增压流化床水煤膏湿法给料技术的评述
不能不知道的煤气化技术选择依据和适应煤种情况
不能不知道的煤气化技术选择依据和适应煤种情况在众多的煤炭利用技术中，煤气化是煤炭能源转化的基础技术，也是煤化工发展中最重要、最关键的工艺过程之一。
如何选择煤气化技术，主要的依据以及误区有哪些，小七在这里进行了整理。
煤气化工艺有几十种，若按煤气化炉的炉型分类，大致有三类：固定床气化工艺；流化床气化工艺；气流床气化工艺。
气流床煤气化技术又分为湿法气化和干法气化两种。
就以近年比较热门的加压、气流床粉煤气化技术来说：水煤浆进料的有国外有德士古、E-Gas 等，国内有华东理工大学的多喷嘴、西北院的多元料浆等；干煤粉进料的：国外有Shell、普兰福 (Prenflo)、GSP等，国内有西北热工院的两段进料干煤粉气化炉、航天工业的HT-L航天炉、华东理工大学的SE-东方炉等。
各类气化炉技术信息请从化工707手机APP端查看相关电子书。
煤气化技术的指标因素某种煤气化技术的热能转换效率、技术的可靠性、可利用率、对环境污染的情况、煤种的适用范围、各项消耗指标的高低、投资、运行、维修费用的多少等，尤其是实际效果，都是对某一种气化技术客观标准条件。
煤气化工艺指标煤气化技术的工艺指标是评价煤气化技术好坏的一个重要方面，只有指标优良的煤气化技术才能给企业带来良好的经济效益，并且节能环保。
通常选择合适的煤气化技术依据得主要工艺指标包括：产气率、有效气含量及组成、碳转化率、冷煤气效率、比氧耗、比煤耗等。
产气率产气率是指气化单位重量的原料所得到煤气的体积数(在标准状态下),通常以m3/kg表示。
有效气含量及组成煤气中的主要成分是CO和H2,生成粗煤气中有效气含量是指粗煤气中(CO+H2)的量。
碳转化率碳转化率是指在气化过程中消耗的(参与反应的)总碳量占入炉原料煤中碳量的百分数。
如灰渣中含碳高、飞灰和焦油多,则碳的转化率就低。
冷煤气效率冷煤气效率是衡量煤炭气化过程能量合理利用的重要指标。
表1为两种具有典型代表性的气流床煤气化技术的工艺性能和气化指标比较数据表。
流化床煤气化技术的分析研究进展
流化床煤气化技术的研究进展煤气化技术有多种分类法，按煤的进料状态可分为干块进料、干粉进料和煤浆进料。
煤层中燃料运动状态，可分为固定床<亦称移动床）、流化床、气流床和熔融床. 按床层压力等级，可分为低压< < 0.3MPa）、中压<0.3 MPa ～4.5 MPa）和高压< > 4.5MPa）。
按排渣状态，可分为干法<固态）、熔聚和熔渣<液态）。
目前，应用较广泛的煤气化技术有如下几种：1）加压固定床气化技术加压鲁奇炉是典型的加压固定床气化技术，技术成熟，能利用高灰分煤，并且能在2.41 MPa 压力下运行，适合合成液体燃料合成所需要的操作压力，可节约投资和能耗，但过程中产生大量的焦油和酚。
为克服上述缺点，又进行了新的开发，主要技术升级包括进一步提高压力、提高温度和两段引气。
2）流化床气化技术温克勒气化工艺是典型的流化床技术，最早用于工业生产，第一台工业生产装置于1926 年投入运行。
这种炉型存在严重的缺陷，只能利用高活性褐煤，排灰含碳多，飞灰带出碳损失严重，致使碳利用率降低。
针对这些问题开发了新的流化床技术，如高温温克勒<HTW）、灰熔聚气化<KRW ，U-gas）和循环流化床气化工艺。
3）水煤浆气流床气化技术水煤浆气流床气化又称湿法进料气流床气化，其中Texaco 炉是一种率先实现工业化的水煤浆气流床气化技术，其进料方式简单，工程问题较少，具有大的气化能力，可以实现高压力<8 MPa ～ 10MPa）操作。
但冷煤气效率较低，氧耗较高。
为了降低过程氧耗，提高冷煤气效率，在Texaco 气化技术基础上发展了两段进煤煤气化工艺。
4）干粉进料气流床气化技术干粉进料气流床气化技术相对湿法进料具有氧耗低，煤种适应广和冷煤气效率高等优点. 其代表技术有Shell，Prenflo 和日立气流床等。
Shell SCGP 工艺是在K-T炉的基础上所开发的加压K-T气化炉。
加压流化床粉煤气化技术工业化问题及思考
加压流化床粉煤气化技术工业化问题及思考武晋强（陕西秦能天脊科技有限公司西安 710075)摘要介绍了开发加压循环流化床粉煤气化技术的必要性、开发背景和市场前景，着重分析了示范装臵设计建设过程中的关键技术及其解决措施。
关键词加压流化床粉煤煤气化流化床粉煤气化工艺是众多煤气化方法之一。
自20世纪30年代温克勒(Winkler)炉投入运行以来，世界各地相继建有约70多台温克勒气化炉，且均以空气或氧气作为气化剂的常压气化炉。
由于常压温克勒气化炉存在种种问题，至今只有少数炉子尚在运行。
20世纪中叶，针对这些问题，流化床气化炉向加压和提高气化温度方向发展，并成功地开发了多种新型流化床粉煤气化技术，其中典型的有HTW、U-gas、CFB和KRW气化炉，这些新型气化炉均建有示范装臵且运行水平较高，在一定程度上体现了该技术的优势。
在德国科隆，气化压力1.0MPa、产气量54600 m3／h（标态）的HTW流化床粉煤气化炉于1986年投入运行，虽因经济问题于1997年停产，但近12年的运行证明流化床气化技术是成功的。
我国从20世纪50年代就从国外引进了温克勒煤气化技术，经长期的不断改进，运行水平不断提高，但始终没有成为国内主流的煤气化技术。
近年来，恩德公司在温克勒气化技术基础上进行了重大改进，实现了工业化生产。
我国自行开发的灰熔聚工业示范装臵2002年成功示范后，在现阶段中、小规模煤气化装臵原料结构调整中又掀起了一股利用流化床气化法进行原料煤本地化改造的热潮。
新近开发的常压循环流化床气化技术，尽管克服了原技术对原料煤煤种的严格要求、碳转化率低、运转率不高等缺陷，但仍不能解决其生产强度低、能力规模小、相对投资高、压缩功耗大、带出物多、废水处理费用高等一系列常压流化床气化技术固有的问题，使其在我国新一轮中、小规模煤气化技术改造中的大面积推广应用受到一定的限制。
陕西秦能天脊科技有限公司正在开发的1.0MPa加压选择性排灰循环流化床粉煤气化技术具有局部高温、选择性排灰、循环流化、较高碳转化率、大幅度降低压缩功耗等突出优点，旨在借鉴国内、外流化床气化技术经验，开发具有国内完全自主知识产权、适合国内中型规模煤气化装臵原料结构调整实际情况的工业化示范成套装臵。
增压流化床联合循环概述
增压流化床联合循环概述发表时间：2016-04-27T15:52:48.687Z 来源：《电力设备》2015年第11期供稿作者：田华娟卫小宁[导读] 西安协力科技能源有限公司目前该技术正在逐渐成熟，我国已建成中试电站，更多的基础性试验研究将实施。
(西安协力科技能源有限公司陕西西安 710065)摘要：火力发电行业对提高效率、减小碳排放和降低污染的要求越来越高，洁净发电技术正成为未来的发展趋势。
增压流化床联合循环技术具有烟气出口温度高、负荷调节性能好、高效率低污染的特点，是比较有发展潜力的一种实现燃气蒸汽联合循环发电的方式。
目前该技术正在逐渐成熟，我国已建成中试电站，更多的基础性试验研究将实施。
关键词：增压流化床;联合循环;脱硫;节能增压流化床联合循环（Pressurized Fluidized Bed Combustion–Combined Cycle，PFBC-CC）从联合循环的型式上，类似于增压锅炉型联合循环，主要区别在于燃气的发生过程｡PFBC-CC技术能够实现燃气蒸汽联合循环发电，其综合性能要高于前者，但在近期内尚难于取代常规燃煤发电技术｡增压流化床燃煤联合循环根据燃烧室的类型不同，分为增压鼓泡流化床和增压循环流化床联合循环｡目前，前者为增压流化床燃煤联合循环实际应用的主流，而后者将成为未来流化床联合循环的发展方向｡发展进程和关键技术1.1 国内外发展进程增压流化床联合循环技术早在1969年由英国人开始研究，经多个国家（英国､瑞典､美国､德国、日本等）的研究开发，50多年来历经理论研究､实验室规模试验､中间机组试验､商业示范阶段试验和进入燃煤发电商业市场等阶段[1]；同时为了提高燃气轮机进口烟气温度，从而提高联合循环效率，美国Foster Wheeler公司牵头开发的APFBC技术正在进行中试规模的试验研究，并已开始商业示范电站的设计工作｡英国原煤炭研究所（Coal Research Es-tablishment）开发的前置循环（topping cycle）及气化炉技术已转让给三井巴布科克（MitsuiBab-cock，简称MB）公司，改称为空气气化循环（Air Blown Gasfication Cycle，简称ABGC）｡MB也在寻求包括中国在内的其他合作伙伴，推进该技术的示范和商业化进展[1]｡国内对PFBC-CC技术的研究始于80年代初，经过近20年的不断努力，目前已基本掌握了该项技术｡东南大学热能工程研究所自1981年开始对PFBC技术的研究开发，1984年在该所建成热输入为1MW的PFBC试验装置，达到了国外同类实验规模研究水平｡由东南大学热能所技术负责的徐州贾汪发电厂为我国第一套中试规模的增压流化床联合循环发电机组，于1998年建成并于2000年10月最终顺利地通过了72h 连续运行[2]，取得阶段性成果｡此电站燃烧效率达98%，脱硫率为92%，灰渣可综合利用｡1.2 关键技术1.2.1硫化反应的速率和效率硫化反应的速率和效率主要受以下几个方面的影响：压力、温度、Ca/S的值、脱硫剂粒径大小等，需要通过大量的试验研究得出硫化反应的速率和效率对各个影响因素的响应，最终指导PFBC-CC机组的设计、运行，以达到较高的硫化反应速率和效率。
分析煤化工气化工艺与设备的关键技术
分析煤化工气化工艺与设备的关键技术摘要：我国煤炭探明可采储量1145亿吨，排名世界第三，煤炭资源储量占据中国化石能源总储量的94%，石油占5%，天然气仅占1%。
发展煤化工既是发挥我国煤炭资源优势、化解煤炭过剩产能、对煤炭资源的高效利用，也是确保国家能源战略安全的需要。
本文首先分析了煤化工行业的技术和工艺，然后阐述了煤化工气化技术设备及其关键技术，涵盖四种水煤浆技术，最后简要分析了设备质量控制的要点。
关键词：煤化工；气化；工艺；技术1 煤化工工艺技术分析1.1 煤化工工艺流程概述煤化工以煤为原料，经化学加工使煤转化为气体、液体和固体产品或半产品，而后进一步加工成化工、能源产品的过程。
根据生产工艺与产品的不同主要分为煤焦化、煤电石、煤气化和煤液化四条生产链。
其中，煤焦化、煤电石、煤气化中的合成氨等属于传统煤化工，而煤气化制醇、醚燃料，煤液化、煤气化制烯烃等属于现代新型煤化工领域。
在煤化工可利用的生产技术中，煤焦化是应用最早的工艺，并且至今仍然是化学工业的重要组成部分。
煤的气化在煤化工中占有重要地位，用于生产各种气体燃料，是洁净的能源，有利于提高人民生活水平和环境保护;煤气化生产的合成气是合成液体燃料、化工原料等多种产品的原料。
煤直接液化，即煤高压加氢液化，可以生产人造石油和化学产品。
在石油短缺时，煤的液化产品将替代天然石油。
目前，煤化学工业技术和设备技术越来越成熟，煤炭化学工业的发展也在不断的扩大，各种类型的工艺流程操作过程也就越来越复杂，然而污染大、能耗高、投资大、运行成本高、装备技术瓶颈制约等问题也突出。
综上所述，煤化学工业的技术发展需要继续进行创新和改革。
以煤为原料生产可替代石油的化工产品，发展新型煤炭—能源—化工一体化产业将在我国能源的可持续利用中发挥重要作用，是今后二十年的重要发展方向。
煤炭化工企业在实施生产和加工的这个过程中，煤气化工艺技术路线十分重要，通常分为三个步骤，分为煤制合成气、煤制合成气的预加工及深加工等步骤。
水煤浆及其技术特点介绍
水煤浆技术水煤浆是20世纪70年代世界范围内的石油危机中产生的一种煤代油的煤炭利用新技术，特点是将煤、水、少量的添加剂经研磨、细化，并充分与水混和均匀，在化学添加剂的作用下，后成为一种类似石油的可以流动的煤基流体燃料，其浓度一般为60～70％，粘度为1±0.2Pa。
s，平均粒度50μm，发热量为18.8～20.1MJ/kg。
水煤浆具有良好的流动性和稳定性，可以象石油一样储存、运输，并且具有安全、不污染等优良特性，是目前最符合我国国情的洁净煤代油燃料。
水煤浆特性参数水煤浆的技术特点（1）浓度高、流变性好、长期储存不沉淀，能象燃油一样泵送、雾化，完全能够代替燃油在工业锅炉、窑炉、电站锅炉上燃烧，其综合经济成本比燃油大大降低。
（2）燃尽率由烧煤的60～70％提高到98％以上，锅炉热效率83%以上，炉渣中的含碳量降到2％以下，充分体现了环保、节能的特点。
（3）水煤浆与燃油类似，用储罐运输及储存，减少了运输过程中的污染和储存的占地面积。
（4）由于较高的燃尽率，炉渣排放量明显减少，既减少煤厂、渣厂占地面积，又改善了周边的环境。
（5）由于是系统内液体自动化燃烧，与燃煤锅炉相比，大大改善了工作环境和条件。
应用水煤浆的优越性一）水煤浆的节能功效由于水煤浆改变了煤的形态，由固体煤块，转化为微小颗粒的煤基流体燃料，像油一样流动，粒度又微小，从而可以进行雾化燃烧。
煤块与氧接触面小，难予混合，燃烧速度慢，水煤浆可雾化成微小颗粒，表面积增大，与空气混合容易，燃烧速度加快。
因而燃烧效率从烧原煤80%左右提高到96-98%，锅炉热效率从60-65%提高到83%以上，其节能的道理就在于此。
此外，由于煤的形态不同，燃烧所需要的空气量不一样，烧水煤浆空气系数可相对减小，因而减少了烟气量，能热损失下降，热效率提高；同时，烧原煤灰渣含碳量很高，一般15-20%，而水煤浆灰渣含碳量很低，因而能热损失很小，便可节能。
二）水煤浆的减排功效（1）水煤浆选用低硫低灰份煤制浆。
流化床技术及国内的应用
流化床技术及国内的应用流化床技术及国内的应用从流化床在国内制药工业应用的情况出发，分析了流化床在干燥、制粒、制丸、包衣方面的各自特点，同时也阐明了流化床技术发展方向。
流化床技术的应用较为广泛，其中最为广泛的应用技术为流化床干燥，流化床干燥又称沸腾干燥，使颗粒等物料呈沸腾状态，并在动态下进行热交换。
流化床技术因气—固两相大面积接触，其快速传热传质、温度梯度小的特性而被广泛运用于工业生产。
然而，制药工业运用流化床技术进行粉(粒)状物料干燥已有数十年的历史，20世纪末，由德国、日本、瑞士引进的流化床一步制粒机为我国固体制剂生产作出了革命性贡献。
近年来，流化床技术已溶入至干燥、制粒、药物包衣等领域。
1.流化床干燥机1.1间隙式流化床随着制药厂GMP改造工作的开展，带搅拌的流化床干燥机得到广泛的运用。
其特点：(1)床内设置搅拌，避免了死角及“沟流”现象；(2)设备结构简单，成本低，得以快速推广。
缺点：间隙式操作，批处理能力低。
同时，对粉尘含量高的干燥操作，过滤器阻力损失大，不能连续操作。
1.2连续式流化床干燥GMP改造促进了间隙式搅拌流化床的运用，但也在相当程度上将连续式流化床带入了误区，将其定位在清洗死角和交叉污染上，而几乎被遗忘。
连续式流化床却具有间隙式流化床无法比拟的优点：(1)连续进出料，适合大规模生产操作，同使用多台间隙式流化床相比，其无需移动料车，布局面积小；(2)动态下进料，避免了加料引起的压实、结块死角。
(3)易于与制粒机、振荡筛、整粒机构成连续生产线，实现封闭操作的物流系统。
随着GMP的深入，连续式设备会得以发展，但需要制药厂、药机工程设计人员向如下方向去深入研究：(1)湿粒加料，现行的压板加料伴随密封不严的现象，而星形加料未解决对粒的挤压、变形甚至粘连的问题。
由此看来，开发密闭性良好的分散加料装置势在必行；(2)清洗死角的问题，传统的过滤角以圆弧过度，舌形多孔板代替直孔板，不积料视窗应得以贯彻；(3)CIP方面，在设备可扩展分离室，流化床进风系统设置CIP清洗，避免交叉污染。
关于炼焦工业中的煤调湿技术小议
关于炼焦工业中的煤调湿技术小议摘要：煤调湿技术不但可以增加焦炉生产能力和焦炭产品质量，还可以减少炼焦时所需的能源，从而起到节能环保的作用。
本文对煤调湿这种技术进行了系统的简介，并阐述了煤调湿技术的几种主要工艺，以及每种工艺的优点和缺点，最后又分析了煤调湿技术在炼焦工业中的应用效果。
以期该技术能够在今后的发展中得到大力的推广。
关键词：煤调湿炼焦工艺技术应用煤调湿技术作为炼焦用煤预处理技术，近年来得到快速发展。
煤调湿技术不仅可以有效提高焦炉生产能力和焦炭产品质量，还能降低炼焦能耗，有利于保护环境，是国家鼓励的重点节能环保项目。
此外，该技术还被列入了国家环保部颁布的《钢铁行业焦化工艺污染防治最佳可行技术指南(试行)》，国家工信部于2010年曾下发《关于印发钢铁企业炼焦煤调湿等4项技术推广实施方案的通知》，对煤调湿技术进行推广。
一、煤调湿技术简介煤调湿技术是基于煤干燥技术发展起来的炼焦煤预处理技术。
煤调湿是“装炉煤水分控制工艺”的简称。
主要是利用焦化厂余热，如高温烟道气、上升管处煤气余热、焦炭显热等，在装炉前将配合煤加热预处理，脱除煤料中的部分水分，保持装炉煤水分稳定在6%左右，然后装炉炼焦。
煤调湿不同于煤预热和煤干燥。
煤调湿有严格的水分控制目标，不追求最大限度地去除入炉煤水分，而只是把水分稳定在相对低的水平，且保持水分恒定。
煤预热则要求装炉前尽可能降低入炉煤所含水分。
生产中，将入炉煤加热到200℃以上，尽可能脱除水分，甚至完全脱除，该过程相当于炼焦过程中配合煤在炭化室的初步加热脱水过程。
中国焦化企业和国外焦化企业在20世纪均做过工业化研究。
但该技术实际生产中存在系统设备使用寿命短、操作难度大、环境污染严重等问题，在焦化行业已基本不采用。
二、煤调湿技术主要工艺中的优缺点解析煤调湿技术从20世纪80年代开始到现在，经历了4个发展阶段.形成了以下几种主要工艺技术1.导热油煤调湿导热油煤调湿技术，又称为热煤油煤调湿，属于第一代煤调湿。
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加剂和ｐ Ｈ值等［。 ３ 对于特定的煤种而言， １ 在诸多影 响因素中， 煤的颗粒度分布（ 粗细颗粒的级配） 和固相
质量分布等将是影响水煤膏性能最直接的因素。水煤 膏配制研究的目的在于获得最佳颗粒配比， 即在该粒 度配比下配制的水煤膏具有最高的含固量和最低的粘
度。 刘文斌等［从煤粒最密堆积分析人手， ４ １ 采用双峰
研究 。
型曲线。试验还研究了水煤膏管内流动滑移流量贡献 比例 Ｑ／ （ 为由滑移现象产生的流量， ． Ｑ Ｑ Ｑ为总流 量） 和滑移层厚度变化规律， 并在悬浮体流变机理假设
４１ 滑移现象 ． 许多研究者相继通过试验证实大分子溶液、 高固 体浓度以及气固二相流悬浮体在多种几何通道内的流
前提下， 分析了水煤膏流变特性的影响因素［， ０ ［１ １９ ８１
增压流化床燃烧（ 技术）联合循环（Ｆ Ｃ一 Ｃ 一 ＰＢ Ｃ ） 是洁净煤发电技术的重要研究方向之一， 而其中的压 力条件下煤和添加剂（ 脱硫剂） 的加入是Ｐ待解决的关 Ａ 键技术。目 常用的煤和脱硫剂的添加方法有干法 前， 加料和湿法加料。由于煤的湿法加料技术具有煤不需 要干燥， 系统简单清洁， 节省投资和运行费用， 床内燃 烧温度分布均匀， 少量水分添加对系统效率影响不大 等优点， 世纪 ８ 年代后期， ２ ０ ０ 该技术得到了较快的发 展和应用， 并已成功地应用于商业示范电站。我国浙 江大学和东南大学也于 ２ 世纪 ９ 年代开展了此项技 ０ ０ 术的研究［。 ［ 从各国的增压流化床燃烧（Ｆ Ｃ 湿法 １ ］ ＰＢ ） 给料技术研究可知， 水煤膏（ ａｗ ｔ ｐｓ ） ｃ ｌ ａ ｒ ｔ 是由宽 ｏ－ ｅ ａｅ 筛分的煤粉和水分直接混合而成的高浓度悬浮体， 其 水分大都在２％ ５ 左右， 煤的粒度一般为（－６ｍ 最 （ ） ｍ， ３ 大可达 １ ｍ 可通过级配达到一定的稳定性和良好 ２ ｍ， 的输送性能。脱硫剂的加人有干法和直接加人煤水混 合物的湿法两种。为防止水煤膏在喷嘴出口处大量滴 落， 引起床料流化不均， 必须使用雾化喷嘴对人炉的水 煤膏进行雾化分散［。由于水煤膏在组成和工业应用 ２ １ 上的特殊性， 其配制、 输送、 雾化和燃烧等方面与常规 的液体燃料（ 水煤浆等） 油、 有较大不同， 本文在全面综 述国内外增压流化床燃烧湿法加料技术研究现状的基 础上， 指出进一步研究的方向。
４３ 阻力特性 ． 水煤膏管内流动阻力特性的确定对水煤膏管道输 送管线的设计、 输送泵动力的选择等有十分重要的理 论指导意义。尽管许多学者对不同的液固混合物进行 了大量的研究， 但由于高浓度悬浮体具有复杂的非牛 顿流体特性， 因此仍有许多待以解决的问题。
作者简介： 卢平（９８ ）男， １６ 一， 江苏南京人， 博士后， 讲师， 要从事 主 燃烧及污染物控制方面研究。
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流化床燃烧湿法加料技术的研究进行了系统的总结和评述， 了湿法加料技术存在的主要问题， 分析 指出进 一步研究的方向。 〔 关键词〕 洁净煤； 发电技术； 增压流化床； 燃烧； 湿法加料； 水煤膏； 脱硫； 添加剂
［ 中图分类号］ Ｋ ６ Ｔ１
［ 文献标识码〕 Ａ
［ 文章编号〕０２ ３６（ ０） 一 ０４ ０ １０ 一 ３４２ ４１ ００ 一 ５ ０ ０
１ 水煤膏的配制
水煤膏的性质直接影响水煤膏的稳定性、 可泵性、 管内输送特性及其最终在流化床内雾化和燃烧特性。 据以往关于膏（ 体（ 浆） 如水煤浆、 混凝土等） 制备的研 究可知， 浆） 膏（ 体的成膏（ 性能受多种影响因素制 浆） 约， 诸如： 固体物料种类、 固体颗粒的形状与表面物理 化学性质、 颗粒级配、 固相浓度、 悬浮液的性质、 化学添
增瓜沃化岸 小塔 青该汪伶料技 术６评｝ ５ Ｌ ．
卢 平‘ 章名耀“ ，
（． １南京师范大学， 江苏 南京 ２０４ ； １０２ ２ 东南大学， ． 江苏 南京 ２０９） １０６
〔 要 从水 的 制、 定 可 性、 特 阻 特 雾 和 烧 性 摘 〕 煤膏 配 稳 性、 泵 流变 性、 力 性、 化 燃 特 等方面 对国内 增 外 压
３ 水煤膏的可泵性
可泵性是指膏（ 体在泵压下流动能力的一项综 浆） 合性指标， 即在泵送过程中， 不离析、 粘塑性良 摩擦 好、 阻力小、 不堵塞、 能顺利沿管道输送的性能。对混凝土
％ ａ０ ２０ １ １ １ －・０ （ ） ． ｔ Ｉ ４０
万方数据
信息就越小， 也就越适于用非牛顿流体力学的方法去
压力泌水／Ｌ ／ ｍ
图２ 水煤膏可泵性评价
４ 水煤膏的管道输送
高浓度、 粗颗粒浆体的管道输送一直没有得到很 好的 解决。 如何将水煤膏安全、 稳定、 经济地送人增压 流化床内是保证水煤膏稳定、 高效燃烧的前提。水煤 膏管内输送特性的研究主要包括水煤膏的流变特性、 管内流动规律及阻力特性等内容。 从流体力学的角度 分析， 对液固两相流体管内流动规律的研究方法有两 相流理论和牛顿流体理论。 实际上对于液固混合物而 言， 其等效粘度越大， 流动越缓慢， 两相之间的非平衡
关系。
匆／
ｄ＝ ５ ２ ｍｍ ｄ＝ ２ ｍ ３ ｍ ｄ＝ ０ ｍ ４ ｍ
计算曲线
２ ０ ０ ４ ０ ０ ６ ０ ０ ８ ０ ０ ０ ３ ０ ０ ５ ０ ０ ７ ０ ０ ９ ０
剪切应变速率／ ／ ｓ ＇ （ 水分含量２．多； ７６ 粗细颗粒比”６ ， ０ ０ ４）
图３ 水煤奋流变模型曲线
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动过程中 存在滑移现象。 对水煤浆的研究表明［ ， １同 ３ ］
一性质的水煤浆在不同管径的管道内所测得的流变模 型不一致， 这种不一致性正是由于水煤浆在不同管径 的管道 内流动 的滑移 引起 附加流量不 同造成
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侧 易 称
的研究认为， 可泵性的衡量指标是其流动性及抗离析 能力， 流动性低则泵送阻力大， 甚至不能泵送， 而流动
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曾采用实际泵送的方法， 通过可泵率（ 即满负荷时的流 量与最大流量之比） 研究了水煤膏的泵送特性。由于
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该方法实验工作量大， 不适合于常规评价研究， 无法形
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Ｄｎｅ等［认为， 保证储存和运输过程中煤粒长 ｉ ｒ ６ ｇ １ 为了
期悬浮而不沉淀， 避免泵和管道的堵塞， 必须使水煤浆 具有以下 ４ 种稳定性：ｔ ｋｓ Ｓ ｃｅ稳定性、 ｏ 协同稳定性、 静 稳定性和动稳定性。研究者提出了许多水煤浆稳定性 评价方法， 如射线法、 摆式沉淀法、 声波透射法、 棒人
泌水少 ，
粗颗粒百分数／ ％
图１
煤粉颗粒配比与空隙率的关系
Ｚ 水煤膏的稳定性
水煤膏的稳定性一般是指其在储存和运输过程 中， 阻止煤颗粒沉降形成紧密充填结构， 保持其物性均 匀的能力。尽管水煤膏一般采用现场制备， 不需在容 器或管道内贮存很长时间， 对其稳定性的要求相对较 低， 但其稳定性评价仍然是一个 不容忽视 的问题。
成 用的 泵 评价指 文献〔］ 适 可 性 标。 ５分析了 水煤膏的
泵送特性， 提出了通过测量水煤膏压力泌水量和塌落 度来评价水煤膏可泵性的新方法， 结果表明： 可泵性好 的水煤膏其塌落度范围为（－２）ｍ， （ ４ｃ 相对泌水率 ｓ ８ ｉ ｏ 为 ４０， ００泌水总量 Ｖ （０ －１） Ｌ ＝ ＾１０ｍ 。水煤膏可泵性 ７ 评价指标如图 ２ 所示， 其中 Ａ区内水煤膏可泵性最 佳， 其塌落度大于 １ ｃ 泌水量为（０ １） ； ６ ｍ， ７－１０ｍ Ｃ区 Ｌ 内水煤膏一般不适宜泵送； Ｂ区内水煤膏可泵性一般， 其塌落度低时水煤膏的流动性差， 吸人效率低， 泵送压 力高； 泌水过少， 水煤膏稠， 吸入效率低， 不易泵送； 泌 水过多， 易导致水煤膏泵压不稳定， 若停机时间太长可 能发生阻泵。总之， 关于水煤膏可泵性的研究还不多 见， 可泵性的评价指标尚未形成。研究认为， 可泵性的 评价应着重从膏（ 体的流动性和稳定性两方面开 浆） 展， 关键在于选择简单可行的评价方法。
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Ｍａｎｅ ｅ１采用不同流变测量仪器对水泥浆体的 ｎｈｉ ｒ４ ｍ ［ 〕
流变特性进行的试验研究表明， 如不对滑移现象做出 修正将会给流变模型的测量和阻力损失的确定造成极 大的误差。 由于液固两相悬浮液流动的复杂性， 关于滑移现 象产生的机理， 前从理论上尚无统一的定论。吴文 目 渊等［ 研究了颗粒一 １ ５ 〕 流体两相流中颗粒团聚存在的临 界条件， 指出颗粒一 流体两相流中主要存在着流体与颗 粒以及颗粒与颗粒间的相互作用， 当两种力相互平衡 时， 团聚不会存在， 两相流体处于均匀状态， 即颗粒浓 度处处均匀， 不会产生滑移现象。当流体与颗粒的作 用远远超过颗粒与颗粒间的相互作用时， 若颗粒浓度 很小， 颗粒也不能形成聚团； 若颗粒浓度较大， 则可能 在近壁面处出现颗粒浓度很低的薄层（ 称为滑移层） ， 从而导致滑移现象的出现。关于浓悬浮液的研究表 明， 当剪切发生时， 壁面处的剪切速率较大， 导致颗粒 向剪切速率较小的方向迁移， 从而造成近壁处悬浮液 的浓度明显较中心区为低， 形成近壁面处浓度很低的 薄层， 导致表观滑移的产生〔 。因此， １ ６ ］ 滑移是由于近 壁处极薄的滑移层（ 常常只有几个微米） 所致。 ４２ 流变特性 ． 流变模型的确定是研究水煤膏管内其它流动规律 （ 如速度分布、 阻力损失计算等） 的前提。影响水煤膏 流变特性的因素很复杂， 往往同煤的化学性质（ 特别是 灰分和煤化程度）煤粒的分布及形状、 、 煤粒之间的相 互作用和浓度等因素有关， 很难通过理论分析给出其