【高浓度水煤浆制备技术的探讨】 水煤浆价格

　　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
　　之间。
　　3 煤的粒度分布
　　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。
　　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）选择符合煤种特性的添加剂。
　　5）设置滤浆环节：使煤浆更纯净，不致堵塞燃烧器喷嘴。
　　6）设置搅拌和稳定性处理环节，使煤浆与稳定剂充分接触，提高稳定性。
　　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。
　　8）做好管路、阀门等设备的吹扫清洁及防冻。
　　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。
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