制造水煤浆用什么煤
我国制浆用煤主要定位有以下几种煤:不粘煤、弱粘煤、1/2中粘煤、气煤。
长焰煤、贫瘦煤可以作为配煤制浆。
具体煤质要求可以看看 国家标准《水煤浆技术条件》(GB/T 18855-2008)
水煤浆广泛用于电站锅炉、工业锅炉和工业窑炉代替油、气、煤燃烧以及宾馆、住宅、酒店、办公楼等各种建筑物供暖和生活热水。
水煤浆:是一种新型、高效、清洁的煤基燃料,是燃料家庭的新成员,它是由65%-70%不同粒度分布的煤,29-34%左右的水和约1%的化学添加剂制成的混合物。经过多道严密工序,筛去煤炭中无法燃烧的成分等杂质,仅将碳本质保留下来,成为水煤浆的精华。它具有石油一样的流动性,热值相当于油的一半,被称为液态煤炭产品。水煤浆技术包括水煤浆制备、储运、燃烧、添加剂等关键技术,是一项涉及多门学科的系统技术,水煤浆具有燃烧效率高、污染物排放低等特点,可用于电站锅炉、工业锅炉和工业窑炉代油、代气、代煤燃烧,是当今洁净煤技术的重要组成部分。
水煤浆技术是20世纪70年代世界范围内的石油危机中产生的一种以煤代油的煤炭利用新方式。其主要技术特点是将煤炭、水、部分添加剂加入磨机中,经磨碎后成为一种类似石油一样的可以流动的煤基流体燃料。
洗精煤经破碎成为<6mm的煤粒进入球磨机,并加入水和分散剂在球磨机中一同磨碎成为浆体。经泵送至滤浆器除去未磨碎的粗颗粒和杂质进入调浆罐,经加入稳定剂并调整水煤浆的粘度后送入储浆罐储存备用。
我国目前制备的水煤浆按制备水煤浆原料的性质约分为6种,如表1,水煤浆的质量浓度一般为65%~70%,粘度为1000±200cP,其中煤炭最大颗粒粒径小于03mm,平均粒径小于50μm,浆体稳定期大于3个月不发生不可恢复硬沉淀。
表1 水煤浆品质特性
品种 选用原料煤 水煤浆特性 用途
精煤水煤浆 洗精煤,灰分:〈10% 浓度:>65%
粘度:1000cp
稳定性:>3个月
发热量:
18.8-20.9 MJ/kg
作为锅炉代油燃料
精细水煤浆 超低灰精煤,
灰分:1%~2%
浓度:50%~55%
粘度:<300 cp
细度:<10μm 作为内燃机、燃气透平燃料
经济型水煤浆 原生煤泥,
灰分:15%~25% 浓度:65%~68%,
稳定性:>15天 作链条锅炉燃料
浮选尾煤灰分:>25% 浓度:50%~65%,
稳定性:3~5天 作沸腾炉或链条炉燃料
气化水煤浆 普通原煤
灰分:<25% 浓度:58%~65%,
稳定性:1~2天,
粘度:1000 cp,
流动性较好,
粒度偏粗〈200目
占60%左右 作德士古炉气化造气用原料
环保型水煤浆 制浆过程中加入
脱硫剂 浓度:>65%,
粘度:1000cp ±200 cp 可提高脱硫率10%~20%
加入碱性有机废液 浓度:50%~55%,
粘度:<1200 cp,
稳定性:30天 适合高硫煤地区锅炉燃用,脱硫效果好
原煤水煤浆 原煤灰分:>20%,
炉前制浆 浓度:60%左右,
稳定性:1天 作工业窑炉燃料
水煤浆具有较好的流动性和稳定性,可以像石油产品一样储存、运输,并且具有不易燃、不污染的优良特性,是目前比较经济和实际的清洁煤代油燃料。由于水煤浆是采用洗精煤制备,其灰分、硫分较低(干基灰分小于10%、硫分小于05%),在燃烧过程中,由于水分的存在降低了燃烧火焰中心温度,抑制了NOX的产生量。另外水煤浆自煤炭进入磨机后即可以采用管道、罐车输送。不会产生煤炭流失造成的环境污染,具有较好的环保效果。
目前国际石油价格很不稳定,石油价格的变化让使用石油产品的企业不堪重负,因此纷纷将眼光转向其他可以代油的燃料。由于水煤浆的性质像油,价格稳定又具有清洁的环保特性,因此具有较大的竞争优势。
水煤浆燃烧技术的优点
水煤浆作为一种代油燃料可以代替重油和原油用于锅炉和各种窑炉燃烧。其主要优点在于:
(1) 燃烧效果好。水煤浆粘度低于重油,易于调节,最低负荷可调至40%。替代重油在锅炉中燃烧,燃烧效率达96%-99%,锅炉效率在85%以上,达到燃油同等水平,燃烧调节方便,运行稳定可靠,负荷调节在40%-110%范围内均可稳定燃烧。
(2) 环保效果明显。由于水煤浆燃烧温度在1200-1300℃,比燃油和粉煤温度低100-150℃,精煤水煤浆本身硫分和灰分低等原因,燃用水煤浆后S02和NOx排放浓度较低,另外在水煤浆制备过程中可以加入脱硫剂,达到脱硫效果,脱硫率可达40%。环境粉尘和噪音低。排渣活性好,燃烧后的灰渣可以综合利用,作为水泥掺合料,没有二次污染,陶瓷行经济效果更明显,煤气站现下酚水制备水煤浆,第一减少污水排放处理费用,第二酚水中含一定热量酚水制备水煤浆会不同程度的提高水煤浆本身热值。
为了充分利用中国丰富的煤炭资源发展煤化工,自80年代至今,中国相继引进了4套Texaco水煤浆气化装置,用于生产甲醇与合成氨。该技术具有气化炉结构简单、煤种适应较广、水煤浆进料易控制安全、单炉生产能力大等特点。
煤种试烧
西北化工研究院、原鲁南化肥厂分别建立了日处理24-35吨煤和15吨煤、8.5MPa的Texaco水煤浆气化中试装置,并在中试装置上进行了多样煤种的试烧研究,为水煤浆气化技术在国内的成功应用打下了基础。
调整煤种
鲁南化肥厂的原料煤由原设计的"七五"煤(t3,温度-1510℃)改为落陵、北宿、井亭和级索混配煤(t3,温度-1280℃)、渭河化肥厂经过实践摸索,原料煤由原设计的黄陵煤更换为华亭煤,从而实现了降低气化温度,减少氧耗,延长气化炉耐火砖使用寿命的目的。
解决有关工程技术问题
中国工程技术人员对引进装置中出现的诸如文氏管堵塞、黑水管线堵塞、气化炉激冷 环堵塞、气化炉壳体局部过热、闪蒸系统管道磨损等工程问题,采取了积极有效的技术对策,使问题得到及时解决,保证了装置长周期、稳定运行。
设备国产化
水煤浆气化喷嘴已由国产喷嘴替代美国引进喷嘴,使用寿命约为2个月;气化炉用耐火砖已由国产洛耐砖替代进口法国砖,价格比为0.5:1。另外,中国已具备以下一些设备的设计制造能力,如磨煤机、气化炉、激冷环、锁渣斗、捞渣机、高、低压煤浆泵、灰水泵、文氏管等。兖矿鲁南化肥厂的设备国产化率达到90%以上。 经过"六五"、"七五"期间重点科技攻关,中国的水煤浆技术已经取得突破性的进展,并进入产业化阶段。实践证明,水煤浆在锅炉和窑炉中的燃烧效率可高达95%-98%,而燃用水煤浆的运行成本仅仅占成本的1/3。
水煤浆已经在国内电站、钢厂、炼化等大中型企业有所应用,但限于实用型燃烧设备的技术没有及时跟进,中小企业对此应用甚少。这一难题已基本得到解决。北京天融环保设备中心开发出一套完整的水煤浆锅炉及燃烧器的设计、生产、制造技术,并通过了有关部门的专家评审。
据悉,中国现有10万吨以下的锅炉约70万台,而因烟尘排放不符合环保标准和运行效率低下,将停用、更换和改造的锅炉高达50%以上。仅在现有锅炉本体不变的情况下,改燃水煤浆,就可为国家节约数百亿元固定资产投资。