推廣應(yīng)用減城與永工毀(物質(zhì))型煤技木及成型機(jī)張萬(wàn)里,王述洋,王曉東,徐鑫(東北林業(yè)大學(xué),黑龍江哈爾濱150040)摘要:生物質(zhì)型煤是由原煤、生物質(zhì)和固硫劑混合壓制而成的一種新型型煤,其具有綜合利用能源和減少環(huán)境污染的雙重功能。本文介紹了生物質(zhì)型煤技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀,分析了生物質(zhì)型煤技術(shù)的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題,論述了我國(guó)發(fā)展生物質(zhì)型煤技術(shù)的重要性,同時(shí)介紹了兩款生物質(zhì)型煤高壓成型機(jī)的特點(diǎn)及參數(shù),并展望了生物質(zhì)型煤技術(shù)的發(fā)展前景及方向。關(guān)鍵詞:生物質(zhì)型煤;型煤技術(shù);固硫;成型機(jī)圖分類(lèi)號(hào):S216文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1001-4462(2007)0400000Research On Bio-briquette Technology And Forming MachineZHANG Wan-li, WANG Shu-yang, WANG Xiao-dong, XU XinNortheast Forestry University, Heilongjiang Harbin 150040, China)Abstract: Bio-briquette is a new kind of coal briquettes made up of coal, biomass and sulfur retention agent, whichembodies both functions of synthetic utilization of energy and reduction of air pollution. In this paper, the currentdevelopment of bio-briquette technology in and abroad was introduced and the production rafts, compressive strengtburning performance, combustion mechanism and sulfur retention characteristics of bio-briquette were analyzed. What'smore, the necessity for development of bio-briquette technology and some problems of industrialization in China wereintroduced.At the end of this paper, the prospect and orientation of bio-briquette technology were discussed chine wereexpatiated. At the same time, the characteristic and parameter of two kinds of high pressure forming madKey words bio-briquette; briquette technology; sulfur retention; forming machin1生物質(zhì)型煤發(fā)展概況含生物質(zhì)10%-30%。日木在面臨石油危機(jī)的境況下開(kāi)發(fā)了生物質(zhì)型煤,中日合作在成都市進(jìn)行了生物質(zhì)型煤生產(chǎn)試驗(yàn)其是由粉碎后的農(nóng)作物秸稈、原煤與固硫劑混合后經(jīng)高并深入研究了生物質(zhì)型煤的生產(chǎn)工藝流程及其固硫技?jí)撼尚蜋C(jī)壓制而成,其中生物質(zhì)占15%-30%,固硫率可術(shù),試驗(yàn)生產(chǎn)的生物質(zhì)活性型煤是在煤粉中添加有機(jī)達(dá)80%,燃燒效率高達(dá)9%。日本于1985年即在北海道活性物(20%-30%)和脫硫劑(CaS=1-2)等,將其混合建成了一座年產(chǎn)600生物質(zhì)型煤的工廠,并試驗(yàn)生產(chǎn)后經(jīng)由日本慶應(yīng)大學(xué)提供的K-123A軸壓縮式成型機(jī)了生物質(zhì)型煤的小型燃燒裝置和專(zhuān)用燃燒設(shè)備。在170kg壓力下高壓壓制成具有易燃、脫硫效果顯著、山東臨沂生物質(zhì)型煤示范廠1995年建成是目前未燃損牛小特占的刑愷。生物質(zhì)型煤在成型之前國(guó)內(nèi)唯一一家具備工業(yè)規(guī)模的生物質(zhì)型煤生產(chǎn)廠,年定中國(guó)煤化工的水分(小于5%),產(chǎn)量1萬(wàn)t,生產(chǎn)的型煤呈枕頭形(40mmx40mmx25mm),以CNMHG收稿日期:200701-19中國(guó)礦業(yè)大學(xué)的張明旭等人在實(shí)驗(yàn)室中以熱重2007年第4期第35卷航業(yè)與水一設(shè)一「推廣應(yīng)用(TG)、差熱(DTA)和傅立葉變換紅外光譜(FTIR)聯(lián)合技術(shù)對(duì)型煤進(jìn)行了定性及定量研究。研究發(fā)現(xiàn)通過(guò)合22抗壓強(qiáng)度理配比,利用高硫煤的熱值、石灰(石)的固硫特性、生抗壓強(qiáng)度是生物質(zhì)型煤各項(xiàng)機(jī)械性能指標(biāo)中最直物質(zhì)燃料的助燃和催化效果,制成的混合燃料不論從觀最有代表性的指標(biāo)。一般而言,隨著原煤可磨性系熱值上還是環(huán)保上都是流化床的適宜燃料。哈爾濱理數(shù)(HG1)的不斷增大型煤的抗壓強(qiáng)度也逐步升高。含工大學(xué)的劉偉軍等人對(duì)生物質(zhì)型煤點(diǎn)火性能、燃燒機(jī)20%左右生物質(zhì)的型煤和普通型煤的煤料粒徑與抗壓理、燃燒速度、燃燒污染特性和固硫規(guī)律等進(jìn)行了理論強(qiáng)度具有不同的關(guān)系,當(dāng)煤料粒徑大于03mm時(shí),生物分析和試驗(yàn)研究,這是國(guó)內(nèi)有關(guān)生物質(zhì)型煤方面所進(jìn)質(zhì)型煤的抗壓強(qiáng)度會(huì)逐漸降低,見(jiàn)圖2。所以,國(guó)內(nèi)外對(duì)行的最全面的理論分析和試驗(yàn)研究。浙江大學(xué)熱能工煤料成型粒徑一般均要求在3mm以下。程研究所對(duì)生物質(zhì)成型技術(shù)和燃燒固硫技術(shù)也開(kāi)展了相關(guān)的研究工作。2生物質(zhì)型煤的技術(shù)特點(diǎn)生物質(zhì)型煤生物質(zhì)型煤(Bio- briquette)是指破碎成一定粒度和干燥到一定程度的煤及可燃生物質(zhì)按一定比例混普通型煤合,加入少量固硫劑,利用生物質(zhì)中的木質(zhì)素、纖維素、半纖維素等與煤粘結(jié)性的差異經(jīng)壓制而成。生物質(zhì)型煤是型煤中的一種新產(chǎn)品,它除具有一般型煤的0.1020.3040.506優(yōu)點(diǎn)外,還具有熱效率高、灰分少、固硫率高、生物質(zhì)平均粒徑(來(lái)源廣泛、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn),既能節(jié)省能源,又能明圖2型煤抗壓強(qiáng)度與煤料粒徑的關(guān)系顯減少對(duì)大氣的污染,具有綜合的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境及社會(huì)效益。2.3點(diǎn)火性能2.1生產(chǎn)工藝流程生物質(zhì)型煤一般由高揮發(fā)分的生物質(zhì)和低揮發(fā)分生物質(zhì)型煤制備工藝主要由烘干、粉碎、混合、高煤或高灰分低發(fā)熱量的劣質(zhì)煤組成。混合后的型煤比壓成型等單元組成,生物質(zhì)型煤生產(chǎn)工藝流程見(jiàn)圖1。原煤可燃基揮發(fā)分有所提高,更主要的是在點(diǎn)火過(guò)程其生產(chǎn)過(guò)程如下①將原煤和準(zhǔn)備摻入的生物質(zhì)分別進(jìn)中易燃的生物質(zhì)率先點(diǎn)火放熱,使型煤在短時(shí)間內(nèi)升行烘干將干燥后的煤進(jìn)行破碎生物質(zhì)也需碾碎磨溫迅速達(dá)到著火點(diǎn),使不易點(diǎn)火的原煤也隨之很快著成微細(xì)粉末;②將兩者進(jìn)行充分混合,此時(shí)可根據(jù)原煤火,而且隨著生物質(zhì)的迅速燃燒在型煤中生物質(zhì)燃料和生物質(zhì)的特性,視情況加入某些適量粘結(jié)劑和脫硫占有的體積迅速收縮,型煤中空出了許多孔道及空隙,劑;③將上述混合物一同送入成型機(jī),在高壓下制成生為氧氣的滲透擴(kuò)散創(chuàng)造了條件,所以點(diǎn)火能深人球面物質(zhì)型煤產(chǎn)品。表層下一定深度,形成穩(wěn)定的點(diǎn)火燃燒。在高壓成型的生物質(zhì)型煤中,其組織結(jié)構(gòu)決定了揮發(fā)分的析出及向[]圈氯劑固劑物質(zhì)型煤內(nèi)部傳遞熱量比較緩慢,所以形成揮發(fā)分點(diǎn)火逐粉碎步進(jìn)行,且點(diǎn)火所需的氧氣比原煤層狀燃燒點(diǎn)火時(shí)要少。從總體趨勢(shì)分析,生物質(zhì)型煤的點(diǎn)火溫度更趨向于生物質(zhì)點(diǎn)火特性水量檢測(cè)24燃燒特性混合壓縮成型具中生物質(zhì)料機(jī)械混合后在高中國(guó)煤化工篩選烘干成品壓下燃料的特性。生物質(zhì)燃CNMHG煤的著火點(diǎn)(600圖1生物質(zhì)型煤生產(chǎn)工藝圖700℃)低得多,所以生物質(zhì)型煤中的生物質(zhì)燃料在第3卷49推廣應(yīng)用叫汕郵與永工設(shè)200~300℃c的溫度下即著火燃燒,它的燃燒又迅速將煤它的主要性能參數(shù)為:主機(jī)驅(qū)動(dòng)功率45kW;型輪尺寸點(diǎn)燃,這樣可以大量節(jié)省工業(yè)鍋爐點(diǎn)火時(shí)使用的價(jià)格φ60mx450mm;型輪轉(zhuǎn)速l6rmin;成型線(xiàn)壓力285~較高的劈柴及油等引燃材料。生物質(zhì)型煤在燃燒的過(guò)3.17cm2;正常工作最大總壓力140;產(chǎn)量15uh;整機(jī)程中呈多孔球燃燒供氧充分,不會(huì)產(chǎn)生煤熱解過(guò)程中質(zhì)量12因?yàn)榫植抗┭醪怀浞职l(fā)生熱解析碳冒煙現(xiàn)象。實(shí)踐證鄭州中州型煤機(jī)械廠研制的zZXM-30型煤成型明,用煙煤壓制的生物質(zhì)型煤在其燃燒時(shí)生成的煤煙機(jī)采用四輥二次加壓、液壓和恒壓兩用等先進(jìn)技術(shù),用肉眼幾乎看不到煤煙的生成量只是原煙煤的Ⅵ/15。提高了型煤成型效率降低了成本,價(jià)格在30萬(wàn)元左旦發(fā)生煤熱解析碳,生成的煙粒很難再燃掉,導(dǎo)致煙右。其主要性能參數(shù)為:主機(jī)功率5590kW(根據(jù)物料囪冒黑煙,污染環(huán)境。生物質(zhì)型煤在燃燒過(guò)程中形成多定);軋輥尺寸800mx500mm;電機(jī)Y280M-6極;速孔形煤球,此時(shí)供氧充分,傳熱傳質(zhì)強(qiáng)烈燃燒充分灰比4857;額定壓力16MPa;最大總壓力150;產(chǎn)量28渣中殘?zhí)己康?且多孔形的燃燒球體使殘余灰渣難30/h;外形尺寸2180mmx1902mmx2750mm;整機(jī)質(zhì)量于粘結(jié)成塊。25固硫特性4結(jié)束語(yǔ)般型煤(氧化鈣作脫硫劑)固硫率為40%左右我國(guó)生物質(zhì)燃料資源豐富,倡導(dǎo)和開(kāi)發(fā)生物質(zhì)型而生物質(zhì)型煤的固硫率可以達(dá)到70%左右。生物質(zhì)型煤對(duì)我國(guó)型煤的發(fā)展將起到積極的推動(dòng)作用。目前國(guó)煤在成型過(guò)程中,不僅加脫硫劑氧化鈣,而且加有機(jī)內(nèi)眾多高等院校、科研院所的深人研究,試驗(yàn)和生產(chǎn)廠活性物質(zhì)(如秸稈,鋸木屑等),生物質(zhì)型煤在燃燒過(guò)家的運(yùn)行實(shí)踐均為生物質(zhì)型煤規(guī)模產(chǎn)業(yè)的形成奠定了程中,隨著溫度的升高由于這些有機(jī)生物質(zhì)比煤先基礎(chǔ)高壓型煤成型機(jī)及相關(guān)設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化企業(yè)和公燃燒完,炭化后留下空隙起到膨化疏松作用,使固硫眾環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)與提高必將有利地促進(jìn)生物質(zhì)型煤劑CaO顆粒內(nèi)部不易發(fā)生燒結(jié),甚至使孔隙率反而增的推廣應(yīng)用。生物質(zhì)工業(yè)型煤具有優(yōu)異的燃燒性能,成加,增大SO2和O2向CaO顆粒內(nèi)的擴(kuò)散作用,提高了型時(shí)可少用或不用粘結(jié)劑,可充分利用低熱值煤作原鈣的利用率,因此,生物質(zhì)型煤比一般型煤固硫率髙。料,型煤強(qiáng)度高,便于運(yùn)輸;生物質(zhì)燃料來(lái)源廣泛,生物同時(shí)生物質(zhì)對(duì)生物質(zhì)型煤在燃燒過(guò)程中起到的膨化質(zhì)型煤成本低適宜在我國(guó)普遍推廣。鑒于國(guó)內(nèi)型煤技疏松作用增加了生物質(zhì)型煤燃燒的空氣流通量,使得術(shù)研究的現(xiàn)有基礎(chǔ),開(kāi)發(fā)生物質(zhì)型煤技術(shù),意義重大,生物質(zhì)型煤的熱效率不僅高于一般型煤,而且大大高切實(shí)可行。于散煤。參考文獻(xiàn):在芙蓉煤中加入生物質(zhì)、脫硫劑氧化鈣制成生物[1陳貴烽曲思建龐雁原生物質(zhì)工業(yè)型煤的技術(shù)特點(diǎn)及問(wèn)題探質(zhì)活性型煤,其固硫率可達(dá)60%左右,另外在生物質(zhì)活討[煤炭加工與綜合利用,1904,(2):13-17性型煤中加脫硫添加劑脫硫劑生石灰加入CS=2),固[2]王方,韓覺(jué)民生物質(zhì)工業(yè)型煤的性能及成型機(jī)[煤媒炭加工與綜合利用,1996,(4):26-28硫率則達(dá)到9%,幾乎完全把煤中的硫固定在爐渣中?！?]毛玉如等生物質(zhì)型媒技術(shù)門(mén)】媒炭轉(zhuǎn)化,0,241):25[4]劉龍保,吳宏志,周衛(wèi)平高壓對(duì)輥工業(yè)型煤成型機(jī)的設(shè)計(jì)研究3成型機(jī)[J煤礦機(jī)械,19903):3-5.目前由國(guó)內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)可知,高壓成型機(jī)是壓制生[5]羅仁學(xué)工業(yè)型煤的現(xiàn)狀及生物固硫型煤的前景[打重慶環(huán)境科物質(zhì)型煤的關(guān)鍵設(shè)備。學(xué),1996,18(6):38-40北京市豐臺(tái)煤炭公司所屬機(jī)械廠與中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(6】何建楊治敏,王惠群等固硫生物型媒】城市環(huán)境與城市合作研制的專(zhuān)利產(chǎn)品GXM600-45工業(yè)型煤成型機(jī)就生態(tài),200,13(1):28-30.是這種高壓成型機(jī)中的一種。該機(jī)吸收了國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)【8]劉偉軍,于艷秋胡仁德生物質(zhì)型煤點(diǎn)火性能的理論分析和試驗(yàn)[J]哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報(bào),1998,3(4):1品的優(yōu)點(diǎn),采用液壓控制強(qiáng)制給料、對(duì)輥成型、多級(jí)保[9]劉偉軍,王佐民,于曉東,等生物質(zhì)型煤燃燒機(jī)理分析和燃燒速護(hù)等先進(jìn)技術(shù)縮小了整機(jī)體積大幅度降低了成本。該機(jī)僅為國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品價(jià)格的10%性?xún)r(jià)比優(yōu),利于推[10TH中國(guó)煤化工型煤工業(yè)成型新方法及影廣應(yīng)用。GXM60045工業(yè)型煤高壓成型機(jī)按其工作原CNMHG理大致分為傳動(dòng)液壓、給料成型框架等五個(gè)部分。007年第4期第35卷