配煤对成浆性的影响
配煤对淮南煤成浆性能的影响
摘要
淮南煤煤质优良，可以制出浓度70%左右的水煤浆，但淮南煤灰熔融温度过高，不适合淮化集团近年引入的德士古水煤浆气化炉的液态排渣工艺温度要求。针对水煤浆加压气化过程中的高灰熔融温度煤种，进行了配煤实验研究，结果表明，通过配煤可有效降低煤样灰熔融温度，同时其成浆性能得到改善，对实现水煤浆加压气化原料多样化及煤炭资源的合理利用具有重要的现实意义。
不同变质程度的煤混配，可相应改善煤种的成浆性能，提高制浆浓度，而煤样的反应活性并不会受大的影响，利用淮南煤与蒙煤和华亭煤配煤制浆可以有效提高蒙煤和华亭煤的制浆浓度，一般在同等粘度下可以提高3%～8%，但不同煤种配煤制浆结果有一定的差异。
关键词：德士古，配煤，灰熔融温度，水煤浆，成浆性
EFFECT OF COAL BLENDING ON THE SLURRING
PROPERTIES OF HUAINAN COALS
ABSTRACT
Huainan coal fine can be produced about 70% of the concentration of coal-water slurry, but the Huainan coal ash fusion temperature is too high, not suitable for Huaihua Group introduced in recent years, Texaco Gasifier Slag-tap coal-water slurry process temperature requirements. For the process of coal-water slurry pressurized gasification melting temperature of the high-ash coal, a coal blending experimental research results show that coal can reduce the melting temperature of coal as that the same time its performance has improved slurry ability for achieving water coal slurry pressurized gasification raw material diversity and the rational utilization of coal resources has important practical significance.
Different mixtures of coal rank,corresponding to the coal slurry to improve performance, increase the pulp concentration, and reactivity of coal and will not be affected by alargeimpact on the use of Huainan coal and coal-Mongolian coal and coal pulp Huatingcan effectively improve the Mongolian Huating coal and coal pulp concentration, generally in the same viscosity can be increased by 3% to 8%, but the results of pulp blending different coals have some differences.
KEYWORDS:Texaco gasification，coal blending，ash melting point，coal-water slurry
目录
摘要............................................................................................................................................. I ABSTRACT .............................................................................................................................. II 绪论.. (1)
1文献综述 (2)
1.1我国的能源概况 (2)
1.2T EXACO水煤浆气化工艺 (2)
1.2.1水煤浆气化技术 (2)
1.2.2Texaco气化工艺简介 (2)
1.2.3Texaco水煤浆气化的技术特点 (4)
1.2.4Texaco水煤浆气化技术的应用 (5)
1.2.5Texaco气化对煤质的要求 (5)
1.2.6Texaco对水煤浆性能的基本要求 (5)
1.3影响水煤浆流变特性的因素 (6)
1.4配煤对煤的灰熔融性和成浆性能的影响 (8)
1.5水煤浆的应用及研究现状 (9)
1.5.1水煤浆的应用概述 (9)
1.5.2水煤浆添加剂的研究现状 (9)
1.6研究内容 (10)
2实验部分 (11)
2.1实验原料 (11)
2.2实验方法 (12)
2.2.1灰熔融温度测定 (12)
2.2.2水煤浆成浆性能的测定 (12)
3实验结果与讨论 (15)
3.1淮南煤配蒙煤对煤灰熔融温度的影响 (15)
3.2单煤水煤浆性能的测定 (18)
3.3淮南煤配蒙煤水煤浆性能的测定 (20)
3.4淮南煤配华亭煤对煤灰熔融温度的影响 (26)
3.5淮南煤配华亭煤水煤浆性能的测定 (27)
3.6配煤效果比较 (32)
3.6.1配煤对灰熔融温度的影响 (32)
3.6.2配煤对成浆性能的影响 (33)
4结论 (38)
参考文献 (39)
致谢.......................................................................................................... 错误！未定义书签。
绪论
德士古煤气化工艺，装置采用湿法进料系统，煤与水研磨成浆后用泵送入气化炉。作为第二代煤气化技术的水煤浆加压气化技术，具有气化炉结构简单、能耗低、水煤浆进料易控安全、单炉生产能力大、环境友好、有效气(CO+H2)含量高、煤的适应性宽、原料利用率高和原料输送方便等特点。
对于国内正在运行的水煤浆加压气化装置，基本上都存在变换原料煤的问题，也都不同程度地暴露出了由于煤源的变化或煤质的波动而带来的操作问题[1-2]。由于煤质不稳定，成浆性能变化较大，严重影响系统的正常运行和生产负荷的提高。液态排渣操作的水煤浆加压气化炉，对原料煤种灰熔融温度一般要求FT<1300℃，对于高灰熔融温度煤种(FT>1500℃)，不能单独用于液态排渣的水煤浆加压气化炉。
淮南煤以气煤和1/3焦煤为主，煤质属中等挥发分，特低硫，特低磷，高热值，粘结性好，可磨性好，碳含量高，是一种优质的动力煤和化工原料煤。由于煤的灰熔融温度高(1500℃以上)，灰分高，在煤化工的应用上受到限制。
如何降低淮南煤的灰熔融温度，使其达到水煤浆加压气化对灰熔融温度的要求，一般的技术途径为添加助熔剂或配煤，而配煤制浆可视为现实、经济的可行措施，尤其是如何利用当地煤源与其他煤种配合，为工业生产装置提供质量稳定、成浆性能良好、符合制浆要求的原料，对于拓宽水煤浆加压气化煤种、降低原料价格，提高制浆浓度和气化效率方面既有理论意义又有实际意义。本文选取几种高灰熔融温度淮南煤为研究对象，考察配煤对其灰熔融温度及成浆性能的影响。
1文献综述
1.1我国的能源概况
我国是一个煤炭消费大国，煤炭在我国可燃矿物资源中占96%。2008年我国煤炭产量达到27.16亿吨，专家预测2010年我国煤炭产量将突破30亿吨。在可预见的未来以煤炭作为我国的第一能源的地位是不会改变的。然而煤炭利用技术普遍落后。因此，提高煤炭利用效率对于提高我国经济效益、节约能源、保护环境和促进社会协调发展都具有十分重要的意义[3]。提高煤炭利用效率最直接也是最重要的就是煤炭的清洁燃烧。其中，煤的气化是煤炭洁净转化的基础和关键技术，也是洁净煤技术领域的主要研究方向之一[4]。
在全球经济迅速发展的今天，石油供需矛盾日益突出，我国石油进口依存度越来越高，已严重威胁到我国能源安全和经济建设。寻求新的替代能源势在必行，目前只有通过煤炭液化，合成燃料甲醇、二甲醚的途径才可能得到解决，这些技术的核心都必须首先解决煤的气化问题，尤其要解决高灰熔融温度煤的气化问题。
1.2Texaco水煤浆气化工艺
1.2.1水煤浆气化技术
煤的气化是用气化剂与煤中的可燃物反应，其中主要是炭在高温下起反应生成可燃气体的过程。气化剂通常是空气、氧气作为放热反应的成份，水蒸汽、二氧化碳作为吸热反应的成份[5-9]。
水煤浆气化是以水煤浆为原料，与工艺O2在气化炉内进行部分氧化反应，气化压力为2.6Mpa~8.53Mpa，温度1400℃，最终获得合成气（CO+H2）。该工艺碳转化率达95%~96%，有效气成份(CO+H2)高达80%左右，甲烷含量低，不产生焦油、萘、酚等污染物。
Texaco气化是一种水煤浆进料的加压气流床气化法，由美国Texaco开发公司研究开发成功的。它是第二代气化方法中，开发最快，最有发展前途的气化方法，已经实现了大规模工业应用。
1.2.2Texaco气化工艺简介
图1-1Texaco气化炉示意图
图1-2Texaco工艺流程图
Texaco气化炉是一个装有耐火衬里的并能承受高温高压的容器，以水煤浆为原料，采用95%的O2为气化剂，工作压力很高，属于增压喷流床气化。Texaco气化炉由喷嘴、气化室、激冷室、（或废热锅炉）组成。其中喷嘴为三通道，工艺氧走一、三通道，水煤浆走二通道，介于两股氧射流之间，Texaco气化炉上部为气化区，有耐火衬里，下部为煤气冷却区。水煤浆通过顶部喷嘴在高速氧气流作用下破碎、雾化喷入气化炉。雾化水煤浆和氧气在炉内受到耐火衬里的高温辐射作用，迅速经历预热、水分蒸发、煤的干馏、挥发物的裂解燃烧以及炭的气化等一系列复杂的物理、化学过程。最后生成合成气，其成份主要是氢气、一氧化碳、水蒸汽、二氧化碳及少量的硫化氢、氮气等。热的合成气和熔渣从气化炉向下流入进入煤气冷却区。合成气经冷却后，煤气和
所含饱和蒸汽进入煤气冷却和净化装置。
1.2.3Texaco水煤浆气化的技术特点
德士古煤气化技术作为具有代表性的第二代煤气化技术，优点有：
1)煤种适应性广：德士古气化工艺可以利用次烟煤、烟煤、石油焦、煤加氢液化残渣等；
2)连续生产性强：气化炉的原料煤浆、氧气的生产是连续的，因此也就能够连续不断地进入气化炉。排渣经排渣系统固定程序控制，不需停车，气化开停少，系统操作稳定；
3)气化压力高：气化炉内的高压，首先是相同质量的产品气大幅度减小了比容积，提高了单炉产量，其次产品气具有的高压节省了煤气压缩所需要的能耗和费用；
4)合成气质量好：国内外已有的德士古水煤浆气化工艺产品煤气中有效成份(CO+H2)一般都在80%以上；
5)气化温度高：高温产生的热能回收后生产蒸汽，能满足其它工序的生产需要；
6)安全性能好：由于德士古工艺采用湿法磨煤，避免了干磨法中煤粉这一易燃易爆物质给工业生产带来的巨大安全隐患；
7)有利于环保：如淮化公司使用焦化含酚废水16t/h，用于配制水煤浆，从而大幅度降低了因满足环保要求而支出的废水处理费用；
德士古气化工艺虽然与传统的煤气化工艺比较有诸多优势但它并非完美无缺，不足之处有：
1)制浆噪音大：煤在磨制成煤浆的过程中，由于磨料的相互碰撞，不可避免地产
生噪音污染，给现场操作人员的身体健康带来极为不利的影响；
2)煤浆泵备件消耗高；
3)水煤浆气化氧耗高：德士古气化炉氧耗一般都在400Nm3/1000Nm3(CO+H2)以上。为了降低氧耗，需选择灰份低、灰熔融温度低的煤，且煤的成浆性要好，以便制
得高浓度的煤浆，减少气化炉内气化水而耗氧。当煤的灰份、灰熔融温度上升，成浆
性能降低时，氧耗将大幅度提高，同时助熔剂、煤浆添加剂、炉砖的消耗也迅速上升，降低了系统的经济效益；
4)需备用热源：德士古气化炉投料时，其炉内温度必须在1000℃以上方可，这就要求本系统外有备用热源设备；
5)气化炉耐火材料寿命短；
6)排渣系统阀门损耗大；
7)洗气、渣水系统易堵塞；
通过操作性能、运行稳定性及经济效益等各方面的综合评价，德士古水煤浆加压
气化工艺优势是强于劣势的；
1.2.4Texaco水煤浆气化技术的应用
德士古水煤浆加压气化工艺是80年代后期开始发展起来的一种先进的煤气化工
艺。目前国内外已建成的大型化装置很多。近几年美国、日本、法国、荷兰等国家先后建成了以煤、石油焦、燃料油和废弃物为原料来制气和发电的大型Texaco气化装置。我国1988年引进第一套德士古水煤浆气化装置，此后相继在山东鲁南化肥厂、上海焦化厂、淮南化工厂都引进了该项工艺。经过对德士古水煤浆气化装置的建设、试车、运行，积累了丰富的经验，使水煤浆气化技术在我国不断改进和完善[10]。
1.2.5Texaco气化对煤质的要求
1）煤的灰分含量
煤的灰分含量不得高于20%，且越低越好灰分含量高的煤比灰分含量低的煤更易结渣，且灰分含量越高，结渣越严重，同时煤灰成分还决定了灰渣的灰熔融温度、粘温特性及对气化炉砖的腐蚀性。根据Texaco工艺要求，灰分含量一般小于10%。
2）灰熔融温度
水煤浆进入Texaco气化炉的燃烧室，在1300～1400℃下进行部分氧化反应。决定Texaco气化炉使用周期的关键是耐火砖的使用寿命，而影响耐火砖使用寿命的因素很多，如气化炉的操作温度、灰渣成分和灰渣流动温度等。Texaco水煤浆加压气化工艺要求煤的灰熔温度为1300℃左右，因为此温度状态下流动的灰渣对耐火砖(铬砖)无腐蚀或腐蚀轻微，排渣容易，对保证气化炉的长周期稳定运行有利。
3）煤的发热量
煤的发热量是煤质分析的重要指标之一，它与煤的种类、煤的矿物质含量和水分含量等因素有关。煤的发热量越高，在气化过程中热效率越高，能够保证气化炉所需的热平衡，煤的经济价值也越高。Texaco水煤浆加压气化工艺用煤的参考发热量在25MJ/kg 左右。
4）挥发分
煤的挥发分能够反映出煤的许多重要特性，是了解煤的性质和用途的重要指标。挥发分含量高，煤的产气量高，产气率高，利于Texaco气化反应。一般要求挥发分含量大
于30%[11]。
1.2.6Texaco对水煤浆性能的基本要求
德士古气化是以水煤浆、氧气为原料，在加压条件下进行的煤气化反应，其中水煤浆制备的质量直接关系到装置运行的稳定性和能量消耗的高低。因此，水煤浆的性能在气化装置中具有举足轻重的作用。合格的气化用水煤浆应满足以下几个基本要求：1）较高的水煤浆浓度
水煤浆浓度是指水煤浆物系中的含固量。以重量百分数表示。它对煤浆的泵送、气化炉的雾化效果、气化效率、煤气质量以及原辅材料消耗有很大影响。若水煤浆浓度较低，其粘度也较低，易泵送，但会使进入气化炉的水份增加消耗能量。为了维持
炉温，势必会增加氧气消耗，使比氧耗增高。过高的水煤浆浓度会使煤浆的粘度增大，煤浆的流动性变差，影响煤浆泵输送能力和雾化效果。使装置不能稳定的运行。一般工业化水煤浆浓度在60～70%之间。
2）较好的流动性
水煤浆的流动性可以用煤浆的表观粘度来表示。由于在煤浆粘度的测定中，不同转子、不同转速、不同时间段测得的粘度差异较大，粘度对于流动性来说，只能作为参数。一般在操作中判断煤浆的流动性采用目测，即采用玻璃棒挑起煤浆，目测煤浆的流动性状态来判断煤浆的流动性。煤浆的流动性可分为4个等级，A、B、C、D级，A级指浆体能连续流下，B级指浆体能断续流下。这两个等级的煤浆均可用于工业生产。在其他条件相同不变的条件下，表观粘度越大，其流动性越差，不易泵送。喷嘴的雾化效果变差，容易结块，堵塞工艺管线、阀门。在一定的煤浆浓度下，我们希望得到具有较好流动性的水煤浆。一般采用添加表面活性剂的方法来改善水煤浆的流动性。
3）较好的稳定性
水煤浆的稳定性是指分散相（煤粒）在水中的悬浮能力。没有具体的参数来表示其稳定性。稳定性好是指煤浆不易发生沉降，一般采用静置法，将煤浆倒入试管中，静置24小时、48小时观察其析水量及沉积层的软硬程度来判煤浆稳定性的好坏。水煤浆是一种粗分散的悬浮体系，该体系是一个不均匀的、动力不稳定的物系。存在着因分散相（煤粒）的重力作用而引起沉降的问题，特别是在静置和低流速下，其稳定性较差，在煤浆槽上部和下部会出现浓度差，对装置运行的稳定性构成威胁。水煤浆的稳定性与煤粉的粒度分布和煤种的亲水性有关。煤粉粒度越小，表面亲水越强煤浆稳定性就越好，但粘度会增大，流动性变差。为了得到较好的稳定性，应保证合理的煤粉度分布和采用添加剂[12]。
1.3影响水煤浆流变特性的因素
1）煤质对水煤浆流变特性的影响
煤是一种远古生物残骸经地质变化形成的可燃性物质岩。是由碳、氢、氧、硫、氮等化学元素形成的复杂有机化合物的混合体、具有多极性基因和发达的毛细孔，可以吸附水而使之成为内在水。煤的内在水份是影响煤浆性的关键因素，内在水份越低，制成的水煤浆的流动性就越好，因而能够形成较高浓度的水煤浆。一般来说，对于年轻的煤种，变质程度较浅，极性基因较多，毛细管较发达，更易吸附水而形成内在水，表现出较强的吸水性。成浆后在煤粒表面形成的水化膜较厚，粒子间团聚力较大，粘度较大，稳定性较高。
2）外在因素对流变特性的影响
由于水煤浆是一种非牛顿的拟塑型流体，其粘度可分为结构粘度和牛顿粘度两部分，它表现出的总粘度成为表观粘度。表观粘度中的结构粘度易受外在因素影响，在外力作用下（如搅拌等），结构粘度下降，因此表观粘度下降，当外力消失后，其性状又可回复，即具有所谓的触变性。在煤浆实验中，对沉降的煤浆样品搅拌后，流动性迅速变好，在装置生产中，水煤浆在生产各阶段如贮存或泵送等其流动状态不同，在操作温度范围内，温度对水煤浆表观粘度的影响不显著，亦即对流动性的影响不显著。
3）煤浆粒度分布对流变特性的影响
煤浆的粒度分布是成浆的关键因素。在煤浆制备中，如果粗颗粒较多，煤浆表观粒度下降，流动性变好。但粒度的重力作用将超过粒子间的凝聚作用力，引起悬浮体系沉降、分层、稳定性变差。如细粒较多，粒子间的相互作用增大，形成更多的粘滞凝聚团，煤浆稳定性提高。但是，煤浆表观粘度会随平均粒径的减小而迅速增大，流动性变差。不同粒度的煤浆可以使大小颗粒互相充填，得到较高的容积密度，制备出浓度较高的水煤浆。对煤浆的燃烧来说，粒径越小，燃烧效果越好。因此，必须针对不同煤种兼顾煤浆的稳定性、流动性、燃烧性及水煤浆浓度等要求选择最适宜的粒度分布。一般煤浆粒度分布要求为：
表1-1煤浆粒度分布表
目数体积比/%
8 100
14 98～100
20 90～95
325以下25～30
4）添加剂对流变特性的影响
纯粹的煤粉和水的混合物是不能制备出合格的水煤浆的。必须添加表面活性剂对煤粒表面进行改性，这种在水煤浆中具有分散作用的表面活性剂就叫做添加剂。主要有木质素硫磺酸系列、萘磺酸系列、腐植酸系列。丙烯酸系列等几大类。添加剂的选择应首先确定煤种的亲水程度，对于亲水性较强的煤种，在燃起浆中加入一定量的具有相当数量基团的添加剂分散于分散相煤粒中，就可以减弱煤粒表面的憎水作用，在煤粒表面形成一层水化膜，从而减小煤粒之间的凝聚作用，使煤粒团聚体遭到破坏，从而导致煤浆的稀释，表观粘度下降，流动性增强，对亲水性较差的煤种，相应的加入含有亲水基团的添加剂，以提高煤浆的稳定性，煤粒越细，煤粒表面越大，添加剂越可在更大面积上发挥作用，效果也就更好，另外，在碱性环境中，添加剂的使用效果越好[12]。
1.4配煤对煤的灰熔融性和成浆性能的影响
改善煤灰熔融特性和灰渣粘度常用的方法是配煤和添加助熔剂。但通过添加助熔
剂来改善煤灰熔融特性和灰渣粘度在一定程度上会使灰分含量增加，而灰分是不直接
参加气化的惰性物质，但却要消耗煤在氧耗过程中产生的反应热。与使用助熔剂相比，通过配煤改善煤灰熔融特性和灰渣粘度提高了原料煤中碳含量，使得气化炉整体效率
得以提高，也促进了煤炭资源的合理利用。
煤种成浆性能与煤质特征密切相关，实验室煤种成浆性能评价实验及工业化应用
实践结果表明，变质程度较浅的煤种属较难成浆煤种，较难制备高浓度水煤浆，而变
质程度较深的煤种属易成浆煤种，可制备出较高浓度的水煤浆，因此对于难成浆煤种，改善其成浆性能的途径，除了从原料煤种粒度级配、制浆工艺及添加剂技术等方面加
以解决外，还可通过配入一定比例的易成浆煤种，达到改善其成浆性能的目的。
目前国内运行的几套水煤浆加压气化制合成气装置，受原料煤质的限制，为了提
高生产能力，降低气化过程中的能耗、氧耗和煤耗，大都采用配煤技术，来改善原料
煤种的成浆性能，提高制浆浓度，实现水煤浆加压气化装置的长周期安全稳定、经济
运行。
合理的配煤技术，可有效改善难成浆煤种的成浆性能，提高制浆浓度，这为难成浆煤种的合理高效利用提供了一条途径。同时配煤技术对于气化装置而言也具有重要的实际意义，通过配煤不仅降低了原料煤灰熔融温度，而且使成浆性能也得到改善，从而拓宽了装置原料煤适用范围，可有效扩大生产能力，降低气化过程中的能耗、氧耗和煤耗，提高经济效益。在配煤方面，袁善录、戴爱军[11]等研究发现：煤中灰成分对灰熔融温度有很大影响，通过调整煤灰成分中酸性物和碱性物的比例，可有效降低煤灰熔融温度，配煤后煤样灰熔融温度变化并不是两种煤的灰熔融温度加和值，而灰成分具有加和性。因此，在煤种确定的条件下，可以近似利用煤灰成分的加和性质直接对不同的配煤和配煤比例预测煤灰熔融温度。不同变质程度的煤混配，可相应改善煤种的成浆性能，提高制浆浓度，而煤样的反应活性并不会受大的影响，将会改善水煤浆加压气化工艺指标。从实现水煤浆加压气化原料多样化、降低灰熔融温度及提高制浆浓度等方面综合考虑配煤方案，将为实现煤炭资源的合理利用、扩大水煤浆加压气化原料煤种多样化具有重要的现实意义。
汤永新、陈迎[13]等研究发现，利用淮南煤配煤制浆可以有效提高难成浆煤种的制浆浓度，一般可提高3%～5%，但不同煤种配煤制浆结果有一定的差异。纪明俊、李寒旭[14]等研究发现：不同煤配煤制浆浓度是非加和性的，与煤与煤之间的性质匹配有关。
通过查阅文献发现在高灰熔融温度的淮南煤直于德士古水煤浆加压气化工艺方面，国内外至今研究很少。
1.5水煤浆的应用及研究现状
1.5.1水煤浆的应用概述
水煤浆是由60%～70%的煤粉、30%～40%的水与约1%的化学添加剂混合而成的。粗颗粒分散系统，其流动性好，可储运，不沉淀。由于其用煤要经过浮选，再加上水蒸气燃烧时的还原作用可有效地减少SO2和NO x，因此水煤浆作为代油燃料可以有效减少环境污染。高质量的水煤浆应该具有较高的浓度、较低的粘度、较大的流动性和较高的稳定性，这些良好的性能主要取决于煤质特性、粒度级配和添加剂种类。对于工业生产水煤浆的装置，煤质特征和粒度级配基本稳定，添加剂就成为影响水煤浆质量的关键因素。水煤浆为重油、天然气的替代燃料，已经在发电、工业锅炉、窑炉等领域进人了工业应用。
1.5.2水煤浆添加剂的研究现状
目前，国外水煤浆添加剂主要种类有：①较高缩合度的萘磺酸盐[15,16]；②丙烯酸与其他丙烯酸单体共聚；③聚烯烃系列[19]；④木质素磺酸盐；⑤羧酸及磷酸盐系列；⑥腐植酸及磺化腐植酸系列[11]；⑦非离子分散剂[18-20]。其中，萘磺酸盐缩合物与聚苯乙烯磺酸盐是应用最为广泛的两类水煤浆分散剂。国外尤其是日本在水煤浆添加剂的研究上做了很多工作，研制了一批性能优良的专用水煤浆添加剂，如：聚苯乙烯磺酸盐(PSS)与聚乙烯磺酸(PSA)的混合物[21]，该混合添加剂可适用于不同灰分含量煤种水煤浆的制备，已经得到工业化应用。
日本Lion公司在20世纪80年代中期开发出来以聚苯乙烯磺酸钠(Pusan)为基础的水煤浆添加剂[22-23]，它的重均相对分子质量为115万～210万，加入量少，其分散性、稳定性都比亚甲基磺酸盐(NSF)等传统分散剂优越。PawlikM[20]研究了NSF和Pasha在煤粒表面的吸附方式后指出，由于NSF中的萘环和煤中稠合芳环之间有很强的亲和力，其以萘环平行于煤粒表面的方式被吸附，而Pusan则以圈式或尾式吸附方式吸附在煤表面上。因此，用Pusan作添加剂时，煤粒之间不仅存在较强的静电排斥作用，还存在较强的位阻排斥作用，因而其分散效果要比NSF好。
日本DN集团(Dai-lichikogyoSeiyaku有限公司和Nepos有限公司)研究人员秋宏那贺报道了一种F-3006添加剂，中试情况为：在Raymond磨粉厂，用FlowJet搅拌器，将大同煤和F-3006水溶液配制成11t的水煤浆。添加剂用量为干煤质量的0.15%，煤浆质量分数70%时，黏度仅150mPa·s[25]。日本Lion公司用电子探针X射线分析仪和电镜观察煤表面特征，研究了煤表面结构及其物化性质与分散剂的相关性，并从上百种分散剂中成功研制出性能优良的分散剂ACC-710[26]。由此可以看出，研究添加剂分子结构特征与煤表面物化性能间的规律是改变目前添加剂研究中盲目性或经验性的关键。
美国OxceFuel公司[27]报道了一种能改善剪切稳定性和降低黏度的水煤浆添加剂。该添加剂是由2种表面活性剂复配而成，每一种表面活性剂具有不同分子质量的亲水基足
以润湿分散煤颗粒。一种表面活性剂带有高分子质量的氧乙烯基，另一种则带有低分子质量的氧乙烯基，2种表面活性剂共用时可使煤的质量分数达到70%以上。
我国研制水煤浆始于1982年，在20多年的研究过程中先后组织了几十家科研和生产单位，进行联合科技攻关，取得了一定的成果。浙江大学等研究单位通过组建国家水煤浆工程技术研究中心，建立国内一流水平的水煤浆制备、储运、燃烧、工程设计等科学基地，建立了年产70000t与50000t的抚顺制浆厂和枣庄矿业集团八一煤矿制浆厂，年产1000t与500t的北京京西、淮南矿业集团2个添加剂厂。
在水煤浆添加剂研制方面，许多国产添加剂相继面世。冉宁庆等[28]合成了亚甲基萘磺酸钠-苯乙烯磺酸钠-马来酸钠(NDF)水煤浆添加剂，当NDF的数均相对分子质量达到约2万时，其对水煤浆的降黏作用最好。当NDF的磺化率和羧酸含量一定时，可调节NDF的分子质量，达到调节其表面色散力，使NDF对煤/水界面张力大小适中，保证煤颗粒相对稳定地分散在水中。只有恰当的亲水基团和疏水基团比例，才能保证NDF与煤达到较强的相互作用，在煤表面形成较为牢固的高分子吸附层，保证粒子相对稳定地分散在水中。
寿崇琦等[29]比较了多环芳香羧酸甲醛缩合物(NASP)和聚氧乙烯醚两类添加剂对兴隆煤的成浆性能，研究了不同分子结构的添加剂对同种煤质水煤浆成浆性的性能，选出了NASP和较长碳链聚氧乙烯醚为主剂并配合CuSO4、Fe(SO4)3助剂的配方，探讨了添加剂的添加量与煤的成浆性、流变性以及态稳定性的关系。
我国水煤浆技术虽然取得了长足的进步，但许多地方尚需不断完善，尤其在添加剂方面，这是影响水煤浆性能及价格的主要因素之一。只有针对不同煤种研制性能优越、价廉的添加剂及配方，水煤浆技术才能得到广泛的应用和推广。
1.6研究内容
本实验旨在根据德士古水煤浆加压气化用煤的性质，用三种淮南煤和两种外地煤配煤制成水煤浆，然后检测其流动性、表观粘度、稳定性等各种成浆性能，为淮化气化用煤寻找合适的配煤比例。
本实验包括以下三方面内容：
1）通过三种灰熔融温度较高的淮南煤与两种灰熔融温度较低的外地煤配煤（淮南煤≥50%），找出适合淮化气化用煤对灰熔融温度的要求（1320℃以下）的配煤比例。
2）对合适的配煤比例进行水煤浆性能的测试，根据所作实验数据选出适合气化的淮南煤种和配煤比例（表观粘度＜1400mPa﹒s）。
3）根据实验结果，分析配煤对淮南煤成浆性能的影响。
2实验部分
2.1实验原料
实验所用原料为：11125、E4G13、HNC13、三种淮南煤和蒙煤、华亭两种外地煤。
表2-1煤样工业分析和元素分析表
煤样工业分析/wt% 发热量Q b，ad
/MJ·kg-1硫含量S t，adad
/%
M ad A ad V ad FC ad
E4G13 1.58 16.43 28.96 53.03 27.64 0.93
11125 1.34 20.84 28.57 49.25 26.45 2.09
HNC13 2.14 15.22 34.02 48.62 27.68 0.36
蒙煤10.23 10.71 17.02 62.04 26.10 0.59
华亭10.01 13.94 28.49 25.15 0.69
从上表可以看出，淮南煤的水分在1.5~2%，属于水分低的煤可以制出较高浓度的水煤浆。而两种外地煤的水分偏高在10%以上，很难制出较高浓度的水煤浆。煤的灰分虽然不直接参加气化反应，但却要消耗煤在氧化反应中产生的反应热，用于灰分的升温、熔化以及转化。灰分含量愈高则有效成分愈少，产气量愈少，灰渣量愈大。表中的五种煤样灰成分都在20%以下，有利于气化。煤中挥发分高，有利于气化，碳转化率高，大多数淮南煤的挥发分都很高，表中三种淮南煤的挥发分都在30%左右。发热量是煤质的主要指标，表中的五种煤样发热量都在25MJ·kg-1以上，煤的热值高，每千克煤生产有效气量就大，要生产相同数量的有效气，耗煤量低。
表2-2原煤煤灰化学组成（wt%）
煤样SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O DT/℃ST/℃FT/℃E4G13 49.32 29.70 6.63 4.09 0.98 1.24 0.90 1315 1376 1403 11125 62.13 25.76 7.58 0.72 0.54 1.20 0.59 1365 1436 1462 HNC13 43.40 39.3 3.41 4.97 1.37 1.16 0.507 1408 1559 1563 蒙煤39.87 17.17 9.56 12.28 0.91 0.82 1.76 1104 1160 1176 华亭1198 1241 1264 煤灰没有一个固定的熔化温度，而只有一个较宽的温度范围。煤灰熔融温度的高低取决于煤灰中各元素的组成及含量，SiO2、Al2O3含量越高，灰熔融温度就越高，而煤灰中Fe2O3，CaO越高，灰熔融温度就越低。由表中可以看出三种淮南煤的SiO2、Al2O3的含量较高，Fe2O3，CaO含量较低，而两种外地煤助熔成分Fe2O3，CaO较高，所以灰熔点较低。
因此利用灰成分之间的差异，把低灰熔融温度煤与淮南煤配合降低淮南煤灰熔融
温度，是淮南煤在Texaco 气化装置利用的一种有效方法。 2.2实验方法 2.2.1灰熔融温度测定
实验对煤灰熔融性的测量方法采用GB219-1996规定的角锥法。本实验是在弱还原气氛下进行的，采用封碳法控制炉内的气氛，炉内添加5-6g 石墨粉，然后在其上面覆盖一层活性炭（5-6g ）以产生所需的弱还原性气氛。灰熔融温度测定采用HR-1型灰熔融温度测定仪。
2.2.2水煤浆成浆性能的测定
1）实验方法及仪器
煤浆制备：实验采用烧杯法制取水煤浆。即在一定配比的水和添加剂中加入已称量的一定量煤粉，搅拌均匀，制成一定浓度的水煤浆。其具体操作过程为：取70g 煤样于250ml 的烧杯中，加入一定量的水和添加剂，以转速为2000rpm 的搅拌速率在搅拌器下搅拌5min ，成浆完毕。水煤浆添加剂采用的是实验室配制的复合添加剂，添加量为1.5%(换算为干基为0.3-0.6%)。
表征CWS 流动性常用的指标为表观粘度。就有利于输送、雾化而言，CWS 的表观粘度越低越好。此外，浆体最好是剪切变稀的体系，即煤浆在剪切力的作用下，表观粘度随剪切速率增大面减少。因此，从流型看，它应属宾汉塑性流，假塑流或屈服假塑流的非牛顿流体。
图2-1水煤浆制备流程图
2）成浆性测定：
①粘度：NXS-11A 型旋转粘度计，测试系统选用B 系统。将转速置于0～15之间，并计录数据。
搅拌5分钟
煤样
烧杯 添加剂
水煤浆
1、底座
2、电源
3、电机
4、刻度盘
5、工作制动开关
6、转子
7、保护架
8、刻度控制
图2-2NXS-11A型旋转粘度计图
②流动度：目测配制的煤浆流动状况，分A、B、C、D四个等级。每个等级划分如下：
不间断流动A
间断流动，成稠流体B
间断流动，成稀糊状C
不流动D
③落棒实验：以重为34.26g玻璃棒对静置24h后的煤浆，测定其垂直下落至底部的难易程度，分迅速下落，自由落棒、加压落棒、不能落棒等。
煤浆结构：测定静置72h后煤浆沉淀结构的疏松、软硬及均匀程度。
④水煤浆实际质量浓度％：以干煤占整个煤浆重量百分比计。取一定量的煤浆在105℃的干燥箱中脱水干燥，测定水煤浆的真实质量浓度。
煤浆质量浓度（%）：以干煤占整个煤浆重量百分比计。本实验是根据目标浓度来确定水和添加剂的用量，其计算公式如下所示：
水煤浆的目标浓度（%）=
()
煤样质量
煤样质量
+
-
?
X
Mad
100%
注：X为水和添加剂的总质量3）研究的技术路线：
效果不好析水率
煤样添加剂
表观粘度
水煤浆
落棒时间
效果好
效效果果
流动性
图2-3技术路线图
3实验结果与讨论
3.1淮南煤配蒙煤对煤灰熔融温度的影响
表3-1蒙煤添加量与配煤(蒙煤+11125)熔融温度之间的关系
煤灰熔融温度/℃
蒙煤/(蒙煤+11125)
DT ST FT 0 1365 1436 1462 10 1318 1401 1412 20 1281 1350 1390 30 1241 1325 1368 40 1196 1266 1328 50 1191 1233 1284 60 1200 1223 1280 70 1193 1220 1266 80 1170 1204 1256 90 1152 1186 1224 100
1104
1160
1176
20
40
60
80
100
1000
105011001150120012501300
1350140014501500温度/℃
蒙煤/(蒙煤+11125)
DT
ST FT
图3-1蒙煤添加量与配煤(蒙煤+11125)熔融温度关系曲线图
从图3-1可以看出，随着蒙煤配比的增加，混煤的DT 、ST 、HT 均呈下降趋势，当蒙煤配比增至40%时，混煤的流动温度接近目标温度1320℃，之后随蒙煤配比的增加，混煤灰样的流动温度呈下降趋势。
表3-2蒙煤添加量与配煤(蒙煤+E4G13)熔融温度之间的关系
煤灰熔融温度/℃
蒙煤/(蒙煤+E4G13)
DT DT DT 0 1315 1376 1403 10 1354 1398 1418 20 1277 1345 1384 30 1259 1314 1369 40 1232 1251 1286 50 1235 1254 1273 60 1181 1241 1269 70 1187 1229 1305 80 1165 1223 1275 90 1153 1197 1243 100
1104
1160
1176
20
40
60
80
100
1000
105011001150120012501300
1350140014501500温度/℃
蒙煤/(蒙煤+E4G13)
DT
ST FT
图3-2蒙煤添加量与配煤(蒙煤+E4G13)熔融温度关系曲线图
从图3-2可以看出，随着蒙煤配比的增加，混煤的DT 、ST 、HT 基本上均呈下降趋势，有个别实验点有偏差，当蒙煤配比增至40%，混煤灰样的流动温度降至目标温
动力配煤的煤质指标与各单煤配比的结构关系
法,对谭家山煤矿4号井进行了火灾危险性模糊评价,取得较为满意的结果。矿井火灾是一个典型的模糊识别问题,本文的成功之处在于建立了比较完整的火灾评价指标体系,并将评价过程中不确定因子进行了定量化。这对完善矿井自燃火灾防治技术和管理措施、有效控制煤炭自燃引发的事故以及减少因煤炭自燃所造成的资源积压和浪费都具有较大的现实意义和社会意义。 参考文献: [1] 金 磊,徐德蜀,罗 云1中国21世纪安全减灾战略 [M].开封:河南大学出版社,1998. [2] 孙 斌,李树刚,常心坦,等1火灾危险源评价及预测技术 探讨[J].陕西煤炭,2001(2). [3] 袁树杰1应用火灾指标评价煤矿井下火区状况的探讨[J]. 煤矿安全,2000(12). [4] 石平五1发展科学监控体系,制止矿山重大事故[J].煤炭 学报,2002(3). [5] 何学秋1安全工程学1徐州:中国矿业大学出版社[M]. 2000. [6] 石平五,侯忠杰1神府浅埋煤层顶板破断运动规律[J].西 安矿业学院学报,1996(3). [7] 杨 中,丁玉兰,赵朝义1开滦煤矿安全事故的灰色关联度 分析与趋势预测[J].煤炭学报,2003(1). [8] 张国枢1通风安全学[M].徐州:中国矿业大学出版社, 2000. [9] 郭凤仪,臧 义,刘丽英,等1用模糊综合评判理论预测触 头材料电寿命[J].煤炭学报,2002(3). [10] 许开立,陈宝智1煤矿安全等级隶属度向量的离散化方法 [J].煤炭学报,2001(4). [11] 邓聚龙1灰色系统理论教程[M].武汉:华中理工大学出 版社,1990. [12] 高树友,杜海金1基于灰色关联度的工程施工方案综合评 价方法的研究[J].煤炭工程,2003(1)1 作者简介:伍爱友(1975-),男,湖南娄底人,助理教师,现任教于湖南科技大学能源与安全工程学院,从事系统安全工程教学及火灾与爆炸方面的基础理论研究工作。 收稿日期:2004-02-01;责任编辑:曾康生 动力配煤的煤质指标与各单煤配比的结构关系 刘泽常1,卢宗华1,陈怀珍2,崔凤海2 (11山东科技大学化学与环境工程学院,山东青岛 266510;21神华集团神华煤炭运销公司,北京 100011) 摘 要:讨论了动力配煤技术中配煤指标与各单煤配比之间的结构关系,并给出了两者之间结构关系的解析表达式及其解法,实例表明两者之间的结构关系式准确有效,具有实用价值。 关键词:配煤系统;配煤指标;配煤比例;调整参数;;结构参数 中图分类号:TQ520162 文献标识码:B 文章编号:0253-2336(2004)07-0062-03 Coal quality index of blended steam coal and structure relationship with each single coal blended rate L IU Ze2chang1,L U Z ong2hua1,CHEN Huai2zhen2,CU I Feng2hai2 (11School of Chemical and Envi ronmental Engi neeri ng,S handong U niversity of Science and Technology,Qi ngdao 266510,Chi na; 21S henhua Coal T ransportation and S ales Com pany,S henhua Group,Beiji ng 100011,Chi na) 中国动力用煤占煤炭消费量的85%以上,动力用煤目前最大的问题是燃烧效率低、污染严重。因此,提高动力用煤的利用效率和减少环境污染,是中国实施可持续发展战略的当务之急。解决动力用煤的高效洁净问题,既要采用先进高效的燃烧技术和装备,又要提高动力煤本身的质量。而动力配煤可以根据用户对燃煤品质的不同要求,以煤化学、煤燃烧学为基础,结合煤质检测、计算机优化控制等新技术应用,与筛选、加入添加剂等工艺相结合,实现煤质互补,提高燃煤质量,减少环境污染,取得较好的经济、社会和环境效益。在动力配煤技术中确定配煤煤质指标和各组成单煤煤质指标 26
配煤管理办法
附录 L （标准性附录） 配煤掺烧管理办法 1 范围 1.1本办法规定了公司配煤掺烧管理的管理机构及职责、内容与要求、检查与考核等。 1.2本办法适用于公司配煤掺烧管理工作。 特制定本管理办法。 2 管理机构及职责 2.1 成立燃料配煤掺烧领导小组，通过加强入厂、入炉煤质监管、细化煤场管理、优化配煤掺烧方案等措施，保障机组安全、稳定、经济运行，合理控制相关燃料管理指标，降低燃料经营成本。领导小组组长由分管生产副总经理担任，副组长由分管副总师担任，小组成员由生产技术部、燃料储运部、运行部、燃料管理部、质检中心等相关部门主任组成。其职责为： 2.1.1 全面领导、指挥公司配煤掺烧工作。 2.1.2 全面领导入炉煤数量、质量监督管理工作、协助管理入厂煤数量、质量工作。 2.1.3 每月向公司燃料管理领导小组汇报配煤掺烧情况，并根据煤场存煤结构和下月电量计划，提出下个月公司煤炭采购建议。 2.1.4 审批工作小组的月度考核结果。 2.1.5 及时修订、更新本办法。 2.2 成立燃料配煤掺烧工作小组，组长由分管燃料副总师担任，副组长由生产技术部、燃料储运部相关主任担任，小组成员由生产技术部、燃料管理部、燃料储运部、运行部、质检中心等部门相关人员组成。其职责为： 2.2.1 在燃料配煤掺烧领导小组的指挥下全面开展配煤掺烧的日常管理工作。 2.2.2 每月初向配煤掺烧领导小组汇报上月配煤掺烧工作情况，提出下月度配煤计划和煤炭采购建议。 2.2.3 每个工作日召开配煤掺烧工作会议，对配煤各相关工作进行总结，分析存在的问题，提出改进措施。 2.2.4 汇总统计月度入厂煤质预估合格率、机组负荷预估合格率、配煤合格率、煤场烧旧存新率等指标，分析合格率上升或下降的原因，对相关部门提出改进意见及建议。 2.2.5 负责入炉煤采制化质量监督管理与数量统计管理。 2.2.6 负责组织入厂、入炉煤对比试验，对入厂、入炉衡器计重误差、入厂与入炉机械采样系统偏差进行对比检验。 2.2.7 负责月度入厂入炉热值差分析，依据公司月度热值差控制目标，提出相关管理措施。 2.2.8 按照本办法对月度配煤工作提出考核意见。 2.3 生产技术部职责 2.3.1 负责入炉煤质量监督管理和数量统计管理的日常工作。 2.3.2 参与日常配煤掺烧工作例会，提出合理的配煤建议。 2.3.3 制定并及时修订《负荷煤质对照表》详见附件一，指导配煤掺烧。 2.3.4 定期进行不同掺配方式试验和不同煤种的掺配燃烧试验，制定阶段性掺配、混
优化配煤结构和炼焦煤资源的研究.
总第157期 2007年第1期 河北冶金 H EB EI M ETALLU R G Y To tal 157 2007,N um ber 1 优化配煤结构和炼焦煤资源的研究 吕桂双1 ,郑美荣1 ,王福先 2 (11宣化钢铁集团有限责任公司技术中心,河北宣化075100;21宣化钢铁集团有限责任公司 焦化厂,河北宣化075100 摘要:结合宣钢周边地区及国内外炼焦原料煤的资源状况,进行了扩大炼焦煤资源、优化配煤结构的实验室研究,并在工业生产上得到成功应用,提高了焦炭质量,大幅度降低了炼焦成本。关键词:配煤;炼焦;资源 中图分类号:TF 053文献标识码:A 文章编号:1006-5008(200701-0019-05
O PTI M IZA TI ON O F COAL BL END I N G STRUC TU R E AND CO KI NG -COAL R ESOU RC E LU G ui -shuang 1 ,ZH EN G M ei -rong 1 ,W AN G Fu -xian 2 (1.Technique C enter,X uanhua Iron and S teel G roup C o .,L td .,Xuanhua,H ebei,075100;2.C oking P lant,X uanhua Iron and S teel G roup C o .,L td .,X uanhua,H ebei,075100 A bstract:A ccording to the coal resource for coking around Xuan S teel and abroad and at hom e,the lab re 2search about expanding coking coal resource and op ti m izing coal blending structure is conducted and used successfully in industrial p roduction .A s the result the coke quality got i m p roved,cost reduced .Key W ords:coal blending;coking;resource 收稿日期:2006-12-23 表8配粘结剂前后炼焦煤、配合煤质量对比 时间灰分/%挥发分/%硫分/%Y /mm G 进厂炼焦煤 配NL 前 (1-6月10153281800187
配煤基础知识
配煤炼焦技术 【摘要】系统介绍了近几十年来配煤炼焦技术的发展及其应用情况,也介绍了焦炭质量预测的几种方法,重点介绍了专家配煤系统,并探讨了当前配煤的研究方向。 【关键词】配煤炼焦灰分硫分原理质量预测建议应用 配煤是炼焦煤准备的工序之一。炼焦或碳化前煤料的一个重要准备过程。即为了生产符合质量要求的焦炭，把不同煤牌号的炼焦用煤按适当的比例配合起来。 从前，炼焦只用单种焦煤，由于炼焦工业的发展，焦煤的储量开始感到不足。而且还存在着煤炼的焦饼收缩小，推焦困难；焦煤膨胀压力很大，容易胀坏炉体；焦煤挥发分少，炼焦化学产品产率小等缺点。为了克服这些缺点，采用了多种煤的配煤炼焦。配煤炼焦扩大了炼焦煤资源，把不能单独炼成合格冶金焦的煤，经过几种煤配合可炼出优质焦炭，还可以降低煤料的膨胀压力，增加收缩，利于推焦，并可提高化学产品产率。配煤炼焦可以少用好焦煤，多用结焦性差的煤，使国家资源不但利用合理，而且还能获得优质产品。 炼焦用煤品种较多，应用配煤技术，不仅能保证焦炭质量，还能合理地利用煤炭资源，节约优质炼焦煤，扩大炼焦煤资源。配煤技术涉及煤的多项工艺性质、结焦特性和灰分、硫分、挥发分的配合性质和煤的成焦机理等。长期以来，配煤试验一直是选定配煤方案、验证焦炭质量的不可缺少的配煤技术程序。配煤方法有配煤槽配煤和露天配煤厂配煤两种。 当前世界各国炼焦煤资源稀缺，高炉的大型化对焦炭质量及其稳定性的要求越来越高，而炼焦煤资源中强粘结性煤却越来越少，这一矛盾在我国尤为突出。考虑到经济效益及现实情况，国内外各焦化厂都在致力于配煤方案的研究。虽然方案千变万化，而配煤的原理却不外乎胶质层重叠原理、互换性原理、共炭化原理这三种。 一、配煤理论简介： 1 胶质层重叠原理 要求配合煤中各单种煤的胶质体的软化区间和温度间隔能较好地搭 接，这样可使配合煤在炼焦过程中，能在较大的温度范围内处于塑性状态，
配煤
浅析配煤炼焦技术 【摘要】系统介绍了近几十年来配煤炼焦技术的发展及其应用情况,也介绍了焦炭质量预测的几种方法,重点介绍了专家配煤系统,并探讨了当前配煤的研究方向。 【关键词】配煤炼焦灰分硫分原理质量预测建议应用 配煤是炼焦煤准备的工序之一。炼焦或碳化前煤料的一个重要准备过程。即为了生产符合质量要求的焦炭，把不同煤牌号的炼焦用煤按适当的比例配合起来。 从前，炼焦只用单种焦煤，由于炼焦工业的发展，焦煤的储量开始感到不足。而且还存在着煤炼的焦饼收缩小，推焦困难；焦煤膨胀压力很大，容易胀坏炉体；焦煤挥发分少，炼焦化学产品产率小等缺点。为了克服这些缺点，采用了多种煤的配煤炼焦。配煤炼焦扩大了炼焦煤资源，把不能单独炼成合格冶金焦的煤，经过几种煤配合可炼出优质焦炭，还可以降低煤料的膨胀压力，增加收缩，利于推焦，并可提高化学产品产率。配煤炼焦可以少用好焦煤，多用结焦性差的煤，使国家资源不但利用合理，而且还能获得优质产品。 炼焦用煤品种较多，应用配煤技术，不仅能保证焦炭质量，还能合理地利用煤炭资源，节约优质炼焦煤，扩大炼焦煤资源。配煤技术涉及煤的多项工艺性质、结焦特性和灰分、硫分、挥发分的配合性质和煤的成焦机理等。长期以来，配煤试验一直是选定配煤方案、验证焦炭质量的不可缺少的配煤技术程序。配煤方法有配煤槽配煤和露天配煤厂配煤两种。 当前世界各国炼焦煤资源稀缺，高炉的大型化对焦炭质量及其稳定性的要求越来越高，而炼焦煤资源中强粘结性煤却越来越少，这一矛盾在我国尤为突出。考虑到经济效益及现实情况，国内外各焦化厂都在致力于配煤方案的研究。虽然方案千变万化，而配煤的原理却不外乎胶质层重叠原理、互换性原理、共炭化原理这三种。 一、配煤理论简介： 1 胶质层重叠原理 要求配合煤中各单种煤的胶质体的软化区间和温度间隔能较好地搭 接，这样可使配合煤在炼焦过程中，能在较大的温度范围内处于塑性状态，
配煤
配煤 炼焦煤准备的工序之一。炼焦或碳化前煤料的一个重要准备过程。即为了生产符合质量要求的焦炭，把不同煤牌号的炼焦用煤按适当的比例配合起来。 炼焦用煤品种较多，应用配煤技术，不仅能保证焦炭质量，还能合理地利用煤炭资源，节约优质炼焦煤，扩大炼焦煤资源。配煤技术涉及煤的多项工艺性质、结焦特性和灰分、硫分、挥发分的配合性质和煤的成焦机理等。长期以来，配煤试验一直是选定配煤方案、验证焦炭质量的不可缺少的配煤技术程序。配煤方法有配煤槽配煤和露天配煤厂配煤两种。 配煤理论简介： 当前世界各国炼焦煤资源稀缺，高炉的大型化对焦炭质量及其稳定性的要求越来越高，而炼焦煤资源中强粘结性煤却越来越少，这一矛盾在我国尤为突出。考虑到经济效益及现实情况，国内外各焦化厂都在致力于配煤方案的研究。虽然方案千变万化，而配煤的原理却不外乎胶质层重叠原理、互换性原理、共炭化原理这三种。 1 胶质层重叠原理 要求配合煤中各单种煤的胶质体的软化区间和温度间隔能较好地搭接，这样可使配合煤在炼焦过程中，能在较大的温度范围内处于塑性状态，从而改善粘结过程，并保证焦炭的结构均匀。其中典型的方法是“J法”配煤技术。“J法”配煤技术是一种快速、准确、简单、经济、随机确定各种最佳（实用）配煤方案的新技术，以“煤的粘结能力测定法”为基础，以煤与焦相互统一变化规律为依据，准确预测焦炭强度，按Jb-Vdaf“米”字形配煤图及其原则进行操作，评估煤质，确定“主导煤”，辨明“添加剂煤”和“填充剂煤”，用简易“优选法”确定配煤比，定出配煤方案。 2 互换性配煤原理 焦炭质量取决于炼焦煤中的活性组分、惰性组分含量及炼焦操作条件。单种煤的变质程度决定其活性组分的质量，镜质组平均组最大反射率是反映单种煤的变质程度的最佳指标。目前应用煤岩学指导配煤，很多焦化厂都有自己的配煤方案，但一般都是镜质组平均随机反射率、反射率直方图及镜惰比三个参数作为煤岩学配煤参数。根据互换性配煤原理，当配煤有较强粘结性时，加入一定量焦粉或无烟煤有利于焦炭质量提高，回配3%～5%的焦粉代替瘦煤炼焦，技术上是可行的，但在同样煤质情况下不添加粘结剂，要保证焦炭质量，焦粉的细度至关重要。 3 共炭化原理 煤中加入非煤粘结剂进行炭化，称为共炭化。共炭化研究为采用低变质程度弱粘结煤炼焦时选用合适的粘结剂提供了理论依据，也为加入有机渣油﹑塑料类﹑橡胶类﹑沥青等与煤共炭化提供了可能性，并且为解决当前世界的环境污染问题做出了很大的贡献。国外Collin在400℃下将废塑料与煤焦油沥青共热解，收集热解油和气体产物，反应所得的残余物与弱