水煤漿技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用

前言

我國(guó)是能源生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，也是世界上少數(shù)幾個(gè)以煤炭為主要能源的國(guó)家。我國(guó)煤炭資源豐富，石油、天然氣相對(duì)匱乏。隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展，對(duì)能源需求不斷增加，環(huán)境污染也將面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。國(guó)家“十二五”發(fā)展規(guī)劃中，提出GDP（國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值）未來(lái)5年年均增長(zhǎng)7％，單位GDPCO2排放量降低17％，污染物約束性指標(biāo)二氧化硫、化學(xué)需氧量、氮氧化物和氨氮要分別減排10％和8％。標(biāo)志著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展必須要全面考慮溫室氣體及污染物排放量，必須要在煤炭消費(fèi)中提高煤炭利用效率，節(jié)約煤炭，必須要發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)，改善能源終端消費(fèi)結(jié)構(gòu)，以保證能源供應(yīng)安全，這是實(shí)施我國(guó)可持續(xù)發(fā)展能源戰(zhàn)略的必然要求和現(xiàn)實(shí)選擇。作為我國(guó)潔凈煤技術(shù)的重要組成部分，經(jīng)過(guò)近30年的發(fā)展及產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用，我國(guó)水煤漿的制漿技術(shù)、儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)、燃燒（氣化）應(yīng)用技術(shù)等都取得了令人矚目的長(zhǎng)足發(fā)展，取得的節(jié)能效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益都十分顯著，從而使我國(guó)成為全球水煤漿產(chǎn)量最大、應(yīng)用行業(yè)最廣泛的國(guó)家。為了總結(jié)水煤漿技術(shù)在我國(guó)發(fā)展與應(yīng)用中所積累的豐富經(jīng)驗(yàn)，我們組織了從事水煤漿技術(shù)研究和應(yīng)用多年的工程技術(shù)人員參加本書(shū)的編寫，以求能深入淺出地對(duì)水煤漿特征、煤炭性能、化學(xué)添加劑及粒度級(jí)配對(duì)成漿性的影響、制備工藝及裝備、水煤漿的儲(chǔ)運(yùn)及燃燒（氣化）應(yīng)用以及水煤漿質(zhì)量檢測(cè)等進(jìn)行介紹，以便讓更多的行業(yè)和企業(yè)認(rèn)識(shí)、了解水煤漿技術(shù)，推動(dòng)水煤漿技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展。本書(shū)編寫過(guò)程中，我們參考了國(guó)內(nèi)外多屆有關(guān)水煤漿燃料會(huì)議資料，借鑒引用了許多位專家、學(xué)者的著作和科研成果，收集了許多家企業(yè)生產(chǎn)和應(yīng)用水煤漿的經(jīng)驗(yàn)，在此一并表示感謝。本書(shū)由何國(guó)鋒、詹隆、王燕芳主編，其他編寫人員有段清兵、王國(guó)房、賈傳凱、張勝局、王秀月、于涌年、郭志新、梁興、劉解，參加編寫的人員還有杜麗偉、張桂玲、顏淑娟、劉燁偉、莫日根、孫海勇等。陳文敏同志完成了書(shū)稿的審定工作。由于編寫人員工作繁忙和學(xué)識(shí)水平有限，書(shū)中難免有不妥之處，懇請(qǐng)同仁和讀者批評(píng)指正。編者2011年9月

內(nèi)容概要

　　本書(shū)根據(jù)煤炭在我國(guó)能源中的地位及水煤漿的潔凈特性，主要介紹了水煤漿技術(shù)及應(yīng)用。
在水煤漿技術(shù)方面，系統(tǒng)地?cái)⑹隽税l(fā)展水煤漿的意義、國(guó)內(nèi)外水煤漿技術(shù)發(fā)展概況、水煤漿的性能特征及品種、質(zhì)量指標(biāo)及檢測(cè)，詳細(xì)闡述了影響水煤漿成漿性的煤質(zhì)、粒度級(jí)配和添加劑等因素，對(duì)水煤漿制備的各種工藝、破磨設(shè)備以及儲(chǔ)存和運(yùn)輸技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的介紹。
在水煤漿技術(shù)應(yīng)用方面，首先重點(diǎn)介紹了水煤漿工程設(shè)計(jì)及幾個(gè)典型水煤漿廠工藝應(yīng)用情況，同時(shí)詳細(xì)地介紹了水煤漿的燃燒技術(shù)與關(guān)鍵設(shè)備及其在電站鍋爐、工業(yè)鍋爐及工業(yè)窯爐上的應(yīng)用，對(duì)極具發(fā)展前景的水煤漿氣化技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的介紹，最后對(duì)水煤漿潔凈煤系統(tǒng)的特性及其發(fā)展應(yīng)用前景進(jìn)行了系統(tǒng)的評(píng)價(jià)及展望。
本書(shū)可供煤炭企業(yè)、高等學(xué)校、科研單位等從事煤炭加工利用相關(guān)專業(yè)的管理干部、教師、科研人員和工程技術(shù)人員參考使用。

書(shū)籍目錄

第1章　緒論
　1.1水煤漿技術(shù)簡(jiǎn)介
　1.2煤炭能源與發(fā)展水煤漿的意義
　　1.2.1煤炭在我國(guó)能源中的地位
　　1.2.2發(fā)展水煤漿的意義
　1.3水煤漿技術(shù)發(fā)展概況
　　1.3.1國(guó)外水煤漿技術(shù)的發(fā)展
　　1.3.2我國(guó)水煤漿技術(shù)的發(fā)展
第2章　水煤漿的性能特征及品種
　2.1水煤漿的性能特征
　　2.1.1水煤漿的濃度
　　2.1.2水煤漿的流變性（水煤漿黏度）
　　2.1.3水煤漿的穩(wěn)定性
　　2.1.4水煤漿的觸變性
　　2.1.5水煤漿的抗剪切性
　　2.1.6水煤漿的抗溫變性
　　2.1.7水煤漿的可霧化性
　2.2水煤漿的性能要求
　2.3水煤漿的品種及工業(yè)應(yīng)用
　　2.3.1水煤漿的品種分類
　　2.3.2各類水煤漿的特性及工業(yè)應(yīng)用
第3章　水煤漿質(zhì)量指標(biāo)及檢測(cè)
　3.1水煤漿技術(shù)條件
　　3.1.1術(shù)語(yǔ)和定義
　　3.1.2技術(shù)要求和試驗(yàn)方法
　　3.1.3水煤漿產(chǎn)品采樣、制備、儲(chǔ)存、運(yùn)輸和質(zhì)量測(cè)試報(bào)告
　3.2制漿用原料煤的檢測(cè)
　3.3水煤漿試驗(yàn)方法
　　3.3.1采樣
　　3.3.2水煤漿濃度測(cè)定
　　3.3.3篩分試驗(yàn)
　　3.3.4水煤漿表觀黏度測(cè)定
　　3.3.5水煤漿穩(wěn)定性測(cè)定
　　3.3.6水煤漿密度測(cè)定
　　3.3.7水煤漿pH值測(cè)定
　3.4水煤漿質(zhì)量檢測(cè)儀器
　　3.4.1BT.2002型水煤漿激光粒度儀
　　3.4.2NXS.4C型水煤漿專用黏度計(jì)
　　3.4.3水煤漿化驗(yàn)部分儀器選型
第4章　成漿性及其影響因素
　4.1成漿性及其評(píng)定
　4.2影響成漿性的因素
　　4.2.1煤質(zhì)對(duì)成漿性的影響
　　4.2.2煤的粒度級(jí)配對(duì)成漿性的影響
　　4.2.3添加劑對(duì)成漿性的影響
　　4.2.4不同煤種理化特性及成漿濃度
　　4.2.5不同煤種成漿性及其流型
第5章　水煤漿粒度級(jí)配與添加劑
　5.1水煤漿的級(jí)配技術(shù)
　　5.1.1堆積效率與粒度分布間的關(guān)系
　　5.1.2水煤漿粒度分布的測(cè)試方法
　5.2水煤漿添加劑
　　5.2.1分類、研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
　　5.2.2分散劑
　　5.2.3穩(wěn)定劑
　　5.2.4其他輔助添加劑
　　5.2.5添加劑用量
第6章　水煤漿制備工藝
　6.1水煤漿制備工藝主要環(huán)節(jié)
　6.2水煤漿制備主要工藝方法
　　6.2.1干法制漿工藝
　　6.2.2濕法制漿工藝
　　6.2.3干濕法聯(lián)合制漿工藝
　6.3濕法磨制工藝典型流程的應(yīng)用與評(píng)價(jià)
　　6.3.1高濃度單磨機(jī)制漿工藝應(yīng)用
　　6.3.2中濃度濕法制漿工藝應(yīng)用
　　6.3.3混合型濕法制漿工藝應(yīng)用
第7章　制漿用破磨設(shè)備及選型
　7.1制漿用破碎設(shè)備
　　7.1.1幾種破碎機(jī)性能
　　7.1.2輥壓與反擊式破碎機(jī)能力計(jì)算
　7.2制漿用磨礦設(shè)備
　　7.2.1磨機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理
　　7.2.2磨機(jī)的選型
　　7.2.3球（棒）磨機(jī)運(yùn)行參數(shù)的選擇計(jì)算
　　7.2.4球（棒）磨機(jī)功率與制漿能力計(jì)算
　7.3制漿用破磨設(shè)備的新發(fā)展
第8章　水煤漿的儲(chǔ)存和運(yùn)輸
　8.1水煤漿儲(chǔ)存
　　8.1.1水煤漿儲(chǔ)存設(shè)施與要求
　　8.1.2水煤漿過(guò)濾器
　　8.1.3水煤漿液位計(jì)
　　8.1.4水煤漿專用泵
　8.2水煤漿運(yùn)輸
　　8.2.1水煤漿罐車運(yùn)輸
　　8.2.2水煤漿船舶運(yùn)輸
　　8.2.3水煤漿管道運(yùn)輸
第9章　水煤漿工程設(shè)計(jì)
　9.1水煤漿工程設(shè)計(jì)一般規(guī)定和要求
　　9.1.1水煤漿工程設(shè)計(jì)基本規(guī)定
　　9.1.2廠址選擇
　　9.1.3原料煤系統(tǒng)
　　9.1.4水煤漿制備系統(tǒng)
　　9.1.5水煤漿儲(chǔ)存與運(yùn)輸系統(tǒng)
　　9.1.6水煤漿計(jì)量與質(zhì)量檢測(cè)
　　9.1.7水煤漿燃燒系統(tǒng)
　9.2水煤漿工程設(shè)計(jì)應(yīng)注重考慮的問(wèn)題
　　9.2.1水煤漿工程設(shè)計(jì)宗旨
　　9.2.2制漿工藝選擇與優(yōu)化
　　9.2.3清潔生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù)
　　9.2.4水煤漿鍋爐燃燒系統(tǒng)
第10章　典型水煤漿廠生產(chǎn)應(yīng)用實(shí)例
　10.1水煤漿廠生產(chǎn)運(yùn)行
　　10.1.1水煤漿廠類型
　　10.1.2水煤漿廠規(guī)模
　　10.1.3水煤漿廠生產(chǎn)運(yùn)行的特點(diǎn)及經(jīng)濟(jì)性
　10.2典型水煤漿廠生產(chǎn)應(yīng)用實(shí)例
　　10.2.1廣東省東莞電力燃料公司水煤漿廠
　　10.2.2北京京煤集團(tuán)水煤漿示范廠
　　10.2.3南海潔能燃料公司水煤漿廠
　　10.2.4山西大同匯海水煤漿廠
　　10.2.5勝利油田華新能源水煤漿廠
　　10.2.6棗莊八一燎原浮選精煤制高濃度水煤漿工藝
　　10.2.7煤泥漿制備和燃燒應(yīng)用實(shí)例
第11章　水煤漿燃燒技術(shù)
　11.1水煤漿的燃燒特性及影響因素
　　11.1.1水煤漿的燃燒過(guò)程
　　11.1.2影響水煤漿著火的關(guān)鍵技術(shù)
　　11.1.3影響水煤漿燃燒的主要因素
　11.2水煤漿燃燒的關(guān)鍵裝置及技術(shù)
　　11.2.1霧化噴嘴
　　11.2.2水煤漿燃燒器
　11.3水煤漿燃燒技術(shù)措施
　　11.3.1衛(wèi)燃帶技術(shù)
　　11.3.2提高空氣預(yù)熱溫度技術(shù)
　　11.3.3爐底風(fēng)特殊清灰射流技術(shù)
　　11.3.4預(yù)熱室燃燒技術(shù)
　　11.3.5液態(tài)排渣技術(shù)
　　11.3.6W及Y爐型技術(shù)
　11.4水煤漿低污染燃燒技術(shù)與措施
　　11.4.1水煤漿低污染排放的特點(diǎn)
　　11.4.2水煤漿低NOx燃燒技術(shù)
　　11.4.3水煤漿低SO2排放技術(shù)
　　11.4.4水煤漿防結(jié)渣和粘污技術(shù)
第12章　水煤漿在電站鍋爐上的應(yīng)用
　12.1汕頭萬(wàn)豐熱電廠220t/h油爐改燒水煤漿工程應(yīng)用
　　12.1.1油爐改燒水煤漿技術(shù)難點(diǎn)
　　12.1.2原鍋爐介紹
　　12.1.3改造技術(shù)要點(diǎn)
　　12.1.4運(yùn)行情況
　　12.1.5運(yùn)行經(jīng)濟(jì)分析及應(yīng)用效果
　12.2燕山石化三電站220t/h水煤漿鍋爐
　　12.2.1鍋爐運(yùn)行參數(shù)
　　12.2.2水煤漿質(zhì)量對(duì)鍋爐燃燒運(yùn)行系統(tǒng)影響
　　12.2.3水煤漿系統(tǒng)運(yùn)行中的常見(jiàn)問(wèn)題
　　12.2.4環(huán)境保護(hù)及鍋爐煙氣治理
第13章　水煤漿在工業(yè)鍋爐上的應(yīng)用
　13.1水煤漿工業(yè)鍋爐系統(tǒng)流程及設(shè)備
　　13.1.1鍋爐系統(tǒng)流程
　　13.1.2供漿系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備
　13.2工業(yè)燃油鍋爐改燒水煤漿及應(yīng)用
　　13.2.1燃油鍋爐改燒水煤漿的爐體改造技術(shù)要點(diǎn)
　　13.2.2工業(yè)燃油鍋爐改燒水煤漿的應(yīng)用
　13.3水煤漿專用鍋爐推廣應(yīng)用
　　13.3.1水煤漿專用鍋爐類型、系列
　　13.3.2水煤漿專用鍋爐流程
　　13.3.3水煤漿專用鍋爐特點(diǎn)
　　13.3.4水煤漿專用鍋爐的燃料費(fèi)用優(yōu)勢(shì)
　13.4水煤漿在燃煤工業(yè)鍋爐上的應(yīng)用
　　13.4.1燃煤鍋爐改造主要技術(shù)特點(diǎn)
　　13.4.2水煤漿燃燒效果
　13.5水煤漿流化.懸浮燃燒技術(shù)的應(yīng)用
　　13.5.1水煤漿流化.懸浮燃燒技術(shù)的工作原理
　　13.5.2水煤漿流化.懸浮燃燒的系統(tǒng)構(gòu)成
　　13.5.3水煤漿流化.懸浮燃燒技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)
　　13.5.4水煤漿流化.懸浮燃燒技術(shù)在勝利油田工業(yè)鍋爐中的應(yīng)用
第14章　水煤漿在工業(yè)爐窯上的應(yīng)用
　14.1工業(yè)爐窯對(duì)燃料的要求
　14.2水煤漿燃料燃燒可達(dá)到的條件
　　14.2.1水煤漿的燃燒溫度
　　14.2.2水煤漿燃燒產(chǎn)物的化學(xué)性質(zhì)
　　14.2.3水煤漿燃燒產(chǎn)物的清潔性
　　14.2.4水煤漿燃燒量的可調(diào)性
　　14.2.5水煤漿燃燒的穩(wěn)定性
　　14.2.6水煤漿的啟動(dòng)點(diǎn)火
　14.3水煤漿工業(yè)爐窯應(yīng)用技術(shù)可行性評(píng)價(jià)
　14.4水煤漿在工業(yè)爐窯上的應(yīng)用實(shí)例
　　14.4.1水煤漿在冶金加熱爐上的應(yīng)用
　　14.4.2水煤漿在團(tuán)礦燒結(jié)爐上的應(yīng)用
　　14.4.3水煤漿在膨化窯上的應(yīng)用
　　14.4.4水煤漿在耐火材料倒焰窯上的應(yīng)用
　　14.4.5水煤漿在玻璃熔窯燃燒應(yīng)用的可行性分析
　　14.4.6水煤漿在燒堿爐上的應(yīng)用
　　14.4.7水煤漿在鉻鹽回轉(zhuǎn)燃油加熱爐上的應(yīng)用
　　14.4.8水煤漿在陶瓷行業(yè)噴霧干燥塔上的應(yīng)用
　　14.4.9水煤漿在隧道式干燥窯上的應(yīng)用
第15章　水煤漿氣化技術(shù)及應(yīng)用
　15.1煤氣化技術(shù)及發(fā)展
　　15.1.1固定床Lurgi工藝
　　15.1.2流化床HTW工藝
　　15.1.3氣流床煤氣化技術(shù)
　15.2煤炭氣化工藝對(duì)原料煤性質(zhì)要求
　　15.2.1煤的反應(yīng)性
　　15.2.2煤的黏結(jié)性
　　15.2.3煤的結(jié)渣性
　　15.2.4煤的熱穩(wěn)定性
　　15.2.5煤的機(jī)械強(qiáng)度
　　15.2.6煤灰熔融性
　　15.2.7煤的灰成分
　　15.2.8煤的粒度分布
　　15.2.9煤中水分、灰分及硫分
　　15.2.10各種氣化爐對(duì)原料煤的技術(shù)要求
　15.3煤氣化工藝指標(biāo)及其用戶適應(yīng)性
　　15.3.1煤氣化技術(shù)的工藝指標(biāo)
　　15.3.2各種類型煤氣化爐煤氣質(zhì)量（產(chǎn)品氣組成）與適用的用戶
　　15.3.3各種類型煤氣化爐的氣化效率
　　15.3.4各種類型煤氣化爐的環(huán)保效果
　　15.3.5各種類型煤氣化爐適應(yīng)的煤種
　15.4濕法（水煤漿）氣化工藝
　　15.4.1德士古（Texaco）氣化工藝
　　15.4.2多噴嘴水煤漿氣化工藝
　　15.4.3多元料漿氣化工藝
　15.5水煤漿質(zhì)量及其對(duì)氣化過(guò)程的影響
　　15.5.1水煤漿濃度
　　15.5.2化學(xué)反應(yīng)活性
　　15.5.3水煤漿煤炭平均粒徑
　　15.5.4煤灰熔融溫度與灰渣黏溫特性
　　15.5.5揮發(fā)分與灰分
　15.6氣化水煤漿用煤選擇與制漿
　　15.6.1氣化水煤漿與燃料水煤漿的特點(diǎn)比較
　　15.6.2氣化水煤漿用煤選擇
　　15.6.3改善和提高低階煤成漿濃度的方法
第16章　水煤漿潔凈煤系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)及發(fā)展應(yīng)用前景
　16.1水煤漿潔凈煤系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)
　　16.1.1評(píng)價(jià)方法和指標(biāo)體系
　　16.1.2水煤漿的潔凈煤系統(tǒng)
　　16.1.3水煤漿潔凈煤系統(tǒng)的環(huán)境特性
　　16.1.4水煤漿潔凈煤系統(tǒng)的節(jié)能特性
　　16.1.5水煤漿潔凈煤系統(tǒng)的技術(shù)成熟度
　　16.1.6水煤漿潔凈煤系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)分析
　16.2水煤漿潔凈煤系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用前景
　　16.2.1水煤漿潔凈煤系統(tǒng)的新發(fā)展
　　16.2.2水煤漿潔凈煤系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)
　　16.2.3水煤漿潔凈煤系統(tǒng)應(yīng)用前景
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：插圖：水煤漿主要是由煤和水組成，屬于流體燃料。流體燃料不能像煤粉那樣由一次風(fēng)送入爐膛，而必須像重油、渣油一樣由噴嘴將其霧化成霧滴后才能在爐膛里較好地燃燒，且燃料霧化得越細(xì)，著火就越容易，燃燒也越完全。噴嘴是水煤漿燃燒器中一個(gè)重要的組成部分。噴嘴霧化性能的好壞直接影響水煤漿能否順利著火和燃燒，燃燒效率是否滿足要求。開(kāi)發(fā)性能良好的水煤漿霧化器成為國(guó)內(nèi)外水煤漿燃燒技術(shù)中首要解決的問(wèn)題。為了使水煤漿能夠高效地燃燒，關(guān)鍵是要獲得良好的霧化效果。11.2.1.1 水煤漿霧化噴嘴在設(shè)計(jì)上和運(yùn)行上應(yīng)滿足使用的條件①良好的霧化質(zhì)量是檢驗(yàn)霧化器的首要條件，是保證水煤漿著火、穩(wěn)定燃燒、提高燃燒效率的重要條件。②霧化噴嘴應(yīng)有良好的耐磨、抗磨蝕、抗汽蝕性能，這是保證燃燒器及電站鍋爐長(zhǎng)期穩(wěn)定燃燒的必要條件。③水煤漿噴嘴應(yīng)具有良好的防堵塞性能，確保鍋爐安全、長(zhǎng)期穩(wěn)定地運(yùn)行。④水煤漿霧化介質(zhì)耗量應(yīng)盡量低，以保證水煤漿噴嘴盡量減低動(dòng)量，以利著火，保證鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

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《水煤漿技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用》為中國(guó)潔凈煤技術(shù)叢書(shū)之一。

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