水煤浆技术在张家峁矿业公司的应用

l12赵鹏方刚方世剑水煤浆技术在张家峁矿业公司的应用2012年水煤浆技术在张家峁矿业公司的应用赵鹏,方刚,方世剑(陕煤集团神木张家峁矿业有限公司,陕西神木719300摘要:通过对张家峁矿业公司水煤浆项目的设计、建设与应用的介绍,充分展现水煤浆产品的高效利用性、环保节能性等特点,对于水煤浆技术的发展和水煤浆产品的推广应用具有较为深远的意义。关键词:水煤浆;技术;产品;应用中图分类号:TQ529文献标识码:B文章编号:1671-749X(2012)04-0112-030引言张家峁水煤浆厂的总体设计、生产工艺,以及张家峁矿业公司对水煤浆的实际应用效果作了简要介绍。水煤浆是一种新型煤基流体洁净环保燃料。它是由65%~70%的煤、34%~29%的水和小于1%1张家峁水煤浆项目总体设计及生产工艺的添加剂,经过一定的加工工艺制成。既保留煤的1.1张家峁矿业公司水煤浆项目总体设计燃烧特性,又具备了石油流体类的液体燃烧特性,外设计总原则:遵循国家基本建设方针、政策,在观与重油类似流动性较好,不易沉淀,运输方便快设计中坚持技术先进适用、经济、安全和美观,缩短捷,燃烧效率高,排放污染物少,是一项较为实用的建设工期、保证工程质量、降低工程造价、提高投资洁净煤技术效益。结合本工程的具体条件和特点,分别对厂区水煤浆技术分为干法制粉和湿法制浆两种,其总平面布置、原料煤来源及系统、制备工艺制粉设核心在于煤粉的磨制和调浆的级配。目前调浆级配备选型选、给排水系统、采暖系统、供电及通讯系统、技术已多次试验和应用成功,而煤粉磨制技术成为控制系统、行政辅助设施等配套系统进行设计。了水煤浆技术转化为水煤浆生产的关键。因此,作设计规模;张家峁矿业公司水煤浆厂总建设规为水煤浆母料的精细煤粉的研发、生产,备受社会各模20M/a,分二期建设,概算投资3.6亿元。其中界的广泛关注。一期工程建设规模为0.5MU/a,设1条制粉生产线,我国是从1982年开始水煤浆技术的研发和试制粉能力为625Uh,目前已建成投产;二期工程建验工作,逐步走出了一条中国自主技术研发的特色设规模为15MU/a,设3条制粉生产线,每条生产线道路。1983年1月,“水煤浆制备与燃烧技术”被列制粉能力为62.5Uh,预计于2012年建成投产。为国家“六五”科技攻关项目同年5月,“大同水煤1.2张家峁矿业公司水煤浆生产工艺流程浆”研制成功,并首次在实验室试烧成功。“十五”张家峁矿业公司水煤浆生产采用立式磨粉机为主“十一五”和“十二五”期间,国务院陆续将水煤浆技的双峰配比干磨并选粉调浆的制备工艺设计选用定术作为应用洁净煤技术之一,在全国范围内进行深量给料机、立式磨煤机煤磨袋收尘器、煤粉通风机、泄入推厂应用。本文就媒集团张家峁矿业有限公司压阀等V山中国煤化工靠的制粉设备。收稿日期:2011-12-09CNMHG某系统制粉系统制作者简介:赵鹏(19883.男陕西镇安人208年毕业于陕西能浆系统、严品包装系统四部分组成煤粉经仓式气力源职业技术学院,大专,西安科技大学在职学习矿物加工本科专业,现在陕煤集团神木张家峁矿业有限公司工作输送泵压力输送至调浆车间供送煤粉。第4期赵鹏方刚方世剑水煤浆技术在张家峁矿业公司的应用113储存至调浆车间缓冲仓,扬煤粉由仓顶袋式除生的水蒸汽有还原作用,可使部分NOx还原成N2。尘器收集,煤粉收集过程随用量输送。白杨河与汕头电厂燃用水煤浆,NOx排放浓度为调浆过程中煤粉通过申克称按量给料、储水罐425~495.1mg/Nm3,显著的低于烧油与烧煤;③燃定量给水至双轴湿式搅拌器煤水混合物由双轴湿用水煤浆采用常规的烟气除尘技术,无论是电站锅式搅拌器进入调浆罐,同时分散剂、稳定剂由药剂罐炉还是中、小锅炉,烟尘的排放浓度都低于二类地区进入调浆罐,成比例搅拌。环保要求的200mg/Nm3;④燃用水煤浆产品产生的后经螺杆输送泵输送至水煤浆专用过滤器(压效率高。中小燃煤锅炉改烧水煤浆后,锅炉效率普力筛),水煤浆经管道输送至剪切泵,进行强化剪遍达到85%以上,燃烧效率可达98%以上,相同动切,进入成品罐(均值熟化罐)。至此调制水煤浆工力下减少了约30%燃煤量,从而既节约了煤炭,又艺全过程完成。减少了对环境的污染。水煤浆电站锅炉的燃烧效率2张家峁水煤浆厂主要产品及应用效益和锅炉效率与煤粉炉相当,但其负荷在100%40%调控范围,仍能保持较高效率;⑤由于采用灰分2.1张家峁矿业公司水煤浆厂主要产品较低的精煤或原煤制浆,燃用水煤浆产生的灰、渣比张家峁矿业公司水煤浆厂采用陕北烟煤中的传统燃煤要减少1/2~2/3,从而减少了对环境的污5ˉ2煤为产品原料,主要产品有精细煤粉和水煤浆。染精细煤粉:①主要指标为。低位发热值≥2.2张家峁矿业公司应用水煤浆实例6300kca/kg,挥发分≥30%,硫≤0.32%,灰分≤张家峁矿业公司锅炉房现有两台20t蒸汽锅10%,细度为325~700目,水分≤5%,灰熔点≥炉,型号为SZL20-1.25-AⅡ,额定蒸汽压力为1250℃;②应用范围。水煤浆原料、煤粉锅炉燃1.25MPa。其控制室有一台水位监视器、两台后台料、工业窑炉、铸造等;③产品特点。煤粉集中磨制、控制计算机,对锅炉进行实时监测,实现了自动化控统一供应,煤粉质量稳定。煤粉作为锅炉燃料,燃烧制。为了进一步验证张家峁矿业公司水煤浆产品多充分、锅炉换热效果好、空气过剩系数小,系统热效产生的效益,公司多方位考虑,于2010年对1燃煤率高;对功率较大的用电设备配备变频器,节电效果锅炉进行改造,将燃煤炉改为精细煤粉汽化锅炉。明显。煤粉在燃烧的过程产生的SO2、NOx含量低原燃煤锅炉有专用煤仓、渣仓,原煤经专用的烟尘排放浓度低,无二次污染。作为水煤浆原料,可536皮带栈桥输送至漏煤斗,灰渣则用专用的车辆实现最优级配,制备高浓度水煤浆。运输,系统复杂、设备维修率较高。经改造后,新建水煤浆:①产品指标。浓度≥63%,粘度<煤粉仓占地面积小,煤粉经罐车直接输送至储粉仓,1200MPa·s,低位发热值4300 kcal/kg,灰分密闭无污染。同时可将专用原煤仓作为块煤仓,合8%,硫≤0.3%,灰熔点1180~1250℃,粒度200理利用资源。经检测,改造后煤粉锅炉燃尽率在目过筛率>80%,挥发分>5%;②应用范围。直接95%以上,将水浴除尘器改为高温布袋除尘器后,除代替燃煤、燃油作为工业锅炉或电站锅炉的直接燃尘效率高,灰渣量约为原来的1/0。烟尘排放量达料、化工原料等;③产品特点。水煤浆用罐车运输及到50mg·h/m3,SO2的排放量达到了40mg·h/m3,储存,可减少运输过程中的二次污染,能有效的保护都达到环保标准。环境。水煤浆燃烧所产生的各种废弃物较少,各项经济效益:使用水煤浆燃料可解决燃油工业企指标均优于GB1327Ⅰ的规定。水煤浆燃料可实现业因国际油价高,从而使企业生产成本加大,产品竞操作自动化,能够极大的改善工作环境。水煤浆灰争力降低等问题,利用水煤浆作为燃料更有利于解分低、粒度细,锅炉受热面的磨损较小决用煤企业因难以采购到低硫、低灰粉、环保难达标水煤浆产品代煤燃烧的优势:①水煤浆的制备、的烦恼。燃烧1t煤粉产生的热量相当于1.9t的储运过程为全封闭,既减少损失又不污染环境;②与原煤产生的热量中国煤化工4t,燃烧效燃煤、燃气和燃油相比,水煤浆可显著减少NOx的率也由77%提司HHCNMHG渣、上煤系排放。因为其火焰温度不仅比烧油低,比烧煤粉还统,这样一年可节约5000度电左右;节省了员工数低150℃左右,可实现低Nox燃烧。水煤浆燃烧产量,减轻了劳动强度。改造前锅炉需12个人才能保114陕西煤炭2012年证运行,而现在只需要6个人就可以满足运行要求。费用与燃煤锅炉大体相当。现以张家峁矿业公司改造20t/h燃煤锅炉成为水社会效益:根据我国煤多油少的现状,推广使用煤浆锅炉为例,做出经济对比(见表1~表2)。清洁环保的水煤浆和精细煤粉,可持续创造中国能表1燃煤锅炉与水煤浆锅炉的燃料消耗及成本和源应用的更低能耗和成本,降低社会对石油的依赖。燃烧费用比较表环保效益:有利于保护环境促进社会可持续发各项指标燃煤锅炉。水煤浆锅炉水煤浆锅炉_展,能够有效的减低大气污染排放量,保护环境,对热效率/%燃尽率/%促进社会的可持续发展,起到积极作用。热值/(MJ·kg1)31.02总量/(T·a-1)13350133503结语单价/(元·t1)总价/元556320037380004900918水煤浆作为安全、稳定、经济、清洁的现代能源产品,已经成为煤炭产业链延伸的主要方向之一,张表2燃煤锅炉与水媒浆锅炉每吨蒸汽耗用燃料比较表家峁矿业公司水煤浆厂的建成投产,必将成为煤炭各项指标燃煤锅炉水煤浆锅炉热效率/%企业和煤炭科技产品领域在陕北地区乃至全国的旗燃尽率/%帜。同时,我们还要进一步加大水煤浆技术的研发热值/(MJ·kg)20.28单价(元·t1)367.11力度,把水煤浆这一产业做强做大,为国家的节能减耗量/吨蒸汽排和绿色可持续发展做出一个煤炭企业应有的贡成本/吨蒸汽61.9454.69献通过上述比较,水煤浆锅炉比燃煤锅炉热效率参考文献:高出24%,燃尽率比燃煤锅炉高18%,全年燃烧费[1]王柱勇,赵衡由.水煤浆燃料在清洁能源发展中用比燃煤锅炉便宜。每生产1t蒸汽,水煤浆锅炉的展望[C].北京:国家水煤浆工程技术研究中需要的成本也比燃煤锅炉便宜,水煤浆锅炉年操作2008.7Application of coal-water slurrytechnology in Zhangjiamao Coal MineZHAO Peng, FANG Gang, FANG Shi-jianShenmu Zhangjiamao Mining Co., Lad, Shaanxi Coal and Chemical Group, Shenmu 719300, ChiAbstract: The paper introduced the design, construction and application of coal-water slurry project in Zhangjiamao Coal Mine and thecharacteristics of high efficiency and environmental protection of coal-water slurry products. The practice and application has certainsignificance for the development of coal-water slurry technology and the application of coal-water slurry productsKey words: coal-water slurry; technology product; application(下接第130页)On the fully mechanized caving miningtechnology of thick coal seamHU hao-junShanxi Coal Planning and Design Institute, Taiyuan 030045, ChinaAbstract For the mining of thick coal seam safely and high-efficiently, the中国煤化工 hnology for mining roadway, choose the suitable coal mining technology and the hydraulic supports forCNMHGnical measures and ensured the safety production of 8101 face in Tongxin coalKey words: fully mechanized caving mining; support design; safety and high-efficiency