【高浓度水煤浆制备技术的探讨】 水煤浆价格

作者:威廉亚洲 发布时间:2020-08-09 08:23

  摘?要 高浓度水煤浆是通过物理方法得到的一种低污染、高效率、可管道输送的代油煤基流体燃料。它以煤为主体,但是具有液体的流动性和良好的稳定性,易于装卸、储存、输送及直接雾化燃烧,具有节能环保双重优势,是洁净煤技术的重要组成部分。笔者在七年的GE工艺试开车中积累了一定的实际操作经验,以下就高浓度水煤浆制备技术方面阐述在本文提出个人见解。中图分类号 TQ536 文献标识码 A文章编号 1673-9671-(2012)072-0202-01我国水煤浆技术经过20多年的开发研究和工业应用示范,在制浆技术、添加剂技术、制浆设备储装运技术和工程技术方面都取得了重大突破,已具备工业化推广应用的条件,是一种很有发展潜力的洁净煤技术。1)为了有较高的热值,水煤浆的含煤浓度要高,通常水煤浆的浓度要在60%以上。3)为防止产生沉淀,应有良好的稳定性。一般要求能静置存放48小时不产生不可恢复的硬沉淀。为提高煤炭的燃烧效率,煤粒应达到一定的细度。一般要求粒度上限为14目,其中小于200目的含量不少于40%。制浆用煤的选择一方面要满足用户实际采购的需要,另一方面应考虑煤炭的成浆性难易,因为它直接影响到水煤浆产品的质量与后工序的生产成本。所以制浆用煤要从以下几点考虑:1)从燃烧角度出发,煤种的挥发分含量不能太低,通常要求煤炭的挥发分>28%,否则煤浆不易稳定着火燃烧。2)为控制气化煤耗、氧耗及耐火砖的损耗,要求煤种的灰熔点不高于1350℃,否则就要采取加助溶剂或配煤的方法。3)为防止灰渣流动不畅,要注意灰渣的粘温特性,液态排渣的气化炉的操作温度视灰渣的粘温特性而定,一般高于煤灰熔点30℃-50℃。而灰渣的最佳粘度应控制在15 Pa.s-40 Pa.s之间。4)为了保证合理的级配,对煤的哈氏可磨指数有一定的要求,一般要求煤的哈氏可磨指数在50-60以上。5)煤炭的成浆性,煤炭的成浆性与煤炭本身的理化性质有密切关系,煤阶越低、内在水分越高、煤中O/C比越高、亲水官能团越多、孔隙越发达,煤中所含可溶性高价金属离子越多、煤的制浆难度就越大。所以要考虑煤种的内在水分不能大于8%。6)煤炭的发热量、灰分、硫分等指标,应根据用户的需求而定。所以,合理选择煤种是十分重要的。除泥化程度高或其他原因无法入洗的中阶煤外,制浆用煤应定位于动力煤,尤其是低阶动力煤,目的在于合理利用资源。7)煤种的其它要求,砷和氯的含量要低,砷易造成变换触媒的慢性中毒,氯会腐蚀不锈钢管道,一般要控制在120-150*10-6制备高浓度水煤浆时,要求煤炭不但应磨至一定的细度,更重要的是它的粒度分布应能使大小颗粒相互充填 ,降低了空隙率,使堆积效率高的技术称“级配”。颗粒的堆积性能是一个非常复杂的问题,因为颗粒形状及粒径的离散性都是随机的。要想制备高浓度的水煤浆,就要求浆中煤颗粒的粒度分布具有较高的堆积效率,即要求煤颗粒堆积时空隙少,固体容积浓度高,堆积效率与粒度分布的关系,是水煤浆制备技术的重要技术之一。细粒度较多,既可以实现合理的“级配”,也会增加煤浆的稳定性,“超细粉”的添加,也是下一个研究方向。煤为疏水性物质,不易为水所润湿。水煤浆属粗分散体系,很容易产生煤水分离,煤浆中的粗颗粒受重力影响,极易下沉,而细颗粒易与相互凝聚而加速下沉。添加剂是一类表面活性剂,具有两亲分子结构,添加剂的好坏,直接影响到水煤浆的流动性、稳定性等成浆性能。分散剂作用是改善煤粉的润湿程度,提高煤粒表面的电位,使煤粒在水中能更好润湿和分散,降低粘度和改善流动性;稳定剂作用是防止煤浆在储存与运输过程中发生硬沉淀。当前国内外广为应用的分散剂是非离子型的萘磺酸盐或木质磺酸盐,其优点是适用性强、价格便宜,降粘度效果好。制浆工艺主要依据是原料煤的性质、添加剂的特性、制浆设备性能和用户对水煤浆质量的要求等。水煤浆制备的关键技术是煤种的选择、级配控制技术和添加剂技术。制浆工艺的选择,一般主张采用湿法磨矿制浆工艺,湿法磨矿又有高浓度磨矿和中浓度磨矿两种方法,对易成浆与中等成浆性的煤种,易采用高浓度一段磨矿制浆工艺。它有更多的优点:磨矿过程中分散剂能及时与煤粒新生表面接触,有利于提高制浆效果,我国自己建设的水煤浆制备厂大多采用这种制浆工艺。在工程设计中,当制浆工艺确定后,尚需解决一系列工程技术问题,并根据建厂条件,采取有效措施。7)对制浆工艺过程中的主要参数,如磨机的入料量、添加剂量、水量进行检测与控制。以上问题的解决,对水煤浆制备的制浆成本及正常运行都具有重要影响,必须在充分论证和优化后,加以有效解决。综上所述:水煤浆是一种新近发展起来的燃料,随着它的推广和应用,还将开发出各种新的用途,在国民经济建设中发挥更大作用。[1]吴坤泰.高浓度水煤浆(CWM)制备技术的探讨[J],煤炭工程,2002,03.[2]杨晓钢,赵翔,黄镇宇,孟德润,陈力,杨卫娟,刘建忠,周俊虎,岑可法.新建670 t/h超高压水煤浆锅炉的设计与调试[J].动力工程,2006,03.[3]贺永德主编.现代煤化工技术手册[M].化学工业出版社,2003,11.


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