第4期選煤技術(shù)2008年8月COAL PREPARATION TECHNO文章編號(hào):1001-3571(208904-0003煤泥水煤漿的制備與燃燒技術(shù)盧安民(平頂山天安煤業(yè)股份有限公司田莊選煤廠,河南平頂山467013)摘要:作為選煤廠的主要副產(chǎn)品之一的煤泥,長(zhǎng)期以來(lái)由于水分比較高,不但影響使用,而且容易造成二次污染。文章通過(guò)對(duì)煤泥性質(zhì)的分析,解決了煤泥水煤漿的制備和燃燒技術(shù)問(wèn)題,為選煤副產(chǎn)品的開發(fā)和利用找到了一條新的技術(shù)途徑。關(guān)鍵詞:煤泥水煤漿;制漿工藝;燃燒中圖分類號(hào):TQ536;TQ534.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A煤炭是地球上蘊(yùn)藏最豐富的燃料資源,長(zhǎng)期以建筑摻合料、制備化工產(chǎn)品和顆?；钚蕴康?。來(lái)一直占據(jù)著世界一次能源生產(chǎn)和消費(fèi)的重要位目前,使用比較多的具體途徑主要有以下幾置。隨著全球環(huán)境的不斷惡化和人們環(huán)境生態(tài)意識(shí)種:的增強(qiáng),人類對(duì)煤炭為社會(huì)發(fā)展作出巨大貢獻(xiàn)的同(1)選煤廠地銷。主要是供周邊居民使用,這時(shí),因?yàn)椴粷崈舻厥褂盟斐傻奈廴靖械綉n慮。全是比較普遍的煤泥處理方法。球正在尋求經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境資源相互協(xié)調(diào)發(fā)展的契(2)煤泥干燥。煤泥經(jīng)脫水、烘干后,形成具機(jī),因此研究解決煤炭在開發(fā)利用中產(chǎn)生的污染問(wèn)有一定形狀的煤泥產(chǎn)品,可作為動(dòng)力燃料,直接或題顯得十分緊迫。為提高煤炭利用效率,改變煤炭摻入到中煤中使用。效率低,使用不方便,污染嚴(yán)重的問(wèn)題,就必須從(3)將煤泥擠入流化床鍋爐結(jié)團(tuán)燃燒。目前煤炭開采、選煤、燃燒方式、煙氣凈化等方面人該工藝在山東兗礦集團(tuán)使用較多,通過(guò)校企協(xié)作,提出了中國(guó)獨(dú)創(chuàng)的煤泥流化床燃燒工藝,已經(jīng)積累選煤是目前潔凈煤技術(shù)中效果最好、成本最低了一定的經(jīng)驗(yàn)。的方法,是合理利用煤炭資源、保護(hù)環(huán)境最經(jīng)濟(jì)有(4)浮選尾煤直接用攪拌桶攪拌、不加分散劑效的技術(shù)手段,也是煤炭深加工的基礎(chǔ)。選煤最主制成濃度約為5%-60%%的水煤漿,就近使用。要的方式是濕法分選,在生產(chǎn)過(guò)程中不可避免地產(chǎn)以上煤泥的利用方法,各有利弊。本文將重點(diǎn)生大量的副產(chǎn)品——煤泥,它是由微細(xì)粒煤、粉化介紹將煤泥制備成高濃度水煤漿的剪切攪拌制漿工矸石和水組成的粘稠物,具有粒度細(xì)、微粒含量藝,以及開發(fā)、研制出的用于工業(yè)鍋爐及其他熱工多、水分和灰分較高、熱值低、粘結(jié)性較強(qiáng)、內(nèi)聚設(shè)備燃燒的流化懸浮高效低污染燃燒技術(shù),旨在為力大的特點(diǎn)。尤其是近幾年來(lái),隨著煤炭開采方式煤泥綜合利用提供一條高效、潔凈的新途徑。的改變,致使原煤細(xì)粒級(jí)含量不斷增加,煤泥產(chǎn)量相應(yīng)上升。由于煤泥水分較高,因此造成運(yùn)輸、使2水煤漿技術(shù)用困難,一旦控制不力,不但浪費(fèi)資源,而且造成2.1概述二次污染,直接影響選煤企業(yè)的生存與發(fā)展。因此,合理利用煤泥資源對(duì)選煤企業(yè)而言意義重大水煤漿是20世紀(jì)70年代興起的以煤代油為目標(biāo)的一種新型煤基液體燃料,它是將煤炭產(chǎn)品進(jìn)行1煤泥利用的現(xiàn)狀加工研磨成微細(xì)煤粉,按煤約70%、水約30%的從用途上來(lái)說(shuō),煤泥可用于直接燃燒發(fā)電、生比例和適量的化學(xué)添加劑配制而成的一種煤水混合活燃煤、型煤、配煤、水煤漿、氣化、井下充填物。水煤漿技術(shù)是多學(xué)科、跨部門和跨行業(yè)的一項(xiàng)高新技術(shù),它涉及到煤炭的洗選加工,煤的成漿與收稿日期:2008-07-08制備中國(guó)煤化工凈燃嬈技術(shù)等,是怍者簡(jiǎn)介:盧安民(1964-),男,河南平頂山人,教授級(jí)高級(jí)工CNMHG程師,現(xiàn)任平煤集團(tuán)田莊選煤廠副廠長(zhǎng),主要從事選煤技術(shù)管理工由」水燥泵既能保持爆初理化學(xué)性能,又能作。聯(lián)系電話;(0375)2740313。象石油一樣具有良好的流動(dòng)性和穩(wěn)定性,便于儲(chǔ)運(yùn)盧安民:煤泥水煤漿的制備與燃燒技術(shù)2008年8月25日和調(diào)整,可以霧化燃燒,提高燃燒效率,降低環(huán)境劑特性、制漿設(shè)備性能和用戶對(duì)水煤漿質(zhì)量要求污染,具有代油、節(jié)能、環(huán)保、綜合利用等多種效等。水煤漿制備的關(guān)鍵技術(shù)有煤種選擇、級(jí)配控制益,因此水煤漿技術(shù)是潔凈煤技術(shù)的重要組成部技術(shù)和添加劑技術(shù)分。同時(shí),我國(guó)豐富的煤炭資源為水煤漿制備在煤原料煤性質(zhì)是確定制漿工藝的基礎(chǔ),煤種不種方面提供了充足、可靠的煤源保證,而水煤漿制同,制漿的難易程度存在很大差異。從確定工藝的備技術(shù)的發(fā)展及各種水煤漿產(chǎn)品的應(yīng)運(yùn)而生又為水角度,要掌握的煤的主要性質(zhì)有:可磨性、粒度組煤漿的應(yīng)用開拓了廣闊市場(chǎng)。成、成漿性等。2.2水煤漿制備技術(shù)添加劑技術(shù)在制漿工藝中非常重要,不同的煤水煤漿是一種新型煤基流體燃料,它除了具有種適應(yīng)的添加劑不盡相同。制漿時(shí)加人添加劑可以原料煤的固有特性(如發(fā)熱量、灰熔融性等)外,改善煤粒的表面性質(zhì),使其易于分散,形成均勻還具有流體特性(如濃度、流變性、穩(wěn)定性等)。穩(wěn)定的高濃度、低粘度水煤漿。因此,要制備高濃度、低粘度、穩(wěn)定性好的水煤2.3水煤漿分類漿,必須了解水煤漿的各種特性,掌握煤炭成漿規(guī)我國(guó)目前制備的水煤漿是按制備水煤漿的原料律,選擇適當(dāng)?shù)闹茲{工藝進(jìn)行分類的,如表1所示。確定制漿工藝的主要依據(jù)為原料煤性質(zhì)、添加表1水煤漿的種類和用途水煤漿種類原料水煤漿特征使用方法高濃度精煤水煤漿精煤70%煤,29%水,1%添加劑,A<10%泵送,霧化直接做鍋爐燃料(代油)高、中灰煤泥水煤漿原煤或煤泥A4=25%-50%,濃度為50%-70%泵送爐內(nèi),霧化燃燒供燃煤鍋爐精細(xì)水煤漿超低灰精煤煤粒度<10μm,A4<1%,濃度為50%-65%替代油燃料內(nèi)燃機(jī)直接燃用原煤水煤漿原煤就地爐前制漿直接作為煤燃料燃煤鍋爐工業(yè)窯爐脫硫型水煤漿水煤漿中加入脫硫劑泵送爐內(nèi),燃燒脫硫供燃煤鍋爐,脫硫率可提高10~20個(gè)百分點(diǎn)3煤泥水煤漿的制備而煤漿的揮發(fā)分、含水量和霧化漿滴的細(xì)度又決定了漿滴能否順利著火。在一定霧化方式下,霧化漿煤種不同,制漿的難易程度存在很大的差異,滴的細(xì)度又取決于漿體的粘度并影響煤漿的燃燒效該制漿工藝選用田莊選煤廠的浮選尾礦壓濾煤泥。率,而煤漿的粘度又隨著濃度的增加而增加。可3.1原料性質(zhì)分析見,各種因素是交叉影響、相互制約的,而成功的煤樣的元素分析和工業(yè)分析分別見表2和表3。關(guān)鍵是在于煤泥的揮發(fā)分。粒度組成分析采用濕法篩分,結(jié)果見表4。表4煤泥小篩分試驗(yàn)表2煤泥元素分析粒級(jí)/mm產(chǎn)率灰分產(chǎn)率灰分40.7376.702.574.847.8214.730.811.531.172.20>0.5004.3813.534.3813.53表3煤泥工業(yè)分析0.500-0.2507.9616.1612.3415.230.250-0.12578122.0620.1517.880.125~0.07511.5434.1631.6923.8025.8819.5236.7646.9016.8114.820.075~0.0458.5644.2440.2528.183.2制漿研究<0.045597560.97100.0047.76在正式制備燃燒水煤漿之前,先在實(shí)驗(yàn)室中摸合計(jì)00.0047,7索制漿條件。為了制得流變特性和穩(wěn)定性都好的水從田莊選煤廠煤泥的元素分析與工業(yè)分析結(jié)果煤漿,需經(jīng)過(guò)反復(fù)對(duì)比,確定制備水煤漿的藥劑制可知中國(guó)煤化工為36.76%,而度和工藝條件。CNMHG濃度為68%以上3.2.1煤質(zhì)及煤漿指標(biāo)的確定的高濃度的水泉,廾既言具他促進(jìn)燃燒的措施才煤的揮發(fā)分及煤漿的濃度決定煤漿的揮發(fā)分,能著火。第4期2008年8月25日通過(guò)試驗(yàn)研究,把煤泥按0.25mm分級(jí),<滿足設(shè)計(jì)要求。0.25mm的煤泥采用一定的工藝、控制合理的級(jí)配、選擇適當(dāng)添加劑,可以比較容易的生產(chǎn)濃度大煤泥水煤漿燃燒研究于70%的高濃度水煤漿。4.1水煤漿實(shí)驗(yàn)室燃燒情況3.2.2制漿工藝水煤漿的燃燒方式采用預(yù)熱室燃燒,燃燒試驗(yàn)煤泥屬劣質(zhì)燃料,因此對(duì)其加工應(yīng)力求工藝簡(jiǎn)在柴油點(diǎn)火5πin后,摻燒水煤漿,由煤泥制備濃單、費(fèi)用低廉。該煤泥制漿生產(chǎn)線是以落地尾煤濾度為70%的水煤漿,通過(guò)噴嘴將其霧化成細(xì)漿滴餅為原料,該煤泥粒度較細(xì),濾餅脫落時(shí)的水分在漿滴在高溫爐膛中迅速蒸發(fā)掉水分,然后就像煤料25%~30%之間,粘性高;落地濾餅風(fēng)干時(shí)間長(zhǎng)短那樣燃燒,逐漸減少噴油量,過(guò)30min完全撤走油不一,可能有干結(jié)塊,在冬季還有可能有凍結(jié)塊;槍,5min后煤漿完全穩(wěn)定燃燒。由于實(shí)驗(yàn)中燃燒此外,煤泥中還含少量不符合漿體燃料的粗顆粒以室的安裝位置及爐膛條件不適合于煤泥漿的燃燒,及濾餅落地后可能混入的沙粒和異物。由于成品漿煤漿量提不上去,所以燃燒的爐膛溫度及燃燒效率的濃度高達(dá)70%,只能向?yàn)V餅加入少量的水,制不高。詳細(xì)情況如表6所示。漿工藝主要環(huán)節(jié)是濾餅的加水、加藥、切碎、攪表6水煤漿燃燒情況拌、漿體的隔粗和除去異物以及漿體的攪拌熟化。指標(biāo)工況一丁況二制漿流程(圖1)為:來(lái)自壓濾機(jī)的濾餅落入煤漿流量/kg·h分配刮板后,被分配到濾餅切碎桶,使?jié){塊得到循0.35環(huán)切碎攪拌;充分分散的煤漿從桶的溢流口流入轉(zhuǎn)霧化空氣壓力/MPa0.25預(yù)燃室出口溫度/℃筒隔粗篩,隔粗篩的篩上物是少量過(guò)粗煤粒和異爐膛平均溫度/℃物,舍棄不要,篩下物是漿體,自流入成漿桶;燃燒效率/%84.588.2漿桶下接渣漿泵,泵的出漿管是“T”管系,其中煙氣氧含量/%1的短支管與成漿桶相連,可使部分漿體循環(huán),起到煙氣-氧化碳含量/漿體進(jìn)一步熟化作用,干管與儲(chǔ)漿罐相連,調(diào)節(jié)4.2水煤漿的現(xiàn)場(chǎng)燃燒情況T”管系的閥門可以調(diào)節(jié)漿體的循環(huán)量;煤漿泵工業(yè)性試驗(yàn)在田莊選煤廠鍋爐房10t鏈條爐上從儲(chǔ)漿罐吸取漿體燃料,通過(guò)輸漿管外運(yùn)。進(jìn)行,根據(jù)鍋爐的特點(diǎn),僅對(duì)其作了簡(jiǎn)單的改造在爐體的側(cè)面前端觀察孔附近裝一燃燒器,水煤漿霧化后沿水平噴入爐膛,此處無(wú)水冷壁,開孔方便。在爐體前墻給煤漏斗的上方割去水冷壁5根,開孔裝設(shè)另一個(gè)燃燒器,水煤漿霧化后向下有一傾角噴入爐膛。整個(gè)爐排保留,這樣既可單獨(dú)燃煤又可達(dá)到水煤漿和煤混燒的目的,停爐和起火方此外,設(shè)計(jì)安裝了一套全密封、簡(jiǎn)單可靠的爐前供漿系統(tǒng),省去了在線過(guò)濾器。儲(chǔ)漿罐采用水封,當(dāng)儲(chǔ)漿罐中沒有進(jìn)出漿時(shí),罐內(nèi)空間通過(guò)水封分配刮板;2.濾餅切碎桶;3.轉(zhuǎn)筒隔粗篩;4.成漿桶:與大氣隔絕,罐內(nèi)空間被飽和水蒸氣充滿,罐內(nèi)的5.渣漿泵;6.儲(chǔ)漿罐;7.煤漿泵煤漿、特別是掛在罐壁的煤漿不會(huì)因水分蒸發(fā)而結(jié)圖1制漿工藝圖干塊。當(dāng)制漿線向儲(chǔ)漿罐供漿時(shí),儲(chǔ)罐上部空間減在上述的制漿工藝生產(chǎn)線上,設(shè)有液位、流小,氣壓增加,使內(nèi)部多余的空氣通過(guò)水封排出,量、壓力等傳感指示器,并配以相應(yīng)的控制手段。不會(huì)因內(nèi)部壓力過(guò)高而影響向儲(chǔ)罐泵送水煤漿。當(dāng)生產(chǎn)實(shí)踐證明,所制備的水煤漿的質(zhì)量濃度為罐中國(guó)煤化工灌內(nèi)部空間增加,氣70.00%,當(dāng)剪切速率為100s時(shí),粘度約為壓一下通過(guò)水封進(jìn)入儲(chǔ)80mPa·s,不但濃度高,且粘度低,是典型的假漿CNMH衡,不影響向鍋爐供塑體,可為燃燒創(chuàng)造良好條件。因而,該工藝完全漿。供漿條件如表7所示。第4期選媒技2008年8月COAL PREPARATION TECHNOLOGY文章編號(hào):1001-3571(2008)04-0023-大型多供介三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器的理論研究張力強(qiáng)(煤炭科學(xué)研究總院唐山研究院,河北唐山063012)摘要:闡述了重介質(zhì)旋流器選煤在當(dāng)前煤炭洗選中的重要地位,簡(jiǎn)要介紹了重介質(zhì)旋流器的分選原理,著重介紹了“十五”科技攻關(guān)成果——雙供介無(wú)壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器的研制,從理論分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、入介平衡等方面進(jìn)行了應(yīng)用性探討,并對(duì)“十一五”科技攻關(guān)專題設(shè)備大型多供介無(wú)壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器進(jìn)行了初步探討。關(guān)鍵詞:分選機(jī)理;多供介;密度場(chǎng)分布;結(jié)構(gòu);入介方式中圖書分類號(hào):TD942.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A前言在各類選煤技術(shù)中,重介質(zhì)選煤技術(shù)具有分選效率高、對(duì)原煤適應(yīng)性強(qiáng)、可生產(chǎn)高質(zhì)量潔凈煤炭煤炭是我國(guó)的基礎(chǔ)能源和原料,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中產(chǎn)品和易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn),特別是應(yīng)用離心力具有重要的戰(zhàn)略地位,隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,分選的重介質(zhì)旋流器選煤已成為國(guó)內(nèi)外首選的選煤煤炭的需求量不斷增加,煤炭行業(yè)目前仍主要以銷技術(shù),自問(wèn)世以來(lái),便以高效率、高分選精度得到售原煤和煤炭粗加工產(chǎn)品為主,產(chǎn)品附加值和科技迅速推廣,在世界各國(guó)被廣泛采用。另外,重介質(zhì)含量低,資源浪費(fèi)和環(huán)境污染嚴(yán)重。因此,優(yōu)化產(chǎn)工藝可以以低分選密度選出超低灰分精煤,這也是品結(jié)枃構(gòu),大力發(fā)展和推廣潔凈煤技術(shù)是煤炭工業(yè)發(fā)其他工藝所無(wú)法做到的。大型、高效、簡(jiǎn)化重介質(zhì)展的必然選擇,是節(jié)能、節(jié)運(yùn)、提高煤炭利用效選煤工藝及設(shè)備將成為選煤技術(shù)的主流方向,同率、保護(hù)環(huán)境最經(jīng)濟(jì)、有效的技術(shù)途徑。時(shí),重介質(zhì)選煤技術(shù)的核心設(shè)備—重介質(zhì)旋流器也將成為選煤技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵所在?；痦?xiàng)目:大型模塊選煤關(guān)鍵技術(shù)及配套裝備(2006BAA01B05-2)之大型多供介無(wú)壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器研發(fā)近幾年來(lái),隨著“九五”、“十五”攻關(guān)選煤收稿日期:2008-07-09工藝的研究成功,以三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器為核心作者簡(jiǎn)介:張力強(qiáng)(199-),男,河北省石家莊人,工程師,設(shè)備的選煤技術(shù)在中國(guó)取得了長(zhǎng)足發(fā)展,為我國(guó)003年畢業(yè)于西安工業(yè)學(xué)院機(jī)械工程專業(yè),現(xiàn)就職于煤炭科學(xué)研究總院唐山研究院旋流器研究室,主要從事礦物加工工藝及設(shè)備的現(xiàn)有各種規(guī)模的選煤廠技術(shù)升級(jí)改造和新廠建設(shè)研究工作。聯(lián)系電話:(0315)7759443提供了高效率、低成本、高效益的技術(shù)和裝備,喪7供漿條件5結(jié)論指標(biāo)工況工況二煤漿流量/kg·hI0002000利用田莊選煤廠的細(xì)粒尾煤可制成濃度約煤漿壓力/MPa0.3270%、粘度極低的水煤漿,且性能穩(wěn)定,能滿足使霧化空氣壓力/MPa用要求。通過(guò)在改裝后的l0t鍋爐中進(jìn)行燃燒試驗(yàn)用柱塞泵把漿供給10t鏈條爐上的兩支噴槍發(fā)現(xiàn),水煤漿霧化后能立即著火,并能穩(wěn)定燃燒噴槍是自行設(shè)計(jì)加工的Y型噴嘴,采用不銹鋼材可以部分替代鍋爐燃料。料制作,既耐高溫又耐磨,在爐膛預(yù)熱的條件下文章介紹的制漿工藝簡(jiǎn)單,田莊選煤廠煤泥通摻燒水煤漿,肉眼可觀察到霧化的水煤漿一進(jìn)入爐過(guò)這樣的加工利用,可以取得很好的經(jīng)濟(jì)效益,并逐步減少,當(dāng)水煤整噴量達(dá)21,可代替的由于V山中國(guó)煤化工廣使用范圍易受55%的原煤。從燃燒情況看,在冷空氣條件下水煤限制CNMH③同時(shí),還需要慎漿不僅能穩(wěn)定燃燒,而且燃燒效果很好重調(diào)研用戶情況23