水煤浆技术
分级研磨低阶煤高浓度水煤浆制备技术分析
分级研磨低阶煤高浓度水煤浆制备技术分析随着我国经济的快速发展，对能源的需求也在不断增加。
煤炭作为我国的主要能源资源之一，在能源结构中发挥着非常重要的作用。
目前我国煤炭资源中以低阶煤为主，其高灰、高硫、低热值等特点限制了其在发电、冶金、化工等行业的利用。
而高浓度水煤浆技术的出现为低阶煤的利用提供了新的途径。
本文将对分级研磨低阶煤高浓度水煤浆制备技术进行深入分析。
一、低阶煤高浓度水煤浆制备技术概述低阶煤高浓度水煤浆制备技术是指将低阶煤经过研磨分级后，与水混合制成高浓度水煤浆的一种技术。
其主要工艺流程包括煤样破碎、煤样研磨、煤样分级、水煤浆制备、水煤浆输送等环节。
在这一技术中，煤炭破碎和研磨工艺是制备高浓度水煤浆的关键环节，它直接影响到水煤浆的品质和稳定性。
二、低阶煤破碎技术低阶煤在研磨前首先需要进行破碎，通常采用的是锤式破碎机和颚式破碎机。
这两种破碎机各有优缺点，选择哪一种应根据实际工况条件进行综合考虑。
锤式破碎机破碎效率高，但碎煤粒中包含大量细粉；颚式破碎机破碎后的煤粒细粉较少，但能耗较高。
因此在实际生产中，通常采用锤式破碎机和颚式破碎机相结合的方式进行破碎。
为了减少煤粉的产生，还可以采用预筛分的方法，选出一部分粒度较大的煤进行研磨，以提高研磨效率。
低阶煤研磨是将煤炭颗粒粉碎成所需的尺寸，使其能够与水充分混合，并形成均匀的高浓度水煤浆。
煤炭的研磨通常采用球磨机或煤粉磨。
球磨机具有研磨效率高、能耗低、适应性强等优点，是目前较为常用的低阶煤研磨设备。
在球磨机中加入适量的研磨剂，能够有效提高研磨效率，减少能耗。
煤粉磨通常用于对煤炭进行细磨，适用于一些特殊场合的低阶煤研磨工艺。
低阶煤研磨后需要进行分级，以便控制煤粉的粒度和分布，同时把粉尘、杂质从进料中分离出来。
低阶煤分级技术通常使用分级筛和旋流器等设备。
煤粉在通过筛分设备后，可以得到两个尺寸不同的煤粉，分别用于高浓度水煤浆和低浓度水煤浆的制备。
在进行煤粉分级时，需要考虑设备结构、筛孔大小、筛分效率等因素，以得到理想的煤粉产品。
水煤浆提浓技术的应用及对气化炉运行效率的影响
水煤浆提浓技术的应用及对气化炉运行效率的影响一、引言水煤浆提浓技术是一种提高水煤浆浓度、降低水煤浆中的水分的方法，广泛应用于气化炉的运行过程中。
本文将介绍水煤浆提浓技术的应用及对气化炉运行效率的影响。
二、提高煤浆浓度水煤浆提浓技术通过去除水煤浆中的水分，提高其浓度。
这样，相同的体积或重量下，可以携带更多的煤炭，提高气化炉的燃烧效率。
同时，高浓度的水煤浆在气化炉中燃烧时，可以减少氮氧化物的排放，提高气化炉的运行效率。
三、降低水煤浆中的水分水煤浆中的水分过多会导致气化炉运行效率下降，同时还会增加氮氧化物的排放。
通过水煤浆提浓技术，可以降低水煤浆中的水分含量，从而改善气化炉的运行效率，降低氮氧化物的排放。
四、改善气化炉运行效率水煤浆提浓技术的应用可以改善气化炉的运行效率。
高浓度的水煤浆在气化炉中燃烧时，可以提供更多的热量，使气化炉的运行更加稳定、高效。
同时，低水分的水煤浆可以减少氮氧化物的排放，提高气化炉的环保性能。
五、降低气化炉的氮氧化物排放水煤浆提浓技术的应用可以降低气化炉的氮氧化物排放。
低水分的水煤浆在燃烧过程中可以减少氮氧化物的生成，从而降低气化炉的氮氧化物排放。
这对于环保要求较高的地区和企业来说具有重要意义。
六、降低气化炉的能耗水煤浆提浓技术的应用可以降低气化炉的能耗。
高浓度的水煤浆在燃烧过程中可以提供更多的热量，从而减少燃料的消耗。
这对于企业来说可以降低生产成本，提高经济效益。
七、结论水煤浆提浓技术的应用对于提高气化炉的运行效率、降低氮氧化物排放和能耗具有重要意义。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的水煤浆提浓技术，以达到最佳的运行效果。
水煤浆技术背景及应用介绍
水煤浆技术背景及应用介绍1.水煤浆概述水煤浆(CWM-Coal Water Mixture)代油燃烧技术,是20世纪70年代石油危机期间由煤炭洗选加工、管道输送普通浓度水煤浆和油煤浆加工技术的基础上发展起来的一项煤炭加工新技术。
水煤浆是由62-70%的煤粉、30-38%的水和少量添加剂混合的非均相液固悬浮液体，属于典型的非牛顿流体。
它是一种液态燃料，进入炉膛的燃烧方式和燃料油相似，即通过喷嘴将其雾化成液滴，液滴在高温烟气中蒸发水分，然后像煤粉燃烧那样，析出挥发分、燃烧和燃烬。
当用水煤浆作为燃料时，具有许多的优点，例如它具有很好的流动性、低污染、可以提高煤炭利用率等。
2.水煤浆的性质水煤浆和一般的煤泥水不同，它是一种燃料，必须具备下述性质：（1）为利于燃烧，水煤浆的含煤浓度要高，通常煤的质量分数为62-70%，水份为30-38%，体积质量为1.18-1.24 g/ml；（2）为便于泵送和雾化，粘度要低，通常要求在100s-1剪切率及常温下，表观粘度不高于1000-1200mPa.s，流速在40-80m/s；（3）为防止在贮运过程中产生沉淀，应有良好的稳定性，一般要求能静置存放30d不产生不可恢复的硬沉淀；（4）为提高煤炭的燃烧效率，其中煤粒应达到一定的韧度，一般要求粒度上限为300μm，其中小于μm（200网目）的质量不少于75%。
使水煤浆能满足其中单项性能并不难，但要同时满足各项要求有许多困难，因为有些性能间是相互制约的，例如，要使水煤浆中含煤浓度高，就不能多用水；水少了，又会引起粘度高，流动性差；要流动性好，粘度就应低，但粘度低又会使稳定性变差。
所以它的制备技术难度大，涉及煤化学、颗粒学、胶体学、有机化学及流变学等学科技术。
3.水煤浆制备及技术难点制浆方法有干法和湿法两种，目前主要用湿法。
湿法制浆工艺从原料上分为末精煤和浮选精煤制浆工艺两种；从制浆浓度上为高浓度湿法制浆、中浓度湿法制浆以及高中浓度两磨机级配制浆。
水煤浆气化技术的后起之秀
水煤浆气化技术的后起之秀水煤浆气化技术的后起之秀——晋华炉，目前已成为世界上最先进的煤气化技术之一。
预计在“十三五”期间，为满足新装置建设和老装置改造的需要，为适应不同原料煤制成的水煤浆，各种类型的晋华炉均会有一个良好的发展空间，其应用推广前景值得期待。
标签：水煤浆气化技术;后起之秀;晋华炉1 水煤浆气化技术的优势水煤浆气化是一种简单、成熟、经济、环保的煤气化技术，在煤化工行业得到广泛应用。
其优势主要表现在如下方面。
1.1技术成熟：采用激冷流程的水煤浆气化工艺已经有50多年的历史，原料可以采用重油、渣油、水煤浆和多元料浆等，技术简单而成熟。
1.2设备简单：气化炉结构相对简单，其后续流程中的几台关键设备的结构也较简单。
1.3投资低：相对于粉煤气化，水煤浆气化装置投资低，对设备材质的要求不高，设备制造相对容易。
1.4原料易得：水煤浆是由煤、水和煤浆添加剂按一定配比磨制而成的混合物，原料易得，煤浆流动性和稳定性较高，易于储存。
1.5操作安全：水煤浆属于非易燃流体，相对于油、气、煤粉等易燃、易爆介质来说，其安全性很高。
1.6产品成本低：产品水煤气[粗合成气，以有效气（CO+H2）计]的生产成本较低。
1.7污水处理容易：水煤浆气化产生的外排灰水较容易处理。
2 晋华炉的发展历程和特点2.1Ⅰ型晋华炉Ⅰ型晋华炉属耐火砖气化炉，原称为“非熔渣-熔渣分级气化技术”，其主要特点是采用分级给氧与向下喷射的喷嘴。
由于氧气采用分级水平供给，气化炉主喷嘴供氧量与反应需氧化学当量脱离约束，减轻了主喷嘴的氧气负荷，改善了主喷嘴的工作环境，延长了其运行周期。
在此过程中，高温区自喷嘴端部下移，喷嘴处于相对低的温度区域，并提高了出渣口区域的温度，同时提高了气化室内平均温度，使气化效率得到提高，还增加了氧煤的混合，延长了物料平均停留时间，提高了有效气成分，降低了渣中的含碳量。
由于氧气分级供给，比不分级气化炉轴向温度更均衡，其高径比可加大，突破了国内外关于水煤浆气化室截面出力的限制。
水煤浆燃烧技术简介
水煤浆燃烧技术一、水煤浆概述水煤浆是一种煤基的液体燃料，一般是指由60－70%的煤粉、40－30%的水和少量的化学添加剂组成的混合物。
它是20世纪70年代世界范围内出现石油危机的时候，人们在寻找以煤代油的过程中发展起来的石油替代技术。
水煤浆既保持了煤炭原有的物理化学特性，又具有和石油类似的流动性和稳定性，而且工艺过程简单，投资少，燃烧产物污染较小，具有很强的实用性和商业推广价值。
水煤浆的用途十分广泛，它可以像油一样的管运、储存、泵送、雾化和稳定着火燃烧，其热值相当于燃料油的一半，因而可直接替代燃煤、燃油最为工业锅炉或电站的直接燃料；水煤浆还是理想的气化原料，产生的煤气化可以用于煤化工或用于联合循环发电；对于特制的精细水煤浆，还可以作为燃气轮机的燃料使用；可见，水煤浆技术是洁净煤技术的一个重要组成部分，发展水煤浆技术具有十分重要的意义。
（1）替代石油，合理利用我国能源资源由于水煤浆具有同石油一样的流动和雾化特性，因此，以水煤浆替代石油可以利用原有设备，改动工作量很小，投资小。
（2）解决煤炭运输问题我国煤炭资源丰富，但地区分布极不平均，北煤南运和西煤东运的局面将长期存在。
靠铁路运输既增加了铁路的负担，又对沿途环境造成了污染。
发展水煤浆进行管道运输将在很大程度上缓解能源运输的压力和污染问题。
（3）降低煤利用过程中的污染制备水煤浆的原料煤是经过洗选的，含灰量和含硫量都大为降低，燃烧后产生的飞灰和SO2都比一般的燃煤锅炉低。
同时由于水煤浆中的水分在燃烧时具有还原作用，理论燃烧温度也比相同煤质的煤粉燃烧低200℃左右，因此可以在一定程度上降低NOX的排放量。
二、水煤浆的特性水煤浆作为一种替代燃料，除了具有原有煤的特性，如发热量、灰熔性、各组分含量外，还具有一些特殊的性质要求。
（1）水煤浆的浓度水煤浆的浓度是指固体煤的质量浓度，它直接影响到水煤浆的着火性能和热值。
浓度越大，含水量越少，就越容易点燃且发热量高。
水煤浆气化技术简介
水煤浆气化技术简介
水煤浆气化技术是现代煤化学工程的一种新型气化技术，其主要
特点是使用水煤浆作为原料，经过高温高压条件下的分解与转化，可
获得高品质的合成气、液体燃料和化学品。
通过水煤浆气化技术，可以将低品位煤资源转化为高附加值产品，提高煤的利用率和资源利用效益，同时减少二氧化碳等有害气体排放，具有较好的环境效益。
目前水煤浆气化技术已经在国内外得到广泛应用，广泛用于燃气
轮机、燃气锅炉、化学品合成等领域。
在未来，水煤浆气化技术将会
成为我国能源结构转型升级的重要方式之一，具有广阔的应用前景。
水煤浆制备技术
• 选煤 (脱灰、脱硫) • 破碎与磨矿（可用干法，亦可用湿法。） • 捏混与搅拌（捏混只是在干磨与中浓度湿磨工
艺中才采用） • 滤浆 （筛网）
工艺 • 干法制浆工艺 • 干、湿法联合制浆工艺 • 高浓度磨矿制浆工艺 • 中浓度磨矿制浆工艺 • 高、中浓度磨矿级配制浆工艺 • 浮选精煤或煤泥制浆 • 浮选精煤、水洗精煤联合制浆 • 超净煤精细高热值水煤浆 • 褐煤水煤浆
2、影响水煤浆稳定性的因素 • 煤质 • 浓度 • 流变特性和温度(流变参数：表观黏度、屈服
应力、触变性)
四、制浆用煤的选择
• 炼焦煤 • 低阶动力煤（三低、两高）
五、难制浆煤种成浆性的提高途径
1、配煤制浆 • 低阶动力煤成浆性差，水分高，发热量低，但
挥发分高，易点火燃烧，高阶动力煤则相反。 为获得浓度高、黏度低、稳定性好和易点火燃 烧的优质煤浆，将两种煤按一定比例混合起来
2、表面改性
• 加入一种提高煤表面疏水性的处理剂，同时还 起着封孔作用，降低低阶煤的比表面积。
3、添加剂的复配
• 添加剂的选择是水煤浆技术的关键。将几种添 加剂按一定比例配合，可提高水煤浆的性态均 匀，大大改善水煤浆的流动性和稳定性。
4、热处理
• 包括用过热水、热烟道气和直接烘烤等 方法对煤进行预处理。 通过热力作用使 煤的结构、组成和表面性质都发生有利 的变化
二、水煤浆的燃烧性
1、煤质对水煤浆燃烧性的影响
• 水煤浆作为代油燃料，首先要具有高的热值， 容易点火，便于排渣，污染小。
• 水煤浆的热值与煤阶、灰分、浓度有关。煤阶 越高，灰分越低，热值就越大。对于指定的煤 种， 水煤浆浓度是影响热值的主要因素 。
• 灰成分也是燃烧中一个主要问题，它直接关系 到灰熔点的高低，决定燃烧后灰渣排放 方式的 选择。炉渣的排放有固态排渣和液态排渣两种。
水煤浆工艺技术要求
水煤浆工艺技术要求水煤浆是一种将煤进行细碎、干燥、磨制和水分散后所得到的高浓度悬浮体，广泛应用于燃烧、发电、炼铁、化工等领域。
水煤浆工艺技术是指将煤炭加工成水煤浆所需要的各种工艺流程和技术要求。
水煤浆工艺技术的要求主要包括以下几个方面：1. 煤炭处理要求：煤炭需进行细碎、干燥和磨制处理，确保煤炭颗粒尺寸适中，水分含量适当，煤炭粉末细度满足要求。
煤炭的品质也需要符合相关标准。
2. 水煤浆配制要求：水煤浆的配制需要根据实际需要调整煤浆的含固率、细度和黏度等参数。
一般来说，水煤浆的含固率可控制在40%~70%之间，细度要求在20μm以下，黏度需要在1000~3000cp之间。
3. 水煤浆搅拌要求：搅拌是制备水煤浆的关键步骤，搅拌过程需要充分混合，确保煤粉和水分均匀分散，并且控制搅拌的时间和速度，避免煤浆产生泡沫和结块。
4. 水煤浆稳定要求：稳定性是水煤浆的重要指标，稳定的水煤浆可以长久保存和输送。
稳定性要求水煤浆具有较好的抗沉降、抗离析和抗絮凝性能。
5. 水煤浆输送要求：水煤浆需要通过管路输送到相应的使用地点，输送过程中要求煤浆保持稳定，防止沉降、离析和泄漏等现象发生。
输送管道的材质和布置也需要符合要求。
6. 水煤浆燃烧要求：水煤浆作为一种燃料，在燃烧过程中需要满足一定的燃烧性能指标，如燃烧稳定性、燃烧效率和环境排放等。
燃烧设备的选择和调整也需要根据水煤浆的特性进行相应的优化。
7. 煤炭质量控制要求：水煤浆生产过程中需要对原料煤炭进行质量控制，确保水煤浆的质量稳定可靠。
质量控制包括煤炭的选择、质检、配煤等环节。
8. 安全和环保要求：水煤浆工艺技术要求必须符合相关的安全和环保标准，避免对人员和环境造成潜在的危害。
总之，水煤浆工艺技术要求涉及煤炭处理、水煤浆配制、搅拌、稳定性、输送、燃烧、质量控制、安全和环保等方面。
这些要求旨在确保水煤浆的性能稳定可靠，达到预期的燃烧效果，并保证生产和使用过程中的安全和环保要求。
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80
消费构成 （%）
70 60 50
节能消费方案
正常消费方案
40 30
（据国家计委能源所，1999）
1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 2060
• 煤炭在我国一次能源结构中居主导地位的格局，
在本世纪前期不会发生根本性改变
• 能源分布/经济分布重心不相匹配
• 能源资源总量：一次能源丰富，煤炭是最主要能源资源， 是执行“立足国内，走向世界”能源可持续发展战略的 重要物质基础保证。 • 能源资源总量分布：北多南少，西富东贫。
68.22 14.91 4.10 9.24 3.31 0.17
54.05 13.77 6.10 9.87 13.46 2.75
48.6 5.0 5.0 19.4 16.0 6.0
国家可持续发展的能源战略预期目标：2020年一次能源需求 小于 25 亿吨标准煤，节能 8 亿吨标准煤，煤炭消费比例控制在 60%左右，可再生能源利用5.25亿吨标准煤，石油进口依存度 控制在60%左右，主要污染物削减率45-60%。
煤 石 天 核 水 风 太 海 地 生 炭 油 然 能 能 能 阳 洋 热 物 气 能 能 能 能
不可再生能源 可再生能源
还能维持多久？
如何去开发？
2005年世界各种能源在总能耗中的比重
能源种类 石油 煤炭 天然气 核能 其它 占总能耗比重 36% 28% 24% 6% 6%
注：世界能源消耗总量—153亿吨标准煤
267 212
200
85
100
0
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ª « » ¶ Æ ß Ê ¡ 2.49%
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¶ È « ý Ê ¡ 0.58%
东部7%，西部93%
½ É ú Â Ã É Ð Â 77.00%
• 我国能源储量
• 我国能源探明剩余可采储量1392亿吨标准煤， 58.8%煤炭、3.4%石油、1.3%天然气、36.5%水能 • 石油的储采比 <15 (世界平均为40)，2007年进口 约2亿吨（占50%），石油的缺口很大。未来20年 石油需求有2/3要靠进口。 • 天然气虽有好的前景，但资源量有限。
●水煤浆的粒度分布 ●水煤浆的流变特性 ●磨矿工艺与设备 ●水煤浆制浆工艺 ●水煤浆添加剂 ●水煤浆搅拌混合与剪切 ●水煤浆的燃烧与气 ●水煤浆质量检测方
引 论
一、中国能源状况
能源是人类社会发展的重要基础资源，是现代文 明的动力，从整个人类文明发展历史长河来看，文明 积累和提升，人类社会可持续发展，无不以能源利用 为基础。
主要参考书
1、张荣曾著，《水煤浆制浆技术》，科学出版社，1996年10月 2、郝临山等. 《水煤浆制备与应用技术》，煤炭工业出版社，2003. 3、任瑞晨 徐志强等，《煤炭资源综合开发利用》，中国矿业大学出版 社，2008.6 4、郝临山等，《洁净煤技术》，化工出版社，2010
主要内容
●绪论 ●制浆用煤的选择
• 能源品种分布：北煤，南水，西油气。 • 能源流向：西向东，北向南。 • 能源品种及人均资源：能
世界前7位国家煤炭储采比的比较
400
364 286 249 224 227
源资源贫国，煤炭人均资 源量只有世界人均的58%， 储采比（ 85 ）只有世界人 均的38%。
300
© ê £ ¨Ä È £ É ± ¢ ² ´
课程内容简介
一、课程的性质、目的及任务 《水煤浆制备技术》是一门专业选修课。主要研究水煤浆制备过程 的基本原理和方法及实施此过程的工艺流程。目的是培养学生运 用基本的理论知识来理解和掌握水煤浆制备方法、设备的选择、 操作控制及工程实践能力，拓宽学生在煤炭深度加工和洁净煤技 术领域的专业知识面。
二、课程的基本要求 通过本课程的学习，应该达到下列要求：了解水煤浆的发展历史、 基本特性质及其对煤质的要求，掌握水煤浆制浆工艺、水煤浆添 加剂、磨矿工艺与设备，学会水煤浆质量检测方法。 三、学时及学分 32学时 2学分
中国预测煤炭资源总量区域分布
• 我国的能源利用率低
我国的单位产值能耗是世界水平的2.3倍。
在 1980 年我国万元 GDP 能耗 7.98 吨标准煤，到 1990 年
下降到2.68吨标准煤，下降了2/3；2007年下降到1.06 吨标准煤，又下降60%多。 能源系统的总效率更低。仅为10%，不到发达国家的 一半。
煤炭开采效率约32%，中间环节效率为70%，终端利用
效率为41%。
过去 20 年（ 1980—2000 ）中，中国实现了 GDP 翻两番 而能源消耗仅翻一番，具体地说，GDP年均增长9.7%，
而能源消耗年均仅增长4.6%。
2003年，我国经济快速发展，GDP比2002年增长9.1％， 而能源消耗增长11.0%（原煤产量和发电量同比分别增 长 15 ％和 15.52 ％，钢材产量增长 25.28 ％） , 高能耗 行业无序发展。 2006中国消耗了世界上 40%左右的煤炭、 50%左右的 水泥、 60%左右的钢铁和 70%左右的油气，却只创造 了占世界 5% 左右的 GDP ，单位 GDP 能耗在世界平均
• 我国一次能源消费构成（2006）
ÔÔÔ ì 3.07% ÔÔ 20.95% ÔÔ 7.06%
ÔÔ 0.52%
ÔÔ 68.40%
中国能源消费成构的预测 （%）
能源名称 2000年 2010年 2030年 2050年
煤 石油 天然气 水能 核能 新能源
73.67 15.73 2.68 7.36 0.46 0.10
中国2008年全年进口原油1.88亿吨，价值1293亿美 元 ，进口成品油3885万吨，价值300亿美元。石油进 口量已经达到2.27亿吨。
中国2008年原油产量仅增长了2.2%，达到1.9亿吨。
一项关于中国未来能源供需的报告曾预测：到2020年，中 国石油供需缺口将达2.5亿吨，石油消费量将达4.5亿-6.1亿吨。 但是，国内可以供应的量却只有1.8亿-2亿吨，缺口达2.5亿4.3亿吨。 目前，中国已成为世界第二大能源消费国，能源消费的增 长势头还将继续。国际能源机构(IEA)预测，随着越来越多中 国消费者购买汽车，到2030年，中国石油消耗量的80%需要 依靠进口。