[實用新型]一種高鈉煤脫鈉提質裝置

有效

• 申請號: 201320614025.1
• 申請日: 2013-09-29
• 公開（公告）號: CN203613162U
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 張守玉;劉大海;陳川;涂圣康;鄭紅俊;吳巧美;鄧文祥;唐文蛟;施大鐘;呂俊復
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: C10L9/00
• 分類號: C10L9/00
• 代理公司: 上海德昭知識產權代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉

技術領域

本實用新型具體涉及一種對高鈉原煤進行脫鈉，得到脫鈉煤的高鈉煤脫鈉提質裝置。

背景技術

高鈉煤是指煤中堿金屬化合物成分較高的一類特殊煤炭。各類堿金屬化合物中，一般以鈉基化合物居多，故稱之為“高鈉煤”。目前，我國高鈉煤主要集中于新疆準噶爾盆地東部的準東煤田，準東煤田資源預測儲量達3900億噸，目前累計探明煤炭資源儲量為2136億噸，煤田成煤面積1.4萬平方公里，是我國當前最大的整裝煤田。以現在我國煤炭年產量計算，一個準東煤田就能夠全國使用一百年。由于資源儲備豐富且露天開采成本低，準東煤田己成為我國煤炭行業新一輪投資的熱點地區。

準東煤屬于特低灰分、特低硫、高熱值(高位發熱量)、低變質程度的優質天然潔凈煤。無論是作為發電或是用來做煤化工的原料，都是低污染、低排放的潔凈原料，可以有效的節約廢物的處理費用。這些優越的自然條件都為準東地區的煤電和煤化工的發展打下了良好的物質基礎。新疆目前發電總裝機容量為1800萬KW，根據國家“十二五”規劃，十二五末新疆將達到一億KW，其中準東煤田是“新電東送”最主要的能源保障基地。

高鈉煤是指煤中堿金屬化合物成分較高的一類特殊煤炭。各類堿金屬化合物中，一般以鈉基化合物居多，故稱之為“高鈉煤”。目前，我國高鈉煤主要集中于新疆準噶爾盆地東部的準東煤田，準東煤田資源預測儲量達3900億噸，目前累計探明煤炭資源儲量為2136億噸，煤田成煤面積1.4萬平方公里，是我國當前最大的整裝煤田。以現在我國煤炭年產量計算，一個準東煤田就能夠全國使用一百年。由于資源儲備豐富且露天開采成本低，準東煤田己成為我國煤炭行業新一輪投資的熱點地區。

準東煤屬于特低灰分、特低硫、高熱值(高位發熱量)、低變質程度的優質天然潔凈煤。無論是作為發電或是用來做煤化工的原料，都是低污染、低排放的潔凈原料，可以有效的節約廢物的處理費用。這些優越的自然條件都為準東地區的煤電和煤化工的發展打下了良好的物質基礎。新疆目前發電總裝機容量為1800萬KW，根據國家“十二五”規劃，十二五末新疆將達到一億KW，其中準東煤田是“新電東送”最主要的能源保障基地。

總體來說，新疆準東地區的煤質具有以下特點：中高水分，中等發熱值，易著火，易燃盡，強結焦，高堿金屬，強沾污。在高溫下對高鈉煤利用中，低熔點的煤灰極易（高溫環境下）以液態或半液態的渣粒即熔融的灰粘結在受熱面上或爐墻上，形成一層緊密的灰渣層，造成鍋爐等設備結渣；這些活性含鈉組分會在鍋爐等設備換熱面管壁上凝結，并與煙氣中的二氧化硫、三氧化硫等反應生成的硫酸鈉等物質形成密實的粘結層，該粘接層一方面與金屬管壁反應造成高溫腐蝕，另一方面可以捕獲煙氣中的灰顆粒造成高溫粘結性積灰；因此，高鈉煤中活性含鈉組分會造成飛灰粘性高，容易被密實沾污粘結層捕獲，從而在換熱面上沉積形成積灰，即為造成換熱面沾污、結渣和積灰的主要原因。正是由于鍋爐等設備在高溫環境中利用高鈉煤會造成換熱面沾污、結渣和積灰等問題，導致高溫環境中利用高鈉煤的鍋爐等設備在短時間運行后不得不更換換熱面，造成嚴重的經濟損失。

目前，用電及發電企業在準東地區建設發電廠的燃燒方式，只能采用20-30%的當地準東煤與其他不含鈉煤種混合后進行摻燒，這樣就嚴重限制了對準東煤的利用，同時當地電廠又要從其他地方購買優質燃煤，既增加了發電企業的發電成本，又對準東煤田的開發和電源基地的建設帶來了非常大的困難，對準東煤的優勢難以得到充分的利用。

目前針對上述問題的控制技術主要有對鍋爐等設備進行合理設計與運行、摻燒優質低鈉煤和添加劑等。但是由于對高鈉煤燃燒研究不足，燃燒高鈉煤鍋爐等設備設計并未取得重大突破。而在高鈉煤燃燒過程中添加高嶺土等二氧化硅、氧化鋁含量高的添加劑，使添加劑與氣相中的鈉發生反應，雖然可以減輕沾污，但這種方法用到的添加劑為固體，存在效率低、大大增加灰量等缺點，因此也未得到大規模應用。

究其原因，以上存在的問題均與煤灰中堿金屬含量較高密切相關。而對于如何降低高鈉煤入爐時堿金屬含量，防結渣、沾污和腐蝕，提高準東煤的燃燒品質，確保鍋爐安全經濟長期運行的研究及處理技術仍存在不足。

實用新型內容

為了解決上述問題，本實用新型提供了一種對高鈉原煤進行脫鈉，得到脫鈉煤的高鈉煤脫鈉提質裝置，其工藝簡單、連續性好、運行安全、投資小，不僅降低入爐煤所含堿金屬量，能大幅改善、解決燃高鈉煤發電機組所面臨的爐內結焦與受熱面沾污問題，還可以充分有效利用燃煤電站蒸汽廢熱，節能高效。

為了達到上述目的，本實用新型采用了以下技術方案：