選煤尾礦制備水煤漿的研究

煤炭燃燒中國科技核心期刊全國中文核心期刊礦業(yè)類(lèi)核心期刊選煤尾礦制備水煤漿的研究瓦赫魯舍娃.瓜.1,穆?tīng)柨艬.:娜B.D.′費佳耶夫B.Ⅵ.1,卡爾別諾夫B.H.1,瑪斯基希艾涅特基諾夫ⅹ.幾.3,巴拉諾娃M∏.4(1.西伯利亞生態(tài)技術(shù)科研生產(chǎn)有限股份公司,新庫茲涅茨克市654006;2.西伯利亞國立工業(yè)大學(xué),新西伯利亞市627056;3.梅日杜列切股份公司,梅日杜列琴斯克市654044;4.西伯利亞聯(lián)邦大學(xué),克拉斯諾耶爾斯克市60041)摘要:介紹了利用選煤尾礦(濾餅)制成具有一定的流變結構特性和熱物理特性的水煤漿燃料的可能性,并研制出復合增塑添加劑成分,可以大大降低選煤尾礦制成的水煤漿的粘度;確定了水煤漿的主要結構-流變性和燃料的熱物理特性,最后進(jìn)行了尾礦制備水煤漿的工業(yè)性試驗,結果表明,該種燃料可用于工業(yè)供熱系統。得出的結果用于實(shí)施建立電能L·2MW的自動(dòng)化動(dòng)力能源綜合體計劃框架的選煤尾礦制水煤漿及其燃燒綜合裝置工藝流程的計算。關(guān)鍵詞:濾餅;水煤漿燃料;制漿工藝中圖分類(lèi)號:TQ536;TD849文獻標識碼:A文章編號:1006-672(2011)06-0047-03通過(guò)對全球能源綜合利用發(fā)展趨勢的預測評可以減輕對環(huán)境的破壞。利用尾礦制備的水煤漿估顯示,在發(fā)電和熱能生產(chǎn)中煤炭消費量將增加。主要存在穩定性差、灰分高、產(chǎn)率低等問(wèn)題。因此,隨著(zhù)世界發(fā)電量的增長(cháng),到2020年,主要依靠低劣有必要對尾礦制備的水煤漿進(jìn)行研究,為正確選擇質(zhì)煤為燃料的熱電站的低劣質(zhì)煤需求量預計要比工藝設備和對制漿設備及燃燒設備的設計計算提2000年增長(cháng)56%。隨著(zhù)煤炭消費量的增加,研究低供參考資料2。劣質(zhì)煤炭的高效利用和環(huán)保安全的工藝技術(shù)并推本文研究的目的是用不同變質(zhì)程度煤的選煤廣應用顯得尤為重要。尾礦(包括濾餅)制備水煤漿,并將制備的水煤漿用煤炭利用中對生態(tài)環(huán)境的最大負面影響是有于中小型鍋爐的燃燒。害氣體、液體的排放,礦渣堆放,飛灰等。熱電能的發(fā)展要求提高低劣質(zhì)固體燃料的利用率因此,必1試驗條件須采用現代化環(huán)保煤炭利用工藝,提高能源安全1.1濾餅特性水平為了確定尾礦制備水煤漿的可能性,對庫茲巴選煤廠(chǎng)會(huì )產(chǎn)生大量的選煤副產(chǎn)品——尾礦。斯煤田(煤的牌號)不同變質(zhì)程度灰分的煤洗選產(chǎn)尾礦的充分利用,不僅可以提高能源利用效率而且生的濾餅進(jìn)行了取樣和分析,濾餅特性見(jiàn)表1收稿日期:2011-08-26任編輯:孫淑君基金項目:俄羅斯私企-國企伙伴合作框架規定的建設高新技術(shù)生產(chǎn)綜合項目(2010-218-02-174)作者簡(jiǎn)介:費佳耶夫BH(1953-),男俄羅斯入,總經(jīng)理,e:007-3843743700, E-mail: sib.eo@kz.煤炭燃燒表1濾餅特性粒度組成/%選煤廠(chǎng)M,/ Ad煤的牌號%%+3.0mr0.355-0.250~0.160-0.071mm(M·kg1)1.0mm0.355mm0.250mm0.i60mm0.071核桃塊煤+主焦煤47.423.63.0l.92.285.8方選煤廠(chǎng)核桃塊煤+主焦煤46.724.03.82.12.383.5核桃塊煤+主焦煤45.018.70.993.7阿巴舍夫斯卡氣肥煤31528.21.51.14.814.5中央選煤廠(chǎng)氣肥煤34.024.61.9227.014.645.0氣煤41.326.20.82.013.283.913.4謝德魯欣斯氣煤37.832.51,124.213.1卡婭選煤廠(chǎng)氣煤39.932.9氣煤42.331.50.62.520.573.5梅日杜列琴斯變煤34.144.63.28.264.6l1.5卡婭選煤廠(chǎng)瓜子塊煤34.952312.06.0庫茲巴斯中央選煤廠(chǎng)焦肥煤+主焦煤42.828.122.623.07.0克拉斯諾戈爾瘦煤2.018.675.0斯卡婭選煤廠(chǎng)36.728.014.7斯普特尼克氣煤32.029.15.6氣煤35.625.61.23.57.5選煤廠(chǎng)24.063.814.337.130.40.85.022.I2.9表1數據表明:濾餅A4變化范圍為18.7%~時(shí)加自來(lái)水。容器中反應物料總質(zhì)量為1kgo52.3%,M范圍為31.5%~47.4%。濾餅粒度組成磨碎(混合)時(shí)間取決于達到250μm篩余物(0復雜。北方選煤廠(chǎng)的煤泥粒度最小,而阿巴舍夫斯5%)的時(shí)間,平均為9~10min。振動(dòng)試驗臺主要作卡婭中央選煤廠(chǎng)煤泥的粒度較大。說(shuō)明濾餅質(zhì)量為混合裝置。破碎后,對水煤漿進(jìn)行了取樣分析,與原煤變質(zhì)程度無(wú)關(guān)。部分樣品靜置后確定其穩定性。Qm是燃料的決定參數,濾餅Q變化范圍對水煤漿樣品的濃度、粒度組成和流變性進(jìn)行為11.5M/kg(梅日杜列琴斯卡婭選煤廠(chǎng)瘦煤濾分析。在105℃脫水烘干測定了水煤漿的濃度(俄餅)-14.7MJ/kg(克拉斯諾戈爾斯卡婭選煤廠(chǎng)濾羅斯國家標準2731491)。根據俄羅斯國家標準餅)。梅日杜列琴斯卡婭選煤廠(chǎng)瓜子塊煤濾餅具有2093-82用濕式篩分法測定了粒度組成。通過(guò)最小的Qm為10.0M/kgProtecT-2型旋轉式粘度計,油缸標準測量系統S1.2試驗設備及方法速0.3-145.8時(shí)對流動(dòng)性進(jìn)行了分析。(1)試驗設備水煤漿制備過(guò)程中使用了復合添加劑,每一種CBy-2型振動(dòng)試驗臺的技術(shù)指標見(jiàn)表2。表2c8y-2型振動(dòng)試驗臺的技術(shù)指標添加劑都由稀釋(分散)成分和穩定成分組成。研究了不同的添加劑成分對比。根據水煤漿固相含電機功率振幅振動(dòng)頻率作機構事體量最高時(shí)粘度最小來(lái)確定最佳添加劑方案。添加Hz的數量劑的加入量根據其種類(lèi)變化范圍為干煤質(zhì)量的1.50~52條0.1%-1.0%。西伯利亞生態(tài)技術(shù)科研生產(chǎn)股份有(2)試驗方法限公司研制出添加劑組成為高分子化合物、堿性試將原濾餅、復合添加劑裝入研磨容器中,必要劑等復合材料。潔凈煤技術(shù)》2011年第17卷第6期煤炭燃燒中國科技核心期刊全國中文核心期刊礦業(yè)類(lèi)核心期刊2試驗結果與討論表3數據表明,因為必須添加添加劑溶液,導致水煤漿的水分比原濾餅的水分提高了2%~3%。濾餅制備的水煤漿試樣特性見(jiàn)表3。得到的水煤漿的表觀(guān)粘度低于必要值,可能由表3用庫茲巴斯選煤廠(chǎng)濾餅制備的水煤漿特性干基濃度粒度組成/%表觀(guān)粘度Ad/選煤廠(chǎng)添加劑添加0r0.355-0.250~0.160~+0.355mm-0.071mm(MJ·kg2)量/%%0.250mm0.160mm0.17lmm(Pa·s)23.6種類(lèi)C0.150.14.22.711.7北方選煤廠(chǎng)24.6種類(lèi)C0.452.94.02.58.382.81218.7種類(lèi)C0.352813.40.11阿巴舍夫斯卡4方案B1.068.41.514.262.80.31婭中央選煤廠(chǎng)謝德魯欣斯26.2方案B1.051.70.32.0l2.983.8l1.532.9方案B1.059.31.75.465.90.11卡婭選煤廠(chǎng)31.5種類(lèi)R1.055.10.5梅日杜列琴斯445方案Ml0.3160.10.61.719.675.0.29卡婭選煤廠(chǎng)3.3方案M10.316229.19.20.11庫茲巴斯27.1方案B1.056.5l.5ll.984.213.00.26中央選煤廠(chǎng)克拉斯諾戈爾277方案B1.055.20.8斯卡婭選煤廠(chǎng)斯普特尼克297方案B1.06350421.071.10.486.022.068.513.60.39選煤廠(chǎng)24.0方案yKp1.060.71.030.0方案B21,058.50.61.64.221.072.6于補加了不同變質(zhì)程度煤導致水煤漿中的煤含量(2)確定了制備的水煤漿的主要結構-流變性增加。確定了用選煤微細尾礦和濾餅制取水煤漿和燃料的熱物理特性;燃料的可能性,其特性如下:(3)對煤泥制水煤漿工藝及其燃燒工藝進(jìn)行了煤粉濃度從53.0%~63.0%;灰分從18.0%~工業(yè)性試驗,證明可將其用于工業(yè)供熱系統;試驗0.0%;表觀(guān)粘度從0.3-0.5Pa·s;水煤漿低位發(fā)結果為進(jìn)行電能1.2MW自動(dòng)化動(dòng)力能源綜合體計熱量從1.0-15.0MJ/kg;靜態(tài)穩定性從10~30d。劃框架的選煤尾礦制水煤漿及其燃燒綜合裝置工試驗結果為制造示范性的工業(yè)綜合裝置提供了藝流程的計算提供了依據。依據。濾餅制水煤漿的制漿設備生產(chǎn)能力為4th水煤漿的接收、保存和運至燃燒部分,對瓜KBP10-13參考文獻型鍋爐改造為燃水煤漿裝置尾煤制備水煤漿的工業(yè)性綜合裝置在工業(yè)性穆?tīng)柨艬H,伊烏什金AA,韋格納Kr.等燃選試驗中完成了選煤廠(chǎng)生產(chǎn)廠(chǎng)房的供熱。煤尾礦的小型熱電站的研究[J].煤,2010(12):67-68.[2]費加耶夫B.H.穆?tīng)柨艬H.,斯塔里科夫A.n水3結論煤漿的制備及其燃燒工藝綜合裝置的工業(yè)性試運轉(1)研制出復合增塑添加劑成分,大大降低選結果[J].西伯利亞煤,2008(1):32-34煤尾礦制備的水煤漿的表觀(guān)粘度;(下轉第85頁(yè))煤質(zhì)技術(shù)中國科技核心期刊全國中文核心期刊礦業(yè)類(lèi)核心期刊[5]張運東趙東星國際煤制合成天然氣技術(shù)的專(zhuān)利格參考文獻局[J].石油科技論壇,2009(4):59-621]熊志建鄧蜀平,蔣云峰煤制天然氣產(chǎn)業(yè)風(fēng)險評估及[6]汪家銘煤制天然氣發(fā)展概況與市場(chǎng)前景[J.瀘天化對策研究[J]河南化工,2010(4):21.科技,2009(4):335-341.2]馮亮杰,尹曉暉,鄭明峰,等煤制天然氣項目的技術(shù)[]趙剛煒肖云漢,王鈺煤制天然氣工藝技術(shù)和催化劑經(jīng)濟分析[化學(xué)丁程2010,38(10):153-157影響因素的分析探討[刀]陶瓷,2009(11):21[3]李大尚煤制合成天然氣競爭力分析[J]煤化工,[8]劉志光龔華俊余黎明我國煤制天然氣發(fā)展的探討2007,133(6):1-4[J」.煤化工,2009,141(2):1-5[4]汪家銘蔡潔煤制天然氣技術(shù)發(fā)展概況與市場(chǎng)前景9]錢(qián)衛黃于益張慶偉,等煤制天然氣(SNG)技術(shù)現[J.天然氣化工,2010,35(1):64-70狀[J].潔凈煤技術(shù),2011,17(1):27-32Research on technology of synthetic natural gas from coalZHU Rui-chun, GONG Wei-heng, FAN Shao-fengYili Xintian Coal Chemical Co., Ld., Yining 835000, China)Abstract: Give an overview of synthetic natural gas from coal development, meanwhile emphasize the necessity ofdeveloping this industry in China. Introduce one-step method and two-step method technical process for preparationof natural gas from coal. Emphasize CRG, TREMP, Lurgi methanation technology Provide some suggestions for thedevelopment of synthetic natural gas from coalKey words: coal; synthetic natural gas; methanation technology; catalystrrrrrrYYYryyrrrrrrrrrrr+H++÷+÷+￥(上接第49頁(yè))Study on preparation of coal water mixture from rejectsFedyaef V.I., Carpenok V.I., Mastikhina V P.,Vakhrusheva G. D 1, Murko v.I. 2. Inetdinof H L 3,Baranova M.P. 4(1. CC"Sibecotehnica",Novokuznetsk city2. PC"Mezdurechie", Mezdurechensk city 627056, Russia3. Siberian Polytechnical University, Krasnoyarsk city 654044, Russia:4.Siberian Federal University, Krasnoyarsk city 660041, Russia)Abstract: Discuss the possibility of utilizing the rejects- fine tailings( filter cakes )from coal preparation plants forthe preparation of coal water slurry (CWS ), which has certain rheological and thermophysical property. Thecommercial test results of coal water slurry production from coal slime are represented. The compound plasticizationadditives are developed, which can greatly reduce the viscosity of coal water slurry prepared from coal slime.Thevalues of main structural-flow characteristics and thermophysical property of the CWS are determined. Thecommercial tests of CWS preparation from coal slime and its combustion process show that this kind of fuel can beused in the industrial heating system. The test results can be used to set up combined heat and power cogenerationunits whose power is 1. 2 MW, and the calculation of CWS combustionKey words: filter cake; coal water fuel; CWS preparation technology