水煤浆制备
水煤浆制备及应用
水煤浆制备及应用引言：水煤浆是一种将煤炭粉末与水混合形成的悬浮液，具有高热值、易储存和运输等优点，因此在能源领域得到了广泛的应用。
本文将介绍水煤浆的制备过程以及其在能源和环保方面的应用。
一、水煤浆制备1.1 煤炭的选择与研磨需要选择适合制备水煤浆的煤炭种类，常用的有无烟煤和褐煤等。
然后，将煤炭进行研磨，将其研磨成细小的颗粒，以增加其表面积，便于与水混合。
1.2 煤炭与水的混合将研磨后的煤炭粉末与水按一定比例混合，形成悬浮液。
在混合过程中，需要充分搅拌，以确保煤炭粉末均匀分散在水中，避免出现结块现象。
1.3 添加助剂为了提高水煤浆的稳定性和流动性，常常需要添加一些助剂，如分散剂和稳定剂等。
这些助剂可以帮助煤炭粉末保持分散状态，防止其沉淀和结块。
1.4 筛选和浓缩将混合后的水煤浆进行筛选和浓缩，以去除其中的杂质和水分，得到质量更纯净的水煤浆产品。
筛选和浓缩的过程中，需要使用一些特殊的设备，如离心机和过滤机等。
二、水煤浆的应用2.1 能源领域水煤浆作为一种高热值的能源载体，广泛应用于燃煤发电厂和工业锅炉等能源设施。
与传统燃煤相比，水煤浆燃烧更为高效，可以减少燃烧过程中的气体和固体污染物排放。
2.2 替代石油燃料水煤浆可以作为替代石油燃料的一种选择，用于汽车、轮船等交通工具的动力源。
与传统的石油燃料相比，水煤浆的储存和运输更为方便，而且价格相对较低，具有较大的应用潜力。
2.3 煤化工领域水煤浆可以作为煤化工领域的重要原料，用于生产合成氨、合成甲醇和合成油等化工产品。
水煤浆在煤化工过程中可以提高煤炭的利用率，减少资源的浪费，对于推动煤炭资源的可持续利用具有重要意义。
2.4 环境保护水煤浆的应用还可以减少煤炭燃烧过程中的污染物排放，如二氧化硫和氮氧化物等。
由于水煤浆燃烧的效率较高，可以减少燃烧过程中产生的有害气体的生成量，降低大气污染的程度。
结论：水煤浆作为一种高效、便利的能源载体，在能源和环保领域具有广阔的应用前景。
水煤浆制备工艺
水煤浆制备三大要素：煤质、煤粉粒度级配、添加剂。
水煤浆生产工序通常包括选煤、破碎、磨矿(加入添加剂)、搅拌与剪切、滤浆等多个环节,每个环节的作用是:(1)选煤是制浆的基础,包括两方面:一是选择合适的制浆用煤或配煤,即成浆性能好,并且具有良好燃烧特性的煤;二是对原料煤进行脱灰脱硫处理,以保证制浆原料煤的质量。
(2)破碎与磨矿是制浆工艺过程中最关键的环节,为了减少磨矿功耗,磨矿前原料煤必须先破碎(按照多破少磨原则,破碎粒度越细越好),然后经过磨矿,直至水煤浆产品所需要的细度,并使其粒度分布达到较高堆积效率。
(3)捏混只有在干磨和中浓度湿法制浆中才使用。
其作用是使干磨所产生的煤粉或中浓度磨矿产品经过滤机脱水所得滤饼能与水和分散剂均匀混合，并形成有一定流动性的浆体，以便于在下一步搅拌工序中进一步混匀。
(4)搅拌的作用是使煤颗粒、水与添加剂充分混合,提高水煤浆的稳定性,而且在搅拌过程中使煤浆受强剪切力处理,加强了添加剂与煤颗粒表面的相互作用,改善了浆体的流动性。
(5)滤浆工艺的作用是除去在制浆过程中出现的粗颗粒和混入浆体的某些杂物,以防止水煤浆在储运和燃烧过程中堵塞管路和喷嘴。
(6)在制浆工艺中,还须配置煤量、水量、添加剂量、煤浆流量、料位、液位等在线检测与控制装置。
制浆原料煤与添加剂的合理选择及制浆工艺的确定是制浆技术的三大要素,也是实现用较低的制浆成本生产优质水煤浆产品的基本条件。
制浆工艺（偏高浓度湿法制浆）流程一般分为：原煤环节、药剂制备环节、磨浆环节及储浆输送环节4部分。
原煤环节是将原煤经皮带输送机送入破碎机中破碎．破碎好的煤再由输送机送到粉煤仓待磨；药剂制备环节是分别将分散剂原液、稳定剂干粉与一定量的水配置成分散剂溶液和稳定剂溶液并泵送至分散剂缓冲桶和稳定剂缓冲桶；磨浆环节是将水、煤、分散剂送入磨机中磨制．从磨机中出来的水煤浆为原始的水煤浆．原始的水煤浆经振动筛除渣流入缓冲搅拌桶进行搅拌．然后经泵送到滤浆器处理。
水煤浆制备技术
• 选煤 (脱灰、脱硫) • 破碎与磨矿（可用干法，亦可用湿法。） • 捏混与搅拌（捏混只是在干磨与中浓度湿磨工
艺中才采用） • 滤浆 （筛网）
工艺 • 干法制浆工艺 • 干、湿法联合制浆工艺 • 高浓度磨矿制浆工艺 • 中浓度磨矿制浆工艺 • 高、中浓度磨矿级配制浆工艺 • 浮选精煤或煤泥制浆 • 浮选精煤、水洗精煤联合制浆 • 超净煤精细高热值水煤浆 • 褐煤水煤浆
2、影响水煤浆稳定性的因素 • 煤质 • 浓度 • 流变特性和温度(流变参数：表观黏度、屈服
应力、触变性)
四、制浆用煤的选择
• 炼焦煤 • 低阶动力煤（三低、两高）
五、难制浆煤种成浆性的提高途径
1、配煤制浆 • 低阶动力煤成浆性差，水分高，发热量低，但
挥发分高，易点火燃烧，高阶动力煤则相反。 为获得浓度高、黏度低、稳定性好和易点火燃 烧的优质煤浆，将两种煤按一定比例混合起来
2、表面改性
• 加入一种提高煤表面疏水性的处理剂，同时还 起着封孔作用，降低低阶煤的比表面积。
3、添加剂的复配
• 添加剂的选择是水煤浆技术的关键。将几种添 加剂按一定比例配合，可提高水煤浆的性态均 匀，大大改善水煤浆的流动性和稳定性。
4、热处理
• 包括用过热水、热烟道气和直接烘烤等 方法对煤进行预处理。 通过热力作用使 煤的结构、组成和表面性质都发生有利 的变化
二、水煤浆的燃烧性
1、煤质对水煤浆燃烧性的影响
• 水煤浆作为代油燃料，首先要具有高的热值， 容易点火，便于排渣，污染小。
• 水煤浆的热值与煤阶、灰分、浓度有关。煤阶 越高，灰分越低，热值就越大。对于指定的煤 种， 水煤浆浓度是影响热值的主要因素 。
• 灰成分也是燃烧中一个主要问题，它直接关系 到灰熔点的高低，决定燃烧后灰渣排放 方式的 选择。炉渣的排放有固态排渣和液态排渣两种。
水煤浆制备技术
2.3 水煤浆制浆工艺
2.3.1 制浆工艺的主要环节及功能 水煤浆制浆工艺通常包括选煤、破碎、磨矿、 搅拌与剪切，以及为剔除最终产品中的超粒 与杂物的滤浆等环节。 （1）选煤 目的：满足用户对水煤浆灰分、硫分与热值 目的 的要求。
方法： ①普通水煤浆，是在制浆前采用一般的 选煤方法，制浆原料煤的灰分一般在９％左 右。 ②精细水煤浆，一般要经过两次选煤， 第一次是常规的选煤方法，把灰分降到９％ 左右，然后再超细粉碎，使煤中矿物质和可 燃体充分解离，再用特殊的方法使煤的灰分 降到１％左右。 ③高灰水煤浆，制浆原料本身就是经 过洗选的尾煤，不用洗选。
二、水煤浆的燃烧性 1、煤质影响 、 灰分：6%~10%，硫分<1%，挥发分：30%以上
2、流变性影响 、 黏度随流动速度和温度而变化 流变性用于描述非均质流体的流动特性，它是影响水煤 流变性用于描述非均质流体的流动特性， 浆储存的稳定性、输运的流动性、 浆储存的稳定性、输运的流动性、雾化及燃烧效果的重 要因素，一般用剪切应力-切变率关系来表示 切变率关系来表示， 要因素，一般用剪切应力 切变率关系来表示，常用参数 为黏度。 为黏度。 水煤浆属于非牛顿流体， 水煤浆属于非牛顿流体，它的黏度随流动时的速度梯度 (即剪切速率 的大小而变。 即剪切速率)的大小而变 即剪切速率 的大小而变。 为了便于利用，在不同的剪切速率或温度下， 为了便于利用，在不同的剪切速率或温度下，要求水煤 浆能表现出不同的黏度值。 浆能表现出不同的黏度值。 当其静止时，要求其表现出高黏度，以利于存放； 当其静止时，要求其表现出高黏度，以利于存放； 当其受到外力，则能迅速降低黏度， 当其受到外力，则能迅速降低黏度，体现出良好的流动 也就是具有良好的触变性，或者说是“剪切变稀” 性，也就是具有良好的触变性，或者说是“剪切变稀” 的特性。 的特性。 水煤浆还需要类似于油的黏温特性，升温后， 水煤浆还需要类似于油的黏温特性，升温后，黏度明显 降低，易于雾化，可以提高燃烧效率。 降低，易于雾化，可以提高燃烧效率。
水煤浆制备技术
水煤浆制备技术行业：化工信息来源：中化新网发布时间：2011-01-19打印转发关闭水煤浆是一种新型煤基流体洁净环保燃料，既保留了煤的燃烧特性，又具备了类似重油的液态燃烧应用特点，是目前我国一项现实的洁净煤技术。
它由65～70％的煤、29～34％的水和小于1％的化学添加剂，经过一定的加工工艺制成。
它外观象油，流动性好，储存稳定（一般3～6个月不沉淀），运输方便（火车或汽车罐车、管道、船舶），燃烧效率高，污染物（SO2、Nox）排放低，约2t水煤浆可以替代1t燃油，可在工业锅炉、电站锅炉和工业窑炉等代油或煤、气燃用。
水煤浆的制备技术主要包括制浆煤种选择、级配技术、制备工艺、制浆设备及添加剂等。
1。
制浆煤种选择根据煤的煤质指标和实验室成浆性试验可以判定煤炭成浆的难易程度。
对制备水煤浆的原料煤要求：成浆性好，燃烧性能好。
研究表明，中国有丰富的制浆原料煤。
2。
级配技术级配技术是水煤浆制备的关键技术之一。
制备高浓度水煤浆，要求水煤浆中大小煤颗粒相互充填，达到较高的堆积密实度，这就要求水煤浆中煤颗粒分布是有讲究的。
3。
制浆工艺水煤浆制浆工艺通常包括破碎、磨矿、搅拌与剪切，以及为剔除最终产品中的超粒与杂物的滤浆等环节。
磨矿是水煤浆制备过程中的关键环节，与其他工业中磨矿不同的是，不但要求产品达到一定的细度，更重要的是产品应有较好的粒度分布。
磨矿可用干法，亦可用湿法。
但干法磨矿制浆存在许多缺点，制浆厂很难满足干磨时入料水分不高于5％的要求，磨矿功耗大约比湿法高30％，干磨时新生表面容易被氧化，增加制浆的难度，安全与环境条件也不及湿法磨矿。
目前制浆主要是采用湿法磨矿制浆工艺，湿法磨矿又有高浓度磨矿与中浓度磨矿两种方式。
磨矿产品的细度和粒度分布与给料的粒度分布、煤炭的物理性质、磨机的类型与结构、磨机运行工况等因素密切相关。
4。
制浆设备制浆设备主要包括球磨机、输浆泵、搅拌器等。
我国已开发出多种类型的水煤浆专用磨机（球磨机、振动磨机），基本可以满足水煤浆制备的要求。
水煤浆制备工艺流程
水煤浆制备工艺流程一、前言水煤浆是一种由煤粉和水混合而成的燃料，通常用于工业和能源生产中。
它具有高效、清洁的特点，成为现代能源领域中不可或缺的重要燃料。
本文将介绍水煤浆的制备工艺流程，包括原料准备、煤粉研磨、混合制备、煤化工处理等过程。
二、原料准备1. 煤炭水煤浆制备的关键原料是煤炭，选择适合用于制备水煤浆的煤炭是制备工艺中的首要环节。
根据煤炭的种类和性质，可选取适合制备水煤浆的煤种。
一般来说，低灰、低硫、低挥发和高热值的煤炭更适合制备水煤浆，但也可根据具体需要进行调整。
2. 水水是制备水煤浆的另一个重要原料，水的质量和用量影响着最终水煤浆的品质。
在选择水质时，需要考虑水的PH值、硬度、杂质等因素，尽量选择纯净的水，以保证水煤浆的质量。
三、煤粉研磨1. 煤炭破碎首先将原煤破碎成适合制备水煤浆的颗粒大小。
煤炭破碎的方式可以采用颚式破碎机、圆锥式破碎机、冲击式破碎机等设备，确保煤炭颗粒的大小适中，易于煤粉的后续研磨。
2. 煤粉研磨煤粉研磨是将破碎后的煤炭颗粒进一步磨成细小的煤粉，以提高其表面积和活性。
通常使用煤磨机进行煤粉的研磨，将破碎后的煤炭送入磨机中，通过摩擦和磨损作用，将煤炭研磨成细小的颗粒。
四、混合制备1. 煤粉和水的配比根据水煤浆的配方要求，将适量的煤粉和水进行混合。
一般来说，采用一定比例的煤粉和水进行混合，以确保煤粉能够被充分溶解和分散在水中。
2. 搅拌混合将煤粉和水进行搅拌混合，以确保煤粉能够充分分散在水中，形成均匀的水煤浆。
通常采用搅拌设备进行混合，搅拌速度和时间需要根据具体原料和工艺要求进行调整。
五、煤化工处理1. 煤化学处理水煤浆的制备过程中，还需要进行一些煤化学处理，以改善水煤浆的燃烧特性和稳定性。
主要包括添加分散剂、表面活性剂等处理剂，以提高水煤浆的分散性和稳定性，减少水煤浆在输送和燃烧过程中的堵塞和积灰现象。
2. 煤化工设备在煤化学处理过程中，需要配备一些煤化工设备，如分散剂添加器、搅拌器、分散剂喷雾器等，以确保煤化学处理能够充分进行，煤粉能够被均匀分散在水中。
水煤浆的制备与应用
水煤浆的制备
一：原煤的破碎
干磨时新生表面容易被氧化, 增加制浆的难度, 安全与环境条件也不及湿法磨矿, 所以主张采用湿法。
原则上各种类型的磨机都可用于制浆, 但就湿法磨矿而言, 主要是球（棒）磨、振动磨与搅拌磨。
这3 种磨机所适应的原料粒度与产品细度各不相同,最常用的是球磨。
因此我小组决定采用
二：分散剂木质素磺酸盐（设置梯度1%—2%）的添加煤炭、分散剂和水同时加入磨机，磨机排出的物料就是高浓度的水煤浆，如果有必要加入稳定剂，则加入后还要搅拌均匀，剪切，使浆体进一步熟化。
三：加入稳定剂搅拌(木质素磺酸盐稳定性好可不加稳定剂)聚丙烯酰胺絮凝剂、羧甲基纤维素以及一些微细胶体粒子（如有机膨润土）
四：滤浆
五：测定水煤浆的表征性能(热值，浓度的测定)
备注：消泡剂的加入情况
许多阴离子型分散剂，如萘磺酸盐类，同时有很好的消泡作
用。
和非离子型分散剂联合使用，不仅能消泡，而且可降低
价格昂贵的非离子型分散剂的用量。
泡剂用量大约是分散剂的十分之一。
两者可同时加入。
制浆
时常用的起泡剂有醇类及磷酸酯类。
该工艺的优点：
a、流程简单，可以省去涅混和强力搅拌环节；
b、细颗粒量比较高，有利于级配；
c、有利于药剂与颗粒新生表面接触；
该工艺的缺点：
a、对变化的煤种适应性差；
b、对磨机的结构参数和运行参数要求严格，因为浆体浓度过
高会严重影响磨矿的功效，再者为了达到好的级配；。
制备水煤浆的工艺过程
水煤浆制备水煤浆是由65～70％不同粒度分布的煤炭，30～35％的水及约1％的添加剂制成的煤水混合物，它既保持了煤炭原有的物理特性，又具有石油一样的流动特性和稳定性，可以像石油一样易于管道输送和喷雾高效燃烧，被称为液态煤炭制品。
制备水煤浆的原料（1）洗精煤制造水煤浆用煤炭应是低灰分、低硫分、高挥发分、高灰熔点、高热值的优质动力煤－洗精煤。
洗精煤要求如下：热值（低位发热量）≥6000kcal/kg可磨指数50～100挥发分≥30％灰熔点（T2）动力型≥1250℃灰分≤10％气化型≥1180℃硫分≤1％2008年上半年对GB/T18855水煤浆技术条件进行了修订，对原料的指标重新进行了调整。
（2）添加剂制造水煤浆用添加剂，应具有活性好、反应快、添加量少、制浆成本低、对煤炭灰熔点降低小的特性。
在动力水煤浆制备过程中，添加剂可采用下列化合物：木质素磺酸盐，腐植酸盐，亚甲基苯磺酸盐，聚苯乙烯磺酸盐，聚脂肪族二烯烃磺酸盐，聚甲基丙烯酸盐等。
这些添加剂各具利弊。
（3）水制备水煤浆用水，呈中性或微碱性，浊度低，研磨不产生有害气体。
目前，国内外水煤浆厂采用的制浆工艺过程有三种：高浓度磨矿制浆工艺过程；中浓度磨矿制浆工艺过程；高、中浓度磨矿制浆工艺过程。
高浓度磨矿制浆工艺过程的特点是：将洗精煤、水和添加剂一起加入球磨机，在高浓度（略高于成品水煤浆的浓度）条件下进行磨制，磨矿产品就是高浓度水煤浆的初级产品，再经过搅拌、稳定性处理及隔渣，就可获得成品水煤浆。
我国自己建设的水煤浆厂也大多采用这种工艺过程。
三种不同制浆工艺过程各有其优缺点。
我国水煤浆专家研究分析它们的优缺点后，确定以下制浆原则：（1）选用高浓度磨矿工艺过程；（2）添加剂分段加入，可提高制浆效果，降低添加剂的使用量；（3）对水煤浆进行高剪切处理，可提高水煤浆的屈服应力，增强水煤浆的触变性，加速水煤浆的熟化，改善水煤浆的稳定性；（4）减少磨矿产品平均粒度，为了提高水煤浆的稳定性，可适当减少磨矿产品的平均粒度，磨矿产品的平均粒度应控制在40 μm左右。
水煤浆制备技术
水煤浆的概要
水煤浆的概要
水煤浆的概要
据不完全统计，截止2018年底，燃料煤浆用量达3000万吨以 上，气化煤浆用量高达2亿吨以上。
共性
质量高，较高的浓度、良好的流 变性、稳定性，最终达到高效率 使用；
燃料和 气化煤 浆共性 及区别
区别
燃料浆比气化浆粒度更细，流 变性和稳Байду номын сангаас性的要求更高；
水煤浆类型 稳定性
分散剂
萘磺酸盐 磺酸盐 磺化腐植酸 磺化木质素 石油磺酸盐 磺化沥青 羧酸盐 聚烯烃类
聚丙烯酰胺絮凝剂
稳定剂 羧甲基纤维素
助剂
有机膨润土
消泡剂 调整剂 防霉剂 表面处理剂 促进剂
水煤浆添加剂技术
分散剂
分散剂是一种可促进分散相（如水煤浆中的煤粒）在分散介质（如水煤浆 中的水）中均匀的分散的化学药剂。
提高水煤浆产品质量有利于降低气化系统能耗、提高气化效率，同时扩大原料 煤选择范围、提高气化系统产能，给企业带来显著的经济效益和社会效益。
煤浆浓度
煤浆粒度
影响比氧耗、比煤耗、 有效气含量，正常情况下， 浓度越高，气化能耗越低， 有效气比例越高
影响煤浆浓度，且直接
影响了气化的反应效率和炉渣的 残炭含量。
由大约70%的煤、29%的水和1%的添加剂通过物理加 工得到的一种低污染、高效率、可管道输送的代油煤基 流体燃料。
可以像油一样泵送、雾化、贮存和稳定燃烧，其可代替燃料油用于锅炉、电 站、工业炉和窑炉，用于代替煤炭燃用，具有燃烧效益高、负荷调整便利、减少 环境污染、改善劳动条件和节省用煤等优点。
成浆原理
华东理工大学在《煤浆浓度变化对煤气化性能的影响》文章中：以压力等级为 4.0MPa的水煤浆气化研究了浓度变化对气化的影响：
6第五章 水煤浆制备技术
水煤浆技术的定位
不能简单地作为一个市场问题 作为清洁煤技术的一种来讨论 只有大规模管道运输才有意义 近期以代油燃料为主，必须仔细论
证
水煤浆的关键技术问题
制浆技术：不同煤种问题 添加剂问题：流动与稳定的矛盾 运输与储存：磨损与沉降 雾化与磨损 着火问题 污染控制问题 降负荷问题 效率问题
其二：
是煤炭的一种深加工产品，一种代油产品，一种节能环 保产品，一种流动的煤炭，是一种煤基清洁流体燃料。
○应用于电站锅炉、工业锅炉和工业窑炉作为燃料。 ○水煤浆组成：
煤颗粒（ 64～70%、符合一定粒度分布） 水（ 29～35%） 化学添加剂（小于1%）
其三：
水煤浆是20世纪70年代中期发展起来的一种煤基流体燃 料，是煤炭深加工的新型产品之一。它是由65%-70% 的煤粉和29%-34%的水及1%左右的微量化学添加剂 制备而成的浆体。俗称高浓度水煤浆，简称“水煤 浆”，英文缩写为“CWM”（Coal Water Mixture）。
○水煤浆国家标准
为了更好地推广水煤浆应用，制定了《水煤浆技术条 件》（GB/T18855—2002）和《水煤浆质量试验方法》 （GB/T18856.1～14—2002）15项水煤浆国家标准， 该标准 2003年4月1日实施
○影响水煤浆质量因素
◎制浆原料煤煤质
◎粒度级配
◎化学添加剂
◎制浆工艺
◎制浆设备
8.88
1
17.41 1.96
重油 9500kcal/kg 39.7MJ/kg 1500 元/t 37.78 4.25
然气
8740kcal/m3 36.5MJ/m3 1.8 元/m3 49. 3932 5.55
水煤浆制备与燃烧
1200
煤炭1145
1000
储采比116年
800
600
400
石油33
200
储采比20.2年
0
1
2
矿物能源/2000年
石油
22.7%
煤
67.1%
2.8% 天然气 7.4% 水电和核能
2003年能源消费率
精品课件
煤炭的利用
精品课件
精品课件
能源安全是涉及到我国国防和经济建设。煤炭产量已达26亿吨，消耗量占我国一次 能源消耗量的70%左右。 环境保护：散煤燃烧的缺点，除大型电站效率较高外，一般的燃煤锅炉效率很低，其 中包括燃尽率和锅炉效率；水煤浆储运是全密封；水煤浆燃烧温度较低，NOx产生量少； 1.2.2 我国发展水煤浆的历程
可燃用水煤浆，燃烧效率高，电厂锅炉能达到98%~99%以上，与煤粉接近； f、水煤浆储运和燃烧方式与油接近，运精行品操课件作规程相似，个运行人员带来极大的方
便，提高了可操作性，同时锅炉能做到既可烧水煤浆又可烧油； g、在水煤浆加工过程中，可以进行不同程度的脱灰脱硫处理，燃烧温度又比一般煤
粉温度低200℃左右，因此燃烧时排放的SO2、NOx可以大大减少。 水煤浆技术的起因：
2.2 水煤浆的粒度分布
2.2.1 粒度的表示与测定方法
1.2 我国发展水煤浆的重要性及历程
1.2.1 我国发展水煤浆的重要性
我国能源结构: 富煤贫油，我国石油产量约为2亿多吨，04年进口石油约8000万吨， 石油在各类工业锅炉、工业窑炉、电站锅炉上作为燃料烧掉的每年仍有大约3000万 吨，约占我国石油产量的25%左右。
精品课件
我国能源特征与挑战
储量/亿吨
70年代石油危机，煤代油的流体燃料，煤炭直接燃烧，储存、运输以及对环境 的污染不如石油和天然气，还涉及到燃油设备无法直接燃煤，煤炭的液化和气化投 资大、成本高，水煤浆是一种低成本、见效快技术相对简单的经物理方法加工的煤 基流体燃料。 水煤浆发展过程：
水煤浆制备的工作原理
水煤浆制备的工作原理
水煤浆制备的工作原理是将干燥的煤粉与水混合，形成一种可流动的浆料。
具体工作原理如下：
1. 煤磨碎：首先将煤炭通过破碎设备进行粉碎，使其颗粒尺寸减小，提高煤与水的接触面积。
2. 搅拌混合：将粉磨后的煤粉与水按照一定比例加入到搅拌设备中，由于分散剂的作用，煤粉在水中均匀分散，形成煤浆。
3. 稀释调整：根据需要，调整煤粉与水的比例，控制煤浆的浓度。
4. 精细研磨：为了提高煤浆的流动性和燃烧效率，还可以通过研磨设备对煤浆进行精细研磨，使粒径更加均匀细小。
5. 过滤除尘：为了防止煤浆中的杂质和固体颗粒对管道和设备的堵塞，常常会使用过滤器将煤浆中的杂质和固体颗粒进行过滤和除尘处理。
总的来说，水煤浆制备的工作原理是通过煤粉与水的混合，形成一种可流动的煤浆，以便于煤炭储运、燃烧和利用。
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1.1.2管辖范围及设备
❖ V1107 研磨水池
V1108 添加剂地下槽
❖ V1109 冲洗水槽
V1110 低压氮气贮罐
❖ V1111 煤浆分流器
W1101 煤称量给料机
❖ X1101 磨煤机出口槽搅拌器 X1102 添加剂槽搅拌器
❖ X1103 煤浆滚筒筛
X1104 煤浆槽搅拌器
煤浆制备
❖ 在实际பைடு நூலகம்产中，主要利用添加剂提高水煤浆 的成浆浓度，同时降低煤浆的黏度，提高其 流动性。不同的添加剂，往往对水煤浆的成 浆浓度有着较大的影响，同时其自身的价格 也相差很大。
添加剂技术
❖ 2 添加剂技术 ❖ 在高浓度水煤浆性能中，最为重要的是低粘度和良
好的稳定性、流动性。然而，煤炭属疏水性物质，又 是颗粒悬浮体，即使易制浆煤种并具有高堆积的颗粒 分布，无化学添加剂也不可能制成希望的高浓度水煤 浆。 ❖ 添加剂的主要作用在于改变煤颗粒的表面性质，促 使颗粒在水中分散，使浆体有良好的流变特性和稳定 性（增加煤粒的亲水性，使煤粒表面形成一层水膜， 从而容易引起相对运动），提高煤浆的流动性此外， 还要借助添加剂调节煤浆的酸碱度，消除有害因素(如 气泡、有害成分等)。 ❖ 根据作用不同，可将添加剂分为分散剂、稳定剂和 助剂三大类，其中前两种最为重要。
煤浆制备
❖ 高水煤浆浓度的措施:煤浆的成浆性能与多种 因素有关。经过研究发现:煤的形成年代越短, 煤的内提水含量越高,煤的可磨指数越低,制浆 的难度越大,越不易制取高浓度的水煤浆。同 时,合理的煤粒级配,优质的添加剂也有助于提 高煤浆浓度。所以,制浆的关键在于煤的有关 性质及添加剂的选取。
煤浆制备
助溶剂及PH值
❖ 有些单位因煤质不同根据需要添加助溶剂， 煤质灰熔点高则添加助溶剂，助溶剂一般使 用石灰石。
❖ PH值一般用NaOH调节，一般控制在7-9.内 蒙公司PH值控制在9-10.
1.1.1岗位任务
❖ 本岗位是以煤、水、添加剂为原料，在棒磨 机中磨制成高浓度、低粘度、稳定性较好的， 易于泵送的水煤浆，为气化岗位提供合格的 煤浆。在保证装置正常生产的条件下确保工 号内设备稳定连续运行
煤浆制备级配 技术
❖ 1 级配技术 ❖ 级配技术是制浆的关键技术之一，是水煤浆产品
中颗粒大小的组成情况，将原料煤磨成水煤浆产品， 要求产品的粒度组成有较高的堆积效率，堆积空隙 最小，大颗粒间的空隙被较小颗粒充填，小颗粒间 的空隙又被更小的颗粒充填，以此减少空隙的水量， 提高制浆浓度，改善产品流动性。制浆工艺流程中， 要有实现较佳级配的功能。
煤浆制备
❖ 主原料水煤浆浓度的高低，直接影响到德士古装置 的消耗(主要是氧耗和煤耗)，进而影响到合成气及 后续产品的成本。对于同一种煤种，煤浆浓度每降 低0.5％，每1m3合成气的氧耗约增加0.005m3，煤 耗也将相应增加约0.005kg， 要做出高性能要求的 高浓度水煤浆，单用细煤粉与水简单混合起来是无 法实现的，还必须采取一些特殊的技术措施，主要 有：
煤浆制备
• 2.1 分散剂 • 分散剂是最重要的添加剂，其主要作用是改变
煤表面的亲水性，降低煤水界面张力，使煤粒充 分润湿和均匀分散在少量水中。主要有：磺酸盐、 萘磺酸盐、磺化腐植酸盐、磺化木质素及石油磺 酸盐及磺化沥青、聚氧乙烯链或再配以少许磺酸 基等 • 2.2 稳定剂 • 稳定剂的作用是使煤颗粒稳定悬浮在水中，不 发生硬沉淀。主要有：各种可溶性盐类、高分子 表面活性剂、纤维素、聚丙烯酸盐等。
煤浆粒度分布
❖ 表3 德士古要求的煤浆粒度分布
❖ 目数
通过率
❖目
%
❖8
100
❖ 14
98～ 100
❖ 40
90～ 95
❖ 325
25～ 35
煤浆制备
❖ 在煤浆制备中, 如果粗颗粒较多, 煤浆表观 粘度下降, 流动性变好, 但粒子的重力将超过粒 子间的凝聚力, 引起悬浮体系沉降、分层, 稳定 性变差。如果煤浆中的细颗粒较多, 粒子间的相 互作用力增大, 形成更多的粘滞性粒子凝聚团, 稳 定性提高。但是, 煤浆表观粘度会随平均粒径的 减小而迅速增大, 流动性变差。因此, 适当的粒 度分布是制取高浓度、流动性好、稳定性好的水 煤浆的根本保证。
❖ 高煤浆浓度:一般要求煤浆浓度大于60 %以上,煤浆 浓度越高,生产单位有效气的比氧耗与比煤耗越低, 冷煤气效率越高。这是因为愈高的煤浆浓度,即进入 气化炉燃烧室的水分愈少,这部分水分需要由液态 (温度约40～60 ℃) ,在气化炉中变成1300～1400 ℃ 的水蒸气参与气化反应,此过程所需要的热量来自于 气化反应,这就要消耗一定量的氧气和有效气体(CO/ H2) ,造成氧耗上升,并使出气化反应室的总有效气含 量降低,二氧化碳含量升高,有效气产量降低。
1.1.2管辖范围及设备
❖ C1101 事故氮压缩机 ❖ P1101 磨煤机出口槽泵 ❖ P1103 煤浆给料泵 ❖ P1105 冲洗水泵 ❖ P1107 研磨水池水泵 ❖ V1103 添加剂槽 ❖ V1105 研磨水槽
M1101 磨煤机 P1102 添加剂泵 P1104 研磨水泵 P1106 添加剂地下槽泵 V1101 煤储斗 V1104 磨机出口槽 V1106 煤浆槽
煤浆制备
❖ .棒磨机与球磨机比较有什么优点？ ❖ 棒磨机与球磨机相比： ❖ （1）球磨机需要钢球在较高处跌落，转速较
高，冲击能量较大，粉碎效果才好，但动力 消耗大，而棒磨机主要靠棒与棒之间研磨、 挤压作用，转速较低时，相对需要的动力消 耗也较低。
煤浆制备
❖ （2）棒磨机工作特点是棒与棒之间在运动过 程中对煤块有效做功，能使颗粒煤被提升到 煤层的最高位置，集中到破碎能力较强的地 方进行破碎，因此棒磨机用于煤的作业效率 较高，动力消耗低，而且煤的粒度均匀，泥 化作用少。
煤浆制备
❖ 1 水煤浆技术指标 ❖ (1)灰分：≤10％ ❖ (2)平均粒度：50μm ❖ (3)浓度：70％ 水煤浆低位发热量5000kCal／kg ❖ (4)表面粘度：1.2±0.2Pa·s ❖ (5)流变特性：具有屈服值，为假塑性流体；并且
具有触变性。 ❖ (4)稳定性：静止存放三个月不发生硬性沉淀。