水煤漿氣化技術(shù)在中國的應(yīng)用及其發(fā)展(編輯修改稿)
2024-07-23 00:22 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的效果。我國近20a來，針對(duì)煤質(zhì)的特點(diǎn)，開發(fā)了價(jià)格低廉、效果好的添加劑，已形成了一定的生產(chǎn)能力，可以替代進(jìn)口并能滿足制漿和燃燒的需要。在工業(yè)鍋爐、窯爐加熱爐和電站鍋爐進(jìn)行了燃燒試驗(yàn)，一些廠投入正式的應(yīng)用。我國的制漿和燃燒技術(shù)等方面已達(dá)到了國際先進(jìn)水平。2．2 應(yīng)用情況水煤漿的用途主要有兩個(gè)方面：①燃料。多年來，水煤漿已先后成功地在電廠鍋爐、工業(yè)窯爐和鍋爐上進(jìn)行燃燒取得了成功。如：山東的白楊河電廠鍋爐(320t／h)是燃煤改燃油后又改燒水煤漿的鍋爐，已穩(wěn)定燃燒4a多，燃燒效率達(dá)到98％以上。②化工原料。我國80年代引進(jìn)了德士古氣化技術(shù)，該技術(shù)屬第2代氣化技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，目前在國際上是先進(jìn)的技術(shù)。德士古氣化爐是以水煤漿為進(jìn)料的。采用該技術(shù)生產(chǎn)的煤氣CO+H2含量高，CH4為0．1％左右，無焦油等高級(jí)煙類，是比較理想的合成氣。該技術(shù)最先在山東魯南化肥廠得到應(yīng)用，以后又在上海焦化廠、首鋼等單位得到應(yīng)用。目前我國自主開發(fā)的新型水煤漿氣化爐已完成日處理煤15t的中試考核。3 應(yīng)用狀況分析從前面的情況可以看出，水煤漿生存環(huán)境比較良好，技術(shù)水平國際先進(jìn)，但生產(chǎn)能力卻僅為1．5mt／a。水煤漿技術(shù)是一個(gè)包括制備、運(yùn)輸、應(yīng)用、環(huán)境處理等技術(shù)的跨行業(yè)多學(xué)科的系統(tǒng)工程技術(shù)。啟用水煤漿這一技術(shù)，僅僅掌握水煤漿的制備技術(shù)，生產(chǎn)出合格的水煤漿，是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須是生產(chǎn)者和用戶共同啟用這一新技術(shù)，并且雙方都有利可圖，才能把這一技術(shù)付諸實(shí)施。從水煤漿的性能來看，水煤漿是適合長途運(yùn)輸?shù)模?，由于水煤漿中含30％左右的水份，因此長途運(yùn)輸會(huì)給用戶增加很大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。水煤漿的經(jīng)濟(jì)性是相對(duì)于燃油用戶。目前，國內(nèi)的水煤漿的價(jià)格為320350元／to重油的價(jià)格1 500元／t以上，按2t漿代替1t重油算，則可節(jié)約800多元。水煤漿的經(jīng)濟(jì)性對(duì)燃煤用戶而言，則很差。以精煤的價(jià)格220元／t計(jì)算，將同樣的煤加工成的水煤漿按320元／t計(jì)算，水煤漿的濃度按70％計(jì)算，則相當(dāng)于所用精煤的價(jià)格為320247。70％：457元／t因此，對(duì)于燃煤用戶而言，使用水煤漿的積極性不會(huì)高。4 結(jié)束語雖然以上因素限制了水煤漿的發(fā)展，但是從長遠(yuǎn)來看，隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國液體燃料供需矛盾的進(jìn)一步加大；隨著環(huán)境對(duì)燃料的約束進(jìn)一步加強(qiáng)；隨著水煤漿技術(shù)的進(jìn)一步提高，成本的下降，水煤漿的應(yīng)用將突破這些障礙。特別是將水煤漿同治理工業(yè)廢水結(jié)合起來，將會(huì)使水煤漿的社會(huì)效益更加明顯，經(jīng)濟(jì)效益得到改善。因此，水煤漿的應(yīng)用前景是廣闊的，只是有待時(shí)日而已。－摘自《煤炭技術(shù)》－ 水煤漿技術(shù)1 超凈煤的分選\2精細(xì)水煤漿的制備王祖訥 付曉恒 王新文 柴保明 王新國中國礦業(yè)大學(xué)(北京校區(qū))化環(huán)學(xué)院教授1 超凈煤的分選煤炭深度物理加工的目的是脫除煤中微細(xì)嵌布的礦物質(zhì)，從而獲得超凈煤。這些礦物的嵌布粒度大多在10μm以下。煤炭的內(nèi)隙微孔發(fā)達(dá)，用酸堿滲析等化學(xué)加工法可以脫除這些礦物，但其經(jīng)濟(jì)性不高，要用物理加工法脫除這些礦物而又要經(jīng)濟(jì)合理，需要解決一系列難題。1．1 煤炭超細(xì)磨要解離煤中微細(xì)嵌布的礦物質(zhì)，需要把原料煤磨到10μm或更細(xì)的粒度，面對(duì)的問題是能耗和磨機(jī)的生產(chǎn)能力。用常規(guī)長筒球磨機(jī)或振動(dòng)球磨機(jī)，單位能耗很高，而且金屬磨耗量大。高速氣流對(duì)撞磨可以達(dá)到要求的細(xì)度，但能耗也很高，且單機(jī)的生產(chǎn)能力低。國內(nèi)外現(xiàn)有的各類攪拌球磨機(jī)在磨礦細(xì)度和單機(jī)能力方面都可達(dá)到要求，但能耗仍較高，金屬磨耗大；這反映了磨礦過程中產(chǎn)生的熱量大，整個(gè)磨筒需要水套冷卻。因此，需要尋找新型的攪拌球磨機(jī)，使磨介的撞 擊力主要消耗在磨煤上，而不是用于金屬的磨剝。1．2 超細(xì)煤泥的分選對(duì)超細(xì)煤泥，只能利用煤粒與礦物顆粒表面性的差異進(jìn)行分選。對(duì)如此超細(xì)的煤泥，常規(guī)泡沫浮選法的選擇性不高，很難選出灰分在1％—1．5％的超凈煤。用常規(guī)的油團(tuán)法，可以分出超凈煤，但油耗極高，經(jīng)濟(jì)上不能接受。需要尋求一種其選擇性在技術(shù)上、而油耗在經(jīng)濟(jì)上都能被接受的分選方法。原料煤超細(xì)磨后，不但能解離各種非金屬礦物，也能解離微細(xì)嵌布的黃鐵礦，且被解離的黃鐵礦表面新鮮，可恢復(fù)其固有的親水性；再加上適當(dāng)?shù)囊种苿┖头稚?，可以?shí)現(xiàn)同時(shí)大幅度脫灰和脫無機(jī)硫。1．3 超細(xì)產(chǎn)物的脫水產(chǎn)物的粒度越細(xì)，其脫水難度越大，脫水難度還取決于要求的產(chǎn)物最終水分。這些細(xì)產(chǎn)物的最終水分要求達(dá)到10％～15％以下，易于裝、儲(chǔ)、運(yùn)，因此必須借助熱力脫水。如果超細(xì)產(chǎn)物都制備成漿體燃燒，則產(chǎn)物的水分可以允許在40％～50％，這樣就大大減輕了脫水環(huán)節(jié)的難度，只需在濃縮后進(jìn)行壓濾即可。1．4原料煤的選擇煤炭深度物理加工各環(huán)節(jié)，即使達(dá)到低能耗和低藥耗，但它畢竟是生產(chǎn)費(fèi)用較高的工藝。因此在選擇原料時(shí)要考慮以下幾點(diǎn)：(1)煤中礦物質(zhì)的主要嵌布粒度在10μm或更粗，如過細(xì)，則需要磨得更細(xì)才能解離，能耗則增加。(2)煤的自然疏水性較強(qiáng)，這有利于低藥耗和提高分選過程的選擇性。(3)煤中含“純”中煤較少?！凹儭敝忻浩鋵?shí)就是細(xì)嵌布礦物密集的煤，即使超細(xì)磨也只能解離很少量超凈煤，對(duì)其深加工，失大于得。深加工“純”中煤含量少的原料煤，超凈煤的產(chǎn)率較高。由此可見，最好選擇低灰原煤或常規(guī)洗精煤作為超凈煤的原料，而且以煤化程度中等偏低的煤為宜。2精細(xì)水煤漿的制備替代重油的常規(guī)水煤漿的制備已有可借鑒的成熟工藝與經(jīng)驗(yàn)。精細(xì)水煤漿可作柴油的替代燃料，在設(shè)計(jì)燃油的鍋爐或內(nèi)燃機(jī)中燃用，因此對(duì)d1 殊要求。2．1 漿體的特性水煤漿的固體重量濃度約50％～55％。如制備水油煤漿，則其間的比例范圍很寬。漿體的流型在低剪切率范圍應(yīng)是假塑性；在剪切率為100s—1時(shí)，表觀粘度在400～500mpas以下，以便于低壓頭自流。在高剪切率范圍(104s1)應(yīng)是近牛頓型流體，以便于高壓微孔霧化。2．2 漿體的穩(wěn)定性影響穩(wěn)定性的因素此消彼長。低濃度和窄級(jí)別的單峰級(jí)配不利于漿體穩(wěn)定。固體粒度細(xì)的漿有利于穩(wěn)定。如果在移動(dòng)裝置上應(yīng)用，應(yīng)能經(jīng)受高頻振動(dòng)，也就是要有特定的動(dòng)穩(wěn)定性。在磨礦級(jí)配、分散劑和穩(wěn)定劑的選擇及漿體的濃度確定上，都應(yīng)綜合考慮，以滿足這項(xiàng)要求。 2．3 漿體制備裝置制漿的原料是超凈煤壓濾脫水后的濾餅，其物理性狀是板結(jié)性和粘附性都很強(qiáng)，不利于倉儲(chǔ)，不易于分散漿化。因此濾餅的轉(zhuǎn)載、緩沖、給料等設(shè)備的結(jié)構(gòu)都須有特殊的應(yīng)對(duì)考慮。常規(guī)浮選精煤濾餅作制漿原料是采用雙軸攪混機(jī)與兩段攪拌機(jī)的聯(lián)合裝置，這對(duì)于超凈煤的壓濾濾餅不太合適。濾餅的碎化
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