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1、安徽理工大学毕业论文 配煤对淮南煤成浆性能的影响 摘要 淮南煤煤质优良 可以制出浓度 70 左右的水煤浆 但淮南煤灰熔融温度过高 不适合淮化集团近年引入的德士古水煤浆气化炉的液态排渣工艺温度要求 针对水煤 浆加压气化过程中的高灰熔融温度煤种 进行了配煤实验研究 结果表明 通过配煤 可有效降低煤样灰熔融温度 同时其成浆性能得到改善 对实现水煤浆加压气化原料 多样化及煤炭资源的合理利用具有重要的现实意义 不同变质程度的煤混配 可相应改善煤种的成浆性能 提高制浆浓度 而煤样的 反应活性并不会受大的影响 利用淮南煤与蒙煤和华亭煤配煤制浆可以有效提高蒙煤 和华亭煤的制浆浓度 一般在同等粘度下可以提高 3
2、 8 但不同煤种配煤制浆结 果有一定的差异 关键词 德士古关键词 德士古 配煤 配煤 灰熔融温度 灰熔融温度 水煤浆 成浆性 水煤浆 成浆性 安徽理工大学毕业论文 I EFFECT OF COAL BLENDING ON THE SLURRING PROPERTIES OF HUAINAN COALS ABSTRACT Huainan coal fine can be produced about 70 of the concentration of coal water slurry but the Huainan coal ash fusion temperature is too hig
3、h not suitable for Huaihua Group introduced in recent years Texaco Gasifier Slag tap coal water slurry process temperature requirements For the process of coal water slurry pressurized gasification melting temperature of the high ash coal a coal blending experimental research results show that coal
4、can reduce the melting temperature of coal as that the same time its performance has improved slurry ability for achieving water coal slurry pressurized gasification raw material diversity and the rational utilization of coal resources has important practical significance Different mixtures of coal
5、rank corresponding to the coal slurry to improve performance increase the pulp concentration and reactivity of coal and will not be affected by alargeimpact on the use of Huainan coal and coal Mongolian coal and coal pulp Huatingcan effectively improve the Mongolian Huating coal and coal pulp concen
6、tration generally in the same viscosity can be increased by 3 to 8 but the results of pulp blending different coals have some differences KEYWORDS Texaco gasification coal blending ash melting point coal water slurry 安徽理工大学毕业论文 目录 摘要 I ABSTRACT II 绪论 1 1 文献综述 2 1 1 我国的能源概况 2 1 2TEXACO水煤浆气化工艺 2 1 2 1
7、 水煤浆气化技术 2 1 2 2Texaco 气化工艺简介 2 1 2 3Texaco 水煤浆气化的技术特点 4 1 2 4Texaco 水煤浆气化技术的应用 5 1 2 5Texaco 气化对煤质的要求 5 1 2 6Texaco 对水煤浆性能的基本要求 5 1 3 影响水煤浆流变特性的因素 6 1 4 配煤对煤的灰熔融性和成浆性能的影响 8 1 5 水煤浆的应用及研究现状 9 1 5 1 水煤浆的应用概述 9 1 5 2 水煤浆添加剂的研究现状 9 1 6 研究内容 10 2 实验部分 11 2 1 实验原料 11 2 2 实验方法 12 2 2 1 灰熔融温度测定 12 2 2 2 水煤
8、浆成浆性能的测定 12 3 实验结果与讨论 15 3 1 淮南煤配蒙煤对煤灰熔融温度的影响 15 3 2 单煤水煤浆性能的测定 18 3 3 淮南煤配蒙煤水煤浆性能的测定 20 3 4 淮南煤配华亭煤对煤灰熔融温度的影响 26 3 5 淮南煤配华亭煤水煤浆性能的测定 27 3 6 配煤效果比较 32 3 6 1 配煤对灰熔融温度的影响 32 3 6 2 配煤对成浆性能的影响 33 安徽理工大学毕业论文 i 4 结论 38 参考文献 39 致谢 41 安徽理工大学毕业论文 0 绪论 德士古煤气化工艺 装置采用湿法进料系统 煤与水研磨成浆后用泵送入气化炉 作为第二代煤气化技术的水煤浆加压气化技术
9、具有气化炉结构简单 能耗低 水煤 浆进料易控安全 单炉生产能力大 环境友好 有效气 CO H2 含量高 煤的适应性 宽 原料利用率高和原料输送方便等特点 对于国内正在运行的水煤浆加压气化装置 基本上都存在变换原料煤的问题 也 都不同程度地暴露出了由于煤源的变化或煤质的波动而带来的操作问题 1 2 由于煤质 不稳定 成浆性能变化较大 严重影响系统的正常运行和生产负荷的提高 液态排渣 操作的水煤浆加压气化炉 对原料煤种灰熔融温度一般要求 FT1500 不能单独用于液态排渣的水煤浆加压气化炉 淮南煤以气煤和 1 3 焦煤为主 煤质属中等挥发分 特低硫 特低磷 高热值 粘 结性好 可磨性好 碳含量高
10、是一种优质的动力煤和化工原料煤 由于煤的灰熔融 温度高 1500 以上 灰分高 在煤化工的应用上受到限制 如何降低淮南煤的灰熔融温度 使其达到水煤浆加压气化对灰熔融温度的要求 一般的技术途径为添加助熔剂或配煤 而配煤制浆可视为现实 经济的可行措施 尤 其是如何利用当地煤源与其他煤种配合 为工业生产装置提供质量稳定 成浆性能良 好 符合制浆要求的原料 对于拓宽水煤浆加压气化煤种 降低原料价格 提高制浆 浓度和气化效率方面既有理论意义又有实际意义 本文选取几种高灰熔融温度淮南煤 为研究对象 考察配煤对其灰熔融温度及成浆性能的影响 安徽理工大学毕业论文 1 1 文献综述 1 1 我国的能源概况 我国
11、是一个煤炭消费大国 煤炭在我国可燃矿物资源中占 96 2008 年我国煤炭 产量达到 27 16 亿吨 专家预测 2010 年我国煤炭产量将突破 30 亿吨 在可预见的未来 以煤炭作为我国的第一能源的地位是不会改变的 然而煤炭利用技术普遍落后 因此 提高煤炭利用效率对于提高我国经济效益 节约能源 保护环境和促进社会协调发展 都具有十分重要的意义 3 提高煤炭利用效率最直接也是最重要的就是煤炭的清洁燃烧 其中 煤的气化是煤炭洁净转化的基础和关键技术 也是洁净煤技术领域的主要研究 方向之一 4 在全球经济迅速发展的今天 石油供需矛盾日益突出 我国石油进口依存度越来 越高 已严重威胁到我国能源安全和
12、经济建设 寻求新的替代能源势在必行 目前只 有通过煤炭液化 合成燃料甲醇 二甲醚的途径才可能得到解决 这些技术的核心都 必须首先解决煤的气化问题 尤其要解决高灰熔融温度煤的气化问题 1 2Texaco 水煤浆气化工艺 1 2 1 水煤浆气化技术 煤的气化是用气化剂与煤中的可燃物反应 其中主要是炭在高温下起反应生成可 燃气体的过程 气化剂通常是空气 氧气作为放热反应的成份 水蒸汽 二氧化碳作 为吸热反应的成份 5 9 水煤浆气化是以水煤浆为原料 与工艺 O2在气化炉内进行部分氧化反应 气化压 力为 2 6Mpa 8 53Mpa 温度 1400 最终获得合成气 CO H2 该工艺碳转化率达 95
13、96 有效气成份 CO H2 高达 80 左右 甲烷含量低 不产生焦油 萘 酚等 污染物 Texaco 气化是一种水煤浆进料的加压气流床气化法 由美国 Texaco 开发公司研究 开发成功的 它是第二代气化方法中 开发最快 最有发展前途的气化方法 已经实 现了大规模工业应用 1 2 2Texaco 气化工艺简介 安徽理工大学毕业论文 2 图图 1 1Texaco 气化炉示意图气化炉示意图 图图 1 2Texaco 工艺流程图工艺流程图 Texaco 气化炉是一个装有耐火衬里的并能承受高温高压的容器 以水煤浆为原料 采用 95 的 O2为气化剂 工作压力很高 属于增压喷流床气化 Texaco 气
14、化炉由喷嘴 气化室 激冷室 或废热锅炉 组成 其中喷嘴为三通道 工艺氧走一 三通道 水 煤浆走二通道 介于两股氧射流之间 Texaco 气化炉上部为气化区 有耐火衬里 下 部为煤气冷却区 水煤浆通过顶部喷嘴在高速氧气流作用下破碎 雾化喷入气化炉 雾化水煤浆和氧气在炉内受到耐火衬里的高温辐射作用 迅速经历预热 水分蒸发 煤的干馏 挥发物的裂解燃烧以及炭的气化等一系列复杂的物理 化学过程 最后生 成合成气 其成份主要是氢气 一氧化碳 水蒸汽 二氧化碳及少量的硫化氢 氮气 等 热的合成气和熔渣从气化炉向下流入进入煤气冷却区 合成气经冷却后 煤气和 安徽理工大学毕业论文 3 所含饱和蒸汽进入煤气冷却和
15、净化装置 1 2 3Texaco 水煤浆气化的技术特点 德士古煤气化技术作为具有代表性的第二代煤气化技术 优点有 1 煤种适应性广 德士古气化工艺可以利用次烟煤 烟煤 石油焦 煤加氢液化 残渣等 2 连续生产性强 气化炉的原料煤浆 氧气的生产是连续的 因此也就能够连续 不断地进入气化炉 排渣经排渣系统固定程序控制 不需停车 气化开停少 系统操 作稳定 3 气化压力高 气化炉内的高压 首先是相同质量的产品气大幅度减小了比容积 提高了单炉产量 其次产品气具有的高压节省了煤气压缩所需要的能耗和费用 4 合成气质量好 国内外已有的德士古水煤浆气化工艺产品煤气中有效成份 CO H2 一般都在80 以上
16、5 气化温度高 高温产生的热能回收后生产蒸汽 能满足其它工序的生产需要 6 安全性能好 由于德士古工艺采用湿法磨煤 避免了干磨法中煤粉这一易燃易 爆物质给工业生产带来的巨大安全隐患 7 有利于环保 如淮化公司使用焦化含酚废水16t h 用于配制水煤浆 从而大幅 度降低了因满足环保要求而支出的废水处理费用 德士古气化工艺虽然与传统的煤气化工艺比较有诸多优势但它并非完美无缺 不 足之处有 1 制浆噪音大 煤在磨制成煤浆的过程中 由于磨料的相互碰撞 不可避免地产 生噪音污染 给现场操作人员的身体健康带来极为不利的影响 2 煤浆泵备件消耗高 3 水煤浆气化氧耗高 德士古气化炉氧耗一般都在 400Nm3 1000Nm3 CO H2 以上 为了降低氧耗 需选择灰份低 灰熔融温度低的煤 且煤的成浆性要好 以便制得高 浓度的煤浆 减少气化炉内气化水而耗氧 当煤的灰份 灰熔融温度上升 成浆性能 降低时 氧耗将大幅度提高 同时助熔剂 煤浆添加剂 炉砖的消耗也迅速上升 降 低了系统的经济效益 4 需备用热源 德士古气化炉投料时 其炉内温度必须在 1000 以上方可 这就 要求本系统外有备用热源设备 5 气化
