水煤浆二三章10

学时：32学分：2主讲人：陶秀祥第二章制浆用煤的选择选择制浆用煤首先应满足用户对煤质的要求。在水煤浆的成本构成中，煤炭的费用所占的比例最高，而且煤炭成浆性的好坏对制浆成本影响也很大。因此在选样制浆用煤时，既要考虑煤炭的质量、价格，也要重视煤炭的成浆性。2．1燃烧用户对煤质的要求1.煤炭产品质量标准1)中国煤炭分类煤炭的分类是指依据煤的自然性质和煤在热加工过程中所表现的特性，将各种性质不同的煤分为若干类别，使同一类煤有相近的特性，不同类煤的性质有明显差异，以便于科学地研究和合理地利用煤炭资源。中国煤炭分类（GB5751－1986）首先根据煤化程度，将所有煤分为无烟煤、烟煤和褐煤3大类，然后再细分为14个小类。特强粘结煤强粘结煤弱粘结煤不粘结煤低挥发分中挥发分中高挥发分中高挥发分第二章制浆用煤的选择2）品种的划分煤炭产品按其用途、加工方法和技术要求划分为五大类和28个品种（GB/T17608－1998）。煤炭产品的类别、品种名称和技术要求应符合下表规定。煤炭的粒度按GB/T189和GB/T10612进行分级。产品类别品种名称技术要求粒度mm发热量(Qnet,ar)MJ/kg灰分(Ad)%最大粒度上限，%1精煤冶炼用炼焦精煤50,100≤12.50不大于5其他用炼焦精煤50,10012.51～16.002粒级煤（16）洗特大块100无烟煤、烟煤：≥14.50褐煤：≥11.00-特大块100洗大块50～100,50大块50～100,50洗中块25～50,20～60中块25～50洗混中块15～50，13～80混中块13～50,13～80洗混块13,25混块13,25洗小块13～20,13～25小块13～25洗混小块6～20混小块6～13洗粒煤6～13粒煤6～133洗选煤（7）洗原煤≤300洗混煤50,80或100混煤0～50洗末煤0～13,0～20,0～25末煤0～13,0～20,0～25洗粉煤0～6粉煤0～64原煤原煤、水采原煤5低质煤原煤-无烟煤、烟煤：14.50褐煤：11.00403)煤泥，水采煤泥0～1.0，0～0.516.50～49第二章制浆用煤的选择3）产品的质量指标的划分1．灰分1）冶炼用炼焦精煤冶炼用炼焦精煤灰分共划分为15个等级，每一等级间的灰分间隔为0.5%，其中1级精煤灰分最低，为5.01%－5.50%，15级精煤灰分最高，为12.01－12.50%。2）其他用炼焦精煤其他用炼焦精煤灰分共分7个等级，每一等级间的灰分间隔也是0.5%，即灰分在12.51－16.00之间的精煤无为“其它用”精煤。第二章制浆用煤的选择等级灰分（Ad），%等级灰分（Ad），%15.01～5.5099.01～9.5025.51～6.00109.51～10.0036.01～6.501110.01～10.5046.51～7.001210.51～11.0057.01～7.501311.01～11.5067.51～8.001411.51～12.0078.01～8.501512.01～12.5088.51～9.00--冶炼用炼焦精煤灰分等级划分第二章制浆用煤的选择等级灰分（Ad），%等级灰分（Ad），%112.51～13.00514.51～15.00213.01～13.50615.01～15.50313.51～14.00715.51～16.00414.01～14.50--其他用炼焦精煤灰分等级划分第二章制浆用煤的选择3）其他煤炭产品（灰分）其他煤炭产品实际包括了动力煤、化工用煤、气化用煤、合成氨用煤和水泥回转窑用煤等品种，它即可为筛选煤的品种，也可以是洗选煤的品种。详细划分划分见表。从表可以看出，其他煤炭产品灰分共划分为36个等级。每一级间隔的灰分为1%。1级灰分最低，Ad≤5%，灰分为5.01－6.00%的为2级，依次类推，36级的其他煤炭产品灰分为39.01－40.00%。对于某些灰分大于40%的炼焦煤煤种，其收到基低位发热量仍可达到14.64MJ/kg-16.73MJ/kg左右，在用户认可的情况下，仍可进入市场。等级灰分（Ad），%等级灰分（Ad），%1≤5.001922.01～23.0025.01～6.002023.01～24.0036.01～6.002124.01～25.0047.01～8.002225.01～26.0058.01～9.002326.01～27.0069.01～10.002427.01～28.00710.01～11.002528.01～29.00811.01～12.002629.01～30.00912.01～13.002730.01～31.001013.01～14.0028031.01～32.001114.01～15.002932.01～33.001215.01～16.003033.01～34.001316.01～17.003134.01～35.001417.01～18.003245.01～36.001518.01～19.003336.01～37.001619.01～20.003437.01～38.001720.01～21.003538.01～39.001821.01～22.003639.01～40.00注：灰分（Ad）40%的低质煤，如需要并能保证环境质量的条件下，可双方协商解决。其他煤炭产品灰分等级划分第二章制浆用煤的选择2．硫分1）精煤煤硫分划分为10个等级，除精煤的1级硫分≤0.3%、2级硫分为0.31%－0.5%以外，从3级到10级硫分之间每级硫分间隔为0.24%，精煤最高硫分不能超过2.5%。等级硫分（St,d），%等级硫分（St,d），%1≤0.3061.26～1.5020.31～0.5071.51～1.7530.51～0.7581.76～2.0040.76～1.0092.01～2.2551.01～1.25102.26～2.50第二章制浆用煤的选择其他产品硫分共划分成13个等级的硫分。其划分原则与精煤硫分的等级划分相同。只是在硫分2.5大于%的其他煤炭产品中的硫分又增加了3个等级，即11级、12级和13级硫分。也就是说，其他煤炭产品中的最高硫分不能超过3%。硫分超过3%的其他煤炭产品也宜采用配煤的方法使外销商品煤的硫分均控制在3%以下，且最好调配在2%以下，以提高在市场上的竞争力。等级硫分（St,d），%等级硫分（St,d），%1≤0.3081.76～2.0020.31～0.5092.01～2.2530.51～0.75102.26～2.5040.76～1.00112.51～2.7551.01～1.25122.76～3.0061.26～1.50133.001)71.51～1.752）其他产品硫分第二章制浆用煤的选择3．发热量（Qnet,ar）煤炭发热量的等级划分采用收到基煤的低位发热量（Qnet,ar），主要用于动力煤及化肥等工业用煤中的商品煤煤，一般不包括煤层发热量的等级划分，也不包括精煤的发热量等级划分。煤炭发热量划分为37个等级，每一等级的发热量间隔差均为0.50MJ/kg，其中编号越大,发热越高，如编号295的Qnet,ar＞29MJ/kg，编号115Qnet,ar仅11.01MJ/kg－11.50MJ/kg。可用配煤的方法来提高低质煤的发热量，以达到市场所要求的发热量指标。第二章制浆用煤的选择编号发热量（Qnet,ar），MJ/kg编号发热量（Qnet,ar），MJ/kg29529.0020019.51～20.0029028.51～29.0019519.01～19.5028528.01～28.5019018.51～19.0028027.51～28.0018518.01～18.5027527.01～27.5018017.51～18.0027026.51～27.0017517.01～17.5026526.01～26.5017016.51～17.0026025.51～26.0016516.01～16.5025525.01～25.5016015.51～16.0025024.51～25.0015515.01～15.5024524.01～24.5015014.51～15.001)24023.51～24.0014514.01～14.502)23523.01～23.5014013.51～14.002)23022.51～23.0013513.01～13.502)22522.01～22.5013012.51～13.002)22021.51～22.0012512.01～12.502)21521.01～21.5012011.51～12.002)21020.51～21.0011511.01～11.502)20520.01～20.50--1）发热量（Qnet,ar）14.5MJ/kg的无烟煤、烟煤，如用户需要在不违反环保法规的情况下，由供需双方协商解决。第二章制浆用煤的选择4．块煤限下率块煤限下率大小直接影响到用户对煤炭的使用效果和经济效益，因而一般要求块煤限下率越低越好。块煤限下率共分10个等级，每一等级的限下率间隔为3%。其中1级限下率为≤3%，到10级限下率就高达27.01%－30.0%。对限下率大于30%的块煤只能按混煤的价格销售。等级块煤限下率，%等级块煤限下率，%1≤3.00615.01～18.0023.01～6.00718.01～21.0036.01～9.00821.01～24.0049.01～12.00924.01～27.00512.01～15.001027.01～30.00第二章制浆用煤的选择煤炭广泛地应用于电力、冶金、化工、城市煤气、铁路、建材等国民经济各部门。不同行业、不同用煤设备对煤炭质量的要求不同。2.1燃烧用户对煤质的要求燃烧用户对煤炭质量的要求主要包括煤炭的灰分、硫分、热值、挥发分及灰熔点等几方面。其中应持别注意的是挥发分与灰熔点。挥发分影响到水煤浆在炉膛中是否能稳定着火燃烧。通常用于锅炉燃烧时要求制浆用煤的挥发含量大于25％，用于炉窑燃烧时则要求大于15％。对灰熔点的要求取决于燃烧炉的排渣方式，固态排渣要求灰熔点中的半球温度T2高于1300℃，液态排渣则要求灰熔点中的半球温度T2低于1200℃。第二章制浆用煤的选择2．1燃烧用户对煤质的要求对煤炭灰分、硫分及热值的要求，则主要由用户来选择。燃用低灰煤浆固然热值高、环境效益好，但也必须考虑价格因素。煤炭灰分每增高1％，可燃质则相应降低1％，热值也大体只降低1％，但是精煤的产率则可能提高3％以上。不管煤炭的灰分高、低，水煤浆燃烧炉除尘、排灰及炉内清灰措施总是必不可少的。因此，只要环境条件许可，适当提高制浆用煤的灰分是合算的。仅从煤的成浆桨性考虑，炼焦用煤是制备水煤浆的最佳原料，但从我国煤炭资源结构看，低阶动力煤资源丰富，其价格大约是中阶煤的一半，特别是我国许多低阶煤(如神木和大同)，不必入洗就是“三低”“两高”(低灰、低硫、低磷、高挥发分、高发热量)的优质动力煤，尽管其成浆性不如炼焦煤种，但也能制备出高浓度浆，并且产品成本低，具有价格优势。第二章制浆用煤的选择2．2煤炭成浆性模型及判别指标一般认为：煤阶越低，内在水分越高，煤中O和C比值越高，亲水官能团越多，孔隙愈发达，可磨性指数HGI值越小，煤中所含可溶性高价金属离子越多，煤的制浆难度越大。为了正确评价煤炭的成浆特性，有人采用多元非线性逐步回归分析方法，对20组中国煤炭八因子成浆性实验数据进行了统计分析。八个因子是干基水分Mad，干基灰分Ad，干燥无灰基挥发分Vdaf，可磨性指数HGI，空气干燥基碳C、氢H、氧O、氮N含量。煤的成浆性一般可以用所制煤浆在常温下，剪切速率为100S-1表观粘度达1000mPa·s时的煤浆浓度来衡量。成浆性好，说明该煤种易制成水煤浆，反之，说明煤种难制成水煤浆。第二章制浆用煤的选择第二章制浆用煤的选择在回归分析中，首先从诸因子中选择与制浆浓度相关最密切的因子纳入回归方程，并对回归方程的显著性进行F检验。然后在剩余的因子中选择次一个与制浆浓度相关最密切的因子纳入回归方程，并对回归方程及已纳入回归方程中的因子的显著性