煤泥高效清洁利用技术创新与工业应用情况分析

发表时间:2021/7/1   来源:《科学与技术》2021年3月7期   作者:宋书涵
[导读] 煤泥是煤炭洗选加工环节的副产品,含水量25%以上、发热量低于3000大卡。因其特性,无法远距离运输,
        宋书涵
        山东省邹城市兖矿一中 高二一班  

        摘要:
        煤泥是煤炭洗选加工环节的副产品,含水量25%以上、发热量低于3000大卡。因其特性,无法远距离运输,堆放易风干粉化造成扬尘污染。2019年,全国约产生1.96亿吨煤泥,随着原煤产量和入选率提升,煤泥产生量将进一步增大,随之所带来的处置环保风险也日益严重,因此煤泥的高效清洁利用技术研究就迫在眉睫。本文就煤泥的高效清洁利用技术与工业应用进行研究,并对存在的问题进行分析。
        一、我国煤泥使用现状
        煤泥是煤矿开采和洗选加工后的副产物,由于其含水量高,发热量低,无法远距离输送,堆放易粉化污染环境等原因,因此其利用率较低,目前较为普遍的使用方式是锅炉掺烧,制作型煤、型焦等。
        二、煤泥高效清洁利用方式及工业应用
        (一)锅炉燃烧
        坑口煤电一体化项目采用循环流化床锅炉燃用煤泥是实现煤泥就地高效清洁利用转化的最佳路径和成熟模式,符合国家煤炭高效清洁利用政策,同时可降低电厂成本、提高竞价能力和经济效益。
        1、锅炉全煤泥燃烧实现了煤泥制备、输送全过程清洁。煤泥由临近煤矿洗煤厂通过密闭皮带直接进入电厂全封闭煤泥棚,电厂内部采用皮带运输、煤泥泵送两种方式输送、经加水搅拌制浆后,进入炉前煤泥罐,每台锅炉配备适量煤泥泵,每台煤泥泵通过独立管道将煤泥由锅炉炉顶给料口送入炉膛燃烧。整个输送过程实现了全封闭。


        2、突破了大型循环流化床锅炉全煤泥运行瓶颈。75t/h循环流化床锅炉全煤泥运行技术较为成熟,但是13.5万kWh机组还未实现,2020年原兖矿集团济三电力通过和清华大学合作,通过改变煤泥泵入炉位置、调整水冷壁受热面分布,采用低风量、低床压运行等方式实现了13.5kWh机组的100%全煤泥运行,是国内外10万千瓦以上唯一一家全煤泥运行机组。
        (二)型煤制备
        型煤是将数种煤粉与一定比例的粘结剂和固硫剂在一定的压力下加工形成的,具有一定理化性能的煤炭产品。由于增加了固硫剂,其燃烧过程中释放的二氧化硫含量少,能建设污染物的排放,是比较清洁的洁净煤技术,技术成熟,国家在大力推广。
        (三)煤泥烘干
        将煤泥通过干燥机,利用电厂预热蒸汽,将煤泥进行烘干,烘干后的水分由25%下降至10-13%,发热量提升,形状为球形。干燥后的煤泥品质提升,可直接销售或掺烧至煤粉锅炉。
        三、存在问题及下一步规划
        循环流化床清洁利用煤泥,是解决煤泥问题成本最低、最节能环保的方式,通过燃用煤泥,解决了矿区固废污染问题,极大降低了生产成本,形成了突出的竞价优势。同时,发电产生的废弃物全部就地用于井下充填、地面生态修复,生产流程实现清洁化、高收益综合利用。
        但根据中国煤炭加工利用协会资料显示,目前煤泥仅10%左右用于发电,存在大量的资源浪费和环境污染。近年来,政策层面对煤泥发电予以扶持,但力度仍有待进一步加大、矛盾依然突出。
        解决该问题就需要国家各部门通力协作,将各项政策落地。
作者简介 宋书涵:(2004),女,高中学生
       
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