水煤浆添加剂开发专项方案.docx

水煤浆添加剂开发方案水煤浆水煤浆（CWScoalwaterslurry）是20世纪80年代初开发一个煤基流体燃料，特点是污染低、效率高、流动性强，像油一样易于装卸储存及直接雾化燃烧。它由质量分数为70％干煤、29％水和1％化学添加剂组成，这种产品能够替换油、气等燃料，直接用于锅炉和工业窑炉，相关资料显示，2吨水煤浆可替换1吨燃料油。中国现在制备水煤浆按制备水煤浆原料性质约分为6种，如表1，水煤浆关键技术指标以下：浓度，65%~70%；粘度，1000±200cP；煤炭最大颗粒粒径小于0.3mm，平均粒度，38～45μm；硫分<0.5%；灰分<9.0%;挥发分，28.02%～34.53%；发烧量,18.84～19.26MJ/kg；稳定性，静止存放三个月不发生硬沉淀。表1水煤浆品质特征品种选择原料煤水煤浆特征用途精煤水煤浆洗精煤灰分：＜10%浓度：＞65%粘度：1000cp稳定性：＞3个月发烧量：18.8~20.9MJ/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：＜300cp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一般原煤灰分：＜25%浓度：58%～65%，稳定性：1～2天，粘度：1000cp，流动性很好，粒度＜200目占60%左右作德士古炉气化造气用原料环境保护型水煤浆制浆过程中加入脱硫剂浓度：＞65%，粘度：1000cp±200cp可提升脱硫率10%～20%加入碱性有机废液浓度：50%～55%，粘度：＜1200cp，稳定性：30天适合高硫煤地域锅炉燃用，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相对于油品优势水煤浆作为一个代油燃料能够替换重油和原油用于锅炉和多种窑炉燃烧。其关键优点在于：(1)燃烧效果好。水煤浆粘度低于重油，易于调整，最低负荷可调至40%。替换重油在锅炉中燃烧，燃烧效率达96%~99%，锅炉效率在90%左右，达成燃油等同水平，燃烧调整方便，运行稳定可靠。(2)环境保护效果显著。因为水煤浆燃烧温度在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能够加入脱硫剂，达成脱硫效果，脱硫率可达40%。环境粉尘和噪音低。排渣活性好，燃烧后灰渣能够综合利用，作为水泥掺合料，没有二次污染。(3)工艺上含有很多优越性。在制浆过程中应用湿式球磨机，磨浆温度低(50~60℃)，安全；精煤水煤浆含灰分低，锅炉受热面磨损低于燃煤，维修费用低；不需炉前备煤系统和备煤场，排灰灰场占地仅为燃煤1/4。(4)改烧水煤浆投资低于改烧粉煤。水煤浆代油可充足利用原有设备，生产步骤简化，投资省。和改烧粉煤相比，改烧水煤浆费用仅为改烧粉煤1/3~1/2，改造时间仅为改烧粉煤1/3，燃油锅炉改烧水煤浆经济效益显著。水煤浆特点水煤浆制浆方法有湿法、干法和干湿混合等方法。干法有快速简单，适合在试验室少许制浆时采取。但大规模应用时能耗大且轻易产生不安全原因。现在工业应用基础采取湿法制浆法。湿法制浆有高浓度磨矿和中浓度磨矿法，中浓度磨矿法产品要经过过滤脱水、混合调浆。这种方法技术复杂，占地大，但有利于难成浆性煤制得高浓度水煤浆。相对于通常燃料，水煤浆有着一下特点：(1)为利于燃烧，水煤浆含煤浓度要高，通常煤质量分数为62％～70％。(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。(3)为预防在贮运过程中产生沉淀，应有良好稳定性。通常要求能静置存放30d不产生不可恢复硬沉淀。(4)为提升煤炭燃烧效率，其中煤粒应达成一定细度。通常要求粒度上限为300μm，国家工业标准煤粉粒度分布大于200目（小于74μm）质量不少于75%，平均粒径小于50μm。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很多困难，因为有些性能是相互制约。比如，要使水煤浆中含煤浓度高，就不能多用水,水少了，又会引发粘度高，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。所以它制备技术难度大，包含煤化学、颗粒学、胶体学、有机化学及流变学等学科技术。水煤浆制备条件受原料煤性质影响较大，不一样地域煤源成煤年代和地质条件不一样，煤变质程度(碳氧质量比)、煤表面孔径特征、灰分含量等相差较大，成浆性能各不相同。煤粉表面疏水性很强，加之比表面积大，很轻易自发聚结成团。所以在制浆过程中须加入添加剂，经过改善煤粉表面亲水性能、增强煤粒间静电斥力、加大煤粉之