煤粉制备工艺

一．原煤的成分

1.煤的分类

随着社会的发展，科学的进步，煤的用途愈来愈广泛。人们对煤的性质、组成结构和应用等方面的认识也越来越深入，逐渐发现各种煤炭既有相同的地方，又有不同的特性。根据各种不同的需要，把各种不同的煤归纳和划分成性质相似的若干类别。这样，就形成煤分类的概念。针对不同的侧重点，煤的分类方法有：

（ 1）．煤的成因分类：成煤的原始物料和堆积环境分类，称为煤的成因分类

（ 2）．煤的科学分类：煤的元素组成等基本性质分类，称为科学分类。

（3）．煤的实用分类：煤的实用分类又称煤的工业分类。按煤的工艺性质和用途分类，称为实用分类。中国煤分类和各主要工业国的煤炭分类均属于实用分类，以下详细介绍我国煤实用分类的情况。

根据煤的煤化度，将我国所有的煤分为褐煤、烟煤和无烟煤三大煤类。又根据煤化度和工业利用的特点，将褐煤分成2个小类，无烟煤分成3个小类。烟煤比较复杂，按挥发分分为4个档次，即Vdaf＞10～20%、＞20～28%、＞28～37%和＞37％，分为低、中、中高和高四种挥发分烟煤。按粘结性可以分为5个或6个档次，即GR．I．为0～5，称不粘结或弱粘结煤；GR．I．＞5～20，称弱粘结煤；GR．I．＞20～50，称为中等偏弱粘结煤；GR．I．＞50～65，称中等偏强粘结煤；GR．I． ＞65，称强粘结煤。在强粘结煤中，若y＞25mm或b＞150%(对于Vdaf＞28%，的肥煤，b＞220%)的煤，则称为特强粘结煤。参见GB5751-1986。各类煤的基本特征如下：

a)无烟煤(WY)。无烟煤固定碳含量高，挥发分产率低，密度大，硬度大，燃点高，燃烧时不冒烟。01号无烟煤为年老无烟煤；02号无烟煤为典型无烟煤；03号无烟煤为年轻无烟煤。如北京、晋城、阳泉分别为01、02、03号无烟煤。

b)贫煤(PM)。贫煤是煤化度最高的一种烟煤，不粘结或微具粘结性。在层状炼焦炉中不结焦。燃烧时火焰短，耐烧。

c)贫瘦煤(PS)。贫瘦煤是高变质、低挥发分、弱粘结性的一种烟煤。结焦较典型瘦煤差，单独炼焦时，生成的焦粉较多。

d)瘦煤(SM)。瘦煤是低挥发分的中等粘结性的炼焦用煤。在炼焦时能产生一定量的胶质体。单独炼焦时，能得到块度大、裂纹少、抗碎性较好的焦炭，但焦炭的耐磨性较差。

e)焦煤(JM)。焦煤是中等及低挥发分的中等粘结性及强粘结性的一种烟煤。加热时能产生热稳定性很高的胶质体。单独炼焦时能得到块度大、裂纹少、抗碎强度高的焦炭，其耐磨性也好。但单独炼焦时，产生的膨胀压力大，使推焦困难。

水泥行业用的最多的是烟煤和无烟煤，我们厂用的是烟煤，所以我们就掌握一下烟煤的基本情况。

原煤的工业分析。

煤的工业分析也叫技术分析或实用分析，包括煤中水分、灰分和挥发分的测定及固定碳的计算。煤的工业分析是了解煤质特性的主要指标也是评价煤质的基本依据，根据工业分析的各项测定结果可初步判断煤的性质、种类和各种煤的加工利用效果及其工业用途。

表一（大通和海西混合样）

Mad（水） Aad（灰） Vad（挥） FCad（固定碳） Qnet，ad（发热量）

11.77 20.00 23.00 45.23 19554kJ/kg

煤灰化学成分

SiO2 Al2O3 Fe203 CaO MgO K2O Na2O SO3 Cl－ Total

65.27 7.53 5.41 5.52 1.36 2.16 0.62 87.87

煤的工业分析中各项指标如下：

1、水分，水分一项重要的煤质指标、它在煤的基础理论研究和加工利用中都具有重要的作用。根据煤中水分随煤的变质程度加深而呈规律性变化：从泥炭、褐煤、烟煤、年轻无烟煤，水分逐渐减少，而从年轻无烟煤到年老无烟煤，水分又增加。煤的水分对其加工利用、贸易和储存运输都有很大影响。锅炉燃烧中，水分高会影响燃烧稳定性和热传导；在炼焦工业中，水分高会降低焦炭产率，而且由于水分大量蒸发带走热量而延长焦化周期；在煤炭贸易上，煤的水分是一个重要的计质和计量指标。在现代煤炭加工利用中，有时水分高反是一件好事，如煤中水分可作为加氢液化和加氢气化的供氢体。在煤质分析中，煤的水分是进行不同基的煤质分析结果换算的基础数据。

2、灰分，煤中灰分是另一项在煤质特性和利用研究中起重要作用的指标。在煤质研究中由于灰分与其他特性，如含碳量、发热量、结渣性、活性及可磨性等有程度不同的依赖关系，因此可以通过它来研究上述特性。由于煤灰是煤中矿物质的衍生物，因此可以用它来算媒中矿物质含量。此外，由于煤中灰分测定简单，而它在煤中的分布又不易均匀，因此在煤炭采样和制样方法研究中，一般都用它来评定方法的准确度和精密度。在煤炭洗选工艺研究中，一般也以煤的灰分作为一项洗选效率指标。在煤的燃烧和气化中，根据煤灰含量以及它的诸如熔点、粘度、导电性和化学组成等特性来预测燃烧和气化中可能出现的腐蚀、沾污、结渣问题，并据此进行炉型选择和煤灰渣利用研究。在水泥行业中灰分是作为原料直接参与到熟料的反应中的，所以在进行原料配料的时候煤灰的化学成分是作为一项重要指标来计算的。

3、挥发分，煤的挥发分产率与煤的变质程度有密切的关系。随着变质程度的提高，煤的挥发分逐渐降低。如煤化程度低的褐煤，挥发分产率为65%～＞37％；变质阶段进人烟煤时，挥发分为55%～＞10％；到达无烟煤阶段，挥发分就降到10%甚至3％以下。因此，根据煤的挥发分产率可以大致判断煤的煤化程度。在我国煤炭分类方案以及苏(原)、美、英、法、波和国际煤炭分类方案中都以挥发分作为第一分类指标。根据挥发分产率和测定挥发分后的焦渣特征可以初步确定煤的加工利用途径。如高挥发分煤，干馏时化学副产品产率高，适于作低温干馏或加氢液化的原料，也可作气化原料；挥发分适中的烟煤，粘结性较好，适于炼焦。在配煤炼焦中，要用挥发分来确定配煤比，以将配煤的挥发分控制到适宜范围25%～31％。此外，根据挥发分可以估算炼焦时焦炭、煤气和焦油等产率。在动力用煤中，可根据挥发分来选择特定的燃烧设备或特定设备的煤源。在气化和液[wiki]化工[/wiki]艺的条件选择上，挥发分也有重要的参考作用。在环境保护中，挥发分还作为一个制定烟雾法令的依据。此外、挥发分与其它媒质特性指标如发热量、碳和氢含量都有较好的相关关系。利用挥发分可以计算煤的发热量和碳、氢、氯含量及焦油产率。

4、固定碳，固定碳是煤炭分类、燃烧和焦化中的一项重要指标，煤的固定碳随变质程度的加深而增加。在煤的燃烧中，利用固定碳来计算燃烧设备的效率；在炼焦工业中，根据它来预计焦炭的产率。

煤质分析中“基”的定义

由于煤中水分和灰分的含量受到外界条件的影响，其它成分的百分量亦将随之变更，所以不能简单地用成分百分量来表明煤的种类和某些特性，而必须同时指明百分数的基准是什么。“基”既是表示化验结果是以什么状态下的煤样为基础而得出的。煤质分析中常用的“基”有空气干燥基、干燥基、收到基、干燥无灰基、干燥无矿物质基。

其定义如下：

1、空气干燥基:以与空气湿度达到平衡状态的煤为基准。表示符号为ad(air dry basis)。

2、干燥基:以假想无水状态的煤为基准。表示符号为d(dry basis)。

3、收到基:以收到状态的煤为基准。表示符号为ar(as received)。

4、干燥无灰基：以假想无水，无灰状态的煤为基准。表示符号为：daf(dry ash free)。

5、 干燥无矿物质基： 以假想无水、无矿物质状态的煤为基准。表示符号为dmmf(dry mineral matter free)。

二．煤粉的制造工艺 1.原煤预均化

由火车运输进厂的原料经由露天储存后，由胶带输送机送到原煤预均化堆场。原煤采用一座带盖长形预均化堆场，储量为2*15000T。利用侧式悬臂堆料机进行分层堆料；由桥式取料机取料。取出的原煤由胶带输送机送至煤磨的原煤仓。在入磨胶带输送机上设有电磁除铁器，以去除原料中可能的铁件。在胶带输送机头部设有金属探测器，检测原料中是否残存金属件，以确保磨机运行安全，避免受损。

2.煤粉制备及计量输送

煤粉制备采用风扫磨系统，利用从冷却机排出的中低温废气作为烘干热源。原煤由原煤仓下的定量给料机计量后，喂入煤磨进行烘干粉磨，出磨煤粉随气流进入高效选粉机分离，粗粉返回磨中继续粉磨，细粉随气流进入袋式收尘器，合格煤粉被袋收尘器收集下来，由螺旋输送机送入带有荷重传感器的窑头煤粉仓和分解炉煤粉仓。煤粉经计量后分别送往窑头燃烧器和窑尾分解炉燃烧。磨机含尘气体经净化后由排风机排入大气。粉尘排放浓度≤30mg/Nm3。

煤粉仓与袋式收尘器设有CO检测器装置，并备有一套低压CO2灭火装置。煤粉仓及收尘器等处均设有防爆阀。

3. 工作原理

原煤由喂料设备进入到磨机的进料装置中，温度为300℃左右的热风也通过进风管进入进料装置，含有水分的原煤在此处就开始进行热交换；当原煤进入磨机的烘干仓时，由于烘干仓内设有特制的扬料板将原煤扬起，使得原煤在此处进行强烈的热交换从而得到烘干，烘干后的煤块通过设有扬料板的双层隔仓板进入粉磨仓。粉磨仓内装有研磨体（钢球），煤块在此仓内被粉碎、研磨成为煤粉。在煤块被粉碎的同时，由专用的引风机经过磨机的出料装置将已粉碎的煤粉及气体一同带出磨机，较粗的颗粒会经过出料装置的返料螺旋返回到粉磨仓内进行再次粉磨。

4.风扫磨煤机的用途及组成：

风扫磨煤机简称为风扫磨，是水泥厂的主要设备，用于烘干兼粉磨煤粉。

磨机主要由进料装置，滑履轴承，主轴承，回转部份，转动装置，击料装置，出料装置，起动装置及润滑系统组成

设备编号 名 称 型 号 及 规 格

73.01 双层棒条阀 型号：LB-II

规格：1000x1000mm

安装高度：180mm

通过物料：原煤

物料温度：常温

73.02 定量给料机 DEL1042 T20 右装

带宽：1000mm

进出料口中心距：4000mm

头尾轮中心距：4200mm

给料范围：6~60t/h

物料: 原煤

原煤水份：≤10%

物料最大粒度:≤25mm

计算精度：≤±0.5％

堆密度：0.85t/m3

带速：---m/s 73.02aPM 驱动电机

(变频调速) 功率: 1.5 kW

转速：--r/min

电压：380v

73.03 电动翻板锁风卸料阀 型号：DFXL-I

规格:690×480mm

安装高度：1200mm

卸料量：70m3/h

物料：原煤

73.03M 传动装置

功率: ~3 kW

电压：380V

73.04 钢球磨煤机 型号：φ3.8×(7.8+3.5)m风扫煤磨

规格：φ3.8×(7.8+3.5)m

生产能力：≤45t/h

仓数：2个(烘干仓+粉磨仓)