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分级研磨级配制浆技术在水煤浆生产中的应用

水煤浆在工业中应用广泛,可用于电站锅炉、工业锅炉和工业窑炉的代油、代煤、代气燃烧,可作为气化原料。而粒度级配技术是影响水煤浆质量的重要因素之一,本文就此问题进行详细分析。

棒磨机

水煤浆中煤的粒度不但要求达到一定的细度,以保证充分的雾化与燃烧,还要求具有良好的粒度分布,使不同大小的固体煤粒能够互相填充,尽可能地减少空隙,降低含水量,提高煤颗粒的堆积效率和煤浆质量分数。

分形级配制浆理论研究

水煤浆具有复杂的微观结构,是一种多级多层次的复合体系,尤其是煤颗粒的粒度级配具有突出的自相似性,满足分形理论的应用条件。采用分形理论对水煤浆粒度级配问题进行研究,以期得到更为合理的水煤浆的粒度分布,从而制备出高质量的水煤浆。

根据分形级配模型及模拟得出的 级配模型参数,以优化水煤浆粒度级配,提高煤浆堆积效率为主要切入点,提出多磨机组合的级配制浆工艺技术,通过选择性粗磨和超细磨的有机组合,大颗粒采取棒磨机粗磨,细颗粒选用超细磨机细磨,充分发挥2种不同研磨方式及设备的研磨特点,使细颗粒填充粗颗粒形成空隙,优化调整使水煤浆粒度分布,使其趋近于分形级配模型,从而提高煤浆堆积效率和浓度。分级研磨级配制浆技术工艺流程如图2所示。

分级研磨级配制浆技术工艺流程

分级研磨级配制浆技术的实际应用

背景先容

某澳门十大正规网站网址16 t/a煤制油项目总工艺流程主要包括水煤浆制备、煤气化及变换、合成气净化、费托合成、油品加工5个系统。主要产品为柴油、石脑油及液化气(LPG)等。其水煤浆制备系统由2条3.4m×5.8m棒磨机生产线组成(无备用),年用浆量约100 t,采用常规的单棒磨机制浆工艺(即破碎后的煤、水、添加剂进入棒磨机磨矿,合格的气化煤浆自流至棒磨机出料槽,然后通过低压煤浆泵将煤浆输送至储浆罐以供气化炉使用),煤浆质量分数为59.5%,质量分数偏低,过多的水分进入气化炉影响水煤浆的气化效率。

分级研磨级配制浆技术改造

引进分级研磨级配制浆技术后,在原有常规单磨机制浆系统上增加了细浆制备系统,主要包括1台超细研磨机、6台输浆螺杆泵及2台细浆缓冲罐等设备。在该系统中,棒磨机出料槽质量分数10%—20%的煤浆经过细磨机研磨后返回棒磨机,通过调整细浆加入比例,优化水煤浆粒度级配,提高煤浆堆积效率和质量分数。水煤浆主要指标对比见表3。

水煤浆主要指标对比

应用

分级研磨级配制浆技术的应用结果表明:采用该技术后煤浆质量分数由59.5%提高至62.3%,提高了2.8百分点,煤浆流变性、稳定性和雾化性均得到 。

煤浆质量分数提高后,气化炉比煤耗由624.8kg/km3降至594.9kg/km3,降低29.9kg/km3;比氧耗由432.0m3/km3降至406.6m3/km3,降低25.4m3/km3;有效合成气比例由79.40%提高至81.4%,提高2百分点。由此可见,该技术应用十分成功。

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