要:简述了水煤浆的粒度分布对水煤浆的成浆浓度、煤气化反应、煤浆输送等的影响。
煤气化是煤洁净高效利用技术的一项共性技术、关键技术、“龙头”技术,应用领域极为』‘
浆气化技术是一种技术先进、高效洁净、运行可靠的煤气化技术,其冈煤浆制备、计鲑、输送、控制简单,
水煤浆气化原理是将合格的煤浆和氧气通过喷嘴喷入炉内,发生部分氧化反应,产生水煤气,故煤浆
的性能对煤浆的输送、气化效率有非常大的影响。水煤浆的浓度越高、煤浆粒度越小,越有利于气化,但
水煤浆是煤粉碎成一定粒径分布的颗粒后与水、添加剂按比例混合制成的高浓度煤、水分散体系。煤
浆浓度是影响水煤浆气化效率的一个主要的因素。随着煤浆浓度的提高,煤气中的有效成分(c0+H)增加,
氧气的消耗(比氧耗)下降。据资料报道,水煤浆浓度由44%增加到56%,冷煤气效率将提高40%。影响
水煤浆浓度的重要的因素有煤的品种、煤粉的粒度分布、化学添加剂等。其中水煤浆的粒度分布是影响水煤
能单独成浆。细粒子在煤浆中的作用主要是增加浆体的粘度,以提高煤浆的稳定性。当煤浆的质量分数相
同时,制浆所用煤的粒径越小,浆体的粘度越高,稳定性越好。如全部采用小于5OIJm煤粉制成的煤浆其
粘度很高,需要向浆体中加入粗粒子,以降低浆体的粘度。制备高浓度水煤浆的关键是煤粉的粒度分布能
达到较高的堆积效率,煤粉堆积时空隙少。为了制备高浓度的水煤浆,煤粉的粒度不但要达到一定的细度,
且还要拥有非常良好的粒度分布。水煤浆绝火多数采用双峰值的粒度分布,不同人小的煤粒能相互填充,具有
煤种一定时,煤的气化特性主要受其物理结构的影响,而煤的物理特性最重要的包含粒径、儿何形状、密
度、比表面积、孔隙率和孔隙结构等,其中粒度是最基本的也是最重要的物理参数之一,不仅对其它参量
有影响,且在某些特定的程度上决定着煤的燃烧和气化反应特性。粒径对煤气化反应特性的影响为如下:
1)煤粉的粒度火小直接影响整个着火、燃烧及燃尽过程,浆粒的直径越火,它的燃尽时间越长,所
需时间与浆粒当量直径的n次方成正比。煤粉粒径越小,煤的燃烧和气化反应特性越好,最大燃烧速率出
现的越早,着火点越提前,燃尽温度也随之降低,煤的转化率也越高。冈此应改善喷嘴的雾化性能,降低
水煤浆滴的当蕾直径,从而可缩短燃烧时间。K.sat0等认为,降低煤粉的直径,能彳『效降低水煤浆滴的
直径,来提升燃烧效率。即使水煤浆滴的直径不变,燃烧效率也受到煤粉表面积的影响。
密切相关,较人的颗粒离开烧嘴后,在反应区的停留时间比小颗粒短,li颗粒越人气l州栩的接触面积减小,
高,易导致耐火砖烧毁、脱落而被迫停车。闪此在保证炉温、顺利供浆和合适的碳转化率条件卜,应
4)ShiroKajitani研究了气流床气化炉内,煤粉粒径对煤的气化反应速率的影响:当反应在较低濉
度下进行时,反应为化学反应动力学控制,扩散对气化反应的影响可忽略,粒径对煤的气化反应影响可
5)煤浆性能对烧嘴雾化效果的影响。将水煤浆通过烧嘴喷成很细的液滴,可人人增加燃料.
的机会,进而达到与氧迅速混合的目的。雾化效果直接影响合成气成分、碳转化率、耐火砖及喷嘴自身的
寿命。雾化特性表示水煤浆喷散雾化的程度,一般指液滴的细度和颗粒的均匀度两个方面。水煤浆喷散的
越细、越均匀,说明雾化质最越好。影响水煤浆雾化效果的理化性质有粘度和表面张力。粘度人,其分了
总之,煤粉颗粒越细,煤的气化反应特性越好,但在生产中煤颗粒的人小,要考虑各种
经济指标、煤的成浆特性、煤浆输送、烧嘴雾化效果以及气化炉及其相关设彳爵的要求。
煤浆管道输送要求:一是煤浆在输送流速下具有较高的稳定性,以保持Ⅲ体颗粒不分选沉降;二是在
高,可保持煤浆较高的稳定性,在紊流流态条什卜提高煤浆浓度也是增加稳定性的
重要途径。提高流动性,可降低输送浓度,因浓度越高,浆体粘性增加越快,但降低浓度,产气率低,氧
耗、煤耗增加。实践证明,同一条件下,通过调整粒度组成,主要是粗、细颗粒的比例,可使一定浓度卜
浆体流动性得到一定的改善。通过寻求输送浓度与粗、细煤粒比例的合理组合,使浆体的稳定性和流动性在一定
煤浆浓度受到煤浆粘度的限制,煤浆浓度过高、粘度过人将影响煤浆泵的稳定性,并使煤浆滚筒筛
煤浆颗粒人不仅影响雾化效果,且加剧对烧嘴的磨损,影响烧嘴寿命,同时加速降低雾化效果。
综上所述,就单纯煤气化过程而言,似乎水煤浆的浓度越高、煤浆粒度越小,越有利。
生产中,不得不考虑煤浆的输送和煤浆在气化炉中的雾化,闪为浓度越高、粒度越小,粘度就越人,输送

