4科技論壇影響德士古水煤漿制備的因素分析劉寶彥(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153103)摘要:分析了影響德士古水煤漿制備的因素。關(guān)鍵詞:水煤漿;氣化;影響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)氣化爐制生產(chǎn)成本。漿工藝是決定德士古氣化爐運(yùn)行穩(wěn)定的鍵因素,下面將我公司德士古23石灰石的問題氣化水煤漿制備運(yùn)行操作中所遇到的問題進(jìn)行分析總結(jié)。煤漿質(zhì)敏直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石灰石接影響氣化爐的產(chǎn)氣量、氧耗、電耗、有效氣體成分等我公司在磨煤機(jī)所由于選用的石灰石粒度5mm左右進(jìn)入球磨機(jī)石灰石極難全部磨碎造制煤漿粒度分布中,小于325目的顆粒所占比例明顯偏小煤漿粒度分成球機(jī)出口煤漿粒度大于4目的占12%,粒度大煤漿穩(wěn)定性下降布不合理粘度500600p,影響了氣化反應(yīng)速率大顆粒較多的粒度分24煤的水分含量高布導(dǎo)致了爐渣中碳轉(zhuǎn)化低煤漿的穩(wěn)定性差所用的洗精煤的外水含量高常堵塞磨機(jī)的進(jìn)料口用水沖堵時(shí)造成1水煤漿質(zhì)量對(duì)氣化的影響煤漿濃度偏低且波動(dòng)較大。水煤漿的質(zhì)量直接影響氣化爐的負(fù)荷、氧耗煤耗冷煤氣效率氣25斷棒嚴(yán)重化過程碳轉(zhuǎn)化率、有效氣體組成等各項(xiàng)指標(biāo)。水煤漿的質(zhì)量指標(biāo)包括濃原料煤除鐵效果差經(jīng)常夾帶著鐵塊鐵絲等雜物進(jìn)人棒唐機(jī)造成度、粒度分布、穩(wěn)定性、流動(dòng)性泵送性等作為氣化原料的水煤漿,力求濃斷棒,所用的細(xì)棒韌性差,當(dāng)鋼棒研磨至<φ40m時(shí),斷棒現(xiàn)象嚴(yán)重研度高、表觀粘度低、穩(wěn)定性好,并且要易于泵送,以獲得較高的氣化效率和磨至φ30mm時(shí)斷棒更多。斷棒在磨機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中將其它棒墊起造碳轉(zhuǎn)化率,較低的氧耗煤耗。從理論上講煤漿含水質(zhì)觸分?jǐn)?shù)大于10%,成磨煤效率下降煤漿中的大顆粒較多煤漿的穩(wěn)定性較差。氣化和燃燒時(shí)吸收熱量,尤其是相變熱的增加,造成熱量的浪費(fèi),能耗偏3制漿工藝技術(shù)高。這是水煤漿氣化法綜合能耗高于干粉煤氣化的原之一。3l制漿用煤的選擇技術(shù)1水煤漿濃度對(duì)氣化的影響對(duì)于采用液態(tài)排渣的德土古水煤漿氣化妒,制漿用煤要求如下。(煤以水煤漿進(jìn)料的德士古氣化爐小部分水參與化學(xué)反應(yīng)大部分水的灰熔融性溫度在1100~1300℃,過高或過低都不利于氣化由煤質(zhì)分必須蒸發(fā)掉燕發(fā)水分所需要的熱量由煤完全燃燒提供。在煤完全燃燒提析確定的最佳操作溫度應(yīng)在德士古氣化裝置允許的范圍之內(nèi)。四煤的固供熱量的同時(shí),產(chǎn)生CO2和HO等大量無效氣體增加了煤耗所以煤漿定碳含量為越高越好發(fā)熱量Q≥25121KJ/g,以保證氣化爐的熱平濃度對(duì)合成氣組分和單位煤的產(chǎn)氣率起著決定性作用應(yīng)盡可能提高但衡,且越高越好。③灰分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤20%,越低越好。4熔融溫度下液又受到制漿T藝煤漿精度添加劑品種以及存儲(chǔ)輸送等方面的限制。目渣粘度為15-25Pas,以維持正常的液態(tài)排渣,此時(shí)對(duì)耐火材料襯里的前公司以鶴崗優(yōu)級(jí)和雙鴨山乙級(jí)浮選精煤為原料煤漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)能夠達(dá)腐蝕性較弱。冋磨指數(shù)越大煤越易被磨碎,可提髙膺機(jī)的產(chǎn)敏降低電到67%,但灰熔點(diǎn)較高需要加入石灰石。耗。6要求內(nèi)水質(zhì)量分?jǐn)?shù)越低越好最好≤8%煤的成漿濃度隨著內(nèi)在水煤漿濃度還直接影氣化妒出口于氣產(chǎn)量:如果煤漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)從67%分含量增大而降低內(nèi)在水分低的煤易于制取高濃度水煤漿,有利于提高下降至65%,系統(tǒng)效率下降029%,因此提高和穩(wěn)定水煤漿的濃度將有煤氣中有效氣體成分和氣化效率降低氧耗。O煤的反應(yīng)性好活性高利于提高氣化效率和有效氣量。近年來國(guó)外德士古裝置已將煤漿質(zhì)量1250℃時(shí)反應(yīng)性分析CO2還原率≥98%。⑧煤中有害元素的含量低以分?jǐn)?shù)提高至70%以上減輕凈化系統(tǒng)負(fù)荷避免變換催化劑中毒。2煤漿粒度分布對(duì)氣化效率的影響32添加劑技術(shù)煤的粒度對(duì)碳的轉(zhuǎn)化率影響很大因?yàn)槊毫ＭＡ魰r(shí)間、氣-固相反添加劑是保證水煤漿具有良好性能必不可少的成分。水煤漿添加劑應(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有較大的動(dòng)有多種不可缺少的是降粘分散劑與穩(wěn)定劑;其中分散劑最為重要,它直能和速率在反應(yīng)區(qū)中停留時(shí)間比小顆粒短;比表面積與顆粒尺寸成反接影響著水煤漿的質(zhì)和制備成本。(1分散劑煤炭表面具有強(qiáng)烈疏水比。這兩種影響因素必然導(dǎo)致小顆粒的轉(zhuǎn)化率比大顆粒高小顆粒<200性與水不能密切結(jié)合成為一種漿體在較高濃度時(shí)只會(huì)形成一種濕泥目含量多對(duì)氣化有利,般控制小顆粒煤的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在50%左右。目前團(tuán)。在制漿中加入少量分散劑改變煤粒表面性質(zhì)使煤粒表面緊緊地為添球磨機(jī)的粒度分布基本能滿足要求而棒磨機(jī)的粒度分布不能達(dá)到此要加劑分子和水化膜包圍計(jì)煤粒均勻地分散于水中并提高水煤漿的流動(dòng)求,不僅細(xì)粒含量偏低而且呈現(xiàn)單峰分布穩(wěn)定性差因此氣化效率偏性用量約為煤的1%質(zhì)量分?jǐn)?shù)。由于各地煤炭的性質(zhì)不同,適用的添加劑配方亦各異。②穩(wěn)定劑水煤漿畢競(jìng)是種固液兩相粗分散體系煤粒13粒度分布對(duì)煤漿穩(wěn)定性的影響又很容易自發(fā)地彼此聚結(jié)在重力或其它外力作用下,發(fā)生沉淀是不可避為了保障煤漿輸送的安全順暢煤漿應(yīng)穩(wěn)定制漿應(yīng)有合理的粒度免的為防止發(fā)生沉淀,必需加入少量穩(wěn)定劑。穩(wěn)定劑有兩方面的作用:①級(jí)配這種級(jí)配必須使煤粒均勻、穩(wěn)定地分散到水中。最佧煤的粒度及粒使水煤漿具有剪切變稀的流變特性即當(dāng)水煤漿靜置存放時(shí)有較高的粘度分布質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)為煤的粒度大小般為80%的顆粒通過200目(-度開始流動(dòng)后粘度又可迅速下降;②使沉淀物具有松軟的結(jié)構(gòu)防止產(chǎn)74μm篩無大于4目的粒子,小于325目的為28%以上,4-28目的生不可恢復(fù)的硬沉淀為25%,其余在28-325目,般呈雙峰分布或多峰分布的煤漿穩(wěn)定性4結(jié)論好。漿液比重為119,外觀類似重油粘度在110-1400cp41煤質(zhì)是制備合格的水煤漿的首要條件。煤種制漿濃度隨其內(nèi)在2制漿系統(tǒng)存在的問題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)煤漿21預(yù)破碎能力差磨機(jī)入冂煤粒大42大顆粒間的空隙能被小顆粒填充將有利于制成優(yōu)質(zhì)水煤漿。但磨機(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)破碎能隨著粗早峰甘世妝而出些低但因其流動(dòng)性變差仍力差最大的煤粒有20~30mm,其質(zhì)量分?jǐn)?shù)占10%-309然不能制中國(guó)煤化工22棒摩機(jī)存在設(shè)計(jì)缺陷CNMHG表觀粘度改善流動(dòng)性,提磨機(jī)是在原球磨機(jī)的基礎(chǔ)改造而成其筒體長(zhǎng)度56m,固定襯板高制漿和提升條的螺栓極易斷斷裂后造成漏漿每次檢修工都需要進(jìn)入筒體內(nèi)因此對(duì)于制備高濃度水煤漿需要綜合考慮上述各因素。根據(jù)不同的更換螺栓筒體需要沖洗反復(fù)的沖洗和開車每天平均4-6次造成煤漿煤質(zhì)選擇合適的構(gòu)度分布添加劑、制漿工藝或配煤技術(shù)才能制備出適工藝參數(shù)變化大影響煤漿的穩(wěn)定性同時(shí)又浪費(fèi)了大量的煤漿,增加了合工業(yè)化應(yīng)用的高性能水煤漿。