[發(fā)明專(zhuān)利]一種富含高嶺巖、砂巖的洗選矸石干法制備矸石電廠燃料的工藝

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110401987.4
• 申請(qǐng)日: 2011-12-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102489497A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 焦紅光;趙繼芬;田中良;張嶺;吳金保;王家樂(lè);王超
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 安徽理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B09B5/00
• 分類(lèi)號(hào): B09B5/00;B09B3/00
• 代理公司: 鄭州中民專(zhuān)利代理有限公司 41110
• 代理人: 郭中民;張國(guó)防

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種分選技術(shù)，具體說(shuō)是一種富含高嶺巖、砂巖的洗選矸石干法分選工藝，該工藝可以有效回收矸石中的低熱值燃料。

技術(shù)背景

我國(guó)是世界第一煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，2010年煤炭產(chǎn)量達(dá)到32.4億噸，消費(fèi)量達(dá)到34億噸。而煤炭洗選加工是煤炭生產(chǎn)和高效利用過(guò)程中不可缺少的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。“十一五”期間，原煤入洗能力和入選量快速增長(zhǎng)，2010年原煤入選能力達(dá)到17.8億噸，入選量達(dá)到16.5億噸，原煤入洗率由2005?年的31.9%提高到2010年的50.9%。而且，中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)“十二五”發(fā)展指導(dǎo)意見(jiàn)指出，到2015年，實(shí)現(xiàn)全國(guó)選煤廠入選能力達(dá)到25億噸以上，原煤入選總量超過(guò)24.5億噸，入選比例達(dá)到65%以上。煤炭洗選除了向社會(huì)提供清潔的燃料和原料外，同時(shí)還會(huì)排放出大量的洗選矸石。據(jù)中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，每入洗1億噸原煤，平均可排除1800萬(wàn)噸煤矸石。如此大量煤矸石長(zhǎng)期堆放不僅占用土地，污染環(huán)境，而且浪費(fèi)資源。因此，如何讓煤矸石成為發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的新興能源是資源綜合利用亟待解決的問(wèn)題之一。

煤矸石既是一種廢棄物，也是可供利用的二次資源。隨著科技的進(jìn)步，煤矸石的利用途徑越來(lái)越多。大量成功的經(jīng)驗(yàn)表明，發(fā)電是煤矸石綜合利用的重要途徑，也是實(shí)現(xiàn)社會(huì)、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)效益相統(tǒng)一的最有效的途徑。為了節(jié)約能源，國(guó)家一直鼓勵(lì)充分利用廢棄的煤矸石，特別是洗矸作為燃料用于發(fā)電，并制定了有利于煤矸石電站發(fā)展的政策。《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要》指出，要“發(fā)展清潔高效、大容量燃煤機(jī)組，優(yōu)先發(fā)展大中城市、工業(yè)園區(qū)熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，以及大型坑口燃煤電站和煤矸石等綜合利用電站，推進(jìn)能源多元清潔發(fā)展”。利用煤矸石發(fā)電是綜合利用煤矸石的一條重要途徑，不但可以節(jié)省優(yōu)質(zhì)煤，緩解煤礦企業(yè)電力緊張局面，而且灰渣還可以生產(chǎn)建材，消除二次污染，是一項(xiàng)綠色環(huán)保工程，其經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益都十分顯著，非常符合我國(guó)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、促進(jìn)節(jié)能減排的經(jīng)濟(jì)政策。

我國(guó)煤炭系統(tǒng)利用煤矸石發(fā)電已有20余年的歷史，近年來(lái)全國(guó)各地建設(shè)了很多以煤矸石、煤泥為燃料的煤矸石發(fā)電廠。截至2008年底，全國(guó)煤矸石綜合利用電廠312座，裝機(jī)容量超過(guò)2000萬(wàn)千瓦，發(fā)電量800多億千瓦時(shí)，共利用煤矸石近1.5億噸。2010年，我國(guó)煤矸石、煤泥綜合利用電廠裝機(jī)容量達(dá)到2500萬(wàn)kW，年利用煤矸石、煤泥約1.3億t，折合約4000萬(wàn)t標(biāo)準(zhǔn)煤。而且隨著循環(huán)流化床鍋爐制造技術(shù)的提高，煤矸石綜合利用電廠的規(guī)模正在逐漸大型化。

以?xún)?nèi)蒙古酸刺溝矸石電廠為例。該電廠位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市準(zhǔn)格爾旗境內(nèi)，于2008年8月開(kāi)工，2010年9月正式投產(chǎn)運(yùn)營(yíng)，現(xiàn)有裝機(jī)容量2×300MW。酸刺溝矸石電廠依托緊鄰的年產(chǎn)1200萬(wàn)噸的內(nèi)蒙古伊泰酸刺溝煤礦，按照煤電一體化和坑口電廠的運(yùn)行模式進(jìn)行規(guī)劃建設(shè)，以酸刺溝選煤廠篩選出的煤矸石、洗中煤和煤泥等副產(chǎn)品為原料，是典型的循環(huán)經(jīng)濟(jì)型項(xiàng)目。該項(xiàng)目采用的是兩臺(tái)30萬(wàn)千瓦等級(jí)亞臨界循環(huán)流化床(CFB)鍋爐，具有燃燒煤矸石和煤泥以及準(zhǔn)格爾低熱值煤的優(yōu)勢(shì)，就近燃用酸刺溝煤礦產(chǎn)出的煤矸石、洗中煤、煤泥，兩臺(tái)機(jī)組年可消耗煤矸石165萬(wàn)噸、洗中煤115萬(wàn)噸。為適應(yīng)蒙西電網(wǎng)電力市場(chǎng)快速增長(zhǎng)的需要，并加大“西電東送”“北電南送”容量的預(yù)期目標(biāo)和充分發(fā)揮地區(qū)資源優(yōu)勢(shì)，內(nèi)蒙古京泰發(fā)電有限責(zé)任公司擬建內(nèi)蒙古酸刺溝矸石電廠二期2×660MW機(jī)組項(xiàng)目。該項(xiàng)目為煤電聯(lián)營(yíng)、煤礦坑口電站項(xiàng)目，以酸刺溝、準(zhǔn)能哈爾烏素煤礦的煤泥、煤矸石為原料，是一個(gè)綜合利用煤炭資源、變廢為寶的項(xiàng)目，符合國(guó)家可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)業(yè)和環(huán)保政策，對(duì)提高資源利用率、保護(hù)和改善地區(qū)生態(tài)環(huán)境有著重大的現(xiàn)實(shí)意義。?　　?目前，清潔高效的火電設(shè)備主要有以下幾種：超超臨界技術(shù)、整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)技術(shù)、增壓流化床聯(lián)合循環(huán)技術(shù)等。煤矸石發(fā)電多采用循環(huán)流化床燃燒技術(shù)，其燃燒與脫硫效率高。圖1所示為魯奇型循環(huán)流化床鍋爐布置示意圖。該循環(huán)流化床燃用燃料的平均粒徑為50～500μm，入爐煤最大粒徑在6～10mm之間。

煤矸石中含有一定量的中、低熱值可燃物，因此具有一定的發(fā)熱量。把煤矸石作為發(fā)電燃料，有兩種方案可供選擇：一是在低熱值煤矸石中摻入一定比例發(fā)熱量較高的原煤、煤泥或中煤，混合后發(fā)熱量達(dá)到電廠燃料要求作為發(fā)電燃料，該方案目前正被廣泛采用；二是采用合理的選煤工藝，將煤矸石中的伴共生礦物與低熱值物料分離，伴共生礦物根據(jù)其特性進(jìn)行利用或排棄，而低熱值物料作為鍋爐燃料進(jìn)行發(fā)電。