选煤尾矿制备水煤浆的研究

煤炭燃烧中国科技核心期刊全国中文核心期刊矿业类核心期刊选煤尾矿制备水煤浆的研究瓦赫鲁舍娃.瓜.1,穆尔科B.:娜B.D.′费佳耶夫B.Ⅵ.1,卡尔别诺夫B.H.1,玛斯基希艾涅特基诺夫ⅹ.几.3,巴拉诺娃M∏.4(1.西伯利亚生态技术科研生产有限股份公司,新库兹涅茨克市654006;2.西伯利亚国立工业大学,新西伯利亚市627056;3.梅日杜列切股份公司,梅日杜列琴斯克市654044;4.西伯利亚联邦大学,克拉斯诺耶尔斯克市60041)摘要:介绍了利用选煤尾矿(滤饼)制成具有一定的流变结构特性和热物理特性的水煤浆燃料的可能性,并研制出复合增塑添加剂成分,可以大大降低选煤尾矿制成的水煤浆的粘度;确定了水煤浆的主要结构-流变性和燃料的热物理特性,最后进行了尾矿制备水煤浆的工业性试验,结果表明,该种燃料可用于工业供热系统。得出的结果用于实施建立电能L·2MW的自动化动力能源综合体计划框架的选煤尾矿制水煤浆及其燃烧综合装置工艺流程的计算。关键词:滤饼;水煤浆燃料;制浆工艺中图分类号:TQ536;TD849文献标识码:A文章编号:1006-672(2011)06-0047-03通过对全球能源综合利用发展趋势的预测评可以减轻对环境的破坏。利用尾矿制备的水煤浆估显示,在发电和热能生产中煤炭消费量将增加。主要存在稳定性差、灰分高、产率低等问题。因此,随着世界发电量的增长,到2020年,主要依靠低劣有必要对尾矿制备的水煤浆进行研究,为正确选择质煤为燃料的热电站的低劣质煤需求量预计要比工艺设备和对制浆设备及燃烧设备的设计计算提2000年增长56%。随着煤炭消费量的增加,研究低供参考资料2。劣质煤炭的高效利用和环保安全的工艺技术并推本文研究的目的是用不同变质程度煤的选煤广应用显得尤为重要。尾矿(包括滤饼)制备水煤浆,并将制备的水煤浆用煤炭利用中对生态环境的最大负面影响是有于中小型锅炉的燃烧。害气体、液体的排放,矿渣堆放,飞灰等。热电能的发展要求提高低劣质固体燃料的利用率因此,必1试验条件须采用现代化环保煤炭利用工艺,提高能源安全1.1滤饼特性水平为了确定尾矿制备水煤浆的可能性,对库兹巴选煤厂会产生大量的选煤副产品——尾矿。斯煤田(煤的牌号)不同变质程度灰分的煤洗选产尾矿的充分利用,不仅可以提高能源利用效率而且生的滤饼进行了取样和分析,滤饼特性见表1收稿日期:2011-08-26任编辑:孙淑君基金项目:俄罗斯私企-国企伙伴合作框架规定的建设高新技术生产综合项目(2010-218-02-174)作者简介:费佳耶夫BH(1953-),男俄罗斯入,总经理,e:007-3843743700, E-mail: sib.eo@kz.煤炭燃烧表1滤饼特性粒度组成/%选煤厂M,/ Ad煤的牌号%%+3.0mr0.355-0.250~0.160-0.071mm(M·kg1)1.0mm0.355mm0.250mm0.i60mm0.071核桃块煤+主焦煤47.423.63.0l.92.285.8方选煤厂核桃块煤+主焦煤46.724.03.82.12.383.5核桃块煤+主焦煤45.018.70.993.7阿巴舍夫斯卡气肥煤31528.21.51.14.814.5中央选煤厂气肥煤34.024.61.9227.014.645.0气煤41.326.20.82.013.283.913.4谢德鲁欣斯气煤37.832.51,124.213.1卡娅选煤厂气煤39.932.9气煤42.331.50.62.520.573.5梅日杜列琴斯變煤34.144.63.28.264.6l1.5卡娅选煤厂瓜子块煤34.952312.06.0库兹巴斯中央选煤厂焦肥煤+主焦煤42.828.122.623.07.0克拉斯诺戈尔瘦煤2.018.675.0斯卡娅选煤厂36.728.014.7斯普特尼克气煤32.029.15.6气煤35.625.61.23.57.5选煤厂24.063.814.337.130.40.85.022.I2.9表1数据表明:滤饼A4变化范围为18.7%~时加自来水。容器中反应物料总质量为1kgo52.3%,M范围为31.5%~47.4%。滤饼粒度组成磨碎(混合)时间取决于达到250μm筛余物(0复杂。北方选煤厂的煤泥粒度最小,而阿巴舍夫斯5%)的时间,平均为9~10min。振动试验台主要作卡娅中央选煤厂煤泥的粒度较大。说明滤饼质量为混合装置。破碎后,对水煤浆进行了取样分析,与原煤变质程度无关。部分样品静置后确定其稳定性。Qm是燃料的决定参数,滤饼Q变化范围对水煤浆样品的浓度、粒度组成和流变性进行为11.5M/kg(梅日杜列琴斯卡娅选煤厂瘦煤滤分析。在105℃脱水烘干测定了水煤浆的浓度(俄饼)-14.7MJ/kg(克拉斯诺戈尔斯卡娅选煤厂滤罗斯国家标准2731491)。根据俄罗斯国家标准饼)。梅日杜列琴斯卡娅选煤厂瓜子块煤滤饼具有2093-82用湿式筛分法测定了粒度组成。通过最小的Qm为10.0M/kgProtecT-2型旋转式粘度计,油缸标准测量系统S1.2试验设备及方法速0.3-145.8时对流动性进行了分析。(1)试验设备水煤浆制备过程中使用了复合添加剂,每一种CBy-2型振动试验台的技术指标见表2。表2c8y-2型振动试验台的技术指标添加剂都由稀释(分散)成分和稳定成分组成。研究了不同的添加剂成分对比。根据水煤浆固相含电机功率振幅振动频率作机构事体量最高时粘度最小来确定最佳添加剂方案。添加Hz的数量剂的加入量根据其种类变化范围为干煤质量的1.50~52条0.1%-1.0%。西伯利亚生态技术科研生产股份有(2)试验方法限公司研制出添加剂组成为高分子化合物、碱性试将原滤饼、复合添加剂装入研磨容器中,必要剂等复合材料。洁净煤技术》2011年第17卷第6期煤炭燃烧中国科技核心期刊全国中文核心期刊矿业类核心期刊2试验结果与讨论表3数据表明,因为必须添加添加剂溶液,导致水煤浆的水分比原滤饼的水分提高了2%~3%。滤饼制备的水煤浆试样特性见表3。得到的水煤浆的表观粘度低于必要值,可能由表3用库兹巴斯选煤厂滤饼制备的水煤浆特性干基浓度粒度组成/%表观粘度Ad/选煤厂添加剂添加0r0.355-0.250~0.160~+0.355mm-0.071mm(MJ·kg2)量/%%0.250mm0.160mm0.17lmm(Pa·s)23.6种类C0.150.14.22.711.7北方选煤厂24.6种类C0.452.94.02.58.382.81218.7种类C0.352813.40.11阿巴舍夫斯卡4方案B1.068.41.514.262.80.31娅中央选煤厂谢德鲁欣斯26.2方案B1.051.70.32.0l2.983.8l1.532.9方案B1.059.31.75.465.90.11卡娅选煤厂31.5种类R1.055.10.5梅日杜列琴斯445方案Ml0.3160.10.61.719.675.0.29卡娅选煤厂3.3方案M10.316229.19.20.11库兹巴斯27.1方案B1.056.5l.5ll.984.213.00.26中央选煤厂克拉斯诺戈尔277方案B1.055.20.8斯卡娅选煤厂斯普特尼克297方案B1.06350421.071.10.486.022.068.513.60.39选煤厂24.0方案yKp1.060.71.030.0方案B21,058.50.61.64.221.072.6于补加了不同变质程度煤导致水煤浆中的煤含量(2)确定了制备的水煤浆的主要结构-流变性增加。确定了用选煤微细尾矿和滤饼制取水煤浆和燃料的热物理特性;燃料的可能性,其特性如下:(3)对煤泥制水煤浆工艺及其燃烧工艺进行了煤粉浓度从53.0%~63.0%;灰分从18.0%~工业性试验,证明可将其用于工业供热系统;试验0.0%;表观粘度从0.3-0.5Pa·s;水煤浆低位发结果为进行电能1.2MW自动化动力能源综合体计热量从1.0-15.0MJ/kg;静态稳定性从10~30d。划框架的选煤尾矿制水煤浆及其燃烧综合装置工试验结果为制造示范性的工业综合装置提供了艺流程的计算提供了依据。依据。滤饼制水煤浆的制浆设备生产能力为4th水煤浆的接收、保存和运至燃烧部分,对瓜KBP10-13参考文献型锅炉改造为燃水煤浆装置尾煤制备水煤浆的工业性综合装置在工业性穆尔科BH,伊乌什金AA,韦格纳Kr.等燃选试验中完成了选煤厂生产厂房的供热。煤尾矿的小型热电站的研究[J].煤,2010(12):67-68.[2]费加耶夫B.H.穆尔科BH.,斯塔里科夫A.n水3结论煤浆的制备及其燃烧工艺综合装置的工业性试运转(1)研制出复合增塑添加剂成分,大大降低选结果[J].西伯利亚煤,2008(1):32-34煤尾矿制备的水煤浆的表观粘度;(下转第85页)煤质技术中国科技核心期刊全国中文核心期刊矿业类核心期刊[5]张运东赵东星国际煤制合成天然气技术的专利格参考文献局[J].石油科技论坛,2009(4):59-621]熊志建邓蜀平,蒋云峰煤制天然气产业风险评估及[6]汪家铭煤制天然气发展概况与市场前景[J.泸天化对策研究[J]河南化工,2010(4):21.科技,2009(4):335-341.2]冯亮杰,尹晓晖,郑明峰,等煤制天然气项目的技术[]赵刚炜肖云汉,王钰煤制天然气工艺技术和催化剂经济分析[化学丁程2010,38(10):153-157影响因素的分析探讨[刀]陶瓷,2009(11):21[3]李大尚煤制合成天然气竞争力分析[J]煤化工,[8]刘志光龚华俊余黎明我国煤制天然气发展的探讨2007,133(6):1-4[J」.煤化工,2009,141(2):1-5[4]汪家铭蔡洁煤制天然气技术发展概况与市场前景9]钱卫黄于益张庆伟,等煤制天然气(SNG)技术现[J.天然气化工,2010,35(1):64-70状[J].洁净煤技术,2011,17(1):27-32Research on technology of synthetic natural gas from coalZHU Rui-chun, GONG Wei-heng, FAN Shao-fengYili Xintian Coal Chemical Co., Ld., Yining 835000, China)Abstract: Give an overview of synthetic natural gas from coal development, meanwhile emphasize the necessity ofdeveloping this industry in China. Introduce one-step method and two-step method technical process for preparationof natural gas from coal. Emphasize CRG, TREMP, Lurgi methanation technology Provide some suggestions for thedevelopment of synthetic natural gas from coalKey words: coal; synthetic natural gas; methanation technology; catalystrrrrrrYYYryyrrrrrrrrrrr+H++÷+÷+￥(上接第49页)Study on preparation of coal water mixture from rejectsFedyaef V.I., Carpenok V.I., Mastikhina V P.,Vakhrusheva G. D 1, Murko v.I. 2. Inetdinof H L 3,Baranova M.P. 4(1. CC"Sibecotehnica",Novokuznetsk city2. PC"Mezdurechie", Mezdurechensk city 627056, Russia3. Siberian Polytechnical University, Krasnoyarsk city 654044, Russia:4.Siberian Federal University, Krasnoyarsk city 660041, Russia)Abstract: Discuss the possibility of utilizing the rejects- fine tailings( filter cakes )from coal preparation plants forthe preparation of coal water slurry (CWS ), which has certain rheological and thermophysical property. Thecommercial test results of coal water slurry production from coal slime are represented. The compound plasticizationadditives are developed, which can greatly reduce the viscosity of coal water slurry prepared from coal slime.Thevalues of main structural-flow characteristics and thermophysical property of the CWS are determined. Thecommercial tests of CWS preparation from coal slime and its combustion process show that this kind of fuel can beused in the industrial heating system. The test results can be used to set up combined heat and power cogenerationunits whose power is 1. 2 MW, and the calculation of CWS combustionKey words: filter cake; coal water fuel; CWS preparation technology