神华煤制水煤浆特性及工业试验研究

曾对神华煤制备水煤浆进行了实验室研究,仅此而已。工业条件下生产水煤浆和锅炉燃烧应用尚属空白神华能源股份有限公可于2004年委托国家水煤浆工程技术硏究中心进行“神华煤制水煤浆特性研究及工业试验”研究与开发T作。目的在于廾发神业神华煤制取高质量的水煤浆产品(浓度不小于华试65%、粘度(25℃,100s)不大于1000mPa·s、稳定性不小于15天、灰熔点不小于1250℃)的工艺技煤验术,开拓神华集团煤种的工业新用途和扩大煤炭销售领域。制研陈神华煤属变质程度较低的年轻煤种,其内水高水究怀可磨性差,属于难成浆煤种。神华煤在工业条件下珍中国神华能源股份有限公司煤炭销售中心,北制高浓度(不小于65%)水煤浆系水煤浆发展史上的难題。有鉴于此,经慎重分析研究将此项研发任煤浆特性务划分成实验室研究、工业性制浆试验研究、水煤浆工业锅炉燃烧试验研究3个阶段。1实验室试验研究——全部研发工作的基础试验研究先后对活鸡兔、哈拉沟、上湾煤、大柳塔煤、榆家梁煤和保德煤共6种煤样进行了成浆性研究。煤质分析见表1。表1煤的基本性质分析样全水分析水灰分挥发份全。灰熔融性哈氏名称M%M%A/保活鸡兔14.607.168.1434.770.4724.25115058摘要:针对神华煤质特点而言,提高神华煤水煤哈拉沟15.205.425.9636.590.5024.59123059浆的浓度和灰熔点是拓宽神华煤制取水煤浆和工业上湾煤13.407.998.0131.140.6424.3711806应用的关键。试验研究表明,通过采取优化级配、配愉家梁煤13.417.555.4034.740.1828.52123061大柳塔煤15.107.5169033.820.4124.38115060煤技术、开发高效添加剂和防结渣技术等措施,完全保德煤6.132.07220838.460.432295142060能够制备出达到用户要求的高质量神华煤水煤浆。关键词:神华煤;水煤浆;粒度级配;灰熔点;试验研究结果表明:神华煤的内水含量高、O/C添加剂比(原子)高、比表面积大、可磨性指数偏低。按中国建立的煤成浆性指标D评定,保德煤成浆难度等中图分类号:TQ536文献标识码:A级为中等,其余5种神华煤属于难成浆煤种。上述文章编号:10066772(20071050038-036种不同煤样成浆性(由易到难)的顺序为:保德煤活鸡兔煤、哈拉沟煤、榆家梁煤、大柳塔煤、上湾煤。水煤浆是一种新型煤基流体代油燃料,可在工针对神华煤煤质特点,实验室研究阶段以成浆业锅炉、电站锅炉和工业窑炉中燃用,亦可作为气化性研究为中心,分别研究其磨矿特性、法和湿法级原料生产合成煤气。神华煤是低灰、特低硫、特低配制浆、热力改性提高灰熔点的配煤制浆和单煤加磷,中高发热量的优质动力煤。近年来国内学术界助剂的研究、添加剂实验室开发。此外尚对水煤收稿日期:2007-06-20作者简介:陈師珍(955-),男,山东菏泽人,高級工程跖,现任中国神华能股份有限公司燦炭销售中心副经理兼总工程师。夏转化利用中文核心期刊矿业类核心期刊 ( CAJ-CD规范》行优秀期刊一浆制品进行了流变性、稳定性、抗剪切速率、抗老化方案和理论依据。和抗温度的规律性研究针对神华煤质特性,应用柑似相溶原理,从分子2005年6月完成了全部神华煤制水煤浆实验结构设计人手,通过进一步对合成原料、L艺条件优室硏究,神华配煤可制浆浓度不小于65%、表观粘选和控制,不断完善专用添加剂结构。通过试验研度不大于1000ma·s、稳定性不小于15d、灰熔点不究获得添加剂的合成控制参数及控制指标,并确定小于1250℃和吨浆添加剂成本小于25元的技术指了添加剂的最仕加入比例和方式。表2为神华煤制标。另外,在满足水煤浆粘度不大于1200mPa·s、水煤浆工业性试验结果汇总。水煤浆稳定性不小于15天的条件下,神华最难成浆煤的单煤种制浆浓度不小于63.6%。表2神华煤制水煤浆工业性试验结果在实验室试验研究的基础上,获得神华单种煤制浆原料分散剂浓度表观粘度粒度平稳定性或配煤制备高浓度水煤浆的最佳磨矿工艺设备等条Pa·s均径/umd上湾单种煤0.762.84279件,为工业制浆实验研究提供技术依据,并制定出工上湾:保德煤=3:10.765.49524065不小于业性制浆方案。制浆⊥艺如图1所示。上湾:保德煤=3:10.765.396737.35水分散剂稳定剂在神华煤高中浓度(粗细)制浆工艺和已获得或煤一(三画浓度粗磨选聚强化一杂物的作业参数下,通过分别改变磨介配比、磨机处理量和返浆的条件,先后完成2次工业性制备水煤浆,为水煤浆产品L中浓度细上水工业锅炉燃烧试验提供试验用浆,并委托质检部门进行了检测,结果表明:配煤制浆浓度不小于65%、图1神华煤高中浓度(粗细)制浆工艺水煤浆粘度(25℃,100s-1)不大于100mnPa·s、稳定性不小于15d,达到预期要求。2工业制浆试验研究——验证实验室研究此外,还探索了神华单煤种在本制浆工艺条件成果下可能获得的最佳效果,样品亦委托相关质检部门检測。结果表明:水煤浆浓度不小于62.8%、水煤任何实验室研究成果转化为工业性生产需做大浆粘度(25℃,00)不大于100na·稳定性量的研发工作即探索和确定适合于实验室提出的不小于154。此举意在以神华煤制取Tac化用制高浓度水煤浆的技术参数的工业生产条件,并加的水煤浆,为开拓神华煤在水煤浆气化领域应用探以工业生产验证。只有工业的⊥艺条件与技术参数索新出路。的最佳匹配方可转化实验室研究成果为现实的生产力3工业锅炉燃烧试验研究-—确定工业性为此,结合实验室制定的制浆工艺方案,对全国应用效果可利用的现有生产线工艺进行排查,最后选定山西家现有年生产能力5万t的水煤浆厂,并对其工工业锅炉燃烧试验是检验扩大神华煤种利用途艺进行了技术改造。于205年7月开始进行了工径的重要环节之一,验证前述2顶研究阶段的研发业性配煤(单煤)制浆试验研究。同时开展了添加成果。剂中试生产验证,为工业性制浆试验提供添加剂分别选定了北京和华南2个试验点的水煤浆蒸在神华煤工业制浆试验中,为了达到实验室研汽锅炉进行燃烧试验研究,工业锅炉规模均为4Uh究确定的制浆工艺和最佳的粒度级配,重点对粗磨水煤浆蒸汽锅炉。根据神华煤水煤浆的燃烧特性机的工況(磨介配比、磨机处理量、返浆环节)、细磨对2个系统进行了技术改造、调试和试烧。重点通机的工况(磨矿设备、磨介配比、磨矿浓度、磨机处过锅炉风量理论计算及过量空气系数的选择、燃烧理量)、细浆配入比例、煤浆强化和过滤环节等进行器一、二次风配比调节和水煤浆雾化性能试验,在锅系统深入试验研究。通过半年多的试验研究,验证炉不结渣的前提下将神华水煤浆的燃烧工况调整到了实验室阶段提出的神华煤(或配煤)制备高浓度最佳状态。水煤浆的技术工艺是正确的;并获得了其工艺条件待试烧工况调整至最佳状况后,分别委托国家和作业参数也为常规工艺浆厂的改造提供了实践相关的检测中心对两次燃烧试验进行72h连续运行转化利用条件下的热工和环保测试,燃烧效率分别达到了产品的专用添加剂。98.5%、97.09%,完成了项目要求不小于97%的指(2)在神华煤高中浓度(粗细)制浆工艺条件标下,神华煤可以制备出水煤浆浓度不小于65%、水另外,2次蒸汽锅炉燃烧神华水煤浆连续72h煤浆粘度(25℃,100s-)不大于1000mPa:s、水煤运行结果表明:通过控制锅炉炉膛整体温度水平以浆稳定性不小于15d、灰熔点不小于1250℃的高质及分布在保证炉膛中心温度接近或低于灰熔点的量水煤浆产品。条件下,锅炉炉膛内所有受热面和受热管束上均未(3)通过对水煤浆锅炉合理技术措施的调整出现结渣现象。神华煤水煤浆的燃烧效率完全可以达到不小于4结论,而且保证锅炉炉膛内所有受热面和受热管束上均未出现结渣现象。(1)通过实验室和工业制浆试验研究,取得神(4)此项目技术成果处于国内领先水平和国际华煤(或配煤)制备高浓度水煤浆的髙中浓度(粗先进技术水平。细)制浆工艺专利技术,并研发出性价比优于同类Characteristic and Industrial Experiment Study of Coal Water Mixtureing the Shenhua Coal as Raw Materialchen Huai-zhenMarket Center, China Shenhua Energy Shared Corporation, Beiing 100011, ChineAbstract: For developing the Shenhua coal industrial utilization field, the key point is that to enhance CWM con-centration and ash fusion point. This paper introduced the industrial utilization study. The experiment study resultis shown that a high quality CWM of Shenhua coal can be produced and it is demanded the users requirementthrough a serious technique countermeasures such as coal size distribution optimization, coal blending, high effi-ciency additive and preventing slagging etcKeywords: Shenhua coal coal water mixture; coal size distribution; ash fusion point; additive新书介。?陈吗著“中"煤炭性質、分类和刑用”第二版本书荣获2004年中国石油和化学工业协会科技进步二等奖,是一本从煤炭性质入手,以煤炭分类为主线,阐述煤炭利用过程中如何选择和开发洁净、有效利用途径的专著,为读者在中国煤炭资源性质及分类到有效和洁净利用工程之间架起一座桥梁。重点论述中国煤炭资源的待性煤岩组成及其特点、煤质分析、煤的分类和评价方法,并针对不同种类煤的特性,分析了煤对各种转化利用的适应性,阐明了煤性质与分类对焦化、燃烧、气化、液化及对环境影响的指导作用,进而论述了煤分类学在煤利用工程中的应用。在第一版的基础上,各个章节都增加了新的内容和国家在煤炭行业及洁净煤技术进展方面的一些重要信息如最近公布的国内13个大型煤炭基地;一些石油替代能源核心技术和洁净煤关键技术的突破情况;最新的国际煤分类标准Iso11760和中国创建的煤质国家标准”烟煤黏结指数测定方法"升格为国际标准ISO15585等等。附录中还新增了IS015585:2006硬煤-黏结指数测定方法(第一版)的中译本。全书共分十章、六个附录,约59万字,2007年3月由化学工业出版社出版,定价48元。本书可供从事煤田地质勘探、煤炭生产及煤炭利用(如冶金、电力、化工、建材、环保)的技术人员以及物资和外贸等方面的科技人员、管理于部和有关高等院校师生阅读参考。