煤泥开题报告

1、河南理工大学本科毕业设计开题报告开题报告 煤泥成型的实验研究一、课题研究的目的和意义：选题的主要目的：煤泥尤其是高灰分的浮选尾煤通过加压成型，制成不同质量、规格的型煤，满足用户的需要，是煤泥利用的既经济又现实的办法。和烧散煤相比，型煤可以减少CO排放量7080、S02排放量5070、烟尘排放量60一90。因此，我国大气污染防冶法中要求大力推广使用型煤；国家投资银行、税务总局等单位也出台了一系列扶持措施。实践证明，生产型煤不仅有显著的环保效益、资源综合利用效益，而且对生产厂家也具有经济效益，是解决矿区污染和废弃物资源化利用的好形式。用煤泥生产型煤的不利因素主要是煤泥的水分含量偏高，经常需预先进行

2、干燥处理；煤泥的灰分含量也往往偏高，所以对粘结剂的要求更苛刻一些；此外，由于粒度偏细、水分偏高等原因，常规的成型设备和成型方法往往达不到满意的成型效果，需采取一些适合于煤泥成型的设备和方法(这一点也是目前煤泥成型研究中的重点和难点)。实践表明，用煤泥为主要原料生产各种用途的型煤产品是完全可行的。但目前煤泥型煤加工难度很大，制约因素很多，这里仅择其要谈两点。(1)煤泥可以看作是高含水量的劣质煤，用它生产型煤一般都要先干燥，另外它的发热量也没有原煤高，所以它便宜的价格不能弥补产品因热值下降而带来的降价和干燥加工等带来的“附加”成本，用户难以接受。但煤泥同时又是矿区的主要污染物，从环保的角度讲，不利

3、用也必须冶理。建议把冶理费用以某种方式“补贴”给生产企业，使煤泥型煤真正获得竞争力。所以国家在制定促进工业型煤产业化的政策法规时，应该对生产煤泥型煤给以更大的支持。(2)从技术上讲，发展煤泥型煤还有很多问题需要解决。因为我们现在开发的型煤生产工艺、设备和使用的粘结剂等，一般都不是以煤泥作为主要原料来考虑的，所以有必要开发研究适合煤泥成型的工艺设备和粘结剂。比如，现在成型水分一般不能超过20，否则产品质量就难以保证，而煤泥水分通常在30以上。为了解决这个问题，可以通过改进粘结剂配方等手段，使煤泥在高水分含量条件下成型，从而省去成型前干燥等工序。另外，为了克服浮选尾煤难以用对辊机成型的缺陷，最好采

4、用挤压机来进行煤泥成型，但目前还没有专门为煤泥成型而用的挤压机，应该开发研制煤泥成型专用挤压机。目前，应重点解决螺杆挤压机存在的功率消耗大及叶片、机床和简体磨损较严重等问题。本课题研究煤泥的成型技术，目的是确定最佳的黏结剂，以及最佳粘结剂的最佳配方，并选出最少的干燥终温和保温时间使成型后的生球达到理想的成型效果。选题的主要意义：煤泥是煤炭洗选加工的副产品，是由微细粒煤、粉化骨石和水组成的粘稠物，具有粒度细、微粒含量多、水分和灰分含量较高、热值低、粘结性较强、内聚力大的特点。随着我国煤炭开采产量和原煤入洗率的增加，煤泥的产量也在逐年增加。因此，及时、有效、经济地解决选煤厂煤泥的回收和利用，对于保

5、护环境、保障生产、节约能源、提高效益等诸多方面均具有重要意义。煤泥中含有大量可燃性成分，其主要利用途径是燃烧，通过将煤泥燃烧发电，可以将煤炭生产中的废弃物变为有用的资源，使“自然资源一粗放型工业一产品一污染排放”的线性经济，转变为“自然资源一产品一废弃物一综合利用”的循环经济模式。二、国内外研究现状简述：我国目前矿区建设的劣质煤资源综合利用电站主要还以燃用煤矸石和煤泥为主，并分为煤矸石综合利用电站和煤泥(或煤泥和煤矸石混烧)综合利用电站两大类。此两类电站的发展、建设速度很不均衡，其中的一些概念误区，阻碍了煤泥电站的发展。早在20世纪80年代初，我国首先建成的是煤矸石试验电厂，随后国家的一系列配

6、套措施揭开了我国煤矿大规模建设煤矸石电站的序幕，而直到90年代初，我国煤泥试验电厂才刚刚建成，其影响远不如煤矸石电站。作为可综合利用发电的劣质煤燃料，煤泥的品质更好、更适合作为电站的燃料，但却常常被轻视。由于煤矸石利用的影响和规模上更加显著，因此在一些决策者概念中认为只有煤矸石发电才可享有国家优惠政策。我国煤炭资源丰富，有极大的煤泥、煤矸石资源优势，现有各类选煤厂数量众多，若以原煤入选比例20计算，选煤厂排出的煤泥量也将达上千万吨。而随着采煤机械化程度的不断提高及原煤入选比例的提高，将会产生更多的粉煤和煤泥，煤泥量比现在会大量增加，节约潜力巨大。建设煤泥综合利用电厂，具有节能、环保、运行成本低

7、等优势，符合国家的产业政策和循环经济的总体要求，具有良好的发展前景；对实现合理利用煤炭资源，减少煤炭资源的浪费和矿区环境污染都十分有利4三、毕业设计所采用的主要技术方法与工艺流程：本设计采用理论和实验相结合，具体步骤如下： （1) 实验原料与设备主要原料：焦作九里矿煤泥 粘结剂：水泥、膨润土、腐殖酸钠、氧化镁硫酸镁复合粘结剂实验设备：电子天平、对辊成型机、压煤球模具、TYE50 型抗折抗压试验机、搅拌机、马弗炉、干燥箱（2）实验内容 1）本论文研究煤泥的成型特性，首先选择合适的粘结剂，固定粘结剂比例为15%选用水泥、膨润土、腐殖酸钠、氧化镁：硫酸镁（7:3）这组单因素变量通过这四组不同粘结剂成

8、型后对生球晒两天后测冷热强度和晒两天后进行干燥100一个小时处理。再测其冷热强度对比发现氧化镁硫酸镁复合粘结剂的冷热强度都是最好的，通过干燥处理对比未干燥的，干燥后冷强度明显升高许多，干燥对型煤的冷强度有很大提升。 2）选择氧化镁硫酸镁这种复合粘结剂后，还固定粘结剂的比例为15%选择不同复合粘结剂的配比，还是单因素变量以确定合适的配比做五组分别选氧化镁：硫酸镁（5:3、6:3、7:3、8:3、9:3）成型后的生球进行干燥100一小时的处理分别测定冷热强度，通过冷热强度发现这几种比例的冷热强度都符合标准，故选择一组最节约粘结剂成本最低的，综合考虑选择（6：3）的做下一步的终温和时间处理。 3）从

9、上一步选出的15%粘结剂氧化镁：硫酸镁（6:3）做出生球晒两天后进行干燥的单因素处理，固定时间为一个小时选五个干燥温度（40、60、80、100、120）。干燥后分别测定其冷热强度，由图3-4可以看出，经过干燥处理后的煤球的冷热强度均符合标准，本实验的原则是选择最低干燥温度并且生出符合标准的煤球即可，所以选择40的干燥终温，进行下一步的干燥时间选择。 4）由上一步得到的干燥终温进行，还是进行单因素变量，15%的粘结剂氧化镁：硫酸镁（6：3）成型后的生球。固定干燥温度为40五个干燥时间（20min、30min、40min、50min、60min）。干燥处理后分别测定其冷热强度，由图3-5可以看出

10、这几组均符合标准，本论文选择原则是选最少的干燥时间生成符合标准的煤球故20min的就是最佳干燥时间。5）结果分析：煤泥粘结剂选用15%氧化镁：硫酸镁（6:3），干燥40干燥20min的处理其冷热强度都符合标准。4、 主要参考文献与资料获得情况：1 赵 珊 中国煤炭资源现状及建议（中国石油大学（北京） 化学工程学院， 北京102249）2刘金平论我国煤炭资源分布的不均匀程度J内蒙古煤炭经济，1993(2)：61-643 田海宏 中国型煤技术特点及发展动向 哈尔滨市煤矿设计研究院4张建民，李春梅 我国煤泥综合利用现状问题及建议(能源研究所，北京100038)5 郭陶明 国内外型煤技术现状分析与展望

11、(太原理工大学阳泉学院, 山西阳泉045000)6 Xu Kang-liang, Ma Yong-liang, Chang Xin-lian, etal. A new briquetting method for biomass coal and its influencing factorsJ. Huanjing Kexue/Environmental Science, 2001,22(4):81-857 徐康成，马永亮，常新莲，等. 生物质型煤成型技术开发试验研究J. 环境污染与防治，2002，24 (5) :261-2648 Zhang Xiang-lan, Xu d, Cheng Q.

12、 the effect of different treatment conditions on biomass binder preparation for lignite briquetteJ. Fuel Processing Technology, 2001, 73(3) :185-1969 Jiang Lin, LUO Zhong-yang, Fang Huang-yu, etal. Research on sulfur retention of bio-briquette based on pore fractal geometryJ. Zhengjiang Daxue Xuebao

13、(Gongxue Ban),2002,36(1) :69-7310 刘伟军，于艳秋，胡仁德. 生物质型煤点火性能的理论分析和试验J. 哈尔滨理工大学学报，1998，3 (4) :1-411 LIU Weijun, FU Guomin, Zhang Shuhua, eatl. Study on compressive strength characteristics of bio-coalA. Proceeding of the international technical conference on coal utilization & fuel systems, 1997: 929

14、-93712 刑宝林，张传祥，潘兰英，等. 生物质型煤机械强度影响因素的研究J. 煤炭科学技术，2007，35(7) :83-8513 浮爱青，黄光许，谌伦建，等. 生物质型煤的燃烧特性和影响因素J. 煤炭转化，2007，30(3) :45-4814 何方，王华，包桂蓉，等. 生物质复合型固硫特性研究J. 热能动力工程，2002，17 (1) :40-4315 许力. 环保型煤的研制及其应用研究D. 兰州：兰州铁道学院，200316 李舒安. 用CMC作为生物质型煤粘结剂的试验研讨J.广州化工，2001，29(1) :27-2817 武彩英，马彩荣，马莉，等. 陕西烟煤型煤强度影响因素分析J.

15、 陕西煤炭技术，1996，1:6-1318 高碧霞. 利用烟煤生产工业型煤技术探讨J. 科技情报开发与经济，2001，11 (1) :87-8819 高为民，王尚槐. 大同烟煤成型性能的试验研究J.35-3720 陈贵峰,俞珠峰,等. 中国煤炭加工技术发展的思考J . 洁净煤技术,2001 , (1) .21 徐晓秋,等. 工业型煤与工业锅炉的适应性的探讨J . 应用能源技术,2002 , (3) .22 曹征彦. 中国洁净煤技术M . 北京:中国物资出版社,1988.23 田海宏 中国型煤技术特点及发展动向 哈尔滨市煤矿设计研究院24  煤炭工业发展“十一五”规划M.国家发展和改革

16、委员会,2007.25 李璞，段幕松，洁净煤技术发展概况J.洁净煤技术，2005，（04）：11-13.doi：10.3969/j.Issn.1006-6772.2005.04.002.26 陈贵锋，俞珠峰，成玉琪。中国煤炭加工技术发展的思考J.洁净煤技术，2001，（01）.：9-13.doi：10,3969/j.Issn.1006-6772.2001.01.002.27 徐爱民,罗卫红. 洁净型煤技术开发研制J.洁净煤技术,2003.23-27.28 钟宏,曹智. 羧甲基淀粉用作型煤粘结剂的研究J.湖南化工,2000,(02):23-25.29 李毛,顾强. 型煤产业化进展缓慢的原因和提高型煤产业发展质量的对策研究J.能源环境保护30 常鸿雁. 粉煤成型机理研究D.太原:太原理工大学,2002.31李登新，孟繁玲，林永富褐煤有粘结剂冷压成型研究J煤，1998，7(6)：2425，493