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分級研磨氣化煤漿提濃技術(shù)的實踐應用

文檔作者：火雙紅，張壺，肖建華，張富國，喬帥文檔來源：河南心連心化肥有限公司四分公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年08月28日
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第5期 煤質(zhì)技術(shù) 2015年9月
分級研磨氣化煤漿提濃技術(shù)的實踐應用
火雙紅，張 壺，肖建華，張富國，喬 帥
(河南心連心化肥有限公司四分公司， 河南新鄉(xiāng)453000)
摘 要：簡單介紹了分級研磨氣化煤漿提濃技術(shù)，結(jié)合新增設備、設備布置探討了水煤漿提濃技術(shù)
在項目中的實踐應用，并從水煤漿指標及主要氣化指標等對煤漿提濃技術(shù)進行現(xiàn)場考核及效益分
析。分析結(jié)果表明：采用分級研磨氣化水煤漿提濃技術(shù)后，神華煤的煤漿濃度可由59．59 提高至
62．82 ，即與常規(guī)單磨機制漿技術(shù)相比，煤漿濃度可提高3．23 ，煤漿流變性、穩(wěn)定性和霧化性
能均有明顯的改善；煤漿濃度提高后， 氣化爐比煤耗可降低14．5 kg／kNm。，比氧耗降低16．1
Nm。／kNm。，有效合成氣比例提高2．59 ，有效氣產(chǎn)量增加5 914 Nm。／h，尿素增產(chǎn)可達4．18萬
t／a。
關(guān)鍵詞：水煤漿；分級研磨；煤漿提濃技術(shù)；煤氣化；氣化效率
中圖分類號：TQ534 文獻標識碼：B 文章編號：1007—7677(2015)05—0055—04
Industry application of gasification coal water m ixture concentrage
technology by grade grinding
HU0 Shuang—hong，ZHANG Yao，XIAo Jian—hua，ZHANG Fu—guo，QIAO Shuai
(Fourth Branch of Henan Xin Lian Xin Fertilizer Corporation Ltd．，Xinxiang 453000，China)
Abstract：This paper briefly introduced the technology of grade grinding gasification coal water mixture concentrage，combining
with the additional equipment and equipment deployment，the practical application in project of coal water mixture concentrage
technology was discussed，the spot check and profit analysis of coal water mixture concentrage technology were done from aspects
such as coal water mixture indicators and main gasification indicators． Analysis results showed that by using the gasification coal
water mixture concentrage by grinding stage technology．the concentration of Shenhua coal could be increased from 59． 59 to
62．82 ．Compared with single mill pulping technology，3． 23％ of coal slurry concentration could be increased，rheology，
stability and atomization performance could all be significantly improved；after the increase of concentration of coal water mixture，
gasification furnace coal consumption could be redu'ced by 1 4．5 ke／kNm。．oxygen consumption could be reduced by 1 6．1 Nm。／
kNm。。effective synthesis gas proportion could be increased by 2． 59 ，the effective gas yield could be increased by 5914 Nm。／
h，firea production could be improved to 41． 8 thousand t／a．
Key words：CWM ；grade grinding；coal water mixture concentrage technology；coal gasification；gasification efficiency
0 前 言
河南心連心化肥有限公司是國家大型化肥生產(chǎn)
基地，該公司四分公司(以下簡稱四分公司)對原
料結(jié)構(gòu)進行調(diào)整，即其項目研究采用水煤漿氣化技
術(shù)，年用漿量達100萬t／a。制漿系統(tǒng)采用煤科院
國家水煤漿工程技術(shù)研究中心(以下簡稱水煤漿中
心)研發(fā)的分級研磨氣化水煤漿提濃技術(shù)及裝備，
由3條 3．8 x 5．8 1TI棒磨機(2開1備)和3臺
CYM5000L型的超細研磨機組成。采用分級研磨
提濃技術(shù)進行氣化煤漿提濃，旨在降低水煤漿氣化
所需的比煤耗和比氧耗，提高氣化爐的有效氣成分
和產(chǎn)量及降低生產(chǎn)成本。目前，煤漿提濃項目已成
功通過四分公司的現(xiàn)場考核驗收，采用提濃技術(shù)后
其平均煤漿濃度可由59．59 9／6提高至62．82 ，最
高煤漿濃度可達63．96％ ，現(xiàn)簡述如下。
1 分級研磨氣化煤漿提濃技術(shù)簡介
分級研磨氣化水煤漿提濃技術(shù)是水煤漿中心針
對低階煤內(nèi)水高、O／C比大、制漿濃度低等顯著
特點而研發(fā)的新一代水煤漿制備技術(shù)，該技術(shù)將
“選擇性粗磨” 和“超細研磨” 進行有機組合，合
理優(yōu)化水煤漿粒度級配，實現(xiàn)水煤漿中煤顆粒的高
效堆積[1]，與常規(guī)單磨機制漿工藝相比，煤漿濃度
可提高3個百分點以上。目前，該技術(shù)已經(jīng)成功應
用于兗礦魯化、伊泰煤制油、新奧新能等13家煤
化工企業(yè)，在建及投產(chǎn)總規(guī)模達2 400余萬 a[2]。
表1為分級研磨氣化水煤漿提濃技術(shù)的推廣應用情
況表； 圖1為分級研磨級配制漿技術(shù)工藝流
程圖。
55
第5期 煤質(zhì)技術(shù) 2015年9月
圖1 分級研磨級配制漿技術(shù)工藝流程圖
2 項目實施的主要內(nèi)容
2．1 新增設備
分級研磨氣化水煤漿提濃技術(shù)與常規(guī)單磨機制
漿技術(shù)相比，增加了細漿制備單元 ]，主要包括配
漿泵、粗漿罐、進漿泵、細磨機、細漿罐、細漿泵
和儀表閥門等配套設備。四分公司制漿系統(tǒng)采用分
級研磨提濃技術(shù)，與常規(guī)技術(shù)相比主要增加的設備
詳見表2。
2．2 設備布置
CYM 一5000C3超細研磨機為大型立式磨機，
底部進料、頂部出料，占地面積相對較小，四分公
56
表2 分級研磨技術(shù)主要增加設備表
司根據(jù)分級研磨提濃技術(shù)的工藝流程，將超細煤漿
制備單元整體合理地布置在磨煤廠房內(nèi)部，粗細漿
第5期 煤質(zhì)技術(shù) 2015年9月
罐、螺桿泵布置在0．0平面，三臺超細研磨機安裝
在兩臺棒磨機之間，充分利用磨煤廠房的高度和航
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車的起吊優(yōu)勢，設備檢修簡單方便。主要設備布置
如圖2所示。
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圖2 分級研磨提濃技術(shù)主要設備布置圖
3 煤漿提濃技術(shù)現(xiàn)場考核驗收及效益分析
3．1 原料煤的煤質(zhì)分析數(shù)據(jù)
四分公司以神華配煤(張家峁和哈拉溝等)為
制漿原料，煤樣采集點為入棒磨機前皮帶秤，其煤
質(zhì)分析數(shù)據(jù)詳見表3。
3．2 水煤漿主要指標對比
水煤漿主要指標對比詳見表4。
表3 原料煤的煤質(zhì)分析數(shù)據(jù)
四分公司煤漿制備系統(tǒng)采用分級研磨氣化水煤
漿提濃技術(shù)，超細研磨制備出的超細煤漿平均粒徑
為10 m～20 m，按一定的比例加入棒磨機的入
表4 水煤漿主要指標對比表
口和出口端，可充分填充棒磨機出料煤漿的顆?？?
隙，粒度分析數(shù)據(jù)結(jié)果表明：0．045 mm以下的顆
粒含量由31．21 提高至35．58 ，細顆粒含量增
加4．37 ，提高了細顆粒的填充效率；0．35 mm
～ 1 mm 的顆粒含量由10．14 提高至18．77 ，
0．075 mm～0．35 mm 的顆粒含量由50．52 降至
38．30 ，中粒徑顆粒含量顯著降低，煤漿的粒度
級配得到優(yōu)化，煤漿堆積效率有明顯提高 ]，因此
在保證添加劑比例和煤漿粘度基本不變的情況下，
使煤漿濃度由59．59 提高至62．82 ，煤漿流變
性、穩(wěn)定性和霧化性能均得到明顯改善。由于受現(xiàn)
場棒磨機鋼棒配比及填裝量無法調(diào)整的限制，棒磨
機出料煤漿的粒度分布無法有效控制，若通過優(yōu)化
調(diào)整鋼棒配比和填裝量，可進一步提高煤顆粒的填
充效率及拓寬水煤漿粒度分布，使其成更為明顯的
雙峰級配，煤漿濃度尚有較大的提升空間。
3．3 主要氣化指標對比
煤漿濃度的提高，使得煤漿帶入氣化爐中的水
分減少。減少的該部分水若進入氣化爐，須由液相
(溫度約40℃ ～60℃)被加熱成1 300℃ ～1 400
℃的高溫蒸氣。此過程所需要的熱量來自部分煤和
有效氣的完全燃燒反應，需消耗一定量的煤、氧氣
和有效氣體(CO+H。)。提高進入氣化爐的水煤
漿濃度后，可有效減少進入氣化爐內(nèi)的水分，提高
氣化爐的能量利用效率。煤漿提濃前后主要氣化指
標見表5。
57
第5期 煤質(zhì)技術(shù) 2015年9月
4 結(jié) 論
分級研磨氣化水煤漿提濃技術(shù)在四分公司的應
用結(jié)果表明：采用分級研磨氣化水煤漿提濃技術(shù)
后，神華煤的煤漿濃度可由59．59 提高至
62．82 9／6，煤漿流變性、穩(wěn)定性和霧化性能均有明
顯的改善。煤漿濃度提高后，氣化爐比煤耗可降低
14．5 kg／kNm。，比氧耗降低16．1 NmVkNm。；有
效合成氣比例由81．04％ 提高至83．63％ ，提高
2．59個百分點；有效氣產(chǎn)量由176 722 Nm。／h提
高至182 636 Nm。／h，增加5 914 Nma／h，尿素增
產(chǎn)可達4．18萬 a，經(jīng)濟效益十分顯著。
參考文獻：
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E2]
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何國鋒，詹 隆，王燕芳． 水煤漿技術(shù)發(fā)展與應用
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劉尚利， 孫海勇， 段清兵， 等． 分級研磨級配制漿
技術(shù)的研究及應用[J]．化學工程，2015，43(1)：
61—64．
作者簡介：火雙紅(1987一)，女，河南新鄉(xiāng)人，助理工程師
目前在河南心連心化肥有限公司從事安全生產(chǎn)管理工作。
(收稿日期：2015—09—18)
(上接第52頁)
能，另一方面通過鑒定可發(fā)現(xiàn)采樣裝置具體的問題
所在，可幫助使用者有針對性地進行設備改進或性
能完善。
(4)可最大程度地減少對電廠安全生產(chǎn)的影響。
新的試驗方法不受所需單一煤種的限制，而原偏倚
試驗對單一煤種的要求限制了試驗的順利進行，如
前所述，電廠入爐煤一般為混煤，而新試驗方法的
分步試驗不需要單一煤種，制樣系統(tǒng)的參比樣為計
算而得，不需要電廠為了配合試驗而供應單一煤種
的煤炭。試驗過程幾乎不影響電廠的既定生產(chǎn)安排，
人員的安全、設備的安全也有了根本的保障。
新的試驗方法可更好地復原采樣機的實際運行
工況，試驗的結(jié)果也可以真實地反映采樣裝置在實
際工況下的綜合性能，即該試驗結(jié)果可客觀公正地
反映設備的實際情況。新偏倚試驗方法與現(xiàn)有試驗
方法的比較詳見表1。
4 結(jié) 語
以上介紹的偏倚試驗方法創(chuàng)造性地提出了分步
試驗的新途徑，希望可以此更好地規(guī)范偏倚試驗過
程，為客觀、公正地評價機械采樣裝置偏倚性能提
出了新思路和方法，也希望業(yè)內(nèi)同仁對以上的新偏
倚試驗方法提出更多的建議。
58
表1 新偏倚試驗方法與現(xiàn)有試驗方法的比較
參考文獻：
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采樣方法[s]．
E2] GB／T 19494．2一zo04，煤炭機械化采樣第2部分：
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[3] GB／T 19494．3—2O04，煤炭機械化采樣第3部分：
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E4] DL／T 747—20l0，發(fā)電用煤機械采制樣裝置性能驗
收導則Es]．
[5] 林木松，李 智，張宏亮，等．動力燃料計量與檢
驗技術(shù)[M]．北京：中國電力出版社，2011．
作者簡介：王良東(1971一)，男，江西九江人，高級工程師
目前在國電集團公司煤檢中心主要從事技術(shù)研究工作。
(收稿日期：2015—08—17)

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