水煤漿制備工藝的技術(shù)研究

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1、水煤漿制備工藝的技術(shù)研究摘要：水煤漿是代油煤基流體燃料，對(duì)煤炭產(chǎn)品的升級(jí)、能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、節(jié)約石油具有重要意義。介紹了水煤漿和研究意義，詳述了水煤漿不同制備工藝的特點(diǎn)；簡述了水煤漿的制備要求。關(guān)鍵詞：水煤漿；制備；工藝一、水煤漿介紹和研究意義水煤漿是八十年代初出現(xiàn)的一種新型煤基流體燃料，，國際上英文稱為CWM（CoalWaterMixture）或CWF（CoalWaterFuel），它含煤約70%，化學(xué)添加劑約1%，其余為水通過物理加工得到的一種流體燃料。成品水煤漿具有一定的穩(wěn)定性，靜置一個(gè)月時(shí)間可以不沉淀、不分層。而且具有一定的流動(dòng)性，可以象燃油一樣車裝、船載或通過管道輸送。其次是

2、霧化性能好，在一定壓力下通過噴嘴形成霧狀，充分燃燒。它可作為爐窯燃料或合成氣原料，具有燃燒穩(wěn)定、污染排放少，具有較好的流動(dòng)性和穩(wěn)定性，易于儲(chǔ)存，可霧化燃燒，是一種燃燒效率較高較廉價(jià)的潔凈燃料，可代重油緩解石油短缺的能源安全問題。目前，我國工業(yè)生產(chǎn)的水煤漿，一般濃度在70%左右，粘度在1000mPa?8s左右，穩(wěn)定性不低于1個(gè)月，燃燒效率可達(dá)到98%，單位熱強(qiáng)度和燃燒負(fù)荷都優(yōu)于燃煤。8（1）水煤漿與油的異同。與油相同的是水煤漿可以像油一樣進(jìn)行管道輸送和噴嘴霧化燃燒；與油不同的是，水煤漿可燃成分是煤，因此水煤漿在燃燒時(shí)的特點(diǎn)又與煤粉燃燒相近，會(huì)有飛灰及結(jié)渣等現(xiàn)象。（2）與煤的異同。與煤相

3、同的是可燃成分均是是煤；燃燒特點(diǎn)相近，會(huì)有飛灰及結(jié)渣等現(xiàn)象；燃盡率相同；與煤不同的是由于水煤漿中含有30―35%的水，這么多的水分導(dǎo)致水煤漿著火困難；水煤漿是潔凈煤，是一種潔凈燃料。（3）我國能源結(jié)構(gòu)是富煤貧油，我國已探明的煤炭儲(chǔ)量有1000億噸，而石油則相對(duì)短缺。煤炭是我國的主要能源，目前已成為世界上最大的煤炭生產(chǎn)國和消費(fèi)國，能源利用以煤炭為主，在當(dāng)前以化石能源為主體的能源結(jié)構(gòu)中，煤炭占73.8%，石油占18.6%，天然氣占2%，其余為水電等其它資源。在我國，石油與煤炭相比，可供開采的數(shù)量有限，需要依靠進(jìn)口。2002年，我國進(jìn)口石油6500萬噸，占消費(fèi)量的30%，因此我國的石油資源

4、顯得十分珍貴。我國大部分電站及工業(yè)鍋爐是以燃煤為主，但有不少工業(yè)爐窯還在燃油。針對(duì)此種情況，我國制定了“以煤代油，壓縮燒油”的能源政策。（4）環(huán)境保護(hù)：我國是用煤大國，散煤燃燒存在缺點(diǎn)，儲(chǔ)運(yùn)復(fù)雜，燃燒效率低，除大型電站效率較高外，一般的燃煤鍋爐效率很低，其中包括燃盡率和鍋爐效率；水煤漿儲(chǔ)運(yùn)是全密封；水煤漿燃燒火焰中心溫度較燃油低100-200℃，有助于抑制NOx生成。水煤漿選用洗精煤或選配低硫、低灰分煤制漿。煤炭經(jīng)過洗選，可脫除硫30%-40%（脫除黃鐵礦硫60%-80%）；脫除灰分（煤矸石等）50%-80%，原始煙塵與灰渣量減少，因而漿中硫含量與灰分較低。二、水煤漿制備工藝水煤漿制

5、漿方法有干法制漿、干法和濕法聯(lián)合制漿以及濕法制漿三種。（一）干法制漿。該制備工藝的特點(diǎn)是對(duì)一般的干法磨機(jī)，要求入料煤的水分小于5%，洗精煤的水分都比較高，難以滿足該要求；能耗比濕法高，在同樣的細(xì)度下，干法磨機(jī)的能耗比濕法磨機(jī)約高30%；干法磨礦的安全和環(huán)境不如濕法；粒度分布不如濕法，堆積效率較低，干法磨煤顆粒表面氧化較快，影響制漿效果。（二）干法、濕法聯(lián)合制漿。該流程是在干法制漿工藝的基礎(chǔ)上，分出一部分干法粉碎的物料再用濕法進(jìn)一步粉碎。其特點(diǎn)是與干法相比，可以獲得更好的粒度分布，即獲得更好的級(jí)配。但該流程仍是以干法磨煤為主，干法制漿的其他不足之處依然存在。（三）濕法制漿。濕法磨礦制漿

6、工藝有高濃度磨礦、中濃度磨礦以及高、中濃度磨礦級(jí)配制漿工藝三種方式。8（1）高濃度磨礦制漿工藝。煤炭、分散劑和水同時(shí)加入磨機(jī)，磨機(jī)排出的物料就是高濃度的水煤漿，如果有必要加入穩(wěn)定劑，則加入后還要攪拌均勻，剪切，使?jié){體進(jìn)一步熟化。這是國內(nèi)外采用的最多的一種制漿工藝，我國現(xiàn)有的水煤漿制漿廠基本上都是采用這種工藝。該工藝流程簡單，可以省去捏混和強(qiáng)力攪拌環(huán)節(jié)；細(xì)顆粒量比較高，有利于級(jí)配；有利于藥劑與顆粒新生表面接觸；但是該工藝對(duì)變化的煤種適應(yīng)性差；對(duì)磨煤機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)要求嚴(yán)格，因?yàn)闈{體濃度過高會(huì)嚴(yán)重影響磨礦的功效。（2）中濃度磨礦制漿工藝。一般是一段粗磨，再分出一部分粗磨的物料細(xì)磨，

7、目的是獲得好的級(jí)配。但是，因?yàn)椴捎?0%左右的中濃度磨煤，細(xì)磨后的細(xì)粒物料再與粗磨的物料混合后還需要過濾，濾餅再加分散劑捏混，呈流體狀后進(jìn)入攪拌。（3）高、中濃度磨礦級(jí)配制漿工藝。粗磨仍然采用中濃度磨礦，細(xì)磨不是像上述的中濃度制漿工藝從粗磨中分出一部分，而是從入料中分出一部分高濃度細(xì)磨，然后和經(jīng)脫水的中濃度粗磨后的物料加分散劑捏混成漿。該工藝可以獲得好的級(jí)配，堆積效率較高（74%），但仍需要過濾脫水環(huán)節(jié)。三、水煤漿制備要求水煤漿的制備有三個(gè)要素，一是煤炭；