分级研磨制浆工艺应用于水煤浆气化的工程分析.pdf

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1、第5期(总第162期)煤化工No．5(TotalNo．162)2012年l0月CoalChemicalIndustryOct．2012分级研磨制浆工艺应用于水煤浆气化的工程分析贺鑫平，余涛，周敬林(华陆工程科技有限责任公司，陕西西安710065)摘要对低阶煤制浆和传统制浆工艺进行了技术分析，并介绍了分级研磨制浆工艺。通过建立AspenPlus水煤浆气化模型，考察了神华煤在不同煤浆浓度(质量分数58％～65％)下的气化指标，得出了采用分级研磨制浆工艺，气化的比煤耗可降低2．57％～2．14％，比氧耗可降低5．76％5．05％。结合超细磨机系

2、统的电耗，得出1000m。(CO+H2)可节省能耗553．7MJ～438．2MJ。关键词分级研磨，制浆，AspenPlus，水煤浆气化，能耗文章编号：1005—9598(2012)一05—0019—05中图分类号：TQ546文献标识码：B水煤浆气化技术是一种先进的气流床气化技术，早期主要引进美国的Texaco气化技术(现GEGP)，20世纪90年代国内开始跟进，目前成熟并已商业运转的技术主要有华东理工大学的多喷嘴对置式水煤浆气化技术、西北化工研究院的多元料浆气化技术、清华大学的非熔渣一熔渣气化技术和水冷壁水煤浆气化技术。图1低阶煤制浆工艺

3、流程示意图相对于粉煤气化工艺，水煤浆气化工艺的开工率和满该技术的工艺特点如下：负荷率有很大优势，但对成浆性(煤浆质量分数不低(1)多破少磨——高效破磨机能将粒度≤50mm的于58％)和灰熔融性温度(流动温度刀≤1350℃)要原煤破碎成粒度≤1mm的占80％以上。求较高，同时随着煤浆浓度的降低，气化指标也降低。(2)分级研磨——高效破磨机出口煤粉进人选择据了解，采用国内最常用的神华煤，水煤浆气化工业性粗磨机，将煤的粒度研磨至约75m；选择性粗磨装置的成浆性不高，煤浆质量分数在58％～61％。机出口分出约10％的水煤浆，稀释至质量分数40％～

4、低阶煤制备高浓度水煤浆工艺(以下简称低阶煤50％后送至超细磨机，进一步研磨至15m～3Om，再制浆工艺)是为水煤浆锅炉开发出来的节能制浆工返回至选择性粗磨机人口。艺，相对于常规的燃料水煤浆制浆工艺，电耗可节约(3)优化粒度级配——选择性粗磨机和超细磨机25％以上。分级研磨制浆工艺是在低阶煤制浆工艺的可优化粒度级配，使水煤浆质量分数提高3％～5％，水基础上，结合了传统制浆工艺的特点，开发出来的新煤浆黏度≤1200mPa·S。型气化制浆工艺，相对于传统制浆工艺，水煤浆质量1．2传统气化制浆工艺分数可提高3％。本文对分级研磨制浆工艺应用于水传统

5、气化制浆工艺流程示意图见图2。煤浆气化进行了研究和分析。I原煤I水、分散剂1低阶煤制浆工艺与传统气化制浆工艺的比较破碎磨前棒磨磨煤机气化煤机煤仓机出口槽浆槽1．1低阶煤制浆工艺低阶煤制浆工艺流程示意图[1见图1。图2传统气化制浆工艺流程示意图收稿日期：2012—05—08作者简介：贺鑫平(198O一)，男，山西临汾，工程师，硕士，2001年本科毕业于哈尔滨工业大学，现从事化工工艺及系统设计工作，E-mail：orientcool@126．aom。一20一煤化工2012年第5期筒仓或干煤棚来的原煤由皮带输送至破碎机，破经研磨后进入磨煤机出口

6、槽，再经低压煤浆泵送至气碎至19toni～25呻后送至磨前煤仓。磨前煤仓为破碎化界区大煤浆槽进行存储。好的原煤提供缓冲，缓冲能力为8h～10h。煤仓出口1．3两种制浆工艺的比较原煤经给料机计量后，与水、分散剂一起进入棒磨机，两种工艺的对比见表1。表1低阶煤制浆工艺与传统制浆工艺的对比煤浆类型进煤粒度／唧破碎粒度／mm黏度／mPa·S低阶煤制浆工艺燃料水煤浆50≤1(占80％以上)1000±200(剪切速率lOOs)传统气化制浆工艺气化水煤浆1001925正常：1500，最大：3000(剪切速率15s)煤浆粒度通过率／％低阶煤制浆工艺100

7、(4500)399．2(≤300m)375(≤75m)传统气化制浆工艺100(42400m)398(≤1410)90～95(4420m)25—35(444m)煤浆添加剂制浆质量分数煤浆稳定性吨浆电耗／kWh低阶煤制浆工艺分散剂+稳定剂，成本高高3％～5％30d60d～24传统气化制浆工艺分散齐鬟质素一24h(析水率≤2％)13~15注：电耗基于神华煤，哈氏可磨指数55～65。从表1可以看出，燃料水煤浆的粒度比气化水煤从图3可以看出，分级研磨制浆工艺在传统气化浆的粒度小得多，这是由其用途决定的。燃料水煤浆制浆工艺(棒磨机制浆)的基础上，增加

8、了超细磨机系经水煤浆烧嘴与蒸汽、空气进行雾化，进入水煤浆锅统。从棒磨机出口分出10％的煤浆，稀释成质量分数40％～炉燃烧，由于空气中的含氧量低，燃烧温度(900℃～50％后，进入超细磨机研磨，