Спосіб підготовки низькореакційного вугілля до спалювання

1. СПОСОБ ПОДГОТОВКИ НИЗКОРЕАКЦИОННОГО УГЛЯ К СЖИГАНИЮ путем его измельчения в мельнице одновременно с обработкой аполярным реагентом и смешением с водой с образованием топливной пульпы, о т л и ч а ю щ и й с я темя что, с целью повышения экономичности;, топливную пульпу разделяют по крупности и на . сжигание направляют отделенную крупную фракцию. (56) 1. Авторское свидетельство СССР № В68269, кл. F 23 К 1/00, 1979. 2. Авторское свидетельство СССР № 553398, кл. F 23 К 1/02, 1975. реагент 8 7 Слид Сгущенный продукт на склад отао&об Ф* 1151770 перед сжиганием обезмасливают преи2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю мущественно путем термообработки, щ и й с я тем, что в аполяркый конденсируют летучие фракции и напреагент добавляют ПАВ в количестве, равляют их из смешение с исходным равном 1-3% от массы реагента. аполярным реагентом. 3. Способ по п. 1, о т л и ч а ю 8. Способ по пп. 1 и 7, о т л и щ и й с 'я тем,, что аполярный реач а ю щ и й с я тем, что крупную гент берут в количестве, равном фракцию после обезмасливания перед 10-25% от массы угля. сжиганием дополнительно смешивают 4. Способ по п. 1, о т л и ч а ю с водой и пластификатором с получещ и й с я тем, что воду берут в количестве, равном 100-200% от маснием суспензии. сы угля. 9. Способ по пп. 1 и 8, о т л и • 5. Способ по п. 1, о т л и ч а ю ч а ю щ и й с я тем, что получают щ и й с я тем, что часть аполяриого суспензию со следующим соотношением реагента в количестве, равном 10-40% компонентов, мае. %: от его общей массы, отделяют и направляют на смешение с подготовлен60-65 Уголь ной топливной пульпой, которое ведут в течение f — ТО мин. Аполярный 2-5 6. Способ по п. 1, о т л и ч а ю реагент щ и й с я тем, что топливную пуль27-32 пу смешивают с аполярным реагентом Вода и электролитом при 5О-7О°С. 7. Способ по п. 1, о т л и ч а ю Пластифищ и й с я тем, что крупную фракцию катор 1-3 Изобретение относится к энергетической промышленности, точнее к средствам подготовки угля к сжиганию, и может быть использовано на тепловых электростанциях. Известен способ подготовки твердого топлива к сжиганию, включаю- * щий . ег,о дробление перед забрасыванием в топку. Исходный уголь шнеком подается в приемный бункер дробилки, Из которого ссыпается на дробильные вальцы. Измельченный вальцами уголь шнековым питателем направляется в забрасыватель £il. ристик. Эти факторы приводят к снижению реакционной способности и эффективности сжигания угля, а также увеличению потерь тепла на нагревание минеральной (негорючей) части топлива, увеличению эксплуатационных затрат на шлакоудаление и золоулавливание, увеличению выбросав в атмосферу твердой фазы с продуктами сгорания. Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ подготовки низкореакционного угля к сжиганию путем его измельчения в . Недостатком этого способа являет- 15 мельнице одновременно с обработкой аполярным реагентом и смешением с ся то, что он не обеспечивает поводой с образованием топливной вышения реакционной способности "угля пульпы t 2 ]. на стадии его подготовки к сжиганию. Однако известный способ подготовКачество исходного угля, поставляе20 ки угля к сжиганию не обеспечивает мого иа сжигание в энергетических установках, постоянно ухудшается: увели-1 повышение реакционной способности угля и эффективности его сжигания,^ чнвается его -зольность (до 45-50%), что особенно необходимо при исподь-г 'сернистость, уменьшается теплотворзовании низкосортных высокозольных ная способность, расширяется диапа2S исходных углей, а также экономии зон колебаний качественных характе мазута, расходуемого на поддержание горения угля,, Цель изобретения- повышение экономичности. Указанная цель достигается тем, что согласно способу подготовки низкореакциоиного угля к сжиганию путем его измельчения в мельцнице ' • одновременно с обработкой аполярным реагентом и смешением с водой с образованием тепловой пульпы, топливную пупьпу разделяют по крупности и на сжигание направляют отделенную крупную фракцию. Кроме того, в аполярный реагент добавляют ПАВ в количестве, равном 1-3% от массы реагента, Аполярный реагент берут в количестве, равном 10-25%, а воды 100200% от массы исходного угля, В топпивнуга П У Л Ь П У , полученную в мельнице, добавляют 10-^0% алолярного реагента от общей его массы и перемешивают ее в течение 1-10 мин. Топливную пульпу смешивают с аполярным реагентом и электролитом при 50-7О°С, Крупную фракцию перед сжиганием обезмасливают преимущественно путем термообработки, конденсируют летучие фракции и направляют их на смешение с исходным аполярным реагентом. Крупную фракцию после обезмасливания перед сжиганием дополнительно смешивают с водой и пластификатором с получением суспензий. Суспензию получают со следующим соотношением компонентов, мае. %: 51770 4 растворителем, турбулизатор к для перемешивания топливной пульпы в турбулентном режиме, сито 5 для отделения крупной фракции, маслоотдели5 тель 6 для выделения Ч И С Т И зполярного реагента из крупной фракции, аппарат 7 приготовления суспензии, эмульгатор 8, сгуститель 9 мелкой фракции, J0 П р и м е р . Подготовку угля для сжигания производят на стендовой установке, В качестве исходного принят уголь, поставляемый для сжигания на Ворошиловградскую ГРЭС Его ха~ J5 рактеристики следующие: А = 42,5%, - 2,13%, (У, = 3685 ккал/кг. После металлоотдепения и щепоотделения уголь крупностью Rg ~ 20% направляется в струйную мельницу 3, представляющую собой встречно расположенные гидроэлеваторы. В мельницу 3 в качестве рабочей среды подают эмульсию вида аполярный реагент ПАЕ-электролит-вода, нагретую до 25 60 С. Количество аполярного реагента, в качестве которого использовал„ся мазут М100 ? в эмульсии составляло 15%, а воды 150% по отношению к массе угля. Количество ПАВ составляло 2% от массы аполярного раагента. Б качестве ПАВ использовалась сульфитспиртовая барда. Вид и количество электролита устанавливают в предварительных экспериментах по усповию достижения В потенциалом угольной фазы значения "0" (иэоэлектрическая точка). Для принятого исходного угля изоэлектрическая точка достигается при подаче Уголь 60-65 в топливную пульпу кальцинированной Аполярный соды в количестве 20 г/кг угля. Это реагент 2-5 количество кальцинированной соды поВода 27-32 дают в мельницу 3 совместно с углем, Пластифиводой и аполярным реагентом. В мелькатор 1-3 нице З происходит измельчение и одновременно смачивание гидрофобной Предлагаемый способ позволяет поверхности угля аполярным реах^ентом. обеспечить повышение реакционной При этом процессу покрытия угольных способности и эффективности сжигания зерен аполярным реагентом благоприугля, а также экономию топочного 50 ятствует: протекание процесса кон-' мазута, расходуемого на поддержание такта аполярный реагент~уголь непосего горения. редственно после акта разрушения . На чертеже представлена блок-схеугольных зерен и появления "свежих" ма устройства, поясняющая предлаповерхностей, обладающих высокой гаемый способ. Устройство содержит металлоотде- 55 реакционной способностью, что упроч™ няет связь реагента с углем; присутлитель 1 ( щепоотделитель 2, ме^ьниствие электролита, что обеспечивает цу 3 для размола исходного угля и изоэлектрнческое состояние угольной [Смешения его с водой и аполярным 151770 тель 6, где подвергается термичесфлэп, при котором толщина гидратноїі кой обработке (процесс маслоотделепленки на зернах угля миішмапьваJ ння аналогичен крекинг-процессу). эмульгирование аполярного реагента, Доля мазута с крупной фракции в проувеличивающее ГІД ощадь вероятного цессе обезмасл-птиншя уменьшается с контакта фаз аполярного реагента ~ 25 до 4%, Пояучош-шй обезмаслениьш уголь и ускоряюшге процеге т>ас.текапродукт суспендируется с водой в нчл: ап.шяриого реаієнта по поверхприсутствии пластификатора "Дофец"., ности угли,' наличие ПАЕ в аполярном Количество води составляет 30%, a растворителе, что создает дополни10 пластификатора - 2% по весу пссп сустельный гпдрофобизирующпй эффект пензии. н способствует ускорению Нолучешия супекзня направляется покрытия: угольной фазы а •для сжигания с использованием форсуреагентом» нок котлоагреглта. Лри этом в еялэи Vr,rpt,i7M(' ано" fippbui р2л г е й т о м З е р с высокой абрачнішостмо угольных НУ УГЛЧ И К^'мЛП ЦС З TJCTH'UiO г п и суспензий для полысения долговечностыютея друг с другом, образуя ягрети форсунок применяется ллоскофаj-axn, Гидрофильные породные частицы кеньный способ се рлечыпенил путей тл СМП^ИЕКЛОТСЯ яиопярным реагентом, соударения под углом 60-80 двух поэтому только измельчаются в мелькруглые струй Псз завихрнтелей. Пел™ нице 3, не участруя в агреглтнрокая фракция направляется в радиальІІОТЇИП. Пульпа после мельницы ^ совный сгуститель 9 дїмметром 1,2 м. местно с аполярв'лм реагептон в копиСгущенный продукт составляет высоко•юстр^ Ю л от иагсы угля направляетзольные (ЛL ~ Я5-О отходы, а елігв ся р турбітизато;- 4, процсташіпюш.зш исполюуется в качестве воды для при собод мешалку с импеллером типа готовления эмульсии аполярного реа"иолігп.е ко пег о" - Чэстога вращения гента . икпе'шера 1000 мин" , ^ го оСеспипиВ процессе подготовки угля к СЖТІвает турбулентний ре^ли перемешиваганіїю качество топлива ("крупной фрак ния « ііргмя леремещиваішя устанавлпвас-тоя $ MILK, температура среды тюд- 30 пни) П О С Т О Я Н Н О контролируют в точке схода с дугивого сита 5 по парїметр£м: дерліизае:тся: путем кагреваиня на ЗОЛЬНОСТИ t\~ , СОрНИС'ГОСТИ оІЇщ ' оІЇщ ' Т С П " > р< 'I'H.V1 и и г . Зде-Ci) происходит встре, лотворной сносоОлос ги, Анализу на ча к сличанке образовавшихся в мельзольность подвергают также отходы яип,е 3 а'регптоп ц угольпмх. зорей в 3^ после турбулизации, выделяемые совплотные комки крутк.стыо 2-5 им.. местно с жидкой феи ой. Точка отбора Породные гіцтрофщіьпме аерла, ^шеющца этходов на анализ • посли сгущения крупность менее 0,1 мм а пе смачиваг1 в радиальном cry ел птеле 9. Ю'ісч аноллриып р і'ептом и так, как В процессе лабораторной (стендои в мегсышце 3, не участвуют D про40 ион) реализации предлагаемого споцесса лгрег.ятироиапия, оставаясь соба подготовки углч к сжиганию устав л одной сроде-, Прэдукт ггррсмощива™ новлено, что характеристики крупной нип подается на дуговое сито 3, й фракции, выделяемой па сите, нахогде происходит отделение крупной дятся в пределах Л - Ь-12%, фрлкЦ'ьт (d ? 2 м.м) „ содержащей 1,8-2,05, Q p - ' 00-6100 ккал/кг, 45 уголь и аполярпып роагсіїт от жидкой что обуславливает существенное пофази? содержащей неагрегатированную вышение реакционной способности и тонкоизиелі.чєлну.о породную фракцию. эффективности сжигания угля, подгоРазмер отверстия сита 5 выбирается тавливаемого по предлагаемому сиосол •'• 1,3-2 раза меныкс» чем размер бу. Мелкая фракция имеет зольность частиц крупной фракция (в опыте диав пределах 5О~9О£, метр отверстий 0,75 мм), что обеспечивает полное отделение крупной Для поиска оптимальных границ фракции от Ж И Д К О Й флзы и содержащей-* режимных параметров и количестветшх ся в ней мелкой фракции. Крупная соотношении К О М П О Н Р Н Т О П при их смефракция, предстапляющая собой ниэ~ шении, перемешивании в турбулентном ;; козолыюг (А'" '/%') тошпшо повырежиме и суспензировашш крупной ше.шюіі реакционной способности, нап-' фракции топлива эти параметры варьиравляется D реактор - маслоотдели*руют в пределах, указанных в табл,1. 1 1151770 8 Т а б л и ц а Параметр Общее количество аполярного реагента, % от массы угля, д Д ( Р Пределы изменения Оптимальные пределы 5, 10, 18, 25, 40 10-25 Количество воды, % от массы угля, 50, 100 150, 200, 400 100-200 Время перемешивания в турбулентном режиме у • мин £ 0,5 і 1, 5; 10 20 20; 50; 70, 90 Количество ПАВ, % к массе аполярного реагента 0,5 V 1; 2 3,5 Условия оптимальности Стабилизация зольности крупной фракции в пределах 4-7%, мелкой фракции 80-90%, теплотворной способности крупной фракции в пределах 4500-5900 ккал/кг. Агрегаты этой фракции имеют среднюю крупность в пределах 2,0-4,0 мм, плотны и не забивают сито. 1-Ю Температура перемешив аемо и смеси, 1 °С so, 50-70 1-3 Содержание компонентов в угольно-мазутио-водной суспензии, % уголь 50 І65-, 70 мазут 1,2 ,3;5 . вода 48,5,32 27-32 пластификатор 0,5 2,3 1-3 Обеспечивается текучесть суспензии, достаточная для его гидротранспорта и эффективного распыления существующими типами форсунок Качественные характеристики угля, подготовленного к сжиганию по предлагаемому способу, при изменении ре 60-65 (на холодном стенде и непосредственно в условиях котлоагрегата) 1 жимных параметров в пределах, ука заниых в табл. 1, и по известному способу приведены в табл. 2. 1151770 Т а б л и ц а 2 • Способ подготовки угля Характеристики угля (крупной фракции) после подготовки Режпмные параметры процесса подготовки А С ,% gc Зольность мелкой фракции, с к,% % ккал/кг 32 2,1 4100 50 12,0 Предлагае 2,05 4500 BO 5,0 1.8 4200 90 8,6 2n0 5900 89 %,Р = 5; Qotp = 40 Qa = 50 } 1*0,5 t = 2U°C Q6 ; t = 50*°C Qa,p = 1 8 » Q a p = 70 Q 6 = 150. ? = 5 L = 60°C O.P . Q b = 2 0 0 , T = JO t = 70 С Qa,P ^ 40; Q'OIP= 100 Qb = 400, € = 20 t = 90DC Крупная фракция не образуется Известный 42,5 2,13 3685 агрегатов крупной фракции в пределах 2,0-4,0 мм и достаточной их прочностиі стабилизации качества крупной фракции (при обеспечении первых двух условий - в пределах с А 4-7% $1 = Ь4Ь0-ЬУ00 ккал/кг); обеспечения текучести суспензии, достаточной для ее гидротранспорта и эффективного распыления в форсунках существующих типов. Найденные экспериментально оптимальные по этим условиям границы исследованных параметров указаны в табл. 1„ Предлагаемый способ обеспечивает облагораживание исходного угля в процессе его подготовки к сжиганию, максимального извлечения в крупную что обуславливает повышение реакфракцию горючей ч