水煤浆处理技术

　　1．1水煤浆制备的关键技术

　　水煤浆制各的关键技术包括煤炭的选择及其成浆性、颗粒级配技术、添加剂技术、磨矿技术和质量控制与检测技术。

　　1．1．1煤炭的选择及其成浆性

　　成浆前必须根据需要选择煤种，如其灰分、硫分、热值、挥发分及灰熔点等，这对水煤浆能否稳定燃烧、燃烧效率及污染排放都有很大的影响。如挥发分影响到水煤浆　　在炉膛中能否稳定着火燃烧。一般用于锅炉燃烧时要求制浆用煤的挥发分大于25％，用于炉窑燃烧时要求制浆用煤的挥发分大于15％。在煤种选取过程中，成浆性是用来表征其制浆难易程度的参数，一般不同煤种的成浆性有着很大的差异。有的煤炭在常规条件下很容易制成高浓度的水煤浆，而有的则要求较为复杂的制浆工艺和较高的成本。对于煤的成浆性，其影响因素很多，

　　但一般认为：煤阶越高，内在水分越少，煤种中氧和碳的比值越小，亲水官能团越少，孔隙越不发达，可磨指数越高，煤中所含可溶性高价金属离子越少，制浆越容易。

　　1．1．2颗粒级配技术

　　水煤浆中的煤炭不仅有粒度大小的限制，还要求有良好的粒度分布，即希望使不同粒径的煤粒能够相互填充，减少煤粒之间的空隙，达到较好的堆积效果。堆积效果越高，由于空隙少就可以减少水的消耗量，容易配制高浓度的水煤浆。在制备过程中，这项技术又称为颗粒级配技术。

　　1．1．3添加剂技术

　　通常情况下，要使水煤浆能够达到高浓度高稳定性燃烧以及良好的流变特性，必须添加一些化学药剂。一般可以分为分散剂和稳定剂两类。分散剂是用来促进煤粒在水中均匀分散的化学药剂，通常当煤粉与水混合，煤颗粒之间存在着一种很强的引力，使得煤颗粒成团、凝结、黏度增高，流动性变差。分散剂是一种表面活性机剂，可以显著地降低溶液的表面张力，提高煤粒表面的润湿性。而水煤浆稳定剂则是用来改善水煤浆稳定性，以使其在存储和输送期间保持特性均匀的状态。能起到稳定作用的稳定剂有无机盐、高分子有机化合物。目前国内外研制及筛选出的水煤浆添加剂主要分为以下几种类型：阴离子型的水煤浆分散剂和非离子型的水煤浆分散剂。

　　1．1．4磨矿技术

　　磨矿技术是指通过磨机使其产品能达到一定的细度，又具有较高的堆积效率的一项技术。目前通过研究磨介运动规律、磨介对不同粒级煤的破碎作用，磨矿过程中粒度减少过程的链锁变化规律，提出了磨介运动的散体理论、有用功耗分层计算法、配球理论及磨矿矩阵模型。

　　1．1．5质量控制与检测技术

　　水煤浆的质量指标包含浓度、密度、粒度分布、热值、稳定性(黏度)等。这些指标影响水煤浆在使用、存储和运输过程中的特性，在路线检测这些指标(或部分)是水煤浆制备的关键技术之一。

　　1．2水煤浆的制备工艺

　　目前，国内的水煤浆制备工艺包含“磨机高浓度制浆工艺”、“震动磨煤泥高浓度制浆工艺”、“震动磨细粒煤高浓度制浆工艺”、“中、高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。它既改善了精煤的水分，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应。

　　水煤浆燃烧过程一般先通过雾化器将水煤浆雾化成细小的浆滴，一个浆滴通常包括若干细小的煤粉颗粒，进入炉膛之后，浆滴受热蒸发，将煤粉颗粒暴露在炉膛内，然后发生与煤粉炉内煤粒类似的燃烧过程，直至燃尽。对比煤粉炉内煤粒的燃烧，水煤浆燃烧主要有

如下特点。

　　(1)由于水煤浆中含有30％"-一40％的水分，水煤浆着火前需要多余的热量蒸发水分，同时因为水煤浆雾炬的入口速度相当高，一般为200"300m／s，是普通煤粉炉一次风的近10倍，所以尽管水分蒸发很快，但仍存在0．5～l m的脱火距离，这也是水煤浆燃烧组织的关键。

　　(2)虽然水分蒸发会浪费部分热量(3％一4％)，但从其后挥发分析出燃烧及焦炭燃烧来看，水煤浆的燃烧特性要优于煤粉燃烧。这是因为水分蒸发时，煤粒之间发生结团形成了多孔性结构，其比表面和微孔容积都要比煤粉颗粒大，从而有利于挥发分的析出，提高焦炭燃烧的速度。

　　(3)水煤浆的燃烧火焰稳定，但火焰温度低。水煤浆的雾化燃烧可以使其流动组织更加稳定，而能达到良好的稳定着火与燃烧。同时由于水分的存在，使得其火焰温度平均比煤粉火焰温度低100,-一200℃。