一種無煙煤復合燃料、復合型煤及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及燃料技術領域，尤其涉及一種無煙煤復合燃料、復合型煤及其制備方 法。
【背景技術】
[0002] 煤是由植物殘骸經過復雜的生物化學作用和物理化學作用轉變而成的，在距今二 億多年前的古生代時期，由于地殼運動使得樹木等植被沉落沼底，被土石覆蓋，在承受壓力 和地熱作用下逐漸變化成現今的煤。煤是重要能源，也是冶金、化學工業的重要原料；主要 用于燃燒、煉焦、氣化、低溫干餾、加氫液化等。
[0003] 隨著煤炭資源瀕臨枯竭和煤炭燃燒過程中C02的過量排放，對全球氣候的影響，人 們注意到可再生能源物質作為燃料的可能性，例如：籽殼、秸桿、木材肩等，將可再生能源物 質和煤炭摻雜進行使用。如申請號為201410207415. 6的專利公開了一種清潔環保秸桿型 煤及其制備方法，該專利將重量比為20:30:25:22:1:2的麥秸桿粒和玉米秸桿粒混合物、 精洗煤、煤泥、矸石、添加劑和粘合劑混合，得到混合物，將混合物用成型機加壓成橄欖型； 將成型的型煤傳至多層烘干機進行烘干，時間為1. 5~2h，即得干燥的清潔環保秸桿型煤 成品。
[0004] 該秸桿型煤改善秸桿燃燒性能，提高利用效率，擴大應用范圍，既節約了能源，又 保護了環境，使煤炭生產、加工和綜合利用形成了良性循環；然而其產生的灰分較高，會降 低煤的燃燒熱值，排黑煙量大。
【發明內容】
[0005] 有鑒于此，本發明的目的在于提供一種無煙煤復合燃料、復合型煤及其制備方法， 本發明提供的無煙煤復合燃料制得的復合型煤燃燒后的灰分較少，使得復合型煤具有較高 的燃燒熱值。
[0006] 本發明提供了一種無煙煤復合燃料，以重量份計，包括以下組分：
[0007]無煙煤粉53~60重量份、氣煤粉25~32重量份、植物纖維2. 5~3. 5重量份、 粘結劑4~6重量份、脫硫劑1. 5~2. 5重量份和3~5重量份水。
[0008] 優選地，所述無煙煤粉的含碳量彡75wt%。
[0009] 優選地，所述氣煤粉的燃點為300°C~350°C。
[0010] 優選地，所述無煙煤粉的粒徑為〇. 01~1mm;
[0011] 所述氣煤粉的粒徑為0. 01~3mm。
[0012] 優選地，所述粘結劑包括水泥；所述脫硫劑包括氫氧化鈣。
[0013] 優選地，所述植物纖維的長度為10~20_，植物纖維的直徑為0. 5~1_。
[0014] 優選地，所述植物纖維包括玉米秸桿纖維和/或小麥秸桿纖維。
[0015] 本發明提供了一種復合型煤，由上述技術方案所述無煙煤復合燃料制成。
[0016] 優選地，所述復合型煤的形狀為凸透鏡型或橄欖型。
[0017] 本發明提供了一種復合型煤的制備方法包括以下步驟：
[0018] 將上述技術方案所述無煙煤復合燃料進行壓制，得到型煤；
[0019] 將所述型煤進行凝結，得到復合型煤。
[0020] 本發明提供了一種無煙煤復合燃料，以重量份計，包括以下組分：無煙煤粉53~ 60重量份、氣煤粉25~32重量份、植物纖維2. 5~3. 5重量份、粘結劑4~6重量份、脫 硫劑1. 5~2. 5重量份和3~5重量份水。本發明提供的無煙煤復合燃料包括無煙煤粉、 氣煤粉和植物纖維，無煙煤粉復合燃料燃燒后產生的灰分較少，使得復合燃料的燃燒熱值 較高；也減少運輸負荷；無煙，即看不到冒煙；抗壓強度較高；硫排放量非常低，具有良好的 生態效益；易燃，能夠實現分級燃燒；制成型煤的成型率較高。實驗結果表明：本發明提供 的無煙煤復合燃料制得的復合型煤燃燒后產生的灰分為13%~18% ;燃燒熱值為6000~ 7000千卡；抗壓強度為80~lOOMPa;硫排放量為0. 07~0. 11% ;無煙煤復合燃料的成型 率為70%~90%。
【附圖說明】
[0021] 圖1為本發明實施例采用的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0022] 本發明提供了一種無煙煤復合燃料，以重量份計，包括以下組分：
[0023] 無煙煤粉53~60重量份、氣煤粉25~32重量份、植物纖維2. 5~3. 5重量份、 粘結劑4~6重量份、脫硫劑1. 5~2. 5重量份和3~5重量份水。
[0024] 本發明提供的無煙煤復合燃料包括無煙煤粉、氣煤粉和植物纖維，使得無煙煤復 合燃料燃燒后的灰分較少，具有較高的燃燒熱值；無煙，即看不到冒煙；本發明提供的無煙 煤復合燃料點火快，燃燒快，燃燒率高，制成型煤的成型率高。
[0025] 在本發明中，所述無煙煤復合燃料包括無煙煤粉53~60重量份，優選為54~58 重量份。在本發明中，所述無煙煤粉的含碳量優選多75wt%;所述無煙煤粉的揮發物的質量 含量低于10% ;所述無煙煤粉的燃燒熱值為7000~7500kcal/kg，燃點為380°C~430°C; 干基全硫質量含量< 0. 3%。現有技術中，無煙煤粉的燃點較高，且為粉末狀，一直僅僅被應 用于煉鐵高爐噴吹。在本發明中，所述無煙煤粉的粒徑優選為0.01~1mm。在本發明的具 體實施例中，所述無煙煤粉購買于丹東口岸、長白口岸大量積壓的朝鮮無煙煤粉及河北、內 蒙、本溪等地生產的無煙煤粉。
[0026] 在本發明中，所述無煙煤復合燃料包括氣煤粉25~32重量份，優選為27~30重 量份。氣煤是煤化程度較低的一種煙煤，燃燒時火焰短，幾乎沒有煙。在本發明中，所述氣煤 粉作為復合燃料的二級燃燒材料，被植物纖維加熱后釋放C0并燃燒，提高型煤內外溫度， 形成二次蜂窩。在本發明中，所述氣煤粉的燃點為300°C~350°C;所述氣煤粉的燃燒熱值 為6000~6500kcal/kg;所述氣煤粉的干基全硫質量含量< 0. 3 %;所述氣煤粉的粒徑優選 為0.01~3_。在本發明中，所述氣煤粉的產地主要有內蒙、東北撫順、北票、鶴崗、安徽淮 南、江西萍鄉等及全國各地使用氣煤的廠家篩下煤粉。
[0027] 在本發明中，所述無煙煤復合燃料包括植物纖維2. 5~3. 5重量份，優選為2. 8~ 3. 3重量份。在本發明中，所述植物纖維作為無煙煤復合燃料的引燃材料，并在制得的型煤 內部中形成孔隙通道，增大型煤內部與空氣接觸面積，形成一次蜂窩。本發明對所述植物纖 維的來源沒有特殊的限制，采用本領域技術人員熟知的植物纖維即可。在本發明中，所述植 物纖維優選包括玉米秸桿纖維和/或小麥秸桿纖維；所述植物纖維優選為絲狀，絲狀的植 物纖維在復合燃料燃燒初期能夠快速形成孔隙，能達到一次自然形成蜂窩的效果，提高燃 燒速度。在本發明中，所述植物纖維的長度優選為10~20mm，植物纖維的直徑優選為0. 5~ 1mm。本發明為了提高復合燃料制成型煤的成型率，植物纖維優選使用前在水中充分浸泡； 所述植物纖維的含水量優選為14~16wt%。在本發明的具體實施例中，所述植物纖維為玉 米秸桿纖維時，其優選由以下制備方法獲得：
[0028] 將玉米秸桿依次進行壓扁、剖開并截斷制得纖維絲；
[0029] 將所述纖維絲在水中浸泡，得到玉米秸桿纖維。
[0030] 本發明對玉米秸桿壓扁、剖開和截斷的方法沒有特殊的限制，采用本領域技術人 員熟知的玉米秸桿壓扁、剖開和截斷的技術方案即可。纖維絲在水中充分浸泡，目的為使 其吸收水分并充分膨脹，避免型煤成型后吸水膨脹造成型煤破碎，其含水量優選為14~ 16wt% 〇
[0031] 在本發明中，所述無煙煤復合燃料包括粘結劑4~6重量份，優選為4. 5~5. 5重 量份。在本發明中，所述粘結劑能夠增加復合燃料的強度。本發明對所述粘結劑的來源沒有 特殊的限制，采用本領域技術人員熟知的粘結劑即可。在本發明中，所述粘結劑包括水泥； 所述水泥的主要成分為硅酸鈣；所述水泥優選為高強度早強水泥。
[0032] 在本發明中，所述無煙煤復合燃料包括脫硫劑1. 5~2. 5重量份，優選為1. 8~ 2. 3重量份。在本發明中，所述脫硫劑能夠脫除復合燃料燃燒時產生的硫化物；所述硫化物 主要是二氧化硫。在本發明中，所述脫硫劑優選包括氫氧化鈣。本發明對脫硫劑的來源沒有 特殊的限制，采用本領域技術人員熟知的用于煤燃料中的脫硫劑即可，如采用其市售商品。