高浓度水煤浆制备技术的探讨

２ ０ ２
理 论 研 究苑
科 ￣ １ ２ 钍４ Ｌ ０ 霸 １ 技 期硝 ２
高浓度 水煤 浆制备 技术 的探讨
程 军 锋
（ 陕西长青能源化工有限公司 ，陕西宝鸡 ７ １０ ） ２４ ５
摘 要 高浓 度 水煤 浆 是 通 过 物 理 方 法得 到 的 一 种 ４ ５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 ￣ｉ －
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 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 ， “ 细粉 ” 的添 加 ，也 是下 一 个 超 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 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 机对人 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） 择合 适 的磨机 结构 参数 ，确 保磨 机 出料 的粒度 级配 满足 选 成 浆要 求 。 ４） 择符 合煤种 特性 的添 加剂 。 选 ５） 置滤 浆环节 ：使煤 浆 更纯 净 ，不 致堵 塞燃 烧器 喷嘴 。 设 ６） 置搅 拌 和稳定 性处 理环 节 ，使煤 浆 与稳 定剂 充分接 触 ， 设 提高稳 定 性 。 ７） 制 浆工 艺过程 中 的主要 参数 ，如磨机 的人料 量 、添加剂 对 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 。
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Ｇ Ｔ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 Ｅ－ － －
人 见解 。
关键词 物理方 法；低污染；高效率 ；制备技 术
（ 下转 第６ 页 ） ０
论 坛会 议 展
２年 ４ 科 １ ０ 第霸 １ 期 雠 ２
河 南 持 续 提 升 三创 一 带＂ 活 动 水 平 “ 沽 半
助 力 现 代农 业发 展
为认 真贯 彻 落 实 中国科协 科 普 惠 农３ 作部 署 ，全 － 面推 进 “ 三创 一 带” （ 建 先进 科普 示范县 市 区 、先 创 进农 村 专业技 术 协会 、先进 农村 科 普 示范基 地 ， 带动
席会 议 并讲话 。濮 阳 市政府 副 市 长邹 东波主 持会 议 。
全省１个省辖 市科协分管主席、科普部部长，濮阳市 ８ 有 关部 门领 导 、先进 单 位和 个人 代 表 ，农技 协 、科 普 示范基地、科普带头人代表等２ ０ ０ 余人参加会议。
李 宝红 指 出， “ 三创 一 带 ”是 河 南省 科 协贯 彻 中 国科 协科 普 惠 农 工作 部 署 打 造 的 品牌 载 体 ，开展 ６ 年 多来在促 进现 代 农 业发展 、加 快农 业 结构调 整 、 带动
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 Ｔ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 ＞２ ％ ，否则煤浆 不 易稳 定 着火 燃烧 。 ８ ２） 控制 气化 煤 耗 、氧耗 及耐火 砖 的损 耗 ，要求 煤种 的灰 熔 为 点 不 高于 １５ ￣ ３０Ｃ，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 ３ ℃一０ 。而灰渣 的最佳粘 度应 控制在 １ ａ 一０ ａ 之 间 。 ０ ５℃ ５Ｐ． ４ Ｐ ． ｓ ｓ 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 ５一 ０ Ｏ６ 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ＯＣ比越 高 、亲水官 能 团 ／ 越 多 、孑 隙越 发 达 ，煤 中所含 可溶 性 高价 金 属 离子 越 多 、煤 的 制 Ｌ 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 １０ １０ １— ２ — ５ ＊ ０６
农民依靠科技致富奔小康 ）活动深入发展 ，持 续提升
活 动水 平 ，更好 地 打造科 技 支农 惠农 富农 品牌载 体 ，
７ ０日， 河南 省科 协 在 濮 阳 市 南 乐县 召 开全 省 “ 月２ 三 创 一带 ”活动 现 场观 摩 暨 濮 阳市提 升推 进 工作会 议 。 河 南省科 协 副主 席 李 宝红 ，濮 阳 市委 副书记 王 海鹰 出
会议 现 场 （ 乐 县摄 ） 南
农 民致 富 方面发 挥 了重要 作＿ 。 全省 各级科 协 组 织要 碉
认 真 学 习全 国科 技 创新 大会 精神 ，着眼 于促 进科 技 与
农 业 发展 紧密 结合 ，全 面深 化 “ 三创 一 带” 活动 ，为加 快 中原 经 济 区建设做 出新 的更 大贡 献 。一要 提 高认 识 ，常抓 不 懈 。 采取 得 力措 施 ，精 心组 织 ，常抓 不懈 ，努 力推 动 “ 三创 一 带” 活动 再 上一 个新 的 台阶 。二 要 整合 资源 ，形 成合 力 。进 一 步 整合 财政 、农 业 、工 商 、税 务 、 民政 等各 方 资源 ，形 成合 力 ，联合 推 动 ，努 力营建 优 势 互补 、资 源共 享 、 齐抓 共 管的 “ 三 创 一 带” 活动 长 效机 制 。三要 大胆 创 新 ，强化提 升 。认 真总 结经验 ，查找 不足 ，规 范管理 ，学 习借 鉴 ，大胆创 新 ，科 学谋 划 ，超 前运 作 ，面向基 层 ，主 动服 务 。 四要 广泛 宣传 ，营造氛 围。 充分利 用广播 、 电视 、互联 网等新 闻媒 体 ，大张旗 鼓地 宣传 开展 “ 创 一带 ” 活动 ，广 泛 宣传在 活 动 中涌现 出的先进 典 型 和取得 显 著成 效 ，努 力 营造全 社会 关注 “ 三 三创 一 带” 活 动 的舆论 氛 围 ，使 “ 三创一 带” 活动 真正 成为全 民性 、经常性 、社会 性 的联合行 动 ，在 全省各 地普遍 开花结 果。 王海鹰 指 出 ，近 年 来 ，濮 阳 市委 、 市政 府 始 终 高度 重视 科普 惠 农 工作 ，在政 策 和 资金 方 面对 “ 创 一带 ”活 动给 予 大 三
一
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 ４ 小时 不 产生 不可 恢 复 的硬 沉 淀 。为提 高 煤 炭 的燃 烧效 率 ，煤 ８ 粒应 达 到一 定 的细度 。一般要 求粒 度上 限 为 １ 目，其 中小于２ ０ ４ ０目
的含 量 不少 于４ ％。 ０
中图分类号 Ｔ ５ ６ 文献标识 码 Ａ 文章编号 １ ７ — ６ １ （ １） ２ ０ ０ — １ Ｑ ３ ６３ ９７ 一２ ２ ７ — ２ ２ ０ ０ ０
我 国水 煤浆 技 术 经过 ２ 多年 的 开发 研 究 和工 业应 用 示 范 ，在 ０ 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６ ％以上 。 ０ ２ ）为便 于泵送 和雾 化 ，粘度要 低 ，并 具有 良好 的流变 特性 。