[发明专利]一种高钠煤的燃烧发电利用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高钠煤的燃烧发电利用方法，属于煤炭加工与利用领域，能够有效缓解高钠煤直接燃烧利用过程中易出现的锅炉沾污、结渣等问题。

背景技术

碱金属钠是煤中主要的无机元素之一，煤灰中钠含量(以Na₂O计)一般在1.5％以下，而某些低阶煤，例如我国新疆准东煤，钠含量在5％以上，有的甚至高达7％。钠含量较高，将会导致锅炉的沾污和结渣，影响锅炉出力，给电厂的安全经济运行带来危害，结渣严重时还可能导致炉膛熄火、爆管、非计划停机等重大事故，给电厂带来较大的经济损失。另外，碱金属对SCR脱销催化剂的活性具有毒化作用，大量易挥发的碱金属化合物会粘附飞灰形成较大的颗粒，随着飞灰进入烟道，不仅会对催化剂造成堵塞，而且会降低催化剂的使用寿命。为了避免这类损失的发生，电厂对高碱性煤的利用，只能适量掺配于碱金属含量较少的煤中用于锅炉燃烧，严重限制了该类煤的应用规模。

但是，碱金属钠对煤的气化、热解和燃烧具有催化作用，能够降低反应过程的活化能，提高反应速率，提高燃烧效率。另外，碱金属对煤焦还原NO具有催化作用，减少燃料氮向NO的转化，煤中含有适量的碱性金属还可以降低污染物的排放。因此，适当去除高碱性煤中的碱性金属，不仅可以扩大该煤种的应用规模，而且对电力行业的节能、减排和保护环境具有重要意义。

目前开发的高钠煤利用技术主要有脱钠、固钠、设计或改造燃煤锅炉、脱钠发电联合利用等；如公开日为2012年07月04日，公开号为CN102533383A的中国专利中，公开的一种高钠煤脱钠净化循环系统，以及公开日为2012年10月03日，公开号为CN202465627U的中国专利中，公开的一种高钠煤洗灰脱钠系统，均属于脱钠技术；公开日为2013年12月04日，公开号为CN103421575A的中国专利中，公开的一种高钠煤固钠方法，属于固钠技术；公开日为2012年12月26日，公开号为CN102840592A的中国专利中，公开的一种低温烟气再循环系统，以及公开日为2013年03月20日，公开号为CN202813354U的中国专利中，公开的一种利用烟气再循环降低高钠煤沾污活性的装置，均属于设计或改造燃煤锅炉技术；公开日为2013年06月12日，公开号为CN103148495A的中国专利中，公开的一种高钠煤脱钠提质风扇磨制粉及水回收联合循环发电系统，以及公开日为2013年08月07日，公开号为CN203116058U的中国专利中，公开的一种准东煤脱钠预处理及烟气流化干燥中速磨制粉发电系统，均属于脱钠发电联合利用技术。

脱钠技术主要采用添加化学试剂(如酸类)洗煤、高温高压处理等技术，该类技术耗时耗力，成本较高；如果经过酸处理，煤炭的结构、性质改变较大，化学反应性差，不利于燃烧使用。固钠技术相对简单，主要在煤中添加硅、铝含量较高的矿物质等，来改善煤灰在高温下的行为，但该方法受有效矿物质的成本和来源的约束。通过设计新型燃烧高钠煤的锅炉或对现役锅炉改造，均未能有效改善目前高钠煤的应用现状，暂不能实现锅炉纯烧该类煤种的目的。

综上所述，高钠煤目前还没有一种工艺简单，加工成本低，煤炭资源利用率高，可以有效缓解高钠煤直接燃烧利用过程中易出现的锅炉沾污、结渣等问题的高钠煤加工方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种工艺简单，加工成本低，煤炭资源利用率高，可以有效缓解高钠煤直接燃烧利用过程中易出现的锅炉沾污、结渣等问题的高钠煤的燃烧发电利用方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该高钠煤的燃烧发电利用方法，其特征在于：高钠煤原煤的特性如下：干基无灰基挥发分(V_daf％)含量为30-50％，煤灰中碱性金属Na₂O的含量为2.0-18.0％，K₂O的含量为0.5-9.5％，CaO的含量为6.0-42.0％，MgO的含量为1.5-15.0％，Fe₂O₃的含量为4.0-18.0％；所述方法包括如下步骤：

A、原煤破碎湿法磨矿：将高钠煤原煤进行破碎，经过破碎的原煤和水一起投加到磨煤机中磨矿，直至煤粉的粒度小于0.2mm，原煤和水的比例为1:1～1:10，磨矿后得到煤浆；高钠煤原煤中水可溶的钠在磨煤的过程中转移到水中，达到高钠煤脱钠的目的，存在于煤空隙结构中的其他水溶性无机盐也通过水洗的方式被脱除；

B、煤粉机械脱水：经过湿法磨矿得到的煤浆通过机械脱水得到煤粉；进一步降低了煤粉中的碱金属含量；