專利名稱：型煤制作方法
技術領域：
本發明涉及民用及工業用型煤制作方法。
過去的民用及工業用型煤大多以煤粉、粘結劑和水為原料，經攪拌混合、壓力成型制成。比如，迄今為止的城市民用蜂窩煤就是這樣制作的。這種型煤制作方法所采用的原料中，粘結劑可以是粘土，也可以是水泥加2～10%的聚乙烯醇或者石灰加工業食鹽。申請號為90104112.2和91102123.X的兩項專利申請就公開了這樣的復合粘結劑。但是，上述已有技術所采用的原料中大多沒有加入助燃劑。因此，型煤的燃燒不夠完全、熱值低;燃過的型煤中有“黑心”現象，型煤不易燃透，能源的浪費較大。另外，由于型煤中的揮發物不會完全燃燒，被熱分解成游離的碳黑等產物，于是形成黑煙及SO2、NO等排出，既污染了家庭，也污染了大氣、環境。申請號為91102123.X的專利申請采用石灰和工業食鹽為復合粘結劑。工業食鹽有較好的膨松作用。但是，因為缺少催化劑、氧化劑和固硫劑，其助燃效果不理想，減少污染的程度也較差。
本發明的目的，就在于克服上述缺點和不足，提供一種能制作熱效率高、節能效果好、污染少的型煤的型煤制作方法。用本方法制作的型煤應能強化燃燒作用，提高爐膛溫度，降低爐渣含碳量，消除“黑心”現象，降低排煙黑度，減少SO2、NO的排放量及其濃度，而且可以適當采用劣質煤粉做原料用于制作型煤。
為了達到上述目的，本發明型煤制作方法由將煤粉、粘結劑和水構成的原料攪拌混合成混合物，將混合物在模具中加壓力成型等工序構成。所說的原料中還要加入占煤粉質量比1.5～4‰的助燃劑。其制作方法是先將占煤粉質量比1.5～4‰的助燃劑完全溶解于足量的水中，加在煤粉中拌勻;再按比例在煤粉中加入粘結劑;再加入適量的水與煤粉攪拌混合(一般是邊攪拌邊加水);最后將混合物送入模具加壓力成型。水的用量并不嚴格，適量即可，但不易過少或過多。過少時混合物過于松散不易成型，過多時型煤易碎。粘結劑的配比屬已有技術，但均不易過多或過少。適量時壓制出的型煤光亮、強度大、不易破碎。助燃劑的加入量以占煤粉質量比的1.5～4‰為宜，效果最好。過少時，助燃作用太弱。過多時，造成浪費。成本提高。制作型煤時，也可以將占煤粉質量比1.5～4‰的助燃劑和按一定配比的粘結劑一起加入煤粉攪拌均勻，再邊加水邊攪拌，最后加壓力成型。
本發明型煤制作方法原料中加入的助燃劑由催化劑、氧化劑、固硫劑和翻松劑所構成，是一種氯化鈉基煤用助燃劑。催化劑為硝酸鈉，其質量比為30～38%，氧化劑為高錳酸鉀，其質量比為0.3～1%，固硫劑為碳酸鈉，其質量比為2～4%，其余為氯化鈉，氯化鈉是翻松劑。
助燃劑主要成分氯化鈉是一種翻松劑。它可促使煤在高溫下的爆裂和煤層膨松，進一步提高了燃燒強度，并有利于助燃劑的貯存、運輸，保證使用上的安全。氯化鈉的熔點較高，在爐膛高溫下，其晶體會在煤層中爆裂，攪動了煤層和煤層中的氣體，使焦粒表面燃燒產物較快脫離，促使助燃空氣迅速接觸灼熱的焦粒表面，有利于煤碳的完全燃燒和燃盡。由于松動了煤層，也有利于助燃空氣在煤層中流通。但是，氯化鈉含量過高時，多余部分作用不大被排出。含量過低時，煤層爆裂不充分，燃燒不均勻。
高錳酸鉀是一種氧化劑。原煤在爐膛中蒸發出水分后，溫度上升到開始析出部分揮發可燃物時，就有一部分高錳酸鉀的成分分解析出氧氣，而原煤中揮發可燃物的析出溫度范圍約從300℃至600℃以上。氧化劑的分解溫度不同，能在煤中逐步分解析出氧氣，這對燃盡煙氣中的可燃氣體和懸浮的碳粒起到很大的作用，從而降低了煤的消耗和煙氣的黑度。高錳酸鉀在較低溫度下分解后生成高價氧化物。此種高價氧化物在高溫下仍能逐步生成低價氧化物并析出氧氣。加速已形成半焦狀或焦狀碳的煤層燃燒，形成無焰燃燒，提高了爐膛的輻射熱強度。高錳酸鉀質量比為0.3～1%時效果最好。含量過低時，氧氣不足，燃燒不充分。含量高時，成本提高，效益降低。
硝酸鈉是一種催化劑。它可促使煤層在爐膛內分層次燃燒。隨煤層的溫度逐步升高，原煤逐步析出揮發可燃物。催化劑基本上能與之同步析出，以彌補煤中氧氣量不足，促進此階段的火焰旺、燃燒完全，從而大幅度地降低此階段的煙氣黑度。助燃劑是在煤層內析出氧氣，易與可燃氣體混勻，使可燃氣體著火溫度范圍大，使其中懸浮碳粒燃燒得更徹底。催化劑的加入，促使爐膛中的可燃氣體、懸浮碳粒和煤層中的半焦、焦碳燃燒完全，使爐膛溫度提高，從而提高型煤的熱效率。硝酸鈉的質量比為30～38%時效果最好，催化均勻、完全。含量過低時，催化不徹底。含量過高時，氯化鈉含量降低，煤層爆裂不平勻、空氣流通不足，燃燒不完全。
碳酸鈉是一種固硫劑，具有固硫、除臭、清除爐膛表面煙灰垢的功能。它能夠使結渣物多孔而酥松，削弱焦與接觸面的結合力，使焦渣易于粉化清除。同時，它將SO2NO等有害氣體固結，使之隨爐渣排出，從而大大降低了SO2、NO的排放量及其濃度。固硫劑質量比為2～5%時，效果最好。SO2、NO的排放量及其濃度下降效果十分明顯，煙灰垢清除效果十分明顯。碳酸鈉過少時，硫化物、氮化物排放多而濃，污染大氣。過多時，多余部分不發生作用被排出，造成浪費，成本也增高。本助燃劑不含硫，也無腐蝕作用。
助燃劑的加入，促使爐膛中的可燃氣體懸浮碳粒和煤層中的半焦，焦碳燃燒完全，自然地促使爐膛溫度升高。由于爐膛溫度的提高，又反過來促使型煤燃燒充分迅速，使燃燒形成良好的機制，大大提高了熱效率，消除了“黑心”。
本發明使用的助燃劑為水溶性，可以水溶后噴灑在煤粉中拌均使用，也可以將固體粉末撒于煤粉中，再加粘結劑拌合均勻后加水再拌勻使用。粘結劑可以是石灰、水泥等，也可以是粘土。使用粘土時，成本低，效果好，其質量比可以是煤粉的2～16%。使用粘土時，燒過的型煤易壓碎從灰道排出，民用特別方便。
本發明型煤制作方法的任務就是這樣完成的。
本發明型煤制作方法制作的型煤能強化燃燒作用，提高爐膛溫度，降低爐渣含碳量，消除型煤“黑心”現象，降低排煙黑度，減少SO2，NO的排放量及其濃度，從而達到熱效率高、節能率高、污染少的效果。另外，本方法還可以適當摻入劣質煤粉制作型煤。本方法制作的型煤節煤率可達15～25%，爐膛溫度可提高80～150℃，SO2排放量可降低70～80%。SO2濃度降低50～55%，NO排放量降低25～30%。同時，本發明還降低了排煙溫度，提高了燃燒強度。本發明生產的產品無毒無害，無腐蝕性，低環境污染，使用安全，可以廣泛應用于民用和工業中。
以下結合實施例對本發明作更進一步的說明。
實施例1一種型煤制作方法。在型煤的原料中要加入占煤粉質量4%的助燃劑。助燃劑的成分質量比依次為硝酸鈉30%、高錳酸鉀0.4%、碳酸鈉3%，余為氯化鈉。它們混配成固體粉末狀，水溶后加入煤粉中拌勻，再加粘結劑和水拌勻加壓力成型。使用這種型煤爐膛溫度提高100℃，節煤率達15%，SO2排放量降低70%，NO排放量降低27%。
實施例2一種型煤制作方法。型煤原料中要加入占煤粉質量為1.5‰的助燃劑。助燃劑成分質量比依次為硝酸鈉38%、高錳酸鉀0.3%、碳酸鈉4%，余為氯化鈉。混配成可溶性固體粉末狀，水溶后加入煤粉中拌勻，再按比例加粘結劑拌勻，再邊加水邊拌勻，最后放入模具中加壓力制成型煤。使用這種型煤，爐膛溫度提高110℃，節煤率為16%，SO2排放量降低80%，NO排放量降低25%，SO2濃度降低30%。
實施例3一種型煤制作方法。煤粉中加入質量比為2‰的助燃劑。助燃劑其成分質量比依次為硝酸鈉36%，高錳酸鉀1%、碳酸鈉2%，余為氯化鈉。使用本方法制作的型煤后，爐膛溫度提高80℃，節煤率達18%，SO2排放量降低75%，NO排放量降低25%，SO2排放量降低55%。
實施例4一種型煤制作方法。煤粉中加入質量比為2.5‰助燃劑。成分質量比依次為硝酸鈉32%、高錳酸鉀0.3%、碳酸鈉2.5%，余為氯化鈉。混配成可溶性固體粉末。使用本方法制作的型煤，爐膛溫度提高150℃，節煤率達25%，SO2濃度降低54%，SO2排放量降低76%。
實施例5一種型煤制作方法。煤粉中加入質量比為3‰的助燃劑。助燃劑成分質量比依次為硝酸鈉34.8%、高錳酸鉀0.35%、碳酸鈉3.2%，余為氯化鈉。混配成可溶性固體粉末。使用本方法制作的型煤，爐膛溫度提高140℃，節煤率達19%，SO2濃度降低50%，SO2排放量降低77%。
上述實施例生產的型煤無腐蝕，無污染，安全，無毒無害，節煤率高，可以廣泛應用于民用和工業中。
權利要求
1.一種由將煤粉、粘結劑和水構成的原料攪拌混合成混合物、將混合物在模具中加壓力成型等工序所構成的型煤制作方法，其特征在于所說的原料中還要加入占煤粉質量1.5～4‰的助燃劑，將這一配比的助燃劑完全溶于水中后摻入煤粉中拌勻，再加入粘結劑和水拌勻，最后在模具中加壓力成型。
2.按照權利要求1所述的型煤制作方法，其特征在于所說的原料中加入的助燃劑由質量比為30～38%的催化劑硝酸鈉，質量比為0.3～1%的氧化劑高錳酸鉀、質量比為2～4%的固硫劑碳酸鈉和其余的翻松劑氯化鈉所構成。
全文摘要
一種型煤制作方法。它在煤粉、粘結劑和水組成的原料中加入助燃劑。其成分質量比依次為催化劑硝酸鈉30～38％、氧化劑高錳酸鉀0.3～1％、固硫劑碳酸鈉2～4％、其余為翻松劑氯化鈉。本發明可節煤10～25％，降低SO
文檔編號C10L5/10GK1070219SQ9210664
公開日1993年3月24日 申請日期1992年7月27日 優先權日1992年7月27日
發明者焦學竹 申請人:青島勝利鍋爐廠