云南褐煤水煤浆成浆性分析
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水煤浆技术介绍核心提示:水煤浆技术是煤炭清洁高效利用的关键技术之一。
关键词:水煤浆一、水煤浆技术介绍(一)推广水煤浆技术的现实意义习近平总书记在今年6月中央财经领导小组第六次会议上强调,推动能源供给革命,大力推进煤炭清洁高效利用。
国务院《2014-2015年节能减排低碳发展行动方案》提出严控煤炭消费总量,降低煤炭消费比重,加快推进煤炭清洁高效利用,在大气污染防治重点区域地级以上城市大力推广使用型煤、清洁优质煤及清洁能源,限制销售灰分高于16%、硫分高于1%的散煤。
水煤浆技术是煤炭清洁高效利用的关键技术之一。
重庆市是以煤为主要能源的城市,煤炭消费占总能耗的65%以上,其中4t/h及以上工业和中小电(热电)站燃煤锅炉耗煤量占全市煤炭消费总量的16.2%,年总耗煤量约940万吨标煤,年排放烟尘约1.4万吨、二氧化硫约2.6万吨、氮氧化物约3.8万吨,是我市煤炭消耗产生的主要大气污染源之一。
利用水煤浆技术在我市实施燃煤锅炉的高效洁净燃烧技术改造并辅以相匹配的烟气治理设施,可实现年节约标煤约84.4万吨,减排二氧化硫219.4万吨,减排烟尘约7521吨,减排二氧化硫、氮氧化物的排放总量分别为17156吨和16810吨,分别占“十二五”减排目标总量的43.8%、41.3%。
水煤浆锅炉运行成本略高于燃煤、是燃油的40%、是燃气的60%和电锅炉的27%。
重庆市能源生产和供应及消费情况表明:煤炭在我国及我市国民经济中是既排拆又依赖的基础能源,煤炭使用将长期占据主体地位。
因此,实现煤炭的清洁高效利用是满足我市当前节能减排形势和实现空气质量防治目标的迫切需求,对于促进我市能源与环境协调发展,满足我市经济快速稳定发展需要,具有重要的战略意义。
(二)国家推广水煤浆技术的相关政策国务院《节能减排“十二五”规划》第三部分第(二)条推动能效水平提高中提出,发展煤炭地下气化、脱硫、水煤浆、型煤等洁净煤技术。
国家发改委《产业结构调整指导目录(2011)》(修正)将型煤及水煤浆技术开发与应用列入煤炭行业鼓励类目录。
水煤浆技术论文(2)水煤浆技术论文篇二水煤浆制备工艺的技术研究摘要:水煤浆是代油煤基流体燃料,对煤炭产品的升级、能源结构的优化、节约石油具有重要意义。
介绍了水煤浆和研究意义,详述了水煤浆不同制备工艺的特点;简述了水煤浆的制备要求。
关键词:水煤浆;制备;工艺一、水煤浆介绍和研究意义水煤浆是八十年代初出现的一种新型煤基流体燃料,,国际上英文称为CWM(Coal Water Mixture)或CWF(Coal WaterFuel),它含煤约70%,化学添加剂约1%,其余为水通过物理加工得到的一种流体燃料。
成品水煤浆具有一定的稳定性,静置一个月时间可以不沉淀、不分层。
而且具有一定的流动性,可以象燃油一样车装、船载或通过管道输送。
其次是雾化性能好,在一定压力下通过喷嘴形成雾状,充分燃烧。
它可作为炉窑燃料或合成气原料,具有燃烧稳定、污染排放少,具有较好的流动性和稳定性,易于储存,可雾化燃烧,是一种燃烧效率较高较廉价的洁净燃料,可代重油缓解石油短缺的能源安全问题。
目前,我国工业生产的水煤浆,一般浓度在70%左右,粘度在1000mPa・s左右,稳定性不低于1个月,燃烧效率可达到98%,单位热强度和燃烧负荷都优于燃煤。
(1)水煤浆与油的异同。
与油相同的是水煤浆可以像油一样进行管道输送和喷嘴雾化燃烧;与油不同的是,水煤浆可燃成分是煤,因此水煤浆在燃烧时的特点又与煤粉燃烧相近,会有飞灰及结渣等现象。
(2)与煤的异同。
与煤相同的是可燃成分均是是煤;燃烧特点相近,会有飞灰及结渣等现象;燃尽率相同;与煤不同的是由于水煤浆中含有30―35%的水,这么多的水分导致水煤浆着火困难;水煤浆是洁净煤,是一种洁净燃料。
(3)我国能源结构是富煤贫油,我国已探明的煤炭储量有1000亿吨,而石油则相对短缺。
煤炭是我国的主要能源,目前已成为世界上最大的煤炭生产国和消费国,能源利用以煤炭为主,在当前以化石能源为主体的能源结构中,煤炭占73.8%,石油占18.6%,天然气占2%,其余为水电等其它资源。
水煤浆水冷壁气化和固定床气化的对比分析目前,我国固定床间歇气化在国内的煤气化行业占有率在60%以上,近几年,固定床气化的技术水平也得到了较快的发展,富氧连续气化、纯氧连续气化等技术也不断完善,但原料的来源问题和安全、环保的问题一直不能很好的解决,也制约了固定床气化的发展。
水煤浆水冷壁气化是清华大学开发的煤气化技术,2011年在山西阳煤丰喜一次开车成功,由于其煤种适用性强,运行安全、稳定,对环境友好,近几年应用业绩较多,为煤化工的主要选择炉型。
以下对采用固定床和水煤浆水冷壁气化的合成氨装置进行全流程比较。
一、两种气化技术主要特点1、固定床气化的流程特点固定床气化一般采用晋城、阳泉、河南焦作的无烟块煤、焦炭或型煤,气化温度一般在1200℃左右,固态排渣,利用空气作为气化剂,常压间歇运行,并配套建设有吹风气回收装置,副产的蒸汽可以满足固定床气化的正常使用。
固定床气化必须配套有气柜。
2、水煤浆水冷壁气化技术特点水煤浆水冷壁采用水煤浆进料,对煤的粒度没有要求,纯氧气化,气化温度一般比煤的灰熔点高50℃左右,液态排渣,连续气化。
水煤浆气化不需要配备气柜。
二、使用煤种的区别1、常压固定床对煤种的要求(1)煤种:必须采用无烟煤或焦炭(2)粒度:煤的粒度必须大于6mm,必须使用块煤或型煤;(3)热稳定性:要求TS+6>60%;(4)煤的软化温度:T1>1250℃2、水煤浆水冷壁气化炉对煤种的要求(1)粒度:采用水煤浆进料,对煤的粒度没有要求;(2)挥发分:在点火阶段采用燃料气直接点燃煤浆,对挥发分没有要求;(3)热稳定性:因为是液态排渣,对热稳定性没有要求;(4)灰熔点:越低越好,灰熔点高炉温会相应提高,煤耗、氧耗会提高;(5)成浆性:越高越好,煤的成浆性越高,煤耗、氧耗越低。
3、清华炉目前使用过的煤种(1)低灰熔点煤低灰熔点煤是水煤浆最常用的原料,水煤浆水冷壁气化炉使用的煤灰熔点最低1180℃,灰分最低5%,最高28%。
2016年12月内蒙古科技与经济December 2016第 23 期总第 369 期 Inner Mongolia Science 丁echnology 8/- EconomyNo. 23 Total No. 369采同螵质对水螵象成象#铺的彩响赵忠霞2’2(1.酒泉职业技术学院甘肃省太阳能发电系统工程重点实验室;2.酒泉新能源研究院,甘肃酒泉735000)摘要:对于不同地区,不同变质程度的煤质来说,制浆的难易程度不同。
本文就3种不同变质程度的煤质对水煤浆成浆性能的影响进行了分析。
关键词:水煤浆;流变特性;成浆难易;哈氏可磨性指数中图分类号:TTK 01 文献标识码:A 文章编号:1007—6921 (2016)23—0092—03水煤浆是大约70%左右的煤粉,30%左右的水 以及1%的添加剂通过物理加工方法形成的一种新 型代油煤基流体,水煤浆可以像油一样流动、泵送、雾化。
大约2t 〜2. 5t 水煤浆就相当于I t 重油的发 热量,但是I t 油的价钱却是煤的4倍,这对于中国 这样一个富煤贫油的国家来说,水煤浆无疑是一个 物美价廉的燃料。
我国煤炭资源丰富,品种齐全,分 布广泛。
在现有已探明储量中,烟煤73. 73%、无烟 煤占7. 92%、褐煤占 6. 81%、未分种类的煤占 11. 9%。
这就为制备水煤浆产品提供了可靠的资源 保障,但是对于不同变质程度的煤质来说,制浆的难 易程度又有不同,现就3种不同变质程度的煤质对 水煤浆成浆性能的影响进行了分析D ]。
1 3种煤质制备水煤浆成浆特性分析1. 1实验用3种煤质基本数据笔者以烟煤、无烟煤、褐煤3种不同变质程度的 煤质制备水煤浆。
无烟煤选定山西阳泉二类无烟 煤、烟煤选定河南观音堂烟煤、褐煤选定辽宁平庄褐 煤。
3种煤的部分煤质分析(见表1所示)。
表13种煤的部分煤质分析煤种产地可燃基元素分析应用基低分析基 水分> M ad / %crHr 〇Nr Sr 位发热M Qdw (k J /kg '无烟煤山西阳泉91.7 3.8 2.2 1.3 1.026 377 1.0烟煤河南观音堂87.0 5.5 5.0 1.5 1.024 702 1.0褐煤辽宁平庄72.0 4.920.41.01.711 57010.01. 2实验测定3种煤质的哈氏可磨性指数我国原来一直采用原苏联全苏热工研究所制定的方法来确定煤的可磨性系数,但是这种方法有一 些弊端,所以近年来我国国家标准规定:煤的可磨性系数采用哈德格罗夫(H a r d g m v e )法W 测定所谓的 哈氏可磨性指数H G I 。
水煤浆气化合适的原料煤特征1.主要指标1)成浆性 煤的成浆性好是指煤制浆浓度高、粘度低及泵送性、流动性、动静状态下的稳定性好。
水煤浆加压气化工艺一般要求煤浆浓度在6 0 %以上,粘度在1P a .s左右。
[1]水分内水越低越有利于制备高浓度的煤浆,内水大于8%的煤种是不经济的。
全水分含量越低越好。
[2]哈氏可磨指数 易于破碎的煤容易制成浆,节省磨机功耗。
选煤时应尽可能选择哈氏可磨指数大的煤种。
[3]添加剂用量 制得相同浓度的水煤浆,添加剂用量越少越好。
2)灰分水煤浆气化装置在灰分小于13%时能够经济稳定运行。
煤中灰分不得高于15-20%,越低越好,最好能小于1 0-15%。
3)灰熔点 选择灰融熔温度FT(即灰渣流动温度T4)在1300℃以下的煤质为合适,对激冷流程,越低越好。
4)灰渣粘温特性 灰渣最佳粘度为25-40Pa·s。
最佳粘度对应的操作温度为最佳操作温度,要选择最佳操作温度低,温度范围较宽的煤,这样有利于操作。
5)发热量参考指标25MJ/kg,越高越好。
2.次要指标1)挥发分与化学活性 煤中挥发分高,有利于气化,碳转化率高。
最好Vdaf≧37%。
变质程度浅者化学活性高,在气化炉内反应容易,碳转化率高,因此要选择活性高的煤种。
2)固定碳 固定碳含量越高越好。
3)煤质稳定性 尽可能选择服务年限长、储量大、地质条件相对好、煤层厚的矿点。
4)热稳定性 热稳定性差的煤种在气化炉内容易粉化,有利于充分反应,因此热稳定性差的煤碳化率高。
5)有害元素含量 煤中硫、氯、砷、磷、汞、氟等含量越低越好。
含氯量超过0.5 %(重量)的煤种不能采用。