水煤浆的稳定性
水煤浆
水煤浆定义
• 水煤浆具有良好的稳定性及流变性,可 广泛用于工业锅炉,电站锅炉,工业窑 炉代油燃烧,亦可作为气化原料,用于 合成氨,合成甲醇,合成尿素等化工项 目中。 • 以煤代油是国家的一项基本能源政策。 2001年7月27日经国务院批准,明确列 出了“水煤浆技术开发”为国家重点鼓 励和发展的技术和产业。
• (6)煤岩显微组分 煤中极性官能团主要 分布在镜质组中,因此,镜质组分高的煤 成浆性差。另外,丝质组分含碳高,一般 是多孔结构,孔隙大,导致煤的比表面积 大,最高内在水分含量高。
• (7)煤化程度 煤阶越低,孔隙率和比表 面积越大,内在水分越高,煤中氧碳比增 大,亲水官能团越多,HGI值减小,煤中可 溶性高价金属离子越多,煤的成浆性越差。 随着煤化程度的增加,煤的成浆性逐渐提 高。中等变质程度煤的理论成浆性好。 • 煤炭的成浆性还与制浆过程中添加剂的种 类及用量,制备方法(湿法或干法),级 配工艺(双峰级配,多峰级配或自然级配) 等都有关系。
水煤浆的燃烧性
• 1 煤质对水煤浆燃烧性的影响 • 2.流变性对水煤浆燃烧性的影响
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。煤浆的高位发热 量与浓度的关系如下式所示 Qgr,ar=Qgr.d×c∕100-6(9×Wd(H)•c/100+ 100-c) 式中Qgr,d——煤炭干燥基高位发热量,kJ/kg C——水煤浆质量分数,% Wd(H)煤炭干燥基氢含量,% 在水煤浆开发初期,由于考虑追求高热值和解决环保问题, 要求煤炭灰分为6%~10%,硫分低于1%。随着对煤浆性演 剧的深入,对此已有不同的见解。
2.流变性对水煤浆燃烧性的影响
pH值对水煤浆静态稳定性的影响
!" 值对水煤浆静态稳定性的影响
朱宗军!,邓成刚!,李方柱!,张晓梅"
(!#淮南矿业集团合成材料公司,安徽 淮南 "$"%&’;"#淮南工业学院化工系,安徽 淮南 "$"%%!)
摘要:介绍了在煤质、煤粒度、水煤浆浓度及添加剂等条件基本相同条件下,水煤浆体
系() 值对其静态稳定性的影响。适当提高体系() 值可在一定程度上改善煤浆的静态稳定 性。用淮南望峰岗选煤厂精选煤,东庞煤及兴隆庄煤制备的水煤浆体系实验所得结果完全相
本论文采用磺化缩聚法制备出一系列不同分子量和不同磺化度的改性木质素磺酸钠GCL3S和脂肪族磺酸盐SAF水煤浆分散剂,分别研究了其对难制浆煤种 神华煤和易制浆煤种兖州煤水煤浆的粘度、流变行为及稳定性能的影响,同时与聚次甲基萘磺酸钠FDN作对比。
洁净煤技术 CLEAN COAL TECHNOLOGY 2001,7(2) 4次
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1.期刊论文 邹立壮.朱书全.王晓玲.崔广文.Zou Lizhuang.ZHU Shuquan.Wang Xiaoling.Cui Guangwen 不同水煤浆
水煤浆品质特性
《水煤浆品质特性》
品种选用原料煤水煤浆特性用途
精煤水煤浆洗精煤,灰分:
〈10%
浓度:>65%
粘度:1000cp
稳定性:>3个月
发热量:
18.8-20.9 MJ/kg
作为锅炉代油燃料
精细水煤浆超低灰精煤,
灰分:1%~2%
浓度:50%~55%
粘度:<300 cp
细度:<10μm
作为内燃机、燃气
透平燃料
经济型水煤浆原生煤泥,
灰分:15%~25%
浓度:65%~68%,
稳定性:>15天
作链条锅炉燃料
浮选尾煤灰分:>
25%
浓度:50%~65%,
稳定性:3~5天
作沸腾炉或链条炉
燃料
气化水煤浆普通原煤
灰分:<25%
浓度:58%~65%,
稳定性:1~2天,
粘度:1000 cp,
流动性较好,
粒度偏粗〈200
目
占60%左右
作德士古炉气化造
气用原料
环保型水煤浆制浆过程中加入
脱硫剂
浓度:>65%,
粘度:1000cp ±
200 cp
可提高脱硫率
10%~20%
加入碱性有机废
液
浓度:50%~55%,
粘度:<1200 cp,
稳定性:30天
适合高硫煤地区锅
炉燃用,脱硫效果好
原煤水煤浆原煤灰分:>20%,
炉前制浆浓度:60%左右,
稳定性:1天
作工业窑炉燃料。
利用分散稳定性分析仪研究水煤浆的稳定性
水煤浆性能测定实验策划书
水煤浆稳定性测定(一).原料原煤,99.9%羧甲基纤维素钠,合成的纤维素钠,水(二).实验器材搅拌机,沸水浴锅,往复式振荡机,烧杯2个,锥形瓶1个,托板天平1个。
(三).原理水煤浆动态稳定性:水煤浆在振荡一定时间后保持其物性均匀的一种性质。
水煤浆静态稳定性:水煤浆放置一定时间后保持其物性均匀的一种性质。
1.动态稳定性一定量均匀的水煤浆试样置于容器中,在规定条件下振荡一定时间后,将容器垂直倒置8min,称量容器内的残留物质量,以水煤浆的残留物占水煤浆试样的质量百分比表示水煤浆的动态稳定性。
2.静态稳定性一定量均匀的水煤浆试样置于容器中,在规定条件下静置7d后,将容器垂直倒置8min,称量容器内的残留物质量,以水煤浆的残留物占水煤浆试样的质量百分比表示水煤浆的静态稳定性。
(四).实验步骤水煤浆稳定性试验可在室温下进行。
试验期间,实验室温度尽量保持恒定,温度变化不应超过3度。
1. 水煤浆动态稳定性a.称量干燥清洁的小圆形塑料瓶,将搅拌均匀的水煤浆倒入小圆形塑料瓶(试样瓶)中至离瓶口约4cm 处(190-230g)准确称量,计算水煤浆试样的总试样量m。
将装有水煤浆的塑料瓶拧紧盖后放到振荡机顶盘上,固定好后开机连续s振荡6h.b.关闭振荡机,立即取下塑料瓶,打开盖,先倾斜将瓶内煤浆倒入后已预先准确称量的干燥清洁的塑料接收瓶中,30s后垂直倒置,装有水煤浆的试样瓶口要与接收瓶口对正,垂直倒置8min,停止倾倒,立刻盖上接收瓶和试样瓶瓶盖。
c.称量接收瓶的总质量,计算接收瓶中水煤浆的质量'mAd.称量试样瓶总质量,计算试样瓶中残留物的质量mA2.水煤浆静态稳定性a.充分搅拌水煤浆试样使之均匀,将搅拌均匀的水煤浆倒入已知质量的塑料瓶m。
中至离瓶口3cm 处(400-460),称量试样瓶总质量,计算水煤浆试样的总质量s拧紧瓶盖,在室温下静置7d。
b.静置7d 后,打开塑料瓶盖,先倾斜将瓶内水煤浆倒入已知质量的干燥清洁的塑料接收瓶中, 30s后垂直倒置,装有水煤浆的试样瓶口要与接收瓶口对正。
水煤浆工艺技术要求
水煤浆工艺技术要求水煤浆是一种将煤进行细碎、干燥、磨制和水分散后所得到的高浓度悬浮体,广泛应用于燃烧、发电、炼铁、化工等领域。
水煤浆工艺技术是指将煤炭加工成水煤浆所需要的各种工艺流程和技术要求。
水煤浆工艺技术的要求主要包括以下几个方面:1. 煤炭处理要求:煤炭需进行细碎、干燥和磨制处理,确保煤炭颗粒尺寸适中,水分含量适当,煤炭粉末细度满足要求。
煤炭的品质也需要符合相关标准。
2. 水煤浆配制要求:水煤浆的配制需要根据实际需要调整煤浆的含固率、细度和黏度等参数。
一般来说,水煤浆的含固率可控制在40%~70%之间,细度要求在20μm以下,黏度需要在1000~3000cp之间。
3. 水煤浆搅拌要求:搅拌是制备水煤浆的关键步骤,搅拌过程需要充分混合,确保煤粉和水分均匀分散,并且控制搅拌的时间和速度,避免煤浆产生泡沫和结块。
4. 水煤浆稳定要求:稳定性是水煤浆的重要指标,稳定的水煤浆可以长久保存和输送。
稳定性要求水煤浆具有较好的抗沉降、抗离析和抗絮凝性能。
5. 水煤浆输送要求:水煤浆需要通过管路输送到相应的使用地点,输送过程中要求煤浆保持稳定,防止沉降、离析和泄漏等现象发生。
输送管道的材质和布置也需要符合要求。
6. 水煤浆燃烧要求:水煤浆作为一种燃料,在燃烧过程中需要满足一定的燃烧性能指标,如燃烧稳定性、燃烧效率和环境排放等。
燃烧设备的选择和调整也需要根据水煤浆的特性进行相应的优化。
7. 煤炭质量控制要求:水煤浆生产过程中需要对原料煤炭进行质量控制,确保水煤浆的质量稳定可靠。
质量控制包括煤炭的选择、质检、配煤等环节。
8. 安全和环保要求:水煤浆工艺技术要求必须符合相关的安全和环保标准,避免对人员和环境造成潜在的危害。
总之,水煤浆工艺技术要求涉及煤炭处理、水煤浆配制、搅拌、稳定性、输送、燃烧、质量控制、安全和环保等方面。
这些要求旨在确保水煤浆的性能稳定可靠,达到预期的燃烧效果,并保证生产和使用过程中的安全和环保要求。
水煤浆及其技术特点介绍
水煤浆技术水煤浆是20世纪70年代世界范围内的石油危机中产生的一种煤代油的煤炭利用新技术,特点是将煤、水、少量的添加剂经研磨、细化,并充分与水混和均匀,在化学添加剂的作用下,后成为一种类似石油的可以流动的煤基流体燃料,其浓度一般为60~70%,粘度为1±0.2Pa。
s,平均粒度50μm,发热量为18.8~20.1MJ/kg。
水煤浆具有良好的流动性和稳定性,可以象石油一样储存、运输,并且具有安全、不污染等优良特性,是目前最符合我国国情的洁净煤代油燃料。
水煤浆特性参数水煤浆的技术特点(1)浓度高、流变性好、长期储存不沉淀,能象燃油一样泵送、雾化,完全能够代替燃油在工业锅炉、窑炉、电站锅炉上燃烧,其综合经济成本比燃油大大降低。
(2)燃尽率由烧煤的60~70%提高到98%以上,锅炉热效率83%以上,炉渣中的含碳量降到2%以下,充分体现了环保、节能的特点。
(3)水煤浆与燃油类似,用储罐运输及储存,减少了运输过程中的污染和储存的占地面积。
(4)由于较高的燃尽率,炉渣排放量明显减少,既减少煤厂、渣厂占地面积,又改善了周边的环境。
(5)由于是系统内液体自动化燃烧,与燃煤锅炉相比,大大改善了工作环境和条件。
应用水煤浆的优越性一)水煤浆的节能功效由于水煤浆改变了煤的形态,由固体煤块,转化为微小颗粒的煤基流体燃料,像油一样流动,粒度又微小,从而可以进行雾化燃烧。
煤块与氧接触面小,难予混合,燃烧速度慢,水煤浆可雾化成微小颗粒,表面积增大,与空气混合容易,燃烧速度加快。
因而燃烧效率从烧原煤80%左右提高到96-98%,锅炉热效率从60-65%提高到83%以上,其节能的道理就在于此。
此外,由于煤的形态不同,燃烧所需要的空气量不一样,烧水煤浆空气系数可相对减小,因而减少了烟气量,能热损失下降,热效率提高;同时,烧原煤灰渣含碳量很高,一般15-20%,而水煤浆灰渣含碳量很低,因而能热损失很小,便可节能。
二)水煤浆的减排功效(1)水煤浆选用低硫低灰份煤制浆。
关于水煤浆添加剂及水煤浆稳定性研究
关于水煤浆添加剂及水煤浆稳定性研究发布时间:2021-12-24T05:29:39.974Z 来源:《中国科技人才》2021年第26期作者:井增宝[导读] 水煤浆是德士古气化工艺的原料,也属于一种新的燃料,能够良好代替油燃料,给我国资源运用带来很大帮助。
因此本文就着重对水煤浆添加剂及水煤浆稳定性展开了深入研究,以找到适当的主添加剂,并研究添加量对水煤浆的影响,希望给水煤浆的未来发展以及稳定程度带来积极地作用。
陕西神木化学工业有限公司陕西省榆林市 719319摘要:水煤浆是德士古气化工艺的原料,也属于一种新的燃料,能够良好代替油燃料,给我国资源运用带来很大帮助。
因此本文就着重对水煤浆添加剂及水煤浆稳定性展开了深入研究,以找到适当的主添加剂,并研究添加量对水煤浆的影响,希望给水煤浆的未来发展以及稳定程度带来积极地作用。
关键词:水煤浆;添加剂;稳定性资源是我们生存必不可少的物质,同时资源也是促进社会发展、经济增长的关键条件,但随时间推移,全球人口的不断上升以及科技的不断进步,使得资源越来越少。
我国资源最多的就是煤炭,约为75%,其次就是原油,约为16.7%,可见他们相差很大,为长远打算应较多使用煤炭资源。
为此,便研究出了水煤浆,以用煤炭资源代替原油资源,水煤浆其实就是将煤磨成细煤粉,然后把煤粉与水以一定比例混合成煤浆。
一、实验流程(一)实验试剂在此选取的添加剂有:木质素磺酸盐、多环芳香磺酸甲醛缩合物、聚氧乙烯醚类,添加剂分子结构特征如表1所示。
选取的原煤为:神木锦界产的洗精煤,其粒度为75μm的占80% ,粒度占5μm的占20%。
(二)水煤浆的制作流程通常制作水煤浆的方法有两个,即干法与湿法,在此主要采用的是干法,先把原煤磨成煤粉,然后加入水和添加剂,并搅拌30min,整个制作流程如下:首先,制得煤粉。
先称3kg的原煤,并放在规格为40cm×40cm×60cm的球磨机中,磨30min,以得到煤粉。
水煤浆技术 第四章
对照宾汉流体的剪切速率与剪切应力之间应有的关系可以看出,要 使上式符合宾汉流体,剪切速率应按下式修正(修正后符合宾汉流体 的剪切速率记为S):
4.2 水煤浆流变特性的测试方法
由上可知,对不同流变类型的流体应有不同的修正方法。
如果水煤浆确属幂定律流体,使用上述修正方法是可行的。 但是,水煤浆多半是存在有屈服应力的,所以在保持原有拟合结果, 即修正后的剪切速率及其中的模型参数K的基础上,用双因素优选方法再 优选n及屈服应力τy。经过这样处理后,拟合的精度将会比前次更好。
4.2 水煤浆流变特性的测试方法
两圆筒间的流体只有旋转运动,在垂直方向及径向都没有运动。由于 流动边界为对旋转轴对称,故流场亦为对轴对称。测试时是在两圆筒速度 稳定的条件下进行的,所以两圆筒间流体的运动属稳定流。考虑到以上这 些特点后可以认为只有(7.9)式有意义,而且其中的vr ,vz,,gz,对z,r以及θ 的导数均为零。 故(7.9)式可改写如下:
按照牛顿内摩擦定律,流体的粘度μ为流体的剪切应力τ与剪 切速率S的比值,即
式中:h为测试圆筒表面的高度, r为表面处的半径,M为自该圆筒测试所 得扭矩,S为该圆筒表面处的剪切速率。
4.2 水煤浆流变特性的测试方法
对于常用的只内圆筒旋转的粘度计,不难求出对应的粘度值。
有的仪器的扭矩是按钮矩弹簧的偏转角β换算,其中Z称弹簧系数。 对于给定结构的粘度计,上式中的K为固定值,称仪器常数。
4.2 水煤浆流变特性的测试方法
将上式代入(7.19)0,则有
4.2 水煤浆流变特性的测试方法
所以
上式是ω 与τ1间的直线方程,在给定测试系统下小,r1与r2为已知,所 以由斜率可求得η,由截距可求得τv。 3)Krieger—Maron修正切速率的方法
水煤浆添加剂(百度)
水煤浆添加剂(百度)水煤浆添加剂,按其功能不同,有分散剂、稳定剂及其他一些辅助化学药剂,如消泡剂、pH调整剂、防酶剂、表面改性剂及促进剂等多种。
其中不可缺少的是分散剂与稳定剂。
添加剂与原煤和水的性质密切相关。
合理的添加剂配方必须根据制浆用煤的性质和用户对水煤浆产品质量的要求,经过试验后方可确定。
目录编辑本段一、水煤浆分散剂1. 分散剂的作用机理(1) 提高煤表面的亲水性分散剂是一种可促进分散相(水煤浆中的煤粒)在分散介质(水煤浆中的水)中均匀分散的化学药剂。
煤炭主体是非极性的碳氢化合物,属疏水性物质。
煤炭的润湿性可按水在其表面的接触角大小分成四等。
按触角为零者,称强亲水性煤炭;小于40°者称弱水性煤炭;40°~90°者,称疏水性煤炭;超过90°者称强疏水性煤炭。
各种煤炭的表面均显疏水性。
另外,水的表面张力大,煤炭表面张力小,只有降低水的表面张力,增大煤炭表面张力,减少固液间的界面张力,才能达到充分湿润;煤粒表面即使湿润,其巨大的比表面积也会促使它们聚集到一块,无法分散均匀。
制浆用分散剂都是一些两亲的表面活性剂,一端是由碳氢化合物构成的非极性的亲油基,另一端是亲水的极性基,非极性的疏水端极易与碳氢化合物的煤炭表面结合,吸附在煤粒表面上,将另一端亲水基朝外引入水中。
极性基的强亲水性使煤粒的表面由疏水转化为亲水,可形成一层水化膜。
有效降低水的表面张力和提高煤粒表面的表面张力,使润湿接触角降至50度以下。
借水化膜将煤粒隔离开,减少煤粒间的阻力,从而达到降低黏度的作用。
试验表明,分散剂应有很好的水溶性,但并非对煤的润湿性越好,降黏效果越佳。
润湿剂、渗透剂能使煤粒变得极为亲水(接触角等于零),但不能作水煤浆分散剂使用。
(2) 增强煤粒间的静电斥力著名的DLVO理论认为,胶体颗粒稳定分散的先决条件是颗粒间的静电斥力超过颗粒间的范氏引力。
离子型分散剂除能改善煤表面的亲水性外,还能增强其静电斥力,进一步促使煤粒分散于水介质中。
水煤浆
水煤浆水煤浆是20世纪80年代发展起来的一种新型清洁燃料,是燃料家族的新成员,它具有象石油一样的流动性,热值相当于石油的一半,可替代石油供电站、工业锅炉与窑炉燃用。
水煤浆利用储量丰富、价格低廉的煤炭作为主要原料,使用浮选精煤或水洗煤进行研磨加工、细化,再辅以27%~35%的水和约1% 的化学添加剂,经过多道严密工序,层层筛除煤炭中不能充分燃烧的成份及产生污染的硫、灰等杂质,只将炭本质留下来,制出性能像油的水煤浆。
水煤浆具有浓度高、流变性好、便于运输、耐储存等特点。
它能象油一样泵送、雾化燃烧,燃烬率能达到98%以上,其燃烧过程中的排放指标均能达到国家一类地区的环保标准。
水煤浆质量指标浓度66-70%±1%粘度1±0.2%Pa•s,25℃,100s-1时平均粒度<50μm,最大粒径<300μm灰分(Ad)6.7%±1%硫分(Std)0.3-0.5%发热量(Qnet、ar) 18.8-20.1MJ/kg(4490-4800kcal/kg)挥发份>33%稳定性1-3个月水煤浆是一种由70%左右的煤粉,30%左右的水和少量药剂混合制备而成的液体,可以象油一样泵送、雾化、储运,并可直接用于各种锅炉、窑炉的燃烧。
它改变了煤的传统燃烧方式,显示出了巨大的环保节能优势。
尤其是近几年来,采用废物资源化的技术路线后,研制成功的环保水煤浆,可以在不增加费用的前提下,大大提高了水煤浆的环保效益。
在我国丰富煤炭资料的保障下,水煤浆也已成为替代油、气等能源的最基础、最经济的洁净能源。
水煤浆的问世,源于20世纪70年代的世界石油能源危机。
当时全世界在石油能源危机的经济大衰退之后,清醒地认识到石油天然气作为清洁能源,并不是取之不尽用之不竭的,丰富的煤炭依然是长期可靠的主要能源。
然而,传统的燃煤方式造成严重大气污染的历史教训是不容重现的。
于是煤炭液化、汽化和浆化成为先进工业国家普遍重视的研究课题。
水煤浆则是煤炭液化的最佳成果,也是煤炭洁净利用最廉价的实用技术。
水煤浆在发电厂中的主要特点
安全可靠电站燃烧水煤浆稳定,安全可靠,而且燃烧效率也很高。
白杨河电厂及茂名热电厂锅炉改烧水煤浆后的测试表明,燃烧效率都在98%以上,锅炉热效率在90%以上。
由于水煤浆有质量分数约为30%的水分,因此使用过程中相当安全,不存在像燃油、燃煤在运输、储存、输送过程中的爆燃问题。
占地面积小电站锅炉燃烧水煤浆可以不设煤场,灰场的占地面积也比较小。
一般原煤灰分(质量分数)约占20%~30%,电站锅炉燃烧的水煤浆灰分一般小于10%,茂名热电厂目前用浆的灰分只有5%~7%,改烧水煤浆后只需设置缓冲灰池即可解决问题。
燃料成本较低电站燃烧水煤浆与燃油相比,其经济性尤为突出。
从单位热值看,2t水煤浆热量相当于1t的180号重油。
茂名热电厂运行经验表明,实际上2.2~2.3t水煤浆产汽率(换算为标煤)才能折合1t重油产汽率(换算为标煤),这是由于燃水煤浆存在飞灰、炉渣等机械损失之故。
目前,茂名热电厂在外购浆价格为525元/t,油价为1 550元/t的情况下,油炉改燃水煤浆后燃料成本可以下降25%。
如自建浆厂,燃料成本可进一步降低。
燃烧水煤浆经济性与燃煤相比也有一定可比性,由于水煤浆是低硫的洁净燃料,不需配备脱硫装置,而直接燃煤若不配备脱硫装置则很难达到环保要求。
拿一台300 MW机组来说,一套脱硫装置的工程造价要2亿元以上,而且运行变动成本也要2~3分/kWh。
据统计,燃烧水煤浆与燃烧动力煤相比燃料成本也是只高出3分/kWh。
运行调节性能良好水煤浆具有与油一样的运行调节特性,而优于燃煤的低负荷调节能力。
茂名热电厂1号炉改造后的运行情况表明,水煤浆具有燃油一样的调节性能。
在无助燃情况下,滑参数停机可滑至30%不投油,最低稳燃负荷为25%。
且调节方法简单快捷。
有良好的环保效益水煤浆原料一般采用洗选煤,而煤中的硫分主要以无机硫及有机硫两种形式存在,煤炭中形态硫组成以无机黄铁矿为主,经过洗选后可以清除50~70%的黄铁矿硫,因此水煤浆的含硫质量分数一般小于0.5%。
什么叫水煤浆,它的优势是什么?
什么叫水煤浆,它的优势是什么?今天杭州聚能锅炉小编来给大家普识下知识:
水煤浆具有像油一样的流动性、稳定性、可燃性,可以泵送,罐储、雾化、稳定燃烧,储存、运输、使用安全可靠。
水煤浆有四大优势:
(1)环保优势:水煤浆制备、储运过程为全封闭,不污染环境,水煤浆原料为洗选精煤,其灰分、硫分和有害物质等远低于常规动力煤,本身燃料烧后有害物比较低;水煤浆为煤水混合物,与燃油,燃煤相比,其火焰温度低100-150℃在,减少了NO x、SO2的生成,而且水煤浆燃烧产生的水蒸汽有还原作用,可使部分NO x还原N2,可大大降低有害气体排放量;在水煤浆中还可以很方便地加入脱硫剂,脱硫效率可达50%,从而减少了SO2的排放量;水煤浆燃烬产物——灰分可以干收集,能作为很好的水泥添加熟料;水煤浆燃料烧充分,出渣极少,无需占用渣场及外炉排渣造成环境污染。
(2)节能优势:水煤浆燃烧效率在98.5%以上,燃煤锅炉改烧水煤浆后,锅炉效率提高10-15%左右。
以热值计算约2吨水煤浆可以代替1吨重油。
水煤浆替代散煤可节约煤炭约1/3左右。
(3)安全优势:水煤浆是一种煤水混合物,其着火温度在800℃左右,作为燃料在使用和储存时,比重油、轻油、天然气、煤气更具有可靠的安全性。
(4)政策优势:2000年7月,经国务院批准,把水煤浆列入《当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录》中;2001年《煤炭工业“十五”发展规划》和《能源节约与资源综合利用“十五”规划》都把水煤浆技术作为发展和结构调查整的重点;2003年《国家重点环境保护使用技术项目》把高浓度水煤浆燃料列为重点推广应用项目之一。
气化水煤浆技术指标有哪些内容
气化水煤浆技术指标有哪些内容1. 引言1.1 研究背景气化水煤浆技术是一种将水煤浆在高温、高压条件下进行气化反应,生成合成气的技术。
随着能源需求的不断增加和环境污染问题的日益严重,气化水煤浆技术成为了一种备受关注的清洁能源转化技术。
在我国,煤炭资源丰富,而水资源相对匮乏,因此使用水煤浆作为煤炭气化的载体具有重要的意义。
研究气化水煤浆技术的背景主要包括以下几个方面:1. 水煤浆作为煤炭气化的载体具有独特的优势,在提高煤炭利用率的同时减少了环境污染;2. 气化水煤浆技术对于我国的能源结构调整和环境保护具有积极的推动作用;3. 目前气化水煤浆技术仍存在一些技术难题和瓶颈,需要进一步深入研究和探讨。
研究气化水煤浆技术的背景具有重要的理论和实践意义,对于推动清洁能源技术的发展和应用具有积极的意义。
1.2 研究目的研究目的是为了探索气化水煤浆技术在煤炭气化领域的应用潜力和优势。
通过深入分析气化水煤浆技术的特点和优势,可以更好地了解其在能源转化过程中的作用和影响。
研究目的还包括评估气化水煤浆技术在减少二氧化碳排放和提高能源利用效率方面的效果,为未来能源行业的可持续发展提供技术支撑和参考。
通过对气化水煤浆技术的研究目的的探讨和分析,可以更好地指导相关研究和工程实践,提升气化水煤浆技术的应用水平和效益,为我国能源结构调整和可持续发展做出贡献。
也有助于科研人员深入了解气化水煤浆技术的实质和内涵,推动相关技术的创新与发展,为我国能源行业的进步和发展注入新的动力和活力。
2. 正文2.1 气化水煤浆技术简介气化水煤浆技术是一种能够将水煤浆中的煤转化为可燃气体的技术。
通过在高温和高压条件下,水煤浆中的煤可以被氧气气化,产生可燃气体,其中包括一氧化碳、氢气和甲烷等,这些气体可以作为燃料供给燃气锅炉或燃气发动机,用于发电或加热等用途。
气化水煤浆技术的优势在于能够利用低质煤资源,提高能源利用效率,并减少对环境的污染。
与传统的直接燃烧煤炭相比,气化水煤浆技术可以降低氮氧化物和硫氧化物的排放量,同时也可以提高燃烧效率,减少能源损失。
水煤浆流变特性影响因素
水煤浆流变特性影响因素摘要:近年来,我国的工业化进程有了很大进展,煤气化的应用也越来越广泛。
本文首先对水煤浆流变性能简介,其次探讨水煤浆流变特性影响因素,最后就具体管控措施进行研究,以供参考。
关键词:水煤浆;流变特性;稳定性;配煤引言由于煤气化渣中含有未燃烧完的残碳和高温反应下的金属氧化矿物质,因此吸引了大量的专家和学者对其进行资源化利用的研究及试验。
目前,煤气化渣呈现产量大、利用率低、处理成本高、污染环境等特点,堆存和填埋是其主要处置方式。
煤气化渣由于其组成复杂而不能直接用作水泥、混凝土的原材料及锅炉燃料。
通过气化炉运行与维护工作开展,可以有效减少倒炉频次,减少各参检单位的工作量,降低生产运行维护费用,提高气化炉的运行效率,提升企业的市场竞争力。
1水煤浆流变性能简介煤浆属于典型的非均相固液混合物,其中煤浆的流变性能反应其稳定性。
煤浆的形态分为宾汉塑性体、胀塑性体、假塑性体等多种非牛顿型流体。
煤浆在低剪切速率条件下,保持较高的粘度,有利于煤浆的稳定性,确保维持一段时间不分层。
在高剪切速率条件下,保持较低的粘度,有利于煤浆的流动性及雾化,避免因粘度高导致跑浆等情况的发生。
煤浆在不同剪切速率条件下(通常指10~100s-1区间),其粘度区间分布不宜过窄,否则会导致煤浆稳定性变差,严重时出现硬沉淀,影响煤浆的稳定输送。
2水煤浆流变特性影响因素2.1煤种煤质的影响从煤的碳、氢、氧、氮等元素分析,O/C值对煤的成浆性影响最大,比值越大,成浆性越差。
极性官能团含量越高,表面电性越强,从而减弱了煤表面对阴离子添加剂的吸附,成浆性较差。
低变质程度的煤主要结构单元为苯环、萘环、菲环等,中等煤化程度的煤主要结构有菲环、蒽环和芘环。
低变质程度的煤内水含量较高,比表面积也相对较高,因而比高变质程度的煤成浆性差。
2.2水煤浆的灰分及煤灰的熔点煤灰熔融温度是水煤浆气化的重要指标.现代煤化工企业大部分要求入炉煤的流动温度低于1300℃,甚至低于1200℃。
水煤浆稳定剂的作用机理
水煤浆稳定剂的作用机理
水煤浆稳定剂的作用机理:
一、改善浆体结构:
1.增强浆体的强度和黏性:水煤浆稳定剂可以与煤渣和浆料中的阴离子形成强烈的紧密配偶,增强浆料的强度和黏性,从而达到稳定浆料的目的。
2.抑制煤渣凝聚:分子间的共价力在水煤浆中会降低煤渣的凝聚,防止浆料的不稳定。
二、增加悬浮性:
1.提高悬浮体的介电常数:水煤浆稳定剂可以显著提高悬浮体的介电常数,因此可以抑制悬浮体在电场中分离,从而提高悬浮体的悬浮性和流动性。
2.提高悬浮体的包覆效应:水煤浆稳定剂可以形成溶菌体,将煤渣全部包覆起来,这样悬浮体便可以全部测定在液体中,从而提高悬浮效果。
三、抑制侵蚀:
1.阻抗腐蚀剂反应:水煤浆稳定剂可以阻碍腐蚀剂和浆料的反应,从而减少腐蚀的发生。
2.增加抗沉降剂的效果:水煤浆稳定剂可以抑制有机物的沉降,从而减少浆料的侵蚀。
水煤浆添加稳定剂试验总结
稳定剂试验总结自4月下旬以来,我水煤浆制品中心针对目前浆的稳定性情况开展了添加稳定剂试验,目的是寻找一种合适的稳定剂,以有效提高我们目前水煤浆的稳定性。
在试验中我们共试验了三种不同类型的稳定剂,其中有无机化合物---7水硫酸亚铁、高分子有机化合物---CMC(羧甲基纤维素)、黏土矿物---高岭土,这些都是一些较为常用并具有一定代表性的稳定剂。
从试验的结果来看,7水硫酸亚铁并不适合我们目前的配煤,添加7水硫酸亚铁并没有使我们浆的稳定性有所提高,反而是添加7水硫酸亚铁后沉淀得更严重了;而CMC较为适合我们目前的配煤,添加CMC稳定剂后浆的稳定性有了不同程度的改善,其中添加量在1/万以上浆的稳定性改善较大,主要表现为析水减缓,沉淀减慢,而且浆的稳定性随CMC添加量的增加而有所提高,但添加量在1/万以下浆的稳定性改善不明显,另外添加量在1/万以上的浆在放置7天后经充分搅拌后可以得到较好的恢复,其它的则较难恢复;再有就是高岭土稳定剂,高岭土添加量在0.1‰~0.3‰时浆的稳定性和空白对照样没有多大变化,添加量在0.5%~0.8%时稳定性稍有好转,但也并不十分理想,而添加量在1.0%~1.5%时浆的稳定性变化相对较为明显,1.0%添加量在5天内基本无硬沉,而1.5%添加量在7天内只有少量软沉。
(具体结果见下表)试验结果试验结果讨论:从以上三种不同稳定剂的试验结果来看,目前只有300万分子的CMC稳定剂较为适合我们的配煤(由于CMC根据分子量的不同有300万分子、210万分子之分,试验结果显示只有300万分子的CMC 有效果),但要真正把CMC应用到生产中去还要考虑以下几个因素:一是CMC较难溶解,如果应用到生产中去必须要有两个以上储罐,一个用来添加,另一个用来溶解样品;二是CMC溶解后的溶液较为粘稠,要使其和浆能够充分混合,必须延长其和浆的混合搅拌时间;三是添加CMC后浆的粘度会发生很大变化,从试验结果来看添加量在0.1/万时粘度已经上升了400多mPa.s,在生产中其添加量的掌控较难把握;四是CMC的成本较高,以目前CMC每吨一万多的市场价来计算,添加量在1/万的情况下每吨浆将增加一元左右的成本,一年下来生产成本将增加一百多万,如果按3/万的添加量来计算一年成本将增加四百多万。
论水煤浆的触变性、稳定性及流变性
全国化工热工设计技术中心站2004年年会论文集论水煤浆的触变性、稳定性及流变性中国石油工程设计有限公司东北分公司徐健[内容摘要] 水煤浆是一种新型液态化全煤基燃料,可以象油一样贮存、输送和雾化燃烧。
它具有燃烧效率高、NOX及废弃物排放量小、代油燃烧经效益高等特点。
我国是以煤为主的能源生产和消费大国。
从“六五”期间开始开发水煤浆技术,至今在多方面得到应用。
本文从水煤浆的实际应用角度出发,分析水煤浆的应用特性:水煤浆的触变性、稳定性、流变性与表观粘度,以在实际运行有效地控制和利用这些特性,制备出高质量的水煤浆。
[关键词] 水煤浆剪切力屈服应力触变性稳定性流变性⒈水煤浆的触变性水煤浆的触变性是指流体在剪切力的作用下的一种结构破坏与恢复原有结构的效应。
描述水煤浆的触变性主要包括触变的最后效果和触变过程。
触变过程是指在一定试验条件下水煤浆胶链结构随时间的破坏和恢复过程,它反映了触变性的时间效应。
触变的最后效果是指在一定试验条件下达到稳定时的最大触变量。
所谓稳定在此实际是指胶链结构破坏与恢复的一种动态平衡,而其宏观表现则为水煤浆剪切应力的固定不变,亦即剪切应力具有不随时间而变化的稳定数值。
水煤浆的触变性在水煤浆的制备过程中具备很大的实用价值:静置时,水和固体煤粉必须使其保持稳定的胶链网络结构,从而长期存放不出现硬沉淀;输送时及采用喷嘴雾化时,受强力剪切使结构破坏,降低水煤浆的粘度,从而减少管路阻力和改善雾化效果。
显然,只有水煤浆的触变性才能满足这两个相互矛盾的需要。
水煤浆的触变性受多种因素的影响和制约,主要有:剪切速率、水煤浆浓度和温度。
剪切速率:实践证明,所施加的剪切速率愈大,水煤浆的最大绝对触变量愈大,这样就使得水煤浆的胶链结构的破坏愈充分,从而大大降低水煤浆的粘度。
为此水煤浆生产中强力搅拌和适当增加水煤浆在管道内的流速,以改善水煤浆的流动性及良好的雾化效果。
水煤浆浓度:根据水煤浆的制备理论,水煤浆的浓度大,在相同剪切速率下,水煤浆文档冲亿季,好礼乐相随mini ipad移动硬盘拍立得百度书包全国化工热工设计技术中心站2004年年会论文集268的初始剪切应力(τ0)及最大绝对触变量(Δτ)愈大,其稳定性愈好。
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水煤浆的稳定性
水煤浆是经过物理加工而制备的固液两相混合物,属于粗分散体系,因此很容易产生固液分离。
在水煤浆的存储、运输过程中,能够使水煤浆维持不产生所谓的硬沉淀,即认为水煤浆是稳定的。
水煤浆的静态稳定取决于煤质、煤粉的粒度分布、添加剂的种类和用量等因素。
由于水煤浆属于粗分散体系,当浓度低时,煤粉颗粒将会按照斯托克斯公式而自由沉降,当浓度很高时,颗粒间的相互作用则使沉降变得非常复杂,这使煤浆的静态稳定性研究非常复杂。
根据颗粒在固液分散体系中的状态,可以将水煤浆分为两种类型。
一种是堆积坚实的悬浮液(硬沉淀),颗粒之间并不相互吸引,在重力的作用下,每个颗粒都在沉降,结果煤浆底部是粗颗粒,上部是细颗粒,形成有序堆积,一般情况下很难再使其分散。
另一种为絮凝悬浮液(软沉淀),在此水煤浆中,颗粒之间仅存在微弱的相互作用,形成多孔的疏松团粒,从而使煤粉颗粒沉降阻力增大,造成颗粒沉降速度减小,形成的凝聚物很疏松,且体积较大,较易再分散。
实践中关于水煤浆的静态稳定性,一般按3个月考虑,通常来讲,水煤浆的稳定性,可以分为A、B、C、D四个等级:
A级:稳定性最好,浆体保持原始状态,即均匀分布、无析水和沉淀产生;
B级:浆体基本保持稳定,只存在少量析水或轻微软沉淀;
C级:浆体稳定性较差,有沉淀产生,析水,密度分布不均匀,但通过外力搅拌作用之后可再生,同样能达到生产使用的要求;
D级:稳定性最差,浆体密度分布明显不均,产生的硬沉淀无法再生。