高浓度水煤浆制备技术探析

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1、高浓度水煤浆制备技术探析摘？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。关键词物理方法；低污染；高效率；制备技术中图分类号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

2、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水煤浆的特性作为原料用的水煤浆应具备以下特性：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。2)为便于泵送和雾化，粘度要低，并具有良好的流变特性。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%。2制浆用煤的选择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

3、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°C,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°C-50°Co而灰渣的最佳粘度应控制在15Pa.s-40Pa.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

4、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%o6）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，神和氯的含量要低，碑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之间。3煤的

5、粒度分布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。4水煤浆添加剂煤为疏水性物质，不易为水所润湿。水煤浆属粗分散体系，很容易产生煤

6、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蔡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。5制浆工艺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

7、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。6其他主要技术措施在工程设计中，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。1）选择合适的破碎粒度，满足磨机对入料粒度分布的要求。2）选择合适的原料煤输送系统，保证输煤通畅。3）选择合适的磨机结构参数，确保磨机出料的粒度级配满足成浆要求。4）

8、选择符合煤种特性的添加剂