8民營軾2012年葦7期科技論壇影響德士古水煤漿制備的因素分析牛明利黑龍江北大荒農(nóng)業(yè)股份有限公司浩良河化肥分公司,黑龍江伊春153000摘要:論述了水煤漿質(zhì)量對氣化的影響,制漿系統(tǒng)、制漿工藝等問題。關(guān)鍵詞:德士古;水煤漿;因素分析德士古氣化爐是以水煤漿為原料的氣流床兩相并流反應(yīng)氣大煤漿穩(wěn)定性下降?；癄t,制漿工藝是決定德士古氣化爐運(yùn)行穩(wěn)定的關(guān)鍵因素,下面2.4煤的水分含量高將我公司德士古氣化水煤漿制備、運(yùn)行操作中所遇到的問題進(jìn)所用的洗精煤的外水含量高,常堵塞磨機(jī)的進(jìn)料口,用水沖行分析總結(jié)。堵時(shí)造成煤漿濃度偏低且波動(dòng)較大。1水煤漿質(zhì)量對氣化的影響25斷棒嚴(yán)重L.1水煤漿濃度對氣化的影響原料煤除鐵效果差,經(jīng)常夾帶著鐵塊、鐵絲等雜物,進(jìn)人棒磨以水煤漿進(jìn)料的德士古氣化爐,小部分水參與化學(xué)反應(yīng),大機(jī)造成斷棒所用的細(xì)棒韌性差,當(dāng)鋼棒研磨至<φ40m時(shí)斷棒部分水必須蒸發(fā)掉,燕發(fā)水分所需要的熱量由煤完全燃燒提供?，F(xiàn)象嚴(yán)重研磨至φ30mm時(shí),斷棒更多。斷棒在磨機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)在煤完全燃燒提供熱量的同時(shí),產(chǎn)生CO2和H等大量無效氣中將其它棒墊起,造成磨煤效率下降,煤漿中的大顆粒較多,煤漿體,增加了煤耗。所以煤漿濃度對合成氣組分和單位煤的產(chǎn)氣率的穩(wěn)定性較差起著決定性作用,應(yīng)盡可能提高,但又受到制漿工藝、煤漿粘度、3制漿工藝技術(shù)內(nèi)涵添加劑品種以及存儲、輸送等方面的限制。目前公司以鶴崗優(yōu)級3.1制漿用煤的選擇技術(shù)和雙鴨山乙級浮選精煤為原料,煤漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)能夠達(dá)到67%,但對于采用液態(tài)排渣的德士古水煤漿氣化爐,制漿用煤要求如灰熔點(diǎn)較高,需要加入石灰石。下。1)煤的灰熔融性溫度在1100-1300℃C,過高或過低都不利于氣煤漿濃度還直接影氣化爐出口干氣產(chǎn)量:如果煤漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)化,由煤質(zhì)分析確定的最佳操作溫度應(yīng)在德士古氣化裝置允許的從6%下降至65%,系統(tǒng)效率下降θ.29%,因此提高和穩(wěn)定水煤漿范圍之內(nèi)。2)煤的固定碳含量為越高越好,發(fā)熱量Qnet≥25.121的濃度將有利于提高氣化效率和有效氣量。近年來,國外德士古Kvg,以保證氣化爐的熱平衡,且越高越好。3)灰分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤裝置已將煤漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高至70%以上。20%,越低越好。4)熔融溫度下,液渣粘度為15~25Pa·s,以維持正1.2煤漿粒度分布對氣化效率的影響常的液態(tài)排渣,此時(shí)對耐火材料襯里的腐蝕性較弱。5)可磨指數(shù)煤的粒度對碳的轉(zhuǎn)化率影響很大,因?yàn)槊毫ＭＡ魰r(shí)間、氣-固越大,煤越易被磨碎,可提高磨機(jī)的產(chǎn)量、降低電耗。6)要求內(nèi)水相反應(yīng)的比表面積與顆粒尺寸密切相關(guān):大顆粒煤離開燒嘴后具質(zhì)量分?jǐn)?shù)越低越好(最好≤8%)。煤的成漿濃度隨著內(nèi)在水分含量有較大的動(dòng)能和速率,在反應(yīng)區(qū)中停留時(shí)間比小顆粒短;比表面增大而降低,內(nèi)在水分低的煤易于制取高濃度水煤漿,有利于提積與顆粒尺寸成反比。這兩種影響因素必然導(dǎo)致小顆粒的轉(zhuǎn)化率高煤氣中有效氣體成分和氣化效率、降低氧耗。7煤的反應(yīng)性好,比大顆粒高,小顆粒(<200目)含量多對氣化有利,一般控制小顆活性高,1250℃時(shí)反應(yīng)性分析CO2還原率≥98%。8)煤中有害元素粒煤的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在50%左右。目前球磨機(jī)的粒度分布基本能滿足的含量低,以減輕凈化系統(tǒng)負(fù)荷,避免變換催化劑中毒。要求,而棒磨機(jī)的粒度分布不能達(dá)到此要求,不僅細(xì)粒含量偏低,3.2添加劑技術(shù)而且呈現(xiàn)單峰分布,穩(wěn)定性差,因此氣化效率偏低。1)分散劑。煤炭表面具有強(qiáng)烈疏水性,與水不能密切結(jié)合成1.3粒度分布對煤漿穩(wěn)定性的影響為一種漿體,在較高濃度時(shí)只會形成一種濕泥團(tuán)。在制漿中加入為了保障煤漿輸送的安全順暢,煤漿應(yīng)穩(wěn)定,制漿應(yīng)有合理少量分散劑改變煤粒表面性質(zhì),使煤粒表面緊緊地為添加劑分子的粒度級配,這種級配必須使煤粒均勻、穩(wěn)定地分散到水中。最佳和水化膜包圍,讓煤粒均勻地分散于水中,并提高水煤漿的流動(dòng)煤的粒度及粒度分布(質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì))為:煤的粒度大小一般為80%性,用量約為煤的1%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。由于各地煤炭的性質(zhì)不同,適的顆粒通過200目(74μm)篩,無大于4目的粒子,小于325目的用的添加劑配方亦各異。2)穩(wěn)定劑。水煤漿畢竟是一種固、液兩相為28%以上,4-28目的為25%,其余在28~325目,一般呈雙峰分粗分散體系煤粒又很容易自發(fā)地彼此聚結(jié),在重力或其它外力布或多峰分布的煤漿穩(wěn)定性好。漿液比重為1.19,外觀類似重油,作用下,發(fā)生沉淀是不可避免的。為防止發(fā)生沉淀,必需加入少量粘度在1100~-1400p穩(wěn)定劑。穩(wěn)定劑有兩方面的作用:a使水煤漿具有剪切變稀的流變2制漿系統(tǒng)存在的問題分析特性,即當(dāng)水煤漿靜置存放時(shí)有較高的粘度,開始流動(dòng)后粘度又2預(yù)破碎能力差,磨機(jī)入口煤粒大可迅速下降;b使沉淀物具有松軟的結(jié)構(gòu),防止產(chǎn)生不可恢復(fù)的硬磨機(jī)進(jìn)口粒度≤10mm是德士古工藝設(shè)計(jì)要求,而我公司預(yù)沉淀。破碎能力差,最大的煤粒有20-30mm,其質(zhì)量分?jǐn)?shù)占10%-30%。4結(jié)論22棒磨機(jī)存在設(shè)計(jì)缺陷1)煤質(zhì)是制備合格的水煤漿的首要條件。煤種制漿濃度隨其棒磨機(jī)是在原球磨機(jī)的基礎(chǔ)改造而成,其筒體長度56m,固內(nèi)在水分含量的增大而降低,較低的內(nèi)水含量有利于制備優(yōu)質(zhì)煤定襯板和提升條的螺栓極易斷,斷裂后造成漏漿,每次檢修工都漿。2)大顆粒間的空隙能被小顆粒填充,將有利于制成優(yōu)質(zhì)水煤需要進(jìn)入筒體內(nèi)更換螺栓,筒體需要沖洗,反復(fù)的沖洗和開車每漿。但隨著粗粒子含量增加,盡管其煤漿表觀粘度降低,但因其流天平均4-6次,造成煤漿工藝參數(shù)變化大,影響煤漿的穩(wěn)定性,同動(dòng)性變差,仍然不能制成合格的、可供泵送的水煤漿。3)適宜的添時(shí)又浪費(fèi)了大量的煤漿,增加了生產(chǎn)成本。加劑及加入量能降低煤漿的表觀粘度,改善流動(dòng)性,提高制漿濃23石灰石的問題度因我公司選用的煤種灰熔點(diǎn)較高,需要在煤漿中加入適量的因此,對于制備高濃度水煤漿,需要綜合考慮上述各因素。根石灰石,由于選用的石灰石粒度5mm左右,進(jìn)入球磨機(jī)石灰石極據(jù)不同的煤質(zhì),選擇合適的粒度分布、添加劑、制漿工藝或配煤技難全部磨碎,造成球磨機(jī)岀口煤漿粒度大于4目的占1.2%,粒度術(shù),才能制備岀適合工業(yè)化應(yīng)用的髙性能水煤漿。