Смешивание угля на Западе нередко подразумевает смешивание различных сортов угля, как правило, на причалах или тепловых электростанциях, с целью снижения затрат, соответствия нормам выбросов, улучшения характеристик сгорания и расширения диапазона допустимых видов угля для выработки электроэнергии.
В России тоже интересуются оптимизацией угольных смесей для ТЭС с добавлением отработанного масла и опилок.
Применение угольных смесей:
- коксохимическое производство - коксование смесей в печах для получения высокопрочного металлургического кокса;
- энергетика - смеси сжигают на тепловых электростанциях (ТЭС), подбор марок угля и состава смеси позволяет стабилизировать теплотворную способность и снизить углеродный след ТЭС;
- производство полукокса и активированного угля - используют смеси с регулируемым содержанием летучих веществ;
- химическая переработка (газификация угля , сжижение угля) - смеси подбирают по реакционной способности и выходу целевых продуктов.
- выбор марок угля с разными свойствами (коксующиеся, жирные, газовые, отощённые и т. д.), чтобы получить нужные характеристики смеси. Учитывают:
- содержание летучих веществ,
- зольность - чем ниже, тем лучше (обычно стремятся к 8–10 %),
- влажность - оптимальна 6–8 %, чтобы не снижать теплоту сгорания и не нарушать процесс коксования,
- содержание серы - нежелательно выше 1–1,5 %, так как сера переходит в металл при выплавке стали,
- спекаемость (индекс Рога, толщина пластического слоя) - определяет способность угля переходить в пластическое состояние и образовывать прочный кокс,
- поверхностное натяжение компонентов;
- анализ свойств каждой марки угля:
- доля инертного компонента (TI, % об.) - по стандарту JIS M 8816,
- поверхностное натяжение инертного компонента при 100 % содержании (γ100),
- диапазон поверхностного натяжения реакционноспособного компонента (γ0);
- расчёт долей компонентов (каждой марки угля, xi, % масс.) в смеси подбирают так, чтобы суммарная массовая доля инертного компонента в смеси (w) не превышала 20,4 % масс. Расчёт ведут по формуле:
xi - доля в смеси (%, масс.) угля марки i,
TIi - доля (%, об.) инертного компонента в угле марки i;
- подготовка угля к смешиванию:
- дробление и измельчение до заданного размера частиц (0–3 мм),
- обогащение (при необходимости) - удаление пустой породы и снижение зольности (гравитационные методы, флотация и др.),
- сушка - доведение влажности до требуемого уровня,
- разделение по удельному весу (если нужно снизить долю тяжёлых, богатых инертным компонентом частиц);
- смешивание - измельчённый и подготовленный уголь разных марок загружают в смесители (барабанные, лопастные и др.) и перемешивают до получения однородной массы;
- контроль качества смеси. Параметры:
- однородность,
- соответствие расчётным значениям w, зольности, влажности, содержания серы и др.;
- хранение и подача на коксование - готовую смесь складируют в закрытых силосах или на площадках и подают в коксовые печи.
