神木煤的问题
陕西神木是神府侏罗纪煤田的聚煤中心。全县储煤面积4500多平方公里，占总面积的60%，探明储量500多亿吨。煤层地质结构简单，储存稳定，埋藏浅，易开采，煤质优良，属特低灰、特低磷、特低硫、高发热量、高挥发份弱粘或不粘长焰优质动力环保煤。煤的化学活性和热稳定性好，是动力、气化、液化、化工、建材、民用的理想用煤。主要指标为：灰分4—10%，含硫0.3—0.8%，含磷0.002—0.3% ，水分5—11%，挥发分30—38%，发热量6000（低位）—7200大卡／kg。是很好的气化用煤、化工用煤和动力用煤，可制作活性炭、水煤浆等，广泛应用于化工和冶金，是高耗能工业(电石、 碳化硅、铁合金等产品)的理想原料。同时也是炼钢工业高炉喷吹的理想原料。神木煤含硫量低，是减少大气污染的首选煤种，现在北京市、上海、天津等政府为减少用煤单位对城市的污染，极力提倡各用煤单位使用陕西神木煤，神木煤被越来越多的企事业单位所青睐，全国更多的城市也在极力推广之中
下面是一份分析资料 摘 要：神木煤有机显微组分的结构特征与热转化性质的关系
摘 要:通过手选和重液浮选分离相结合的方法，从神木煤中分离得到了纯度较高的镜质组和情质组，并对其进行元素分析、FT-IR、13CNMR和TG/DTG等表征分析。结果表明，神木煤镜质组和情质组的最佳分离密度为1．320g／cm3—1．324g／cm3和1．378g／cm3—1．382g／cm3，此时分离纯度分别为97．55％和96.90％。镜质组有较高的H含量，较低的芳香度0．51和数量较多的氢键；惰质组有较高的碳含量，较高的芳香度0．76，原煤的芳香度介于两者之间为0.68.FT-IR分析表明，镜质组比情质组有较多的氢键，脂肪氢含量和较少的Har/Hal比。随温度增加，镜质组和惰质组的芳香氢含量和Har/Hal比增加，而脂肪氢含量减少。相同温度下，情质组的Har/Hal比始终高于镜质组。TG/DTG分析表明惰质组比镜质组有较高的热稳定性，原煤的热稳定性介于两者之间，在相同的Har/Hal比时镜质组中剩余挥发分比惰质组的少，反映出情质组的组成(较高的芳香度和较低的脂肪氢含量)对热稳定性的影响。
水煤浆成套技术
发布时间： 2006-8-29 16:13:00
水煤浆是70年代发展起来的一种煤基清洁代油、代煤的新型燃料，是国家科委认定的高新技术，为国家重点发展新产品，也是当今世界研究热点--洁净煤技术中的重要分支。它由70%左右的煤，30%水及少量化学添加剂制成，是一种浆体燃料，可以像油一样泵送、雾化、贮存和稳定燃烧，其热值相当于燃料油的一半，可代替燃料油用于锅炉、电站、工业炉和窑炉，用于代替煤炭燃用，具有燃烧效率高、负荷调整便利、减少环境污染、改善劳动条件和节省用煤等优点。挂林钢厂以水煤浆代煤粉燃烧，折合标准煤约为90公斤/吨材，节煤33%，烟尘排放由732降至240毫克／米3致癌的NOx含量由280.8降至44毫克／米3，使环境和劳动条件得到明显改善。此外，由于燃烧水煤浆工艺性能好，使钢材的烧损率由1.8%下降至1.5%，企业获得较好的经济效益。所以水煤浆技术不仅可用于代油，用于代煤也有节能和环境效益。
我国煤炭资源分布集中在"三西"，即山西、陕西及内蒙西部。目前有63%的煤炭要从"三西"调出，我国长期存在北煤南运、西煤东调的格局。煤炭的管道运输投资少、建设周期短、营运费低、为全密闭输送，不污染环境。水煤浆经管道输送到终端即可供用户燃用，而且可长期密闭储存。
细粒煤泥及浮选精煤用于制浆恰到好处，它粒度细，可节省磨煤能耗；水份高不便贮存运输，但用于制浆正需这些水份。制所浆后可显著提高它价值。因些，水煤浆技术可进一步改善煤炭企业的产品结构。采用水煤浆技术提高煤炭企业经济效益有两途径。一是瞄准用户建制浆厂，生产商品浆。按代油用户近期意向，可接受的浆价不低于350-380元/吨，其中只有70%的煤，一吨煤可制成1.4吨浆。也就是说一吨煤加工后可以形成490-532元产值，对煤炭企业有较好的经济效益。二是利用矿区廉价、外销困难的煤泥简易加工成水煤浆，供锅炉和自备电站燃用，提高经济效益。
中国矿业大学(北京)化工与环境工程系于1982年7月开始从事水煤浆技术的研究开发工作，1983年1月，国家科委将"水煤浆制备与燃烧技术"正式列为国家"六五"攻关项目。通过攻关组全体成员的艰苦努力，1983年5月，制备的"大同水煤浆"首次在我国浙江大学200公斤/时试验台架上试烧成功。1984年2月第二次制备的4吨"抚顺及恩口水煤浆"运往浙大再次试烧成功。1984年8月，实验室制备的70吨"八一矿水煤浆"，在"北京造纸一厂"的20蒸吨/时工业锅炉上代油燃烧成功。1985年获国务院科委、计委、经委及财政部联合发布的"六五国家科技攻关成绩显著"表彰奖。1986年初，顺利通过了"六五"鉴定，国务院领导同志亲自听取了汇报，井指示要加快水煤浆发展的步伐。
化工与环境工程系的"七五"攻关任务是开发水煤浆制备工业生产技术与添加剂工业生产技术。与煤炭部的设计院配合，改扩建了"抚顺制浆厂"、"八一制浆厂"，使能力分别提高到年产7万吨与5万吨，并为北京、淮南两个添加剂生产厂的建设提供了关键技术。1991年分别通过了"七五"鉴定，其中水煤浆工业生产技术，获能源都科技进步一等奖和国家科技进步三等奖。
"八五"期间，我系组建了"制浆技术研究所"和"世界实验室"下属的"煤浆技术研究中心"。"八五"攻关任务是将"八一制浆厂"扩建为能力25万吨／年，并开发相应的工艺、大型专用设备及添加剂生产技术。由"八一制浆厂"供浆，在"山东白杨河电站"5万千瓦(230蒸吨/时)机组上试烧，通过连续1400小时全烧水煤浆考核。
中国矿业大学(北京)化工与环境工程系历时十四年的研究开发，在制浆技术方面是国内实力最雄厚的单位，制浆技术已成熟到商业化阶段。可完全立足国内建设现代化中、小型及大型(单系列50万吨/年)制浆厂，而且建厂投资只相当进口的1/3至1/4，制浆成本相当于国内合资企业的1/2至1/3。
(1)煤种选择技术
根据我国六十多种煤炭成浆性试验资料总结建立的数学模型已成功地用于指导制浆用煤的选择和成浆性预测。在这方面，优于国外同类技术。
(2)粒度分布控制技术
控制粒度分布，使煤浆具有较高的堆积效率是制备高浓度水煤浆的一项关键技术。我们所建立的隔层堆积理论及数学模型，可用于计算任意粒度分布的堆积效率、预测可制浆浓度、优化制浆工艺、分析改进制浆效果的途径，在这方面优于国外同类技术。已成功地用于指导制浆试验研究、工艺优化及工业生产调试。
(3)添加剂配方及生产技术
添加剂在制浆成本中占有相当大的份额，是制浆的另一项关键技术。结合国内不同煤种的特性，针对不同的制浆工艺和市场对浆价的接受程度，开发出适用于国内不同原料煤的不同系列的添加剂，可使添加剂费用大幅度降低。
(4)开发出多种制浆工艺
为适应不同厂型、煤源及用户需要，先后开发了"一磨机高浓度制浆工艺"，"振动磨煤泥高浓度制浆工艺"，"振动磨细粒煤高浓度制浆工艺"，"高、中浓度两磨机级配制浆工艺"。以选煤厂或矿区煤泥为原料制备水煤浆，为我国独创。它既改善了精煤水分，降低了制浆电耗和成本，又提高了煤炭资源的利用率和煤炭企业的经济效益。在制浆工艺开发中，采用自己开发的专用软件，可对制浆工艺进行选择和优化，并掌握了根据小试、中试数据，放大到工业制浆厂设计中的技术。
(5)制浆专用设备的研制
在研究制浆磨机结构与工况参数特性的基础上，研制出适合中、小型制浆厂制浆专用球磨机、节能型微粉碎搅拌磨机及振动球磨机，利用自己开发的专用软件，可对磨机结构与工作参数进行选择和优化，在此基础上，可以研制单系列50万吨/年用磨机。
(6)制浆厂过程检测与控制技术
采用微机对"八一制浆广"实现了制浆过程的程控、在流检测及给定值控制，该系统已通过鉴定，并在"八一制浆厂"一期工程中使用。
(7)水煤浆质量指标及测试方法的研究
通过大量的实验与调研，以及软件开发与数据处理工作，制定出适合我国国情的水煤浆质量标准及有关测试方法。
(8)高灰水煤浆燃料制备技术
煤炭物理深加工过程的副产物是高灰煤泥，可以制成浆体燃料。常规选煤技术、煤炭深度物理加工技术、水煤浆制备技术和水煤浆燃烧技术四者配合，形成一个完整的洁净煤技术体系，将使我国的煤炭合理加工与合理利用推进一大步。
(9)精细水煤浆制备技术
已开发出精细水煤浆制备技术，这项技术包括：把煤炭超细磨到平均粒度10微米以下，灰分降到1%以下，制成浓度50～55%，粘度300厘泊以下的水煤浆。以神木煤为例。原料煤灰分约4%，深加工后可得灰分为0.77%的超净煤，平均粒度为2.5微米。用这种超净煤作原料可制得浓度为51%的精细水煤浆，粘度仅为130毫帕秒，流动性很好。用柴油机喷咀在180大气压下，精细水煤浆雾化后的平均粒度为13微米；而相同条件下柴油的平均粒度为14微米。目前柴油的国内市场价约2000元/吨，代替1吨柴油，相同热值的精细水煤浆成本费约1000元，有很大的经济效益。
精细水煤浆代替柴油的现实市场是居室、公共楼堂的自用燃油供热锅炉，供热面积从百余平方米到数千平方米。其次是公共场所的直燃式中央空调机，冬季供暖和热水，夏季制冷，目前一般是燃用柴油、液化石油气或天然气，其制冷量在100万至500万千卡/时。
精细水煤浆的潜在应用领域是中低速船用柴油机、高速农用柴油机、柴油发电机和燃气轮机。精细水煤浆在这些内燃机中的燃料高压泵送和燃烧技术有待开发。
(10)水煤浆燃烧技术
中国矿大北京校区在原煤炭部党组的指示和支持下，把一台供暖锅炉改造成煤/浆双燃料锅炉，既能保持原来全烧煤，也可全烧水煤浆，又可按不同比例煤/浆混烧。经过一个取暖季节的运行试验，得到如下的结论：煤炭在炉排上的层状燃烧与水煤浆在炉膛内的悬浮燃烧，可以相互促进，从而在整体上提高锅炉的效率，达到节能的目的：掺烧20％的水煤浆比100％烧煤在相同的锅炉出力下，节能35％，节约燃料煤的费用超过把20％的煤制成水煤浆的费用，因此是有经济效益的。我国有近五十万台中小型工业锅炉，煤/浆混烧技术为水煤浆的应用开拓出一个广阔的领域。
中国矿大北京校区开发出剪切搅拌制浆工艺和旋流诱导燃烧技术，在淮北局临焕选煤厂，把灰分高达47％的尾煤泥制备成流动性和稳定性均符合要求的浆体燃料，能够在厂区范围内用管道输送。这种浆体燃烧热值低，水/灰/可燃体的百分比是32/32/36，用一般的方法是难以着火燃烧的。采用上述的燃烧技术，在供热锅炉中只附加一个燃烧器，即可快速点火并稳定燃烧，器壁的温度高达1400℃，燃烧强度在100万千卡/m3.时以上，从工况看，可以不用掺烧煤。
我国煤矿年产约二千万吨煤泥，其水分含量高，装储运困难，一般是地销。在夏季销路不畅，煤泥遍地堆积，影响生产。这种低热值煤泥的燃用过程污染严重。矿区锅炉一般是燃用原煤或混煤，用尾煤浆作替代燃料，起到节能、增效、改善环保的效果。用尾煤泥浆坑口电站的燃料，更是一种有巨大经济效益的洁净煤技术
性能指标：
研究成果将高灰熔点红树梁煤配煤比例提高到60%，助熔剂添加量降低至4%及以下，实现高灰熔点煤流动温度降低至1400℃以下，若考虑资源的综合利用，可添加焦化除尘灰或褐煤半焦达40%，基本可实现高水分褐煤与烟煤等量应用于气化生产。
主要研究结果：
（1）本项目研究优化筛选出5种单助熔剂、3种复合助熔剂方案，开发了一种高效复合矿石助熔剂，提出6种配煤方案用于改善煤灰熔融特性，通过优化配煤与添加助熔剂方案，使高灰熔点煤流动温度降至1400℃以下，有效改善了灰渣流动特性和高温煤灰粘温特性，满足了粉煤气化液态排渣要求，并具有较好的适用性。
（2）利用Aspen Plus进行气化工艺模拟与优化，以600℃褐煤热解联合气化工艺代替褐煤干燥气化工艺，褐煤在600℃下进行裂解，半焦产率50%；提出了利用褐煤和烟煤掺烧的方法降低烟煤灰熔点的方案，褐煤半焦与烟煤4:6时，可降低煤灰熔融温度至1400℃以下。
（3）提出了焦化除尘灰与煤掺配来降低煤灰熔点的方案并进行了验证，焦化除尘灰与高灰熔点煤以4:6比例混配，添加4%单矿石助熔剂即可有效改善高灰熔点煤灰熔融特性，为焦化除尘灰的综合利用提供了新思路。
电厂配煤可以有效地控制入炉煤的发热量、挥发分和硫分等重要煤质参数，以适应锅炉负荷、结渣以及排放等约束条件的要求，确保锅炉运行的经济性和安全性，帮助发电厂实现主动选煤、科学购煤。
配煤系统简述：
系统特点
能与发电企业燃料管理系统等其它专业应用系统接口，实现数据的互通与共享。
图形化结果显示，能够以饼图、梯形图、条形图等形象显示优化配比结果。
基于.NET 技术的B/S结构，使得软件的安装、升级、备份只需要在服务器上进行，客户端无需任何设定。纯浏览器使用，客户端不需要安装任何额外软件。
4.所有界面、操作均按照人性化特点进行优化，一般用户无需进行特别培训即可使用，操作简便易行。
5.系统具有开放性和可扩展性，开放的体系结构可以方便的添加新应用模块，提供方便直接的数据导入导出接口。
系统功能
火电厂掺配煤管理系统以各种单煤的化验数据为基础，利用系统提供的优化配比算法，以设定的目标（燃料成本、锅炉寿命等）为优化方向，实现优化配比。系统的技术路线如系统需要录入化验数据，包括水分、灰分、挥发分、发热量、灰熔点、结焦性、硫分，当前机组的负荷，煤场的存煤，单煤的煤种数量，单煤的价格。如果企业的燃料管理系统中已经包括了上述信息的管理，则可以利用接口直接提取。
2、目标设定：
系统提供默认的配煤特性目标，也可以由用户根据锅炉燃烧特性，对配煤的煤质特性，包括发热量、挥发分、硫分、水分、灰分、灰熔融性、灰成分的范围以及配煤结渣特性、着火特性、燃尽特性和排放特性等进行设置。
用户可以建立典型负荷的配煤煤质特性需求表。在需要进行配煤计算时，直接选择相应的负荷，就能自动调用该负荷下的煤质特性参数作为优化目标。
3、算法选择：
系统提供两种优化算法供选择：线性关系和非线性关系。用户可以选择任意一种进行计算，也可以同时选择两种进行比对计算。
4、配比计算：
系统提供遗传算法等多种最优本文求解的算法模型，以设定的目标为优化方向，在保证锅炉稳定燃烧的前提下，进行配比计算。对求解得到的优化掺配结果，按成本进行排序。用户可以在自动计算所得到的原始配方的基础上，自动执行5%调整（也可以设定为其它的调整比例）。用户可以手工调整原始配方或执行5%调整后得到的各煤种的掺配数量，重新进行成本计算与比较，得到实用配方。
5、配比结果分析：
确定配煤的比例后，能够自动对配比煤的各种参数进行计算，并利用系统提供的模型，对锅炉燃料稳定性的影响、对各煤种可烧时间等进行分析。用户也可以手工输入各种掺配方案，计算出配比煤的煤质参数及其可烧时间分析。
6、典型配比表：
利用系统提供的优化配比算法，计算出各典型工况下的掺配比例，从而建立机组在各个典型工况下的单煤的典型配比表。企业在进行配煤作业时，可以根据电厂存煤实际情况和预期工况，直接选择相应的配比表中的配比方案进行掺配。
7、掺烧历史记录：
记录各时段的燃煤掺烧的使用情况，以及对各类掺配方式的评价，从而为后续掺配方案提供参考。可以与燃料管理系统实现接口。
一是火电企业必须要充分利用互联网、微信等先进传媒及时收集有关煤炭市场信息，要加强同区域内的煤炭局、铁路局、工信委等权威部门建立稳定的沟通渠道，搜集源头产运销的直接数据。
二是要更加注重同行业的联合，要与区域内电力集团沟通顺畅，互通电煤市场采购的意见及相关判断，共享信息成果。
三是要运用好市场分析结果，市场分析要以指导电力企业采购为最终目的，必须在分析的基础上提出切实有效的应对策略，要敢于运用分析结果，不能为分析而分析，努力提高企业驾驭市场的能力。
二、深度配煤掺烧，是降低燃料成本的有效手段
首先，电厂生产部门要认真开展配煤掺烧设备性能试验，科学确定在安全、环保等前提条件下机组不同负荷的配煤掺烧边界条件。
其次，以综合效益最大化为原则，以机组为单位建立科学配煤掺烧数学模型，实时生成配煤掺烧方案。
再次，燃料采购单位要根据可采购煤源、运输条件科学划分电厂主烧煤种和掺配煤种，最大限度的采购可掺配的经济煤种以满足掺烧需要。
最后，运行部门要按照配煤掺烧方案取煤、混配、掺烧，保证配煤掺烧方案落到实处。
三、做好煤炭库存管控，是保证煤炭供应、降低燃料成本重要环节
四、深化燃料对标分析，全力降低标煤单价
一是建立区域对标管控考核机制，成立相应领导机构，明确所属电厂对标单位及目标值，以深化区域对标为抓手，以对标推动提升，以指标提升管理。
二是通过对比与其他集团的进煤价格、进煤结构、月度采购比重的差异等因素，发现问题和不足，采取切实有效措施，并分解落实到厂。
三是保证主渠道煤炭供应，确保中长协合同兑现。
四是加大与铁路、煤矿沟通协调力度，进一步优化进煤结构。
五、注重细节管理，促进燃料管理水平提升
一是着眼问题，提高风险防控意识。
二是加强监督考核，坚定不移反腐倡廉。
一、煤种控制：
1、燃用设计煤种。
2、燃烧低熔点的煤时，采用高熔点的煤种进行掺烧。
3、煤场应始终存放一定数量的灰熔点高于1200℃的大矿煤，在锅炉严重结焦时，调整入炉煤，改善结焦状况。
4、添加除焦剂
二、锅炉设计：
1、锅炉设计热负荷不宜过大或过于集中。
2、尽量采用蒸汽吹灰器。实践证明，声波、脉冲和压缩空气吹灰神马都是浮云！
3、采用湿式捞渣机，干式害人不浅。
4、定期做炉膛空气动力场试验，避免气流紊乱。
三、运行控制：
1、保持合适氧量。
2、避免长时间超负荷运行。
3、增强吹灰打焦。
4、减少炉底漏风。
5、保持合适的煤粉细度。
