影响德士古水煤浆制备的因素分析

4科技论坛影响德士古水煤浆制备的因素分析刘宝彦(黑龙江北大荒农业股份有限公司浩良河化肥分公司,黑龙江伊春153103)摘要:分析了影响德士古水煤浆制备的因素。关键词:水煤浆;气化;影响德士古气化炉是以水煤浆为原料的气流床两相并流反应气化炉制生产成本。浆工艺是决定德士古气化炉运行稳定的键因素,下面将我公司德士古23石灰石的问题气化水煤浆制备运行操作中所遇到的问题进行分析总结。煤浆质敏直因我公司选用的煤种灰熔点较高需要在煤浆中加入适量的石灰石接影响气化炉的产气量、氧耗、电耗、有效气体成分等我公司在磨煤机所由于选用的石灰石粒度5mm左右进入球磨机石灰石极难全部磨碎造制煤浆粒度分布中,小于325目的颗粒所占比例明显偏小煤浆粒度分成球机出口煤浆粒度大于4目的占12%,粒度大煤浆稳定性下降布不合理粘度500600p,影响了气化反应速率大颗粒较多的粒度分24煤的水分含量高布导致了炉渣中碳转化低煤浆的稳定性差所用的洗精煤的外水含量高常堵塞磨机的进料口用水冲堵时造成1水煤浆质量对气化的影响煤浆浓度偏低且波动较大。水煤浆的质量直接影响气化炉的负荷、氧耗煤耗冷煤气效率气25断棒严重化过程碳转化率、有效气体组成等各项指标。水煤浆的质量指标包括浓原料煤除铁效果差经常夹带着铁块铁丝等杂物进人棒唐机造成度、粒度分布、稳定性、流动性泵送性等作为气化原料的水煤浆,力求浓断棒,所用的细棒韧性差,当钢棒研磨至<φ40m时,断棒现象严重研度高、表观粘度低、稳定性好,并且要易于泵送,以获得较高的气化效率和磨至φ30mm时断棒更多。断棒在磨机的旋转运动中将其它棒垫起造碳转化率,较低的氧耗煤耗。从理论上讲煤浆含水质触分数大于10%,成磨煤效率下降煤浆中的大颗粒较多煤浆的稳定性较差。气化和燃烧时吸收热量,尤其是相变热的增加,造成热量的浪费,能耗偏3制浆工艺技术高。这是水煤浆气化法综合能耗高于干粉煤气化的原之一。3l制浆用煤的选择技术1水煤浆浓度对气化的影响对于采用液态排渣的德土古水煤浆气化妒,制浆用煤要求如下。(煤以水煤浆进料的德士古气化炉小部分水参与化学反应大部分水的灰熔融性温度在1100~1300℃,过高或过低都不利于气化由煤质分必须蒸发掉燕发水分所需要的热量由煤完全燃烧提供。在煤完全燃烧提析确定的最佳操作温度应在德士古气化装置允许的范围之内。四煤的固供热量的同时,产生CO2和HO等大量无效气体增加了煤耗所以煤浆定碳含量为越高越好发热量Q≥25121KJ/g,以保证气化炉的热平浓度对合成气组分和单位煤的产气率起着决定性作用应尽可能提高但衡,且越高越好。③灰分的质量分数≤20%,越低越好。4熔融温度下液又受到制浆T艺煤浆精度添加剂品种以及存储输送等方面的限制。目渣粘度为15-25Pas,以维持正常的液态排渣,此时对耐火材料衬里的前公司以鹤岗优级和双鸭山乙级浮选精煤为原料煤浆质量分数能够达腐蚀性较弱。冋磨指数越大煤越易被磨碎,可提髙膺机的产敏降低电到67%,但灰熔点较高需要加入石灰石。耗。6要求内水质量分数越低越好最好≤8%煤的成浆浓度随着内在水煤浆浓度还直接影气化妒出口于气产量:如果煤浆质量分数从67%分含量增大而降低内在水分低的煤易于制取高浓度水煤浆,有利于提高下降至65%,系统效率下降029%,因此提高和稳定水煤浆的浓度将有煤气中有效气体成分和气化效率降低氧耗。O煤的反应性好活性高利于提高气化效率和有效气量。近年来国外德士古装置已将煤浆质量1250℃时反应性分析CO2还原率≥98%。⑧煤中有害元素的含量低以分数提高至70%以上减轻净化系统负荷避免变换催化剂中毒。2煤浆粒度分布对气化效率的影响32添加剂技术煤的粒度对碳的转化率影响很大因为煤粒停留时间、气-固相反添加剂是保证水煤浆具有良好性能必不可少的成分。水煤浆添加剂应的比表面积与颗粒尺寸密切相关:大颗粒煤离开烧嘴后具有较大的动有多种不可缺少的是降粘分散剂与稳定剂;其中分散剂最为重要,它直能和速率在反应区中停留时间比小颗粒短;比表面积与颗粒尺寸成反接影响着水煤浆的质和制备成本。(1分散剂煤炭表面具有强烈疏水比。这两种影响因素必然导致小颗粒的转化率比大颗粒高小颗粒<200性与水不能密切结合成为一种浆体在较高浓度时只会形成一种湿泥目含量多对气化有利,般控制小颗粒煤的质量分数在50%左右。目前团。在制浆中加入少量分散剂改变煤粒表面性质使煤粒表面紧紧地为添球磨机的粒度分布基本能满足要求而棒磨机的粒度分布不能达到此要加剂分子和水化膜包围计煤粒均匀地分散于水中并提高水煤浆的流动求,不仅细粒含量偏低而且呈现单峰分布稳定性差因此气化效率偏性用量约为煤的1%质量分数。由于各地煤炭的性质不同,适用的添加剂配方亦各异。②稳定剂水煤浆毕竞是种固液两相粗分散体系煤粒13粒度分布对煤浆稳定性的影响又很容易自发地彼此聚结在重力或其它外力作用下,发生沉淀是不可避为了保障煤浆输送的安全顺畅煤浆应稳定制浆应有合理的粒度免的为防止发生沉淀,必需加入少量稳定剂。稳定剂有两方面的作用:①级配这种级配必须使煤粒均匀、稳定地分散到水中。最佧煤的粒度及粒使水煤浆具有剪切变稀的流变特性即当水煤浆静置存放时有较高的粘度分布质量分数计为煤的粒度大小般为80%的颗粒通过200目(-度开始流动后粘度又可迅速下降;②使沉淀物具有松软的结构防止产74μm筛无大于4目的粒子,小于325目的为28%以上,4-28目的生不可恢复的硬沉淀为25%,其余在28-325目,般呈双峰分布或多峰分布的煤浆稳定性4结论好。浆液比重为119,外观类似重油粘度在110-1400cp41煤质是制备合格的水煤浆的首要条件。煤种制浆浓度随其内在2制浆系统存在的问题水分含量的增大而降低,较低的内水含量有利于制备优质煤浆21预破碎能力差磨机入冂煤粒大42大颗粒间的空隙能被小颗粒填充将有利于制成优质水煤浆。但磨机进口粒度≤10mm是德士古工艺设计要求而我公司预破碎能随着粗早峰甘世妆而出些低但因其流动性变差仍力差最大的煤粒有20~30mm,其质量分数占10%-309然不能制中国煤化工22棒摩机存在设计缺陷CNMHG表观粘度改善流动性,提磨机是在原球磨机的基础改造而成其筒体长度56m,固定衬板高制浆和提升条的螺栓极易断断裂后造成漏浆每次检修工都需要进入筒体内因此对于制备高浓度水煤浆需要综合考虑上述各因素。根据不同的更换螺栓筒体需要冲洗反复的冲洗和开车每天平均4-6次造成煤浆煤质选择合适的构度分布添加剂、制浆工艺或配煤技术才能制备出适工艺参数变化大影响煤浆的稳定性同时又浪费了大量的煤浆,增加了合工业化应用的高性能水煤浆。