Kullvannslurry
I. Fysiske egenskaper og funksjoner
Kull-vannslurry er en slurry laget av kull, vann og en liten mengde kjemiske tilsetningsstoffer. I henhold til formålet er kullvannslurry delt inn i høykonsentrasjon kullvannslurry og kullvannsslurry for Texaco-ovnsgassifisering. Kull-vannslurry kan pumpes, forstøves, lagres og antennes og brennes i stabil tilstand. Omtrent 2 tonn kull-vannslurry kan erstatte 1 tonn fyringsolje.
Kull-vannslurry for forbrenning overgår i høy forbrenningseffektivitet, energisparing og miljøfordeler, en viktig del av ren kullteknologi. Kull-vannslurry kan transporteres over lange avstander ved rørledningstransport med lave investeringer og lave driftskostnader. Den kan brennes direkte uten dehydrering etter ankomst til terminalen, og lagrings- og transportprosessen er helt lukket.
Vann vil forårsake varmetap og kan ikke generere varme i forbrenningsprosessen. Derfor bør konsentrasjonen av kull nå et relativt høyt nivå - 65 ~ 70% generelt. Kjemiske tilsetninger er ca. 1%. Varmetapet forårsaket av vann utgjør ca. 4 % av brennverdien til kullvannslurry. Vann er et uunngåelig råstoff i gassifisering. Fra dette synspunktet kan kullkonsentrasjonen senkes til 62% ~ 65%, noe som kan forårsake potensielt økende oksygenforbrenning.
For å lette forbrennings- og gassifiseringsreaksjoner har kull-vannslurry visse krav til kullfinhet. Den øvre grensen for partikkelstørrelsen til kull-vannslurryen for drivstoff (partikkelstørrelsen med en passrate på ikke mindre enn 98%) er 300μm, og innholdet på mindre enn 74μm (200 mesh) er ikke mindre enn 75%. Finheten til kullvannslurryen for gassifisering er litt grovere enn kullvannsslurryen for brensel. Den øvre grensen for partikkelstørrelsen får nå 1410μm (14 mesh), og innholdet på mindre enn 74μm (200 mesh) er 32% til 60%. For å gjøre kull-vann-slurryen enkel å pumpe og forstøve, har kull-vann-slurryen også krav til fluiditet.
Ved romtemperatur og en skjærhastighet på 100 sekunder kreves det vanligvis at den tilsynelatende viskositeten ikke er høyere enn 1000-1500 mPas. Kull-vannslurryen som brukes i langdistanse rørledningstransport krever en tilsynelatende viskositet på ikke mer enn 800mPa·s under lav temperatur (årets laveste temperatur for nedgravde rør under bakken) og en skjærhastighet på 10s-1. I tillegg kreves det også at kull-vannslurryen har en lavere viskositet når den er i flytende tilstand, noe som er praktisk å bruke; når den slutter å flyte og er i statisk tilstand, kan den vise høy viskositet for enkel lagring.
Stabiliteten til kull-vann-slurry under lagring og transport er svært viktig, fordi kull-vann-slurry er en blanding av faste og flytende faser, og det er lett å skille fast og flytende, så det kreves at det ikke produseres "hard nedbør" under lagring og transport. Den såkalte "harde nedbøren" refererer til bunnfallet som ikke kan gjenopprettes til sin opprinnelige tilstand ved å røre kull-vannslurryen. Muligheten til kull-vann-slurry til å opprettholde ytelsen til ikke å produsere hard nedbør kalles "stabiliteten" til kull-vann-slurry. Kull-vannslurry med dårlig stabilitet vil alvorlig påvirke produksjonen når det først kommer nedbør under lagring og transport.
II. Oversikt over kull-vann-oppslemmingsteknologi
Kull-vannslurry krever høy kullkonsentrasjon, fin partikkelstørrelse, god flyt og god stabilitet for å unngå hard nedbør. Det vil være vanskelig å møte alle de ovennevnte egenskapene samtidig, fordi noen av dem er gjensidig begrenset. Økning av konsentrasjonen vil for eksempel føre til at viskositeten øker og at fluiditeten forringes. God flyt og lav viskositet vil gjøre stabiliteten dårligere. Derfor er det nødvendig å overvåke konsentrasjonen i sanntid. DeLonnmeterhåndholdt tetthetsmålerhar en nøyaktighet på opptil 0,003 g/ml, som kan oppnå nøyaktig tetthetsmåling og nøyaktig kontrollere tettheten til slurryen.
1. Velg riktig kull for masseproduksjon
I tillegg til å oppfylle kravene til nedstrømsbrukere, må kvaliteten på kull til masseproduksjon også ta hensyn til dets masseegenskaper - vanskeligheten med å lage masse. Noen kull er enkle å lage høykonsentrasjonskull-vannslurry under normale forhold. For andre kull er det vanskelig eller krever en mer kompleks massefremstillingsprosess og en høyere kostnad å lage høykonsentrasjon kull-vannslurry. Masseegenskapene til råmaterialer for masseproduksjon har stor innvirkning på investeringen, produksjonskostnadene og kvaliteten på kull-vannslurryen til tremasseanlegget. Derfor bør loven om kullmasseegenskaper mestres, og råkullet for masseproduksjon bør velges i henhold til de faktiske behovene og prinsippene for teknisk gjennomførbarhet og økonomisk rasjonalitet.
2. Karaktersetting
Kull-vannslurry krever ikke bare at kullpartikkelstørrelsen når den spesifiserte finheten, men krever også en god partikkelstørrelsesfordeling, slik at kullpartikler av forskjellige størrelser kan fylle hverandre, minimere gapene mellom kullpartiklene og oppnå en høyere "stablingseffektivitet". Færre hull kan redusere mengden vann som brukes, og det er enkelt å lage høykonsentrasjonskull-vannslurry. Denne teknologien blir noen ganger referert til som "gradering".
3. Masseprosess og utstyr
Under de gitte råkullpartikkelstørrelseskarakteristikkene og kvernbarhetsforholdene krever hvordan man får partikkelstørrelsesfordelingen til sluttproduktet av kull-vannslurry til å oppnå en høyere "stablingseffektivitet" et rimelig utvalg av slipeutstyr og masseprosess.
4. Velge ytelsesmatchende additiver
For å få kull-vannslurryen til å oppnå høy konsentrasjon, lav viskositet og god reologi og stabilitet, må en liten mengde kjemiske midler, referert til som "tilsetningsstoffer", brukes. Molekylene til tilsetningsstoffet virker på grensesnittet mellom kullpartikler og vann, noe som kan redusere viskositeten, forbedre spredningen av kullpartikler i vann og forbedre stabiliteten til kull-vannslurry. Mengden av tilsetningsstoffer er vanligvis 0,5 % til 1 % av kullmengden. Det finnes mange varianter av tilsetningsstoffer, og formelen er ikke fast og må bestemmes gjennom eksperimentell forskning.
Innleggstid: 13. februar 2025
