第三章 配煤原理

滚筒筛一般有圆柱形、圆锥形等几种，由架体、筛篦、 进料斗、出料斗、中心轴、驱动装置等形成。滚筒筛在转 动时，筛内原煤受磨擦力作用，随滚筒壁升到一定的高度， 再受重力作用下滑，小颗粒和大块煤分开，小颗粒煤成为 筛下物，大块煤成为筛上物进入破碎机或单独存放。滚动 筛的滚动实嘉陵江上起到一定的搅拌作用，因此在简易的 中小型配煤线上，筛分和混配就合成一个工序。另外，由 于滚筒筛的结构特点，如转速过快，筛分效率就会降低， 过慢则筛网有效利用面积缩小，使筛分能力降低，所以滚 筒筛适用于中、小型配煤生产线。在大型的动力配煤生产 线上，宜选用振动筛，以加大筛分能力。
min Z C j X j
j 1
• 追求优质煤配比最小
min Z X j
• 追求低质煤配比最大
max Z X j
• 3、建立数学模型
4、优化配方求解
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动力配煤的质量标准与工艺流程
动力配煤的主要设备
• 一、输送设备 输送设备是动力配煤生产线中联接各个生产环
节，使生产线能有效运转的重要设备。在动力配 煤生产中使用最广泛的运输设备是胶带输送机， 它可完成煤炭的水平输送和堆高输送。胶带输送 机的优点是具有较高的输送能力、输送距离长、 动力消耗低、结构简单、维修方便、工作平衡可 靠等优点。
第三章 配煤原理
本章主要内容
• 配煤意义 • 配煤原理 • 动力配煤的质量标准与工艺流程 • 中国动力配煤技术的发展现状
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洁净煤技术
煤炭加工
煤炭转化
先进发电技术
烟气净化技术等
加整
煤型水
煤
煤 高常压体
效压流煤
炭
炭 炭 超循化气
煤
临环床化
洗
气 液 界流联联
发化合合
选煤浆
化
化 电床循循
环环
烟 气 除 尘 技 术
• 电子胶带秤
中国动力配煤技术的发展现状
• 中国动力配煤技术发展始于20世纪70年代末期。
• 天津市煤建总公司现已建成9条动力配煤生产线，形成年 产配煤27万吨生产能力， 已累计向工业企业供应配煤 3000万吨，取得了较好的经济效益。通过逐步完善配送 设施， 按照用户要求，制定几种配煤质量，保质保量定 时送货上门.获得了生产企业的好评。
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配煤原理
以动力配煤为例，动力配煤的优化设计 原则是在一定约束条件下追求目标函数的 极 值。具体分为四个步骤:
提出约束条件 确定目标函数 建立数学模型 解出最优配方
1、约束条件
n
Tij X j
j 1
n
Tij X j Ai
j 1
n
Tij X j Bi
j 1
2、确定目标函数
• 追求成本最低
n
烟 气 脱 硫 脱 硝 技 术
其 它 污 染 控 制 新 技 术
配煤技术
• 定义：就是根据用户对煤质的要求，将若干 单种煤按照一定的比例掺混得到的配合煤。
• 新“煤种” ：配合过程中存在着线性可加成 性，通过优化配比，使各原料煤的各成分和 性质问实现取长补短，互为补充，充分发挥 各种原料煤的优点和长处，综合性能优于其 中任何一种原料煤。
先配煤后粉碎工艺：
原料煤→卸煤机械→贮煤场→配煤槽→ 配煤设备→粉碎设备→贮煤塔
主要设备：翻车机、皮带运输机、电碎 振动給料器、双齿轮破碎机和反击式粉碎机
热电系统
纯凝发电
蒸汽
煤 锅炉
汽轮机
水 凝汽器
水泵
凝结水
发电机 凉水塔
动力配煤 • 定义：是将不同类别、不同品质的煤经过筛选、
破碎和按比例配合的过程。
• 济南市为实施"蓝天工程"，除了规定城市用煤灰分不能大 于20%，硫分不能大于 0.8%以外，还规定10t/h以下燃煤 锅炉以及各种窑炉必须燃用配煤，要求配煤必须添加 固 硫剂。并对配煤的质量标准和种类提出了要求。目前已建 立各种配煤厂7个，生产的配 煤基本可满足市场需要。
中国配煤行业经过多年发展，在燃料均质化方 面取得了很大成绩，但从总体上说，规 模太小， 在技术与装备方面还存在一些问题，主要表现在 以下几个方面。 • ①中国配煤总体技术水平较低，很多配煤厂尚处 于经验配煤阶段，没有系统的配煤理论指导;生产 规模小，产品品种单一，难以取得规模效益。 • ②除电厂外，目前采用配煤的市场还没有形成， 国内配煤的生产量仅为生产能力的 60%左右。 • ③没有建立统一的配煤质量标准。研究制定全国 统一的动力配煤质量标准并使之系列化十 分重要。 • ④配煤工艺及混配设备落后，没有专用的混配设 备;质量监测技术落后，多数配煤 场没有在线检测， 难以实现自动控制。
• 难度：世界各国的优质炼焦煤，其储量有限，并 且区域分布也不平衡，化学成分也有优劣，单用 焦煤炼焦远远不能满足工业发展的需要。其它炼 焦煤杂质含量高，不能满足高炉冶炼的要求。
• 解决：为了节约优质的炼焦煤，必须把部分黏性 好的优质炼焦煤与其他中等的或弱的黏性煤配合 一起炼焦，以扩大不同牌号的烟煤的利用。
• 双向滚轮取料机
• 斗轮式取料机
• 三、筛分设备
根据层燃式工业锅炉的燃烧工况，要求动力配煤的粒 度分面有一定的均匀性，所以煤炭的筛分是动力配煤生产 工艺流程中不可缺少的一个重要环节。通过筛分设备，优 质煤可以筛出优质块煤，弥补优质块煤资源短缺的问题， 并为煤场增加一定的经济效益，低质煤可以把大块筛出来， 破碎后再送入贮煤斗。在动力配煤生产线上比较常用的筛 分设备有滚筒筛和振动筛。
典型煤焦化工工艺
氨水
硫酸
选煤
配煤
炼焦
熄焦
中和
分离
焦炭
硫铵
煤焦化工工艺流程示意图
焦炉气 二苯 焦油
配煤质量指标
一般要求，配煤的灰分≦9.25%，硫分<11.2%，挥发份V控制在24-30%，胶质层要求 >14mm，水分7-10%。
炼焦行业
• 要求：焦炭要求灰分低、含硫少、强度大、各向 异性程度高。
• 目的：动力配煤可以改变动力煤的化学组成、物 理特性和燃烧特性，使之实现煤质互补、优化产 品结构、适应用户燃煤设备对煤质的要求，达到 提高燃煤效率和减少污染物排放的目的。
• 前景：动力配煤技术已作为一种比较适合中国国 情的洁净煤技术列入了煤炭工业洁净煤技术发展 规划，这项技术在中国将会有广阔的发展前景。
意义 • 对大气环境、水质的要求.调节燃煤的硫 分、含氮量及
氯素、的肺排、放氟，等最有大害限元度素地含满量足，环减境少保S护O要2、求N，O达x及到有合害理元利 用煤炭资源的目的。 • 中国地域广大，资源丰富，各地区煤质情况各不相同， 灰、硫分含量亦有差别，因此结合各地区的特点，采用 不同煤种配合进行炼焦，不但扩大了煤炭资源的有效利 用，并且可以降低焦炭中的灰分、硫分含量，以满足各 行业对焦炭质量和数量的要求。 • 动力配煤技术对煤质的波动具有很好的调节与缓冲作用， 能够为用户提供质量稳定、均匀、符合燃烧和环境保护 要求的煤炭。
煤炭现状：
配煤意义
• 受到资源分布、运输条件以及地区间平衡等因素 的制约。煤的配合加工与利用越来越受到人们重 视。
• 中国煤炭利用效率低，其中最重要的原因之一是 绝大多数煤炭用户未能使用质量和用途均十分合 理的煤炭。
• 由于每一种煤炭有其独特的性质，而每一种用煤 设备对煤质又有其特殊的要求，因而大大增加了 单种煤炭合理供应和使用的难度。
• 二、取料设备
原料煤从铁路、码头卸车或卸船后，通过胶
带输送机在煤场堆高成煤垛，取料时煤垛取煤， 供应配煤生产。根据动力配煤生产规模的大小， 为了提高经济效益，提高设备的利用率，一般分 为通用型设备和专用型设备2 种。通用型设备有 装卸机、挖掘机、推土机、抓斗式取料机等。它 除了在生产线中完成取料之外，有时还可以用来 推垛或装画等 ，通用性较强，一般用于年生产能 力10万吨以下的动力配煤生产线。专用型设备有 地龙式刮板机，滚轮取料机和斗轮式取料机等。 专用型设备能将煤垛上的煤连续供给胶带输送机， 是煤快速运出的高效率专用机械，一般都与固定 的胶带输送机衔接。
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国外配煤技术发展
• 国外配煤技术虽已开发应用，但在理论研究方面也有待深 入。
• 国外一些电厂进行动力配煤的主要原因和目的是采用低硫 煤与高硫煤混合燃烧以降低的排放，降低锅炉的结渣、沾 污和积灰，充分利用高热值煤，保证灰含量和发热量等。
• 美国、德国、日本、英国、西班牙、荷兰和加拿大等是从 事动力配煤研究较早的国家。其研究内容涉及到混合系统 和混合方法的研究、配煤着火性能的研究、配煤对结渣性 能影响的研究、采用混烧方法以降低NO 及SO2 排放的研 究等等。
燃煤质量与锅炉
• 决定锅炉热效率的因素主要有: 炉型是否先进 煤质与炉型是否相符 操作是否得当。
• 中国工业锅炉 热效率普遍较低，这不仅浪费了大量的煤炭，
而且也造成了严重的环境污染。
粉煤灰、煤渣回收工艺
烟气
电收尘
煤粉 锅炉 （４台）
干灰
烟气
电收尘
烟囱
循环 流化 锅炉 （３台）
干灰
wenku.baidu.com
烟囱
炉底湿渣
炉底干渣
• 在国外，动力用煤大部分为优质煤.在配煤技术方面，国 外配煤一般采用仓混式、库混式，带混式或采用炉内直接 混合等形式，并且己经发展到依靠配煤理论、运用计算机 指导堆场和电厂的动力配煤。