清洁、高效的烟煤上点火蜂窝煤制造技术

本发明专利技术提供一种清洁、高效燃烧的民用烟煤上点火蜂窝煤。这种型煤可用烟煤作主要原料，因加入点火剂、引火剂、清洁添加剂等，并采用合理的工艺、配比和成型压力，可以实现清洁、高效的燃烧，降低黑烟、烟尘、ＳＯ↓［２］、致癌物Ｂ（ａ）Ｐ和ＮＯ↓［ｘ］的污染，达到显著减轻大气污染和节约煤炭的目的。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及清洁、高效燃烧的民用燃料-烟煤上点火蜂窝煤。在我国能源构成中，煤炭构成占能源总耗量的76%。统计资料表明，我国煤炭的84%被直接燃用，每年排入大气的污染物中，有87%的SO2、有79%的烟尘及67%的NOx均来源于直接燃烧煤炭。煤烟污染已使我国大气环境日益恶化。所以一般都将煤炭看成是“肮脏、低效”的能源。因此，近二十年来，煤炭转化技术或称清洁煤技术得到广泛研究。蜂窝煤(含上点火蜂窝煤)是一种主要的民用燃料，国内外均在发展，但在消烟清洁燃烧和提高燃烧效率等方面，尚无明显效果。国内外民用蜂窝煤及煤球都是用无烟煤或半焦做原料，才避免黑烟污染。据检索，近年的新进展(我国90105041.5专利)也只能用部分劣质烟煤或煤泥还要配入矸石去压制蜂窝煤，不能全部使用高挥发分烟煤，特别是粘结性烟煤作主要原料。日本JP58-185689专利的点火剂价格昂贵，每块合人民币1元左右，且只能以无烟煤作煤本体。而且，已有的专利和技术，都不能有效地全面减少煤烟中五种主要污染物的排放量。本专利技术的目的，是提供一种能用占我国地质贮量92%的烟煤、褐煤做原料的，能用火柴或报纸点燃的，能够清洁、高效燃烧的烟煤上点火蜂窝煤，以适应国内外对环境保护的紧迫要求。其主要内容如下这种上点火蜂窝煤的组成包括有点火剂、引火剂、粘结剂及煤本体。所用点火剂是二氧化锰、氯酸盐、硝酸盐等氧化剂;煤炭、炭素等可燃物;加上少量稳定防潮剂(石蜡、松香、硬酯酸钙等)和粘结剂组成。所用引火剂是煤炭、炭材、植物或做工业原料用的植物残渣等可燃物;少量硝酸盐或蜡下油等助燃剂;和公知的粘结剂等组成。点火剂可单独压成点火饼，嵌入煤本体顶部由引火剂压制的引火层中。点火剂也可与引火剂与煤本体一起(三合一)成型。所用清洁添加剂为电石渣、铝厂赤泥(渣)、钙类氧化物、氢氧化物或碳酸盐等，也可以配入铝厂、纸厂、皮革厂、纺织厂的碱性废水。煤本体可以全部由烟煤或褐煤构成;也可以采用无烟煤;或几种牌号煤炭配煤。根据来源易得、廉价的原则选用。这种上点火蜂窝煤的点火剂在每块蜂窝煤用量为6～20g，引入剂用量为对100～160mm的蜂窝煤每块相应用80～200g清洁添加剂的用量添加剂的克分子数/蜂窝煤中硫的克分子数＝1.3～1.8;煤本体重量为每块约500～2000g。烟煤中的挥发份，在燃烧到某一温度区间就分解集中析出，因此来不及燃烧净而形成黑烟、黄烟。煤炭燃烧后的煤灰，和未燃尽的细粒煤，被从燃烧层流过的空气带到烟道，从而产生烟尘污染。煤炭是不规则的碳环稠环混合物，带含氢侧链。层状燃烧时，一般只有70～80%的燃烧效率，故而都残留有多环芳香烃，造成煤烟中含强致癌物(以B(a)P为代表)的污染。煤中都含硫和氮，燃烧时又造成煤烟中二氧化硫和氮氧化物(SO2、NOx)的污染。本专利技术依靠控制成型物料的粒度及其级配，控制成型压力并加入电石渣、钙类物质清洁添加剂，使蜂窝煤燃烧时疏松，以提高型煤孔隙率，从而提高型煤的反应活性，控制加热速度及挥发份析出速度。本专利技术选用的成型物料粒度为0～6mm，其中0～3mm为80～89%，成型压力为250～850N/cm2，蜂窝煤的孔隙率为14～25%。粘结性较强的肥煤作成型原料时，胶质层的析出膨胀会导致型煤胀裂。如加大型煤孔隙率，达到孔隙能完全容纳胶质物的总量，可解决任一种烟煤均可成型的问题。与已有技术对比，本专利技术取得下列效果1 由于本专利技术控制了挥发份的析出速度，加上提高反应活性0.3～4倍，导致燃烧火焰温度增高，使烟煤挥发分充份燃烧而消除黑烟和黄烟。煤烟黑度从原煤的＞2林格曼级降低到上点火蜂窝煤的0.5级以下。2 由于本专利技术蜂窝煤的反应活性好，增大了孔隙率，加上清洁添加剂的吸附作用，充分吸收住烟煤分解的胶质层和焦油重组份，而不迅速挥发跑掉，使烟煤能高效率、充份燃烧，使煤烟残留的强致癌物(B(a)P等)的排放量比烧原煤减少约62%。3 由于本专利技术的蜂窝煤加热速度得到控制，蜂窝煤燃烧过程的内、外温差较大，而孔隙率大，又加快了氧气向蜂窝煤内部扩散，形成蜂窝煤内部有一层低温燃烧层，从而可以减少氧化物40%的排放量。4 本专利技术加入的清洁添加剂，都是带金属阳离子的碱性物在燃烧中它们先催化SO2氧化为SO3，然后与之反应生成无害的石膏(CaSO4)固定在炉渣中，从而减少SO2排放量约60%。5 由于本专利技术清洁添加剂为碱性，使煤质熔点稍有降低，而在表面高温燃烧层中，轻度熔融，配以适当的成型压力，使烟尘原始排放量减少70～80%。本专利技术的实施例如下用挥发份41%，灰份25%，发热量20.1MJ/kg，硫份2.3%的烟煤为原料，按本专利技术加工上点火蜂窝煤配比如下点火剂:二氧化锰 24%, 硝酸钾 6%过氯酸钾 5%, 蜡下油 1.5%烟煤 43% 炭素 19%粘结剂 1.5%引火剂:硝酸钠(或销酸钾) 5% 炭素 30%烟煤 60% 粘结剂 2%清洁添加剂 3%本体煤:烟煤 93% 清洁添加剂 5.5%粘结剂 1.5%炊事燃烧试验结果如下点火难易 18分钟上火时间 31分钟火力强度 32克/分燃烧效率 90.5%烟气黑度 0.25林格曼级烟气含尘量 56mg/Nm3(减少76%)SO2浓度 28.8mg当量/Nm3B(a)P 比燃烧原煤时减少71%NOx比燃烧原煤时减少42%权利要求1.一种由点火剂、引火剂、粘结剂及煤本体所组成的上点火蜂窝煤，其特征在于(1)所用点火剂是由二氧化锰、氯酸盐、硝酸盐氧化剂；煤炭、炭素可燃物；加上少量稳定防潮剂(石蜡、松香、硬酯酸钙)和粘结剂组成；(2)所用引火剂是由煤炭、炭材、植物或做工业原料用的植物残渣可燃物，少量硝酸盐或蜡下油助燃剂和粘结剂组成；(3)所用清洁添加剂为电石渣、铝厂赤泥(渣)、钙类氧化物(氢氧化物或碳酸盐)，也可以配入铝厂、纸厂、皮革厂、纺织厂的碱性废水；(4)煤本体可以全部由烟煤或褐煤构成。2.一种如权利要求1所述的烟煤上点火蜂窝煤，其特征是点火剂在每块蜂窝煤用量为6～20g;引火剂用量为对直径100～160mm的蜂窝煤每块相应用80～200g;清洁添加剂的用量为添加剂的克分子数/蜂窝煤中硫的克分子数＝1.3～1.8;煤本体重量为每块约500～2000g。3.一种如权利要求1所述的上点火蜂窝煤，其特征是煤本体的烟煤粒度为0～6mm，其中0～3mm粒级为80～89%，成型压力为250～850N(牛)/cm2，成型产品-上点火蜂窝煤的孔隙率为14～25%。全文摘要本专利技术提供一种清洁、高效燃烧的民用烟煤上点火蜂窝煤。这种型煤可用烟煤作主要原料，因加入点火剂、引火剂、清洁添加剂等，并采用合理的工艺、配比和成型压力，可以实现清洁、高效的燃烧，降低黑烟、烟尘、SO文档编号C10L5/04GK1083518SQ92109798公开日1994年3月9日 申请日期1992年8月29日 优先权日1992年8月29日专利技术者王佩兰, 黄钟成 申请人:王佩兰, 黄钟成 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由点火剂、引火剂、粘结剂及煤本体所组成的上点火蜂窝煤，其特征在于：（１）所用点火剂是由二氧化锰、氯酸盐、硝酸盐氧化剂；煤炭、炭素可燃物；加上少量稳定防潮剂（石蜡、松香、硬酯酸钙）和粘结剂组成；（２）所用引火剂是由煤炭、炭材、植物或做工业原料用的植物残渣可燃物，少量硝酸盐或蜡下油助燃剂和粘结剂组成；（３）所用清洁添加剂为电石渣、铝厂赤泥（渣）、钙类氧化物（氢氧化物或碳酸盐），也可以配入铝厂、纸厂、皮革厂、纺织厂的碱性废水；（４）煤本体可以全部由烟煤或褐煤构成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：王佩兰，黄钟成，
申请(专利权)人：北京中矿大型煤技术研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]