公司统计的2008年年底世界主要采煤国家煤炭探明储量数据显示，中国无烟煤和烟煤储量仅次于美国，居世界第二位（见表2）。
表2 2008年底世界主要采煤国家无烟煤和烟煤探明储量单位：百万吨数据来源：BP世界能源统计2009中国无烟煤保有储量为1130.79亿吨，占全国煤炭保有储量的13%，中国无烟煤主要分布在山西和贵州两省，其次是河南、四川省。
这四个省份无烟煤的保有储量分别为：山西：448亿吨，占全国无烟煤保有储量的39.6%；贵州：326.80亿吨，占全国无烟煤保有储量的28.9%；河南：70亿吨，占全国无烟煤保有储量的6.2%；四川54.12亿吨，占全国无烟煤保有储量的4.8%。
表3 中国无烟煤资源保有储量情况单位：亿吨数据来源：①金世雄《中国煤炭资源形势分析及合理开发利用》地质出版社1997.05②《中国煤炭资源图册》山西汾渭能源开发咨询有限公司图1 中国主要省份无烟煤保有储量对比表4 全国各省无烟煤可采储量单位：万吨3.1.2 中国无烟煤资源预测储量根据1996年的统计，中国无烟煤预测储量(2000米以浅)为4740亿吨,约占全国煤炭总资源量的10%,不均匀地分布在24个省。
DZL2-13型锅炉高硫无烟煤烟气袋式除尘湿式脱硫系统设计任务书
DZL2-13型锅炉高硫无烟煤烟气袋式除尘湿式脱硫系统设计任务书一、课程设计的题目DZL2-13型锅炉高硫无烟煤烟气袋式除尘湿式脱硫系统设计二、课程设计的目的《大气污染控制工程》课程设计是配合大气污染控制工程专业课程而单独设立的设计性实践课程。
教学目的和任务是使学生在学习专业技术基础和主要专业课程的基础上，学习和掌握环境工程领域内主要设备设计的基本知识和方法，培养学生综合运用所学的环境工程领域的基础理论、基本技能和专业知识分析问题和解决工程设计问题的能力，培养学生调查研究，查阅技术文献、资料、手册，进行工程设计计算、图纸绘制及编写技术文件的基本能力。
三、设计原始资料DZL2—13型锅炉高硫无烟煤烟气袋式除尘湿式脱硫系统设计锅炉型号：DZL2—13 即：蒸发量2t/h，出口蒸汽压力13 Mpa设计耗煤量：350Kg/h设计煤成分：C Y=65% H Y=4% O Y=2% N Y=1% S Y=3% A Y=15% W Y=10%；V Y=8%，属于高硫无烟煤烟气密度ρ=1.36 Kg/m3(标准状态下)当地大气压：98KPa排烟温度：160℃空气过剩系数α=1.3飞灰率=16%烟气在锅炉出口前阻力550Pa污染物排放按照锅炉大气污染物排放标准中二类区新建排污项目执行。
连接锅炉、净化设备及烟囱等净化系统的管道假设长度50m，90o弯头10个。
注：锅炉大气污染排放标准（GB13271—2001）中二类区执行标准烟气浓度排放标准（标准状况下）：200mg/m3二氧化硫排放标准（标准状况下）：900mg/m3若烟囱高度达不到GB13271—2001表4锅炉房烟囱最低允许高度（4t锅炉烟囱高度最低35m，6t锅炉烟囱高度最低40m）的要求，其排放标准值按50%执行，即：烟尘浓度排放标准(标准状态下)：100 mg/m3二氧化硫排放标准(标准状态下)：450 mg/m3四、课程教学要求本课程设计的选题紧紧围绕大气污染控制工程烟气除尘为主题。
河南焦作地区煤质及地球化学特征
’ 引
言
焦作煤田地处华北巨型克拉通聚煤坳陷南缘、河南省北部太行山东南麓，埋藏条件为易隐伏煤
［ ］ ! 田，含煤岩系为晚古生代石炭 ! 二叠系地层 $ 其中，尤以太原组和山西组为主要含煤地层，其他
地层段仅含薄煤或煤线$ 太原组含煤)层，由下至上依次为一!!一)；山西组含煤,层，由下至上依次为二’!二&$其中， ［ ］ " （表! ） 山西组的二! 煤层为焦作煤田的主采煤层，次为太原组的一" 煤层，其余煤层局部可采 $
万方数据
第 ’期
郝吉生等： 河南焦作地区煤质及地球化学特征
" 1 ’
多为基质半镜质体和均质半镜质体；惰性组以半丝质体为主，常有少量丝质体和微粒体!二" 煤中的 无机组分主要是粘土矿物，呈浸染状、团块状或粒状分布! 一# 煤物理性质与二" 煤相似，为灰黑至黑灰色，惟以其含较多黄铁矿粒晶和结核而与二" 煤相区
表’ 焦作煤田煤质化验结果 6 . 7 ! ’ 6 8 9 A . 7 ; > . ? ; > ? 9 C ? > 9 ; > ? ; / : ; . A = <D = . ; E F ;G ; . A 5 . C = < @ B
井田 朱村 焦南 焦东 演马 小马 中马 冯营 韩王 赵固 工业分析 $5 ／ # 元素分析 $5 ／ # L = N # 0 0 ! , 0 0 % ! ’ , ’ + ! 1 3 0 + ! 1 # 0 + ! $ % $ % ! $ ’ 0 # ! ’ 0 0 + ! $ # ’ 1 ! 0 % ’ " ! 3 1 O A N # ’ ’ , ! 0 ’ ’ " ! # % ’ 0 ! # , 0 " ! + " ’ 3 ! " $ ’ # ! " % ’ + ! " ’ ’ 0 ! $ ’ ’ ’ ! ’ 3 # # ! % + 灰成分分析 $5 ／ # P 9 N # ’ $ ! 0 0 3 ! + ’ 3 ! " , " ! % " 3 ! " # 0 ! % ’ " % ! % + ’ ! + # 0 ! , 3 # % ! ’ 3 G . N # ! $ + " % ! 3 + " ’ ! + 3 % ! 1 $ 0 ! # + 0 ! ’ 1 3 ! $ 3 0 ! , , " " ! + ’ 0 ! " 0 Q N ) % ! 3 3 " ! , 1 # ! " " % ! 0 $ " ! 0 3 " ! # ’ " ! " # " ! # ’ " ! + 3 % ! $ , L N ’ （ ） ／ L H $ 煤层 6 = N L # ? . 二" 一# 煤层
中国在地质历史上的成煤期共有14个
中国在地质历史上的成煤期共有 14 个，其中有 4 个最主要的成 煤期，即广泛分布在华北一带的晚炭纪——早二叠纪，广泛分布在南 方各省的晚二叠纪，分布在华北北部、东北南部和西北地区的早中侏 罗纪以及分布在东北地区、内蒙东部的晚侏罗纪—早白 垩纪等四个时期。
它们所赋存的煤炭资源量分别占中国煤炭资源 总量的 26％、5％、60％和 7％，合计占总资源量的 98％。
上述四个最主要的成煤期中，晚二叠纪主要在中国南方形成 了有工业价值的煤炭资源，其他三个成煤期分别在中国华北、西北和 东北地区形成极为丰富的煤炭资源。
中国煤炭资源分布面广，除上 海市外，全国 30 个省、市、自治区都有不同数量的煤炭资源。
在全国 2100 多个县中，1200 多个有预测储量，已有煤矿进 行开采的县就有 1100 多个， 60％左右。
占 从煤炭资源的分布区域看， 华北地区最多，占全国保有储量 的 49．25％，其次为西北地区，占 全国的 30． 39％， 依次为西南 地区， 8． 占 64％， 华东地区， 5． 占 7％， 中南地区，占 3．06％， 东北地区，占 2．97％。
按省、市、自治区 计算，山西、内蒙、陕西、新疆、贵州和宁夏 6 省区最多，这 6 省的 保有储量约占全国的 81．6％。
储量丰富，分布面广，品种齐全。
据中国第二次煤田预测资料，埋深 在 1000m 以浅的煤炭总资源量为 2.6 万亿 t。
其中大别山-秦岭-昆仑 山一线以北地区资源量约 2.45 万亿 t，占全国总资源量的 94%；以南 的广大地区仅占 6%左右。
其中新疆、内蒙古、山西和陕西等四省区 占全国资源总量的 81.3%，东北三省占 1.6%，华东七省占 2.8%，江 南九省占 1.6%。
中国煤炭资源的种类较多，在现有探明储量中，烟煤占 75%、无 烟煤占 12%、褐煤占 13%。
其中，原料煤占 27%，动力煤占 73%。
动力煤储量主要分布在华北和西北，分别占全国的 46%和 38%，炼 焦煤主要集中在华北，无烟煤主要集中在山西和贵州两省。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
高硫无烟煤及其应用以河南郑州地区为例邹爱林(河南鹤壁煤业集团,河南鹤壁458000)摘要:根据国家环保政策和水泥工业结构调整的要求,普通机械化立窑水泥生产厂(线)将全部面临关停,高硫无烟煤的使用范围和市场需求将进一步萎缩。
在现有条件下,石灰煅烧成为郑州地区荥阳、巩义一带高硫无烟煤的主要用途和销售去向。
关键词:无烟煤;硫分;应用中图分类号:TD 849+.4 文献标识码:B 文章编号:1006 6772(2008)06 0080-04收稿日期:2008-08-20作者简介:邹爱林(1969!),男,河南新乡人,长期从事煤炭运销和煤质管理工作,现任鹤壁煤业集团王河煤业分公司副总经理。
1 煤中的硫及其含量对煤炭应用的影响1 1 煤中的硫及其含量中国煤炭含硫总体不高,但在地区间和不同的煤中含量差别较大,可以从0 1%波动到10%,但一般都在0 75%~1 5%之间。
现行的硫分分级标准将全硫小于1 0%的煤划为低硫煤,将全硫大于3 0%的煤划为高硫煤。
根据煤中硫分的赋存状态可分为有机硫和无机硫,无机硫通常包括硫铁矿硫和硫酸盐硫。
有机硫的含量一般较低,约占全硫的20%~30%左右,但组成很复杂。
有机硫与煤的有机质结合在一起,用一般的物理洗选方法很难脱除。
硫铁矿硫在煤中含量较多,通过洗选可以将其大部分去除。
在高硫煤中,一般硫铁矿硫占全部含硫的65%~75%。
硫酸盐硫的含量是较少的,只占全部含硫的1 5%~2%左右。
1 2 煤中含硫在实际应用中的危害(1)煤在储煤场、港口、码头长时间储存和远距离运输(如海运或水陆联运)过程中,二硫化铁易氧化而放出热量,加速煤的风化和自燃。
(2)煤作为动力燃料生成的二氧化硫对设备有强烈的腐蚀作用,对大气环境会造成严重的污染。
国家发改委关于加快火电厂脱硫产业化发展的若干意见 要求:对燃用含硫量大于1%的机组,必须采用烟气脱硫工艺技术。
烟气脱硫,则会大大增加发电成本。
(3)当煤气用于合成原料时,煤气中的硫化物,会引起催化剂中毒;城市民用煤气硫含量如果超出国家规定的标准,将会对人体造成危害。
(4)焦炭中如果含硫较高,炼铁成本和能耗就会大大增加。
据统计,焦炭中硫的质量分数每增加0 1%,则石灰石及焦炭消耗量增加2%,高炉生产能力降低2%~2 5%,当钢铁中含硫量大于0 07%时就会产生热脆性而无法使用;焦炭用于铸造时,高硫的铸造焦将严重地破坏铸件产品的质量。
因此,国家标准规定高炉喷吹用煤的全硫最高不得超过0 90%,以小于0 3%为宜,而大型冶金企业的企业标准一般都将煤炭含硫控制在0 5%以下。
(4)高硫煤作为生产陶瓷的燃料时,燃烧产生的二氧化硫会在陶瓷制品上生成可溶性的硫化物,从而降低产品质量。
2 煤炭脱硫煤中硫的脱除分为燃前脱硫,燃中固硫和烟气脱硫3个方面。
(1)燃前脱硫就是平常所说的煤的筛洗选加工,可以分为物理、化学2种方法。
物理方法主要是全国中文核心期刊 矿业类核心期刊 CAJ-CD规范执行优秀期刊利用煤与煤中硫铁矿的物理性质(如密度)的差异进行分离,对煤中无机硫的脱除效果比较好。
物理方法脱硫可分为4级:一级筛分,二级跳汰洗选,三级重介洗选,四级浮沉磁选;化学方法脱硫是利用化学溶剂与煤中硫进行分解反应而将硫分脱除,主要是针对煤中的有机硫进行脱除。
在实际应用当中,由于煤中有机硫含量较低而脱除成本较高,所以化学脱硫方法并没有被广泛推广使用。
(2)燃中固硫方法适用于流化床燃烧,就是在煤燃烧的过程中向燃烧炉内喷入石灰或白云石作为介质,使其与煤粒混合燃烧,煤中的硫先生成二氧化硫进而生成硫酸钙或硫酸镁,最后从灰渣中排出从而达到脱硫的目的。
(3)烟气脱硫适用于层燃锅炉和火电厂的煤粉炉,具体方法是向锅炉排出的烟气中喷射石灰石或石膏,使烟气中的二氧化硫与粒度很细的石灰发生化学反应生成硫酸钙排出,脱硫的效率可以达到80%~90%。
由于烟气脱硫的效果较好,所以已成为煤炭脱硫的主要方法被普遍使用。
3 高硫无烟煤的应用高硫煤在实际燃用当中对锅炉、管路、设备、煤制品、大气环境都有着相当严重的危害。
煤炭硫分的脱除一方面会大大增加企业经济投入,另一方面还牵涉到脱硫效率、效果等问题,比如有机硫和硫酸盐硫含量较高的煤,截至目前都没有成熟的技术方法。
各级政府为了本地区环境责任目标的实现,对高硫煤生产使用都做了具体的严格的规定。
如北京、上海等中心城市,大连、青岛等沿海发达城市,厦门、珠海等经济特区,还有一些国家旅游卫生城市都规定了本地区煤炭含硫的上限(0 5%~0 8%),如果超标,对有关单位和个人则实行重罚。
作为煤炭经营和使用单位无论从政府监管还是从运营成本方面考虑,都会抵制高硫煤炭。
可以说,随着国家环保力度加大,煤炭含硫高已经成为煤质方面的一个最为严重的缺陷,也成为关乎高硫煤煤炭企业生存和发展的最为严重的问题。
在这个问题上,高硫无烟煤显得尤为突出。
下面以河南郑州地区荥阳巩义一带高硫无烟煤为例进行具体分析。
3 1 荥巩矿区高硫煤煤质特征荥巩矿区煤中含硫(S t d)在2 7%~4 3%之间,平均在3 5%以上,属于典型的高硫无烟煤。
该地区高硫无烟煤煤质特征如下(以中国矿大提供的荥阳王河煤矿 煤炭可选性试验研究报告为准):(1)煤的工业分析全水分(M t)2 32%;干基灰分(A d)20 22%;干基挥发分(V d)5 38%;全硫分(S t d)4 29%;发热量(Q gr d)27 45M J/kg。
(2)煤中硫的形态分析硫铁矿硫(S p d)3 09%,占全部含硫的71 53%;硫酸盐硫(S s d)0 08%,占全部含硫的1 85%;有机硫(S o d)1 15%,占全部含硫的26 62%。
从以上煤质特征分析:荥巩矿区煤炭属于高硫、中灰、高发热量的二号无烟煤(WY2)。
3 2 荥巩矿区高硫无烟煤洗选脱硫试验中国矿业大学提供的 煤炭脱硫可选性试验研究报告显示:从精煤灰分和硫分综合分析,王河煤矿高硫无烟煤属于极难选煤。
当精煤硫分小于1%(低硫标准)时,则精煤灰分约为4 0%,精煤理论产率小于12%;当精煤灰分小于10%时,精煤理论产率在70%左右,但是,精煤的硫分将接近2%。
无论从技术还是经济方面考虑洗选脱硫都是不可行的。
3 3 荥巩矿区高硫无烟煤的产量与销售去向荥巩矿区高硫无烟煤的产量约为150万~180万,t以王河、徐庄、新中、大屿沟煤矿为代表共有十几个煤矿。
由于煤炭含硫太高,电力、冶金、化工、工业锅炉、居民生活等都不能燃用,其使用范围和用途受到很大限制。
长期以来,荥巩矿区高硫无烟煤主要供应水泥立窑和石灰窑生产。
3 4 国家相关政策对高硫无烟煤的重大影响(1)早在2004年,国务院就下发了 关于加强淮河流域水污染防治工作的通知,包括河南省在内的淮河流域各省、市、县各级政府层层签订了 环境保护责任目标。
如 荥阳市人民政府环境保护责任目标中就制定了普通水泥立窑生产线关停的具体期限:2006年底,淘汰直径3m以下的;2007年底,淘汰所有的立窑生产线。
(2)2006年4月,国家发改委等八部委联合下发了急发运行[2006]609号 关于加快水泥工业结构调整的若干意见的通知, 通知中明确要求:上大压小,扶优汰劣。
禁止立窑水泥进入高速公路、机场、港口、桥梁、涵洞等重点建设工程和建筑物结构工程;禁止商品混凝土搅拌站使用立窑水泥。
这意味着在该地区高硫无烟煤销售结构中占60%~80%的市场被国家取缔,煅烧石灰用煤成了高硫无烟煤最主要的销售去向。
3 5 荥巩矿区高硫无烟煤供应石灰窑市场情况(1)石灰窑分布区域荥巩矿区高硫无烟煤所供应的石灰窑主要分布在山东济宁和河南南阳。
山东石灰窑主要集中在济宁市嘉祥县的马集乡、纸坊乡、满峒乡和金乡县的核桃园一带。
南阳石灰窑集中在南阳市卧龙区蒲山镇蒲山四周。
(2)石灰窑数量和产量山东嘉祥一带大大小小的石灰窑约有120座,以2孔和3孔的居多。
单孔窑属于老式窑,日产白灰50t左右;2孔以上的(最大的6孔)都是新建的立式混料石灰窑,投资额100万~300万元。
新建的石灰窑窑身高达20多米,入料(石头和煤)都是使用卷扬机,出灰装车使用装载机,机械化程度比较高,因此白灰的产量也较高,每孔每天出灰在70~ 75t。
该地白灰日生产能力13000t左右。
南阳蒲山一带约有石灰窑35座,白灰日生产能力5000t左右。
(3)石灰窑煤炭需求量和供应渠道山东嘉祥一带,每天的白灰生产能力在13000t 左右,生产1t白灰约需煤炭(发热量25 121kJ) 200kg左右,按此计算,每天的煤炭需求量在2000t 以上,年需求量在60万~70万t。
据了解,2007年该区域所需煤炭的70%来自河南荥阳和巩义;20%来自山西晋城地区;10%来自河北邯郸地区。
受煤炭质量、煤炭价格、运输条件等因素的影响,上述比例在不同时期会发生一定的变化。
南阳蒲山一带白灰日生产能力在5000,t日消耗煤炭1000t左右,年煤炭需求量约35万,t所需煤炭主要来自郑州荥巩矿区。
(4)石灰煅烧对煤质的要求石灰是碳酸钙经煅烧放出二氧化碳后剩余的残留物即氧化钙。
煅烧石灰对煤质总的要求是:固定碳高,发热量高,灰熔融温度高,抗碎强度高,热稳定性好,化学反应性好,挥发分低。
煅烧石灰最理想的燃料是使用焦炭,其次是使用粒度25~50mm的无烟块煤,由于两者价格太高,实际生产中都使用无烟混煤。
一般要求如下:∀全水分:8%~12%;#收到基低位发热量:不小于23 027kJ/kg;∃干燥无灰基挥发分:6%~9%;%粒度:对粒度的基本要求概括来讲就是不大于6mm的粉煤越少越好。
因为如果煤的粒度过细,就会影响石灰的产量和质量。
第一,煤的粒度过细会造成窑内物料的透气性差,燃烧时上火速度慢;第二,粒度过细会造成煤与石灰石的混合不均匀,煤集中的地方如果燃烧充分,则容易烧结,如果燃烧不充分即不完全燃烧,则会造成物理和化学热损失增加;煤量不足的地方则石灰石烧不透出现生烧石灰,从而造成较大的经济损失。
&灰熔融性:流动温度不小于1350∋。
4 高硫无烟煤市场营销随着国家环保力度的进一步加大和水泥工业结构调整的逐步到位,高硫无烟煤销售市场前景堪忧。
如何顺应时势,调整提升煤炭产品,如何调整优化营销行为,巩固和扩大市场份额是摆在该类煤炭企业面前的重要研究课题。
(1)注重市场信息特别是国家环保政策和建材行业信息的收集与整理。
了解市场,把握动向,以便及时调整营销策略。
(2)不断研究和探索高硫无烟煤应用的新工艺、新技术、新市场。
积极寻找和开发电厂配煤和水泥回旋窑配煤的新途径和新方法。
(3)加大中长期合同和直销力度,对大中用户要逐步实现直供直销,尽量减少流通环节和流通费用,提高综合竞争力。
(4)对石灰窑用户,要重点培养,重点突破,用关键的少数去影响,促进并带动多数,以点带面,整体推进,开发足够的销售市场。