由于煤泥具有高水分、高粘性、高持水性和低热值等诸多不利条件,很难实现工业应用,*被电力用户拒之门外,以民用地销为主要出路。改革开放以来,国民经济有了迅猛的发展,煤炭产量已跃居世界*,市场形势也发生了很大变化。煤炭加工的深度和广度都在快速发展,煤泥的产量明显上升,煤泥的综合利用已成为迫切需要解决的问题。综合利用的煤泥含水滤愈低愈好,煤泥流态化燃烧或煤泥水煤浆燃烧时,水在燃烧过程中没有化学反应,仅起物理变化,参加燃烧过程的水有如下不利作用。
1.常温的水成为 150 ℃烟气排放,带走一批热量,造成无益的热损失。
2)水的增加,引起烟气量的增加,导致锅炉炉膛及烟道截面与锅炉钢耗的增加,同时,引风机的功率要增加,导致基建投资建设和运行费的增加。
3)燃料水分的增加引起烟气酸露点的提高,增加了尾部受热面低温腐蚀的强度。
目前煤泥燃料方式,按含水率高低来划分,大致有3个等级:
1)煤泥水煤浆燃烧,含水率高达40%左右,煤泥本身热值就不高,又加了那么多的水,使得它的热利用价值损失很大,只适宜于对热利用率要求不高的情况下,对质量较优的煤泥的小规模使用。
2)利用国产设备,将煤泥挤入流化床锅炉结团燃烧,煤泥含水率可降为 32%~34% 左右,与煤泥水煤浆相比,水分降低近 10 个百分点,锅炉燃烧效率又很高,热能利用明显改善,已形成规模使用,是国内成规模使用的先例。但毕竟煤泥的含水仍在 30% 以上,水引起的热损失仍然是一个不小的数值,不能认为是一种理想的方式。
3)更低含水率煤泥的利用。将煤泥含水率降低到 20% 左右甚至更低于燃烧,这又比上一种方式降低含水率10多个百分点,效益是显然的。过去电力部门曾因煤泥进入备煤系统引起事故,一直拒绝燃用煤泥,主要是因为混入煤泥的含水率太高,又结成大团,产生问题。但是随着煤泥烘干机研制成功,这些问题也随之迎刃而解。这就说明,进一步降低煤泥水分再利用的可行性和现实性。
郑州泰达矿冶设备有限公司是早开展煤泥综合利用研发的企业,其研发的煤泥干燥处理新工艺就是为了解决煤泥由于高水分(20%~30%)而无法综合利用的问题。该工艺采取了将煤泥先破碎分散然后再热力干燥的新技术,使煤泥的处理实现了连续化、工业化,经该工艺处理后煤泥的水分可从25%~28%降到12%左右,由于在该工艺中引入了预破碎分散工序,煤泥的干燥效率得到了大大的提高。该工艺通过了原煤炭部组织的技术鉴定,鉴定意见为:“煤泥干燥工艺切实可行,属国内*,为煤泥的综合利用开辟了一条新路,为煤泥干燥厂的设计提供了技术保证”。
经干燥处理后的煤泥主要可用于以下几个方面:
(1)作为原料加工煤泥型煤,供工业锅炉或居民生活使用;
(2)作为电厂燃料,降低生产成本;
(3)作为砖厂添加剂,提高砖的质量;
(4)作为水泥厂添加料,改善水泥性能;
(5)含有某些特定成份的煤泥可用作化工原料。
煤炭综合利用是煤炭企业改变单一经营的必由之路,是煤炭行业扭亏增盈的希望所在。我国原煤入洗率在30%左右,每年的煤泥排放量超过2000万吨,因此煤泥的利用问题非常紧迫。在我国的许多地区,如果按同等发热量计价,煤泥的实际售价远低于原煤,特别是在一些矿区,煤泥销售不畅,以致大量堆积,如果能够将煤泥干燥降水后生产工业型煤,代替矿区的部分自用煤,实现就地消化,既可节约能源、提益,又可减少矿区的环境污染。总之,煤泥经干燥工艺处理后,其利用途径得到了拓展,提高了产品的附加值,市场前景较为广阔。