水煤浆棒磨机的钢棒装填量及成浆性研究试验

煤炭加工与综合利用COAL PROCESSING COMPREHENSIVE UTILIZATIONNo.4,2014水煤浆棒磨机的钢棒装填量及成浆性研究试验李锋军(中国石化长城能源化工(宁夏)有限公司,宁夏宁东750411)摘要:棒磨机的钢棒装填量和钢棒的级配直接影响水煤浆的粒度分布,而粒度分布又是影响水煤浆粘度的重要因素之一,通过水煤浆成浆性试验摸索棒磨机的钢棒装填量及级配,从而生产出浓度、粘度、粒度分布合格的水煤浆关键词:棒磨机;装填量;级配;粒度分布中图分类号:TQ545文献标识码:A文章编号:1005-8397(2014040070-03国电中国石化宁夏能源化工有限公司甲醇运发分高、发热量高、可磨指数高、化学活性好、行部设计生产能力为50万ta甲醇、10万taCO成浆性好的特点(行业内称之谓二低、三高、二和1.2万taH2的大型化工企业,气化采用的是德好的煤)。宁夏能源化工有限公司使用的原料煤士古水煤浆加压气化技术。以煤为原料,经湿式为宁东羊场湾煤矿运来的原料煤,分为沫煤和粒棒磨机制浆,制备出合格的水煤浆,送至煤浆槽煤。沫煤灰含量较高,最高达23.66%;粒煤的内贮存,煤浆经高压煤浆泵加压至8.0MPa后送灰含量较低,一般均小于10%。为满足气化原料至气化炉,与空分装置送来的8.3MPa氧气经工煤的要求,公司将沫煤和粒煤按一定的配比混合艺烧嘴雾化、混合后进入气化炉,发生部分氧化使用(即沫煤/粒煤质量比=1:5),混合样的分析还原反应,生成以CO和H2为有效成分的水煤气结果见表1。为甲醇合成和一氧化碳提纯提供原料气。该项技表1混合样煤浆制备原始开车媒样分析结果术要求制出的水煤浆具有较高浓度、流动性好、结果项目日结果稳定性好、好的粒度分布、pH值合适的特性。这17.50灰分/%对提高气化效率、降低比氧耗至关重要。而影响挥发分/%23.79固定碳/%55.07水煤浆成浆性主要有:煤质、添加剂、煤浆粒度碳质量分数%68.32氢质量分数%分布。在原料煤质和添加剂稳定前提下,粒度分氧质量分数%119氮质量分数/%0.70布就成为影响成浆性主要因素。硫质量分数发热量/k→kg5005可磨指数62变形温度/℃煤浆制备设有3台Φ4000mm×6000mm棒软化温度/℃1200流动温度/℃磨机,单台磨煤机的正常处理量48th。根据混合煤样分析数据,宁东羊场湾煤矿煤1原料煤煤质分析属烟煤,沫煤与粒煤混合样水分较髙、固定碳含气化要求原料煤具有灰熔点低、灰分低、挥量较高、发热量高、反应活性较好、灰熔点较低,可作为水煤浆加压气化制合成气原料用煤。收稿日期:201403-12作者简介:李铎军(1985),男,陕西靖边人,2010年毕业于2棒磨中国煤化工天津大学劲海职业技术学院能源化工系,中国石化长城斃源化工(宁国电CNMHG限公司甲醇运夏)有限公司甲醇运行气化区域班长2014年第4期李峰军:水煤浆棒磨机的钢棒装填量及成浆性研究试验71行部采用的棒磨机为中信重工机械股份有限公司在一起时,钢棒之间缝隙较大,物料在其中的流制造的湿式溢流型棒磨机;内衬橡胶衬板。棒磨速较快,研磨时间变短。同时,物料与磨煤机筒机的技术参数见表2。体之间接触面较小,因而会出现研磨不充分的现表2棒磨机技术参数象。如果在粗棒之间添加细棒,钢棒之间的缝隙数值就会变小。同时,钢棒与物料接触面积会增大筒体内径/mm4000物料在磨煤机内流速变慢,物料有较多的机会与筒体工作转钢棒接触从而使煤浆被研磨更细2。入口粒度/mm≤10为满足水煤浆气化工艺要求的粒度分布,首推荐装棒量/t先要解决的是棒磨机的钢棒级配及装填量。因此,磨棒直径规格/mm在初次制浆时,进行了水煤浆成浆性试验(即粒筒体工作长度/mm度分布与钢棒级配及装填量的工业试验)。筒体有效容积/m369.81钢棒最大装填量/t5水煤浆成浆性试验最大处理能力68.20磨煤机钢棒的型号分别为:q75mm×5800mm3气化对水煤浆要求q65mm×5800mm、50mm×5800mm。使用的是德士古气化工艺对原料要求较高,相应地对宁夏南益化工有限公司的水煤浆添加剂,添加剂的水煤浆的性质也有以下五方面的要求,即:较高加入量为干煤质量的0.26%,三种钢棒的添加量依的浓度、较好的流动性、较好的稳定性、适宜的据以往的生产经验比例为343,磨煤机钢棒的添加pH值、适宜的粒度分布。其中,粒度分布是影量需根据水煤浆特性做出调整。响水煤浆成浆的关键因素。若水煤浆中粗颗粒较根据宁煤甲醇项目生产情况,借鉴一些生产多,煤浆表观粘度下降,流动性变好,但粒子的方面经验(其与本装置采用添加剂为同一生产厂重力将超过粒子间的凝聚力,引起悬浮体系沉降家,原料煤为同一矿区),以宁煤甲醇厂制浆情分层,稳定性变差。若煤浆中的细颗粒较多,粒况的调查,同时为降低试车成本,本装置没进行子间的相互作用力增大,形成更多的粘滞性粒子不同装填量下的成浆试验,而是将单台磨煤机钢凝聚团,稳定性提高。但是,煤浆表观粘度会随棒按三批装填,每一批次中不同规格钢棒按比例平均粒径的减小而迅速增大,流动性变差。因此,装填。装填后,安排专人进入磨煤机内进行钢棒适当的粒度分布是制取高浓度、流动性好、稳定整理确保平整,磨煤机定期缓慢盘车,防止出现性好的水煤浆的根本保证乱棒现象。直至磨煤机钢棒装填量达到要求值,GE公司工艺包中对水煤浆粒度分布的要求见磨煤机钢棒装填见表4,直接进行水煤浆的成浆表3性试验。表4磨煤机钢棒装填量表3GE工艺包中要求的粒度分布钢棒规格/mm理论装填量∧t实际装填量∧t钢棒数量/根粒径粒径/目32.1635.16粒径/m通过率/%5800×6541.105800×95032.161410合计10520:钢棒材质均为65Mn425~35与同类型生产厂家相比本装置采用钢棒规格4磨煤机钢棒级配与粒度关系为q70mm、g65mm、050mm,其它生产单位钢棒规格采用V凵中国煤化工m,按343由于磨煤机钢棒规格不同。直径大的钢棒堆比例填装钢CNMH位尺寸不同,煤炭加工与综合利用2014年第4期以及φ70mm与φ65mm钢棒尺寸相近;为调整同负荷下成浆数据见表5。钢棒间隙更佳,确保合格粒度分布,保证装置长表5磨煤机装填105t钢棒制浆数据周期、稳定运行;为避免再次出现更多o50mm粒度分布钢棒弯棒甚至断棒,采取多增加3tφ70mm钢棒,磨煤量/煤浆煤质量粘度t·h分数/%mPa·s8目80目200目减少q50mm钢棒3t为了装置开车,以及制备出合格水煤浆,做4059867.41871863.78足了充分的准备工作,根据煤质分析结果,添加5057.988957501008835719058.789147.55100899374.19剂使用量,通过式(1)计算。X-M(1-Y/N-M-Z (1)6结论式(1)中X工艺水的用量,m3/h;此次制浆试验结果表明,该种棒磨机的钢棒Y——入磨煤机原料煤的内水含量,%;装填量为最大装填的80%,三种钢棒级配为343Z—煤浆添加剂的用量,m3h;时,投煤量达到58th能够满足气化需求,且水M—入磨煤机的原料煤量,th;煤浆各项性能指标均在要求范围内N—煤浆中煤质量分数,%参考文献计算出水煤比,现场根据煤浆制备情况,中[]张香全,磨煤机钢棒装填量和级配的确定[].中氮肥,2000控操作人员通过用煤量(负荷)及时调节磨煤水(5):50-51.量来控制好水煤浆浓度,根据煤浆分析结果将合[2]李耀,宋燕.调正钢棒配比提高棒磨机煤浆质量[.中格水煤浆直接切入大煤浆槽进行储存。磨煤机不氮肥,2002(6):41-42.煤炭景气走势将基本平稳经济日报2014年04月29日〔htp://w.sxcoal.com)消息,经模型测算,2014年二三季度中经煤炭产业景气指数分别为96.7和96.9,比一季度略有回升,呈现稳中略升走势;预警指数分别为63.3和70.0,略有下降后小幅回升。考虑到产业景气指数已经处于低位,景气度继续下行的可能性不大。因此,二季度煤炭景气走势预计将基本平稳。季度对2500多家煤炭产业企业景气调查结果显示,反映煤炭产业企业家对2014年二季度企业经营状况预测的预期指数为83.6,比对反映一季度企业经营状况判断的预期指数高7.8点,比去年四季度的预期指数低7.3点。企业家对未来的预期不高与企业订货仍然较为低迷有关:一季度接受调查的煤炭产业企业中,订货量较上季度“增加”的企业比重比“减少”的低52.3个百分点,比上季度扩大了15.4个百分点,且差距依然很大。产业运行延续低迷状态,使得企业家对未来预期并不乐观,这直接影响了企业的用工和授资积极性。煤炭产业“黄金十年”的终结,倒逼了煤炭企业加速产业转型升级,目前已经取得一定成效。但是,煤炭产业转型发展还有很长的路要走。煤炭户业气度的回升不能依赖粗放模式的回归,而要与宏观经济的提质增效融为一体。CNMHG