粒度级配对混煤水煤浆浓度与黏度的影响

第31卷第2期煤炭转化l.31No.22008年4月COAL CONVERSIONApr.2008粒度级配对混煤水煤浆浓度与黏度的影响叶向荣1)刘定平2)陈其中3)蔡泓铭1摘要水煤浆浓度与黏度是衡量水煤浆性能的两个重要指标.粒度级配是影响水煤浆性能的关键因素,合适的粒度级配可提高水煤浆性能.以某水煤浆厂所用的精煤和分散剂为实验基础研究了在该水煤浆厂常用的混配煤和两种常用的分散剂条件下,粒度级配和水煤浆浓度、黏度的关系,获得了使用不同分散剂时水煤浆性能最佳时所对应的粒度级配关键词水煤浆,粒度级配,浓度,黏度中图分类号TQ517.4分散剂I.工艺流程见图1.0引言Caal k vibratingbucketfeederhlt鬥crus水煤浆CwS( coal water slurry)是煤粉碎成一定粒径分布的颗粒后,与水、添加剂按比例混合制成高浓度的煤、水分散体系.水煤浆可作为代替石油的液体distributor feedingbunker燃料和化工原料.在水煤浆的制备中,要求工业所制水Vibration煤浆的浓度大于60%黏度小于1200mPa·s.2影sereen响水煤浆浓度与黏度的主要因素有煤的品种、粒度级配和分散剂等.其中粒度级配是控制水煤浆性能Cushioningbucket指标重要的参数之一,研究粒度级配与水煤浆浓度和黏度之间的关系对提高水煤浆性能具有重要意义.35本文以某水煤浆厂所用的精煤和分散剂为基础开展实验,研究了粒度级配和水煤浆浓度、黏度的viscosity关系,得出了使用不同分散剂时水煤浆性能最佳时所对应的粒度级配.811实验部分图1湿法制浆工艺流程Fig 1 Processes flow wet method manufacture slurry1.1试剂与仪器1.3煤质分析实验试剂有:山东兖州矿煤、神华煤、分散剂I山东兖州矿煤和神华煤的工业分析结果见表1和分散剂I;实验仪器有:哈克 HAKKE550旋转黏表1山东兖州矿煤和神华煤的工业分析结果(%")度计、卤素快速水分仪HB43和马尔文2000激光粒Table 1 Proximate analysis of Yanzhou coal度仪and Shenhua coal(%·)A1.2实验方法Yanzhou co2.5511.750.7233.94实验采用湿法制浆工艺,制浆配煤为山东兖州中国煤化工0.3733.06矿煤:神华煤=2:1.分散剂分别采用分散剂I和dHCNMHG1)硕士生;2)副教授华南理工大学电力学院,510640广州;3)工程师,茂名热电厂,525011广东茂名收稿H期:2007-12-12;修回日期:2008-0108第2期向荣等粒度级配对混煤水煤浆浓度与黏度的影响由表1可知,山东兖州矿煤为低水分、高灰分高硫分煤,神华煤为低水分、低灰分、低硫分煤,两者经过精洗后混配适合水煤浆制造要求2结果与讨论2.1粒度级配与水煤浆浓度的关系83220521215225Proportion of particle /在分散剂和分散剂I情况下,测定水煤浆颗粒直径小于5m所占的比例、水煤浆颗粒直径小于75μm所占的比例对应的混煤水煤浆浓度,结果见图2.65.0578.5795805815825图3水煤浆黏度随着煤颗粒占总颗粒百分比的变化Fig 3 Variations of viscosity with the percent6324206208212122142162182224of coal particlesProportion of particle/%Dpartc,<5 um:b--Dpartil <75 umDispersant I iO-Dispersant I654y easy由图3可知,在相同粒度分布下,添加分散剂I比添加分散剂I所得到的水煤浆黏度更低.添加分散剂I时,水煤浆颗粒直径小于5μm所占的比例约为21%水煤浆颗粒直径小于75μm所占的比例约为79%所对应的水煤浆黏度约为850mPa·s综上所述,在配煤为山东兖州矿煤:神华煤=2:1,添加分散剂I时,水煤浆颗粒直径小于5m所占的比例约为21%和水煤浆颗粒直径小于75μm所占775787857979580805885828Proportion of particle/%的比例约为79%对应的水煤浆浓度最高,且其黏度图2水煤浆浓度随着煤颗粒占总颗粒百分比的变化未超过工业允许的上限值Fig 2 Variations of concentration with thepercent of coal particles2.3水煤浆浓度与黏度的关系Partick<5 um:b--Dparticl,<75 Hmr在分散剂I和分散剂I情况下,分别比较水煤Dispersant 1 :O-Dispersant由图2可知,在相同粒度级配下,添加分散剂1浆浓度与黏度的关系,结果见第30页图比添加分散剂所得到的水煤浆浓度更高.添加分散由图4可知,在相同制浆条件下,水煤浆浓度与剂I时,水煤浆颗粒直径小于5pm所占的比例约为黏度成正比在浓度大约低于6.9%时,添加分散剂21%,水煤浆颗粒直径小于75pm所占的比例约为所得的水煤浆黏度高于添加分散剂1所得的水煤79%所对应的水煤浆浓度最高,约达到65.2%浆黏度;浓度大约高于64.9%时,添加分散剂I所得的水煤浆黏度低于添加分散剂I所得的水煤浆黏度2.2粒度级配与水煤浆黏度的关系在分散剂I和分散剂I情况下,测定水煤浆颗3ArV凵中国煤化工CNMHG粒直径小于5pm所占的比例、水煤浆颗粒直径小于水·們平=2:1的湿法制75m所占的比例对应的混煤水煤浆黏度,结果见图3.浆工艺时,添加分散剂I比添加分散剂I可获得更炭转化小于75pm所占的比例约为79%时,对应的水煤浆浓度最高,约65,2%,达到工业应用标准在制浆混煤为山东兖州矿煤:神华煤=2的湿法制浆工艺时,添加分散剂I比添加分散剂I可获得更低的水煤浆黏度.添加分散剂I时,水煤浆颗粒直径小于5m所占的比例约为21%和水煤浆颗粒直径小于75μm所占的比例约为79%时,对应的水煤浆黏度约为850mPa·s,未超过工业允许的图4水煤浆浓度与黏度关系上限值1200mPa·sFig 4 Variations of viscosity with concentration3)在相同制浆条件下,水煤浆浓度与黏度成正*-Dispersant I :O---Dispersant I比浓度约低于64.9%时,添加分散剂I所得的水煤高的水煤浆浓度添加分散剂1时,水煤浆颗粒直径浆黏度较低;浓度约高于64.9%时添加分散剂I所小于5pm所占的比例约为21%和水煤浆颗粒直径得的水煤浆黏度较低考文献[1]李珊珊程军,李艳昌等水煤浆黏度的几种影响因素分析[].煤炭转化,2006,29(1):23-25[2] Atesok G, Boylu F, Sirkeci A A et al. The Effect of Coal Properties on the Viscosity of Coal-water Slurries[J]. Fuel,20028l(14):1856-1857[3]张省现夏德宏吴样宇水煤浆粒度分布的分形学研究[J]热科学与技术,20043(4):348-349[4] Son S Y, Kihm K D. Effect of Coal Particle Size on Coal-water Slurry(CWS) Atomization, Atomization and Sprays [J].Journal of the International Institutions for Liquid Atomization and Spray Systems, 1998, 8(5): 504-518.[5]朱瑞黄定国,吴玉敏等新型黑液水煤浆的燃烧特性及动力学分析[]煤炭转化,2007,30(3):49-50[6]赵世永张晋陶粒度配比对神府煤水煤浆稳定性的影响[门煤炭工程,2006(12):88-89[7]周明松,邱学青,王卫星,水煤浆分散剂研究进展[]煤炭转化,2004,27(3):1516[8] Mishra S K, Senapai P K, Panda D. Rheological Behavior of Coal-water Slurry [] Energy Sources, 2002. 24:162-166.EFFECT OF GRADING SIZE ON THE CONCENTRATION ANDVISCOSITY OF COAL WATER SLURRYFOR BLENDED COALSYe Xiangrong Liu Dingping Chen Qizhong and Cai Hongming(School of Electric Power of South China University of Technology, 510640 Guangzhou:Maoming Thermal Plant, 525011 Maoming, Guangdong)aBSTRaCt Concentration and viscosity are two main factors of the features of Cws(coalwater slurry ) Particle classification is one of the key factors that have effect on the features ofCWS. The features of CwS could be improved by appropriate particle classification. By theexperiment used clean coal and dispersant, the relations between particle classification andconcentration and viscosity of CwS are studied based on the specifical coal-blending ratio anddispersant. The particle classification with the prime fe中国煤化工KEY WORDS coal water slurry, particle classificaCNMHG