云南褐煤水煤浆成浆性分析

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。

煤的性质对其成浆性影响的研究综述摘要：煤是水煤浆的主要原料和热源，其性质是决定水煤浆性质的关键因素。

本文对煤性质对其成浆性的影响进行了详细分析。

关键词：水煤浆；煤质；成浆性水煤浆是由一定比例的煤、水和相应的药剂，经搅拌混匀后的一种稳定的煤-水分散体，其技术源起于20世纪70年代的“石油危机”期间。

经过多年的发展，水煤浆已成为一项成熟的技术，并得到了广泛的发展。

一、水煤浆简介水煤浆是一种低污染、高效率、可管道输送的代油煤基流体燃料，它由65%左右的煤、34%的水和1%的添加剂经物理加工而成。

其改变了传统的煤炭燃烧方式，显示出了环保节能的巨大优势。

近年来，随着废弃物循环利用技术的采用，成功开发出环境友好型水煤浆，它可在不增加成本的前提下，极大地提高了水煤浆的环保效益。

在我国丰富的煤炭资源保障下，水煤浆已成为替代油、气等最基本、最经济的洁净能源。

1、发展概况。

水煤浆是20世纪70年代兴起的一种新型煤基液体燃料，由65%的煤、34%的水和1%的化学添加剂通过一定的工艺过程制成，其灰分、硫含量低，燃烧时火焰中心温度低，燃烧效率高，烟尘、SO2及NOx排放量均低于燃油和燃煤。

许多国家将其作为以煤代油的燃料技术进行研究、开发和储备，且已实现商业化使用。

我国水煤浆的研究工作始于20世纪70年代末，80年代初，与国外同步，直接原因是国际上爆发的石油危机，使各个国家都在寻找以一种代替石油的新能源。

而我国是一个富煤、少气和贫油的国家。

因此，我国一直致力于水煤浆的研发工作，并于1983年5月攻关研制出了第一批水煤浆试燃烧成功。

近年来，我国水煤浆制备技术及燃料技术发展迅速，先后完成了动力锅炉、电厂锅炉、轧钢加热炉、热处理炉、干燥窑等炉窑燃用水煤浆的工程试验。

2、优点。

①经济性：水煤浆属于煤基清洁燃料，我国的能源结构决定煤炭的价格涨幅低于燃油、燃气。

②安全性：水煤浆属于非易燃流体，相对于油、气、煤粉的易燃、易爆来说，提高了其安全性。

水煤浆制备工艺技术一、煤的成浆性：影响煤的成浆性因素众多，主要有以下几个方面：1、煤的内在水分：当煤的内水分高时，造成煤浆的表观粘度增高，难于得到高浓度的水煤浆。

2、煤的孔隙率及比表面积：煤的孔隙率越发达，则比表面积就越大，其制成的水煤浆稳定性就越差。

3、煤的含氧极性官能团：煤的含氧极性官能团越多，煤的成浆性就越差。

4、灰分和可容矿物质灰分越高煤浆粘度越低，浆的稳定性就越好（在气化来水灰分越低越好，所以一般添加石灰石来调节灰分）。

5、煤岩显微组分镜质组分越高，煤的成浆性越差。

6、煤化程度：煤化程度越低，成浆性越差。

二、工艺流程简图：磨煤机 原料煤石灰石添加剂水槽 磨机出口槽 煤浆槽 气化三、工艺简述：1、水煤浆制备工艺包括破碎、磨矿、加入添加剂、捏混、搅拌与剪切、滤浆（为剔除最终产品中的超粒与杂物）等环节。

2、由选煤厂系统来的小于10mm的精煤进入煤贮斗后，经煤称量给料机称量送入磨机。

粉末状的添加剂由人工送至添加剂溶解槽中溶解成一定浓度的水溶液，由添加剂溶解槽泵送至添加剂槽中贮存。

并由添加剂计量泵送至磨机中。

添加剂槽可以贮存使用若干天的添加剂。

在添加剂槽底部设有蒸汽盘管,在冬季维持添加剂温度在20--30℃，以防止冻结。

3、甲醇废水、低温变换冷凝液、循环上水和灰水送入研磨水槽，正常用灰水来控制研磨水槽液位，用灰水不能维持研磨水槽液位时，才用循环上水来补充。

工艺水由研磨水泵加压经磨机给水阀来控制送至磨机。

煤、工艺水和添加剂一同送入磨机中研磨成一定粒度分布的浓度约60~65%合格的水煤浆。

水煤浆经滚动筛滤去3mm以上的大颗粒后溢流至磨机出料槽中，由磨机出料槽泵送至煤浆槽。

4、磨机出料槽和煤浆槽均设有搅拌器(X，使煤浆始终处于均匀悬浮状态。

四、水煤浆制备工艺流程控制图：《水煤浆制备工流程控制图》见附件。

水煤浆工艺对煤的要求煤炭是一种重要的能源资源，其广泛应用于发电、炼铁、化工等行业。

水煤浆作为一种能源有效利用和清洁化利用的技术，已逐渐受到人们的重视，其工艺对煤的要求也越来越高。

水煤浆工艺对煤的要求主要包括以下几个方面：1. 煤质要求：水煤浆是由煤炭和水混合而成的，因此煤的质量对水煤浆的性能有直接影响。

煤炭应具备一定的粉碎性能和可磨性，以便于细粉煤的制备。

同时，煤的含硫量、灰分、挥发分等指标也要符合水煤浆使用的要求。

高含硫量的煤在水煤浆工艺中容易产生硫化氢等有害气体，对环境造成污染。

高灰分煤在气化过程中易生成焦炭，对设备运行造成堵塞和磨损。

因此，煤的质量应在可控范围内，最佳情况下，煤灰份低、硫含量低、灰熔点高，有利于水煤浆的制备和应用。

2. 粒度要求：水煤浆的制备离不开煤的粉碎，所需的煤粉末应满足一定的粒度要求。

粉碎的煤炭应尽可能达到细碎状态，以增加其表面积，提高煤的可磨性和反应性。

一般来说，煤粉的细度应控制在一定范围内，一方面不能太细，以免增加磨损和能耗，另一方面也不能太粗，否则会影响煤浆的流动性和燃烧性能。

煤粉的粒度一般在0-50微米之间。

3. 水质要求：水煤浆是由煤和水混合而成的稀浆体系，因此水的质量也对水煤浆工艺和煤的要求起到重要作用。

优质的水煤浆需要选择纯净的水源，尽量避免含有大量的杂质和不溶性物质。

水中杂质的存在会影响煤的分散性和流动性，导致水煤浆的稳定性降低。

同时，水的pH值也要控制在适当范围内，过高或过低的pH值都会对煤的制备和应用产生不利影响。

4. 煤浆稳定剂：为了保持水煤浆的稳定性，常常需要添加一些煤浆稳定剂。

这些稳定剂在保持水煤浆分散稳定性的同时，对煤的要求也较高。

一般来说，煤浆稳定剂应具有良好的分散性、水溶性和高温稳定性，并且对煤的老化和氧化有一定的防护效果。

总之，水煤浆工艺对煤的要求主要包括煤质要求、粒度要求、水质要求和煤浆稳定剂等。

只有满足这些要求，才能制备出稳定性好、燃烧性能优良的水煤浆，实现对煤资源的高效利用。

高浓度低阶煤水煤浆添加剂的筛选及应用吕向阳【摘要】为了筛选制备高浓度低阶煤水煤浆适用的添加剂,选取长焰煤、弱黏煤和褐煤为试验原料,将自主研发的以萘磺酸钠甲醛缩合物(NSF)为主要成分的高浓度水煤浆专用添加剂MK-1、以木质素磺酸钠为主要成分的市售添加剂AYK及市售添加剂AZM为筛选对象,进行了实验室干法试验、湿法验证放大试验和工业试用,采用自主开发的三峰分形级配制浆工艺对制得的高浓度水煤浆进行成浆性分析.结果表明,对于变质程度较低的煤种,MK-1添加剂效果优于AYK及AZM,使用MK-1添加剂,使陕西长焰煤(ZM)、河南长焰煤(LX)、新疆褐煤(YL)、新疆弱黏煤(YK)最高成浆浓度分别为66.58％、65.35％、63.35％和54.19％;在满足气化生产条件下,达到相同浓度和黏度时,MK-1添加剂比市售AZM添加剂的使用量少50％,可显著降低经济成本.最终确定MK-1添加剂更适于低阶煤制备高浓度水煤浆.【期刊名称】《洁净煤技术》【年(卷),期】2018(024)004【总页数】6页(P54-59)【关键词】低阶煤;高浓度水煤浆;添加剂;工业应用【作者】吕向阳【作者单位】中煤科工清洁能源股份有限公司,北京100013;北京煤科成城科技发展有限公司,北京100013【正文语种】中文【中图分类】TQ5360 引言低阶煤占我国煤炭储量及产量的50%以上，目前已经成为煤炭加工与利用的重要组成部分[1-3]。

低阶煤氧和杂原子含量高，若直接燃烧，热效率较低且污染环境，用于发电有很多不利因素。

但低阶煤富含芳烃、杂原子芳香族化合物等有机组分，适宜作为化工原料生产有机化学品。

水煤浆是20世纪80年代兴起的高效率、低污染的煤基液态燃料，是由65%～70% 煤粉、29%～34% 水和少于1% 化学添加剂，经过一定工艺制成的液体燃料，具有类似于油的流动性和稳定性，方便泵送、储运、燃烧与气化，能显著降低 SO2、NOx的排放量，是使低阶煤转变为清洁的代油燃料和优质煤气化原料的重要途径[4-6]。

科技信息水煤浆粘度是气化炉运行中很重要的一项工艺指标，在正常生产中要求水煤浆的粘度在９００ｃｐ￣１５００ｃｐ。

煤浆粘度值低，煤浆不稳定，易分层生成沉淀，容易堵管道，影响生产的正常运行；煤浆粘度值高，煤浆管道阻力大，煤浆泵打量受限，易造成跳车，同样会影响生产的正常运行。

在鲁化工作期间，磨机岗位的煤浆粘度曾经低到３００ｃｐ。

新取样的煤浆静止几分钟，煤浆分层很明显。

静止２４小时后，其中吸水率：Ａ＃磨机９％，Ｂ＃磨机１１％；沉淀：两磨机的煤浆都只有一种沉淀———硬沉淀，只是Ａ＃磨机的沉淀比Ｂ＃磨机的稍软一些。

一、影响煤浆粘度低的原因分析１、滤液含有絮凝剂磨机加水来自气化车间的滤液，滤液是沉降槽的黑水通过过滤掉污泥后的黑水，有可能絮凝剂加的量过多，或者分散剂的量加的不够充分，滤液含有絮凝剂的成分。

把滤液送到磨机回收利用，减少黑水对环境的污染，从而导致煤浆沉淀。

自磨机第一次开车到现在已有一年半的时间，从未出现过煤浆沉淀以及粘度过低的现象。

而且黑水管线的压降基本没有变化，过滤器前后压差也没有变化，说明黑水比较干净，无杂质沉淀，因此排除掉滤液的原因。

２、气化煤种的改变理论上讲，水煤浆能够气化几乎从褐煤到无烟煤的大部分煤种，但是水煤浆气化具有反应温度高、反应物在气化炉内停留时间短等特点，因此水煤浆气化对煤种也有一定的要求，高反应活性的烟煤是水煤浆气化的首选煤种。

１）水分水分包括外水和内水。

外水是附着在煤粒表面的水分，通过自然风干就会失去。

外水对水煤浆气化没有影响，但是外水波动会导致煤浆浓度不稳定。

煤的内水是煤的结合水，以吸附态或化合态存在于煤中，煤的内水是影响成浆性能的关键因素，内水越高煤浆性能越差，制备的煤浆浓度也越低。

２）挥发分和固定碳煤中的挥发分高有利于煤的气化、碳转化率的提高，但是煤的挥发分太高，煤容易自燃，给煤的储运带来不便。

煤中的固定碳是发热量的重要来源，含固定碳高的煤在气化过程中可增加合成气的产量。