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(zhǔn)能公司哈爾烏素露天煤礦,內(nèi)蒙古呼和浩特010300)摘要:通過(guò)神東礦區(qū)和準(zhǔn)格爾礦區(qū)的2種煤炭的大量煤質(zhì)資料的統(tǒng)計(jì)整理對(duì)煤質(zhì)特性和煤灰特性的分析研究將2礦區(qū)的煤炭進(jìn)行合理搭配可以獲得優(yōu)質(zhì)高效環(huán)保旳動(dòng)力煤并對(duì)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(hào):TD94文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1671-9816(2006)03-0032-02低,著火點(diǎn)也越低。實(shí)驗(yàn)表明,低變質(zhì)程度的神東煤1引言著火點(diǎn)也較低僅為282°C(見表1)。神華集團(tuán)的準(zhǔn)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(diǎn)/C燃燒率/%爆燃性型聚煤盆地,是我國(guó)80年代中后期開發(fā)建設(shè)的現(xiàn)代神東煤準(zhǔn)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(yù)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(dòng)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(shí)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(duì)環(huán)境保護(hù)的要求愈來(lái)愈高的情況,現(xiàn)作為“環(huán)保煤”暢銷國(guó)內(nèi)外吹風(fēng)口進(jìn)入爐膛前燃燒達(dá)80%,而且伴隨著強(qiáng)烈的°爆燃,不僅影響鍋爐運(yùn)行的安全性,而且對(duì)鍋爐運(yùn)行但是兩地的煤都存在著很大缺陷:準(zhǔn)格爾煤發(fā)熱量的經(jīng)濟(jì)性也有影響;而準(zhǔn)格爾煤雖然著火點(diǎn)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(diǎn)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(duì)于動(dòng)力用煤影響很大,從而直接影響到市場(chǎng)銷售。根據(jù)最大經(jīng)濟(jì)效益原則煤炭的發(fā)熱量是不會(huì)3煤灰熔融性變了,也就是說(shuō)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(guò)程中煤灰隨溫度變化銷售和經(jīng)濟(jì)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(dòng)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(shí)(FT)。其中ST也稱煤灰熔點(diǎn),是評(píng)價(jià)煤灰熔融性的意義主要指標(biāo)。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(fù)雜,包括2.1著火點(diǎn)Fe、Ca、Mg、K、Na等的鋁硅酸鹽(粘土礦物)、碳酸煤的著火點(diǎn)也叫煤的燃點(diǎn)、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(diǎn)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(guó)煤化工、分解、復(fù)分解收稿日期:2006-02-19反應(yīng)形成的著CNMHG形態(tài)出現(xiàn),主作者簡(jiǎn)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(xué)(原黑龍江礦業(yè)學(xué)院)現(xiàn)在神華準(zhǔn)能等8種成分。按其對(duì)煤灰熔融性的作用,前4種為主公司哈爾烏素露天煤礦項(xiàng)目建設(shè)管理部從事選煤技術(shù)工作。要成分,對(duì)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(zhǔn)混煤6.8106042150158016101650神東煤8.631190124012701290較低,對(duì)熔融性影響較小,但當(dāng)含量較高時(shí)也會(huì)產(chǎn)生礦物成分十分復(fù)雜,且在煤燃燒過(guò)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(wú)機(jī)物成分在高溫下發(fā)屬于酸性氧化物,其熔點(diǎn)都很高,亦稱難熔氧化物,生各種化學(xué)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(diǎn)的作用;Ca、Mg、Fe、K、Na的氧同的化學(xué)變化化物屬于堿性氧化物,其熔點(diǎn)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(diǎn)作用。但當(dāng)CaO和MgO含1250°℃之間:而準(zhǔn)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(diǎn)的實(shí)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(jì)性。結(jié)渣嚴(yán)重時(shí),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(yán)重結(jié)渣,煤灰應(yīng)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(dòng)力煤和氣化用煤的重要質(zhì)量指標(biāo)。動(dòng)力煤灰熔融溫度可反應(yīng)出煤中灰分高溫狀態(tài)通過(guò)上述對(duì)2礦區(qū)的煤質(zhì)和煤灰特征的分析,下在鍋爐的動(dòng)態(tài),據(jù)此可預(yù)測(cè)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(diǎn),而且有很大的互補(bǔ)情況。因此,煤灰熔融性是指導(dǎo)鍋爐設(shè)計(jì)和運(yùn)行的重性。通過(guò)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(duì)應(yīng):軟化溫度與鍋爐配煤比例著火點(diǎn)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(duì)應(yīng):而流動(dòng)溫度則(神/準(zhǔn))C/%/CVd%/%∧MJ·kg與鍋爐中灰渣呈液態(tài)流動(dòng)或從吸熱表面滴下和燃料床柵上嚴(yán)重結(jié)渣的溫度相關(guān)聯(lián)。在4個(gè)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(dòng)力用煤。從而使煤炭銷售打開更廣泛的市通過(guò)對(duì)2礦區(qū)各主釆煤層的煤質(zhì)資料(見表2、場(chǎng),進(jìn)一步提高抵抗經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)的能力,帶來(lái)更加可觀表3)進(jìn)行的系統(tǒng)收集整理和統(tǒng)計(jì)分析,2礦區(qū)煤灰的經(jīng)濟(jì)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(duì)煤灰熔融性影響最指標(biāo),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(duì)今后SiO2和CaO的含量較高,可是它們呈互相消長(zhǎng)關(guān)系。的煤質(zhì)研究工作提出以下建議準(zhǔn)混煤對(duì)煤灰熔融性影響最大的4種主要成分中,(1)加強(qiáng)系統(tǒng)的煤灰熔融性分析研究,同時(shí)加SiO2和AlO3的含量較高;FeO3和CaO含量較低,并強(qiáng)煤灰粘度的分析研究。且它們沒有彼此消長(zhǎng)關(guān)系(2)加強(qiáng)煤礦生產(chǎn)過(guò)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(shí)掌握煤質(zhì)的變化情況種灰成分自身的熔點(diǎn)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(jìn)行煤質(zhì)EH中國(guó)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(duì)灰熔融性的影響更重要。由于煤中提供資料。