【正文】 原料煤（灰分約為 ％的普通洗精煤）價格為 400元／噸； 原料煤深加工后得： 替代 1噸柴油需要的超凈煤量： 10000／ 7400＝ ； 精細(xì)水煤漿濃度為 55％， 則 ： ／ ＝ 也就是 普通洗精煤煤，分選出 ，制備 ，替代 1噸柴油； 替代 1噸柴油的原料費(fèi) ： 400 = 1080元 。 精細(xì)水煤漿技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 精細(xì)水煤漿與普通水煤漿和柴油的比較見下表。燃用柴油時未測出 SO2，而燃燒油－水－煤精細(xì)漿時， SO2的濃度也不高，為 8ppm－27ppm，原因是制漿煤的硫分很低。作為比較，下表分別列出了柴油機(jī)應(yīng)用柴油和油－水－煤精細(xì)漿的初步試驗結(jié)果。此處采用精細(xì)油水煤漿是因為供漿仍采用柴油機(jī)上現(xiàn)有的供油泵，如果精細(xì)水煤漿中沒有柴油，則沒有潤滑效果，供油泵再供漿過程中出現(xiàn)卡死現(xiàn)象，可以完全供漿的雙聯(lián)供漿泵已經(jīng)設(shè)計完畢，正在加工，不久可以實現(xiàn)柴油機(jī)完全燃用不加柴油的精細(xì)水煤漿。 試驗燃料為精細(xì)水煤漿和柴油的混合物，即油－水－煤精細(xì)漿，其中煤的灰分為 %，揮發(fā)分為 %, 固定碳為 %，全硫為 %，粒度分布 為 90%小于 ， 50%小于 ，平均直徑 D[]為 。小型燃燒器的開發(fā)，為精細(xì)水煤漿代替柴油應(yīng)用于中小型燃油鍋爐和中央空調(diào)打下了基礎(chǔ)。由于漿體的灰分特別低，燃盡后少量的飛灰隨煙氣排出，在燃燒室中沒有積灰和結(jié)渣的情況。該燃燒器由噴咀和預(yù)燃室組成，霧化的精細(xì)水煤漿從預(yù)燃室的割線方向噴入，在切線方向給入一、二次助燃風(fēng)。該精細(xì)水煤漿的流變曲線見圖 5，由該曲線可見，該精細(xì)水煤漿為脹塑性流體，但其粘度卻很低， 100s1剪切率對應(yīng)的粘度為 225 ，不出現(xiàn)硬沉淀的時間為 1個月左右。大量分選試驗表明，對一般的煤種，都可使其灰分降到 3％以下，部分煤種可降到 1％以下，部分分選結(jié)果見表。浮選尾煤經(jīng)過脫水后可制備成常規(guī)水煤漿用于大型鍋爐。原料煤經(jīng)粗碎到－ 2mm后調(diào)成濃度為 30％的煤漿，如果原料煤含硫高在此可加入脫硫抑制劑，以達(dá)到降低精細(xì)水煤漿硫分的目的，然后給入超細(xì)磨，在此一般把煤磨碎至 10μm左右，使其中的無機(jī)礦物充分解離。 精細(xì)水煤漿的特點及制備技術(shù) (5) 采用絮團(tuán)浮選出的粒度特別細(xì)、灰分特別低的用于制備精細(xì)水煤漿的超凈煤可以作為碳粉填料、高檔活性碳或碳分子篩等碳素材料的原料，即制備精細(xì)水煤漿的超純煤本身就是一種附加值很高的產(chǎn)品。經(jīng)過超細(xì)粉碎的原料煤，采用該工藝，對于我國絕大部分煤種，可獲得灰分低于 3%2%的超純煤，對部分煤種可以獲得灰分低于 1%的超純煤，精煤產(chǎn)率可達(dá) 50%以上。 礦大開發(fā)的超細(xì)磨機(jī)： ａ、精細(xì)水煤漿在 ，燃燒工況穩(wěn)定，爐膛無積灰； 開發(fā)了一種機(jī)械霧化的精細(xì)水煤漿燃燒器，省去了高壓空氣系統(tǒng)，特別適合于 1噸以下的小型燃油鍋爐； ｂ、與小型燃油鍋爐配套的、低價位的靜電除塵器作為一位博士研究生的課題已經(jīng)接近尾聲，除塵效率達(dá) 99%以上； ｃ、精細(xì)水煤漿還在一臺農(nóng)用小型 12馬力單缸高速柴油機(jī)上成功運(yùn)行，其中專門設(shè)計的精細(xì)漿燃用噴射霧化器已申請國家專利，申請?zhí)枺?001298275，已進(jìn)入實質(zhì)性審查階段，該專利的實現(xiàn)為今后在現(xiàn)有柴油機(jī)上只要更換噴嘴和油泵，對機(jī)體不作改動即可使用精細(xì)漿代替柴油。其中兩項關(guān)鍵技術(shù)獲得國家發(fā)明專利： ａ、可以連續(xù)生產(chǎn)的、能力為 5t/h的超細(xì)磨工業(yè)樣機(jī)，見下圖，當(dāng)入料原料煤平均粒度為 2mm、排料平均粒度小于 10μm時，噸煤電耗低于 55度。 由于開發(fā)了一種低成本、高效的超凈煤分選技術(shù)，使等熱值的精細(xì)水煤漿的價格約為柴油的 50％。 ｄ、國家國外專家局“科教之光”資助項目； ｅ、世界實驗室“環(huán)境友好型水煤漿的制備與燃用”。 江澤民主席在 1996年 1月 19日考察礦大的水煤漿技術(shù)，對開發(fā)這種可以代替柴油的精細(xì)水煤漿技術(shù)給予極大的關(guān)注。 礦大的精細(xì)水煤漿項目起始于 1990年，歷年的技術(shù)攻關(guān)，凝結(jié)了許多碩士和博士研究生的大量的辛勤勞動， 的水煤漿技術(shù)列為“國家科技成果重點推廣計劃”， 2023年水煤漿被原國家經(jīng)貿(mào)委批準(zhǔn)為“國家重點新產(chǎn)品”。 2023年科技部把 礦大 礦大是國內(nèi)開發(fā)精細(xì)水煤漿制備和燃用技術(shù)的單位。 國內(nèi)精細(xì)水煤漿技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 礦大是國家技術(shù)攻關(guān)項目普通水煤漿制備技術(shù)的承擔(dān)單位，也是我國水煤漿的發(fā)源地。較早開展煤漿用于內(nèi)燃機(jī)研究的澳大利亞早在 1981年就制定了煤和柴油的混合物作為柴油機(jī)燃料的研究計劃，專題包括：超細(xì)粉碎，精選，單個煤油混合物微滴在大氣中的燃燒等，他們的研究表明煤和柴油的混合物在柴油機(jī)上燃燒在技術(shù)上可行，但制備成本偏高，在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中燃料霧化系統(tǒng)及燃燒系統(tǒng)的泵與噴嘴的磨損較為嚴(yán)重。美國阿拉斯加大學(xué)也在開發(fā)精細(xì)水煤漿用于柴油發(fā)電機(jī)技術(shù)。 美國，瑞士，澳大利亞，日本等對內(nèi)燃機(jī)燃用精細(xì)水煤漿進(jìn)行了實驗室規(guī)?；蚬I(yè)示范研究。物理方法是采用油團(tuán)聚的方法，美國曾用正戊烷作為團(tuán)聚劑分選出灰分低于 1%的超凈煤，但該方法用團(tuán)聚劑量達(dá) 30%50%，為了降低成本要采用加熱回收團(tuán)聚劑，因正戊烷沸點低，揮發(fā)性強(qiáng)，整個系統(tǒng)全密封，用惰性氣體保護(hù)，存在爆炸的危險，加上制備出的精細(xì)水煤漿的成本與柴油接近，雖然其規(guī)模達(dá)到中試水平，但停止了進(jìn)一步的商業(yè)開發(fā)，作為儲備技術(shù)保存下來。 國外精細(xì)水煤漿技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 美國在八十年代為應(yīng)付石油價危機(jī)，著手開發(fā)超凈煤分選技術(shù)，分選出的超凈煤制備成精細(xì)水煤漿，作為內(nèi)燃機(jī)的燃料。所以，其使用十分廣泛，使煤代油技術(shù)向前邁進(jìn)了一大步。因為各種中小型燃油鍋爐、對灰分要求較高的窯爐遍布全國，其用油量遠(yuǎn)大于目前燃油電廠的用油量，而且柴油的用量比重油也要大得多。其制漿煤的粒度特別細(xì)（一般小于 10μm），灰分特別低（一般在 1％－ 2％，對有些煤種可小于 1％），濃度可達(dá)到 50％－ 60％。也無法用于對灰分要求特別嚴(yán)格的玻璃窯爐、陶瓷窯爐等窯爐，因為灰分會影響產(chǎn)品質(zhì)量。這些問題的出現(xiàn)， 主要是由于普通水煤漿的粒度較粗、含灰量高所導(dǎo)致 。普通水煤漿的粒度較粗（平均粒度約為 45μm，粒度上限一般在 ），灰分較高（制漿煤的灰分一般約為10％），只能替代重油應(yīng)用于電站的大型鍋爐，這是因為鍋爐大，燃燒空間大，可以避免霧化欠佳、含灰量高的漿滴粘在爐壁上結(jié)渣；大型鍋爐用漿量大，噴嘴的過漿通道不易堵塞，噴嘴在一定的磨損范圍內(nèi)對霧化質(zhì)量影響不是很大；大型鍋爐可以配置投資較高的布袋除塵和靜電除塵器，以達(dá)到脫除較高灰分水煤漿燃后所產(chǎn)生的大量飛灰。 第五章 精細(xì)水煤漿的制備 緒論 a、什么是精細(xì)水煤漿？ 精細(xì)水煤漿制漿煤的平均粒度一般小于 10μm，灰分一般小于 2%，粘度和穩(wěn)定性都類似于普通水煤漿， 是普通水煤漿的延伸。 工藝 特點 ： a、煤泥本身含有較高的水分，在攪拌過程不用單獨(dú)加清水 ,只要把分散劑配成 一定的 濃度 ,再加到攪拌筒中； b、煤泥本身的粒度較細(xì)，特別是浮選尾煤，其粒度分布自然形成了較好的 級配，所 以一般不用磨機(jī)，因為尾煤水煤漿是替代原煤而不是替代燃油，所以制漿成本是越 低越好，所以尾煤泥水煤漿也不可能上磨機(jī)，否則經(jīng)濟(jì)上不合算； c、特別是浮選尾煤，因泥質(zhì)物含量高，微細(xì)粒特別豐富，所以有時為了降低制漿成 本，就不用分散劑，雖然漿體的濃度的一些，但對于摻燒方式，也可以穩(wěn)定燃燒， 當(dāng)然也取決于煤質(zhì)，也就說，煤的揮發(fā)分要求高一些。該工藝的 特點 ： a、解決了選煤廠浮選精煤高水分使選煤廠總精煤水分增加的問題； b、降低了制漿廠的能耗； c、只能采用高濃度磨礦。 8)浮選精煤制漿工藝 這種制漿工藝是礦大和山東棗莊八一礦選煤廠合作開發(fā)的。該工藝與前一種不同在于中濃度細(xì)磨的來料不是從高濃度粗磨排料中分出，而是直接由破碎機(jī)而來，這可能是與破碎機(jī)的排料粒度較細(xì)有關(guān)（ 3mm）。該工藝的 特點 ： a、流程簡單，沒有過濾脫水、涅混環(huán)節(jié)； 高濃度 中濃度 b、因為細(xì)磨的原料是已經(jīng)粗磨破碎的物料，減小了細(xì)磨的破碎比，提高了細(xì)磨的磨礦效率，更主要的是改善了水煤漿的級配， 7)高、中濃度磨礦級配制漿工藝之三 該工藝是俄羅斯管道輸漿系統(tǒng)制漿廠采用的制漿工藝。兗日漿廠選用的細(xì)磨球磨機(jī)的磨礦效率很低，噸煤電耗按裝機(jī)容量計算高達(dá) 143千瓦小時。 在中、日合資的兗日水煤漿廠采用，粗磨仍然采用中濃度磨礦，細(xì)磨不是像上述的中濃度制漿工藝從粗磨中分出一部分，而是從入料中分出一部分高濃度細(xì)磨，然后和經(jīng)脫水的中濃度粗磨后的物料加分散劑涅混成漿。如果采用單段球磨，難以獲得好的級配，一般是一段粗磨，再分出一部分粗磨的物料細(xì)磨，目的是獲得好的級配。