分級研磨級配制漿技術(shù)在水煤漿生產(chǎn)中的應(yīng)用

水煤漿在工業(yè)中應(yīng)用廣泛，可用于電站鍋爐、工業(yè)鍋爐和工業(yè)窯爐的代油、代煤、代氣燃燒，可作為氣化原料。而粒度級配技術(shù)是影響水煤漿質(zhì)量的重要因素之一，本文就此問題進行詳細分析。

水煤漿中煤的粒度不但要求達到一定的細度，以保證充分的霧化與燃燒，還要求具有良好的粒度分布，使不同大小的固體煤粒能夠互相填充，盡可能地減少空隙，降低含水量，提高煤顆粒的堆積效率和煤漿質(zhì)量分數(shù)。

分形級配制漿理論研究

水煤漿具有復(fù)雜的微觀結(jié)構(gòu)，是一種多級多層次的復(fù)合體系，尤其是煤顆粒的粒度級配具有突出的自相似性，滿足分形理論的應(yīng)用條件。采用分形理論對水煤漿粒度級配問題進行研究，以期得到更為合理的水煤漿的粒度分布，從而制備出高質(zhì)量的水煤漿。

根據(jù)分形級配模型及模擬得出的 級配模型參數(shù)，以優(yōu)化水煤漿粒度級配，提高煤漿堆積效率為主要切入點，提出多磨機組合的級配制漿工藝技術(shù)，通過選擇性粗磨和超細磨的有機組合，大顆粒采取棒磨機粗磨，細顆粒選用超細磨機細磨，充分發(fā)揮2種不同研磨方式及設(shè)備的研磨特點，使細顆粒填充粗顆粒形成空隙，優(yōu)化調(diào)整使水煤漿粒度分布，使其趨近于分形級配模型，從而提高煤漿堆積效率和濃度。分級研磨級配制漿技術(shù)工藝流程如圖2所示。

分級研磨級配制漿技術(shù)的實際應(yīng)用

背景介紹

某公司16 t/a煤制油項目總工藝流程主要包括水煤漿制備、煤氣化及變換、合成氣凈化、費托合成、油品加工5個系統(tǒng)。主要產(chǎn)品為柴油、石腦油及液化氣(LPG)等。其水煤漿制備系統(tǒng)由2條3．4m×5．8m棒磨機生產(chǎn)線組成(無備用)，年用漿量約100 t，采用常規(guī)的單棒磨機制漿工藝(即破碎后的煤、水、添加劑進入棒磨機磨礦，合格的氣化煤漿自流至棒磨機出料槽，然后通過低壓煤漿泵將煤漿輸送至儲漿罐以供氣化爐使用)，煤漿質(zhì)量分數(shù)為59．5%，質(zhì)量分數(shù)偏低，過多的水分進入氣化爐影響水煤漿的氣化效率。

分級研磨級配制漿技術(shù)改造

引進分級研磨級配制漿技術(shù)后，在原有常規(guī)單磨機制漿系統(tǒng)上增加了細漿制備系統(tǒng)，主要包括1臺超細研磨機、6臺輸漿螺桿泵及2臺細漿緩沖罐等設(shè)備。在該系統(tǒng)中，棒磨機出料槽質(zhì)量分數(shù)10%—20%的煤漿經(jīng)過細磨機研磨后返回棒磨機，通過調(diào)整細漿加入比例，優(yōu)化水煤漿粒度級配，提高煤漿堆積效率和質(zhì)量分數(shù)。水煤漿主要指標對比見表3。

應(yīng)用

分級研磨級配制漿技術(shù)的應(yīng)用結(jié)果表明：采用該技術(shù)后煤漿質(zhì)量分數(shù)由59．5%提高至62．3%，提高了2．8百分點，煤漿流變性、穩(wěn)定性和霧化性均得到 。

煤漿質(zhì)量分數(shù)提高后，氣化爐比煤耗由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;有效合成氣比例由79．40%提高至81．4%，提高2百分點。由此可見，該技術(shù)應(yīng)用十分成功。