德士古工藝原料煤與褐煤摻燒小結

摘 要：近幾年原料煤價格大幅上漲，使得各煤化工企業成本大幅增加，利潤微薄，為此我分公司為了降低成本決定利用幾種低價褐煤與目前生產正在使用的原料煤進行摻燒。主要敘述了摻燒前對各煤種進行配比試驗，通過試驗選擇合適的配煤比例，為企業摻燒提供依據。

關鍵詞：德士古；水煤漿；配煤；試驗

黑龍江北大荒農業股份有限公司浩良河化肥分公司是Texaco水煤漿加壓氣化技術，年生產合成氨18萬t，尿素30萬t的中型氮肥企業，每年大約需氣化用煤30萬t左右。近幾年，受到煤炭漲價的影響，公司尿素成本持續增加，為此浩良河化肥分公司選擇了2個不同品種的低價褐煤與正在使用的原料煤進行配比試驗，以求達到在保證生產穩定的前提下降低成本的目的。本文主要敘述了摻燒前試驗室的配比試驗，通過試驗數據為企業摻燒提供理論依據，以下是實驗過程小結，供大家參考交流。

1 試驗原則

1.1 濃度：按現有工藝濃度要求控制在63%～65%。

1.2 粘度：按現有工藝粘度要求控制在600～1000mPa.s。

1.3 析水率及穩定性：較低的析水率和較好穩定性有利于減少短停時水煤漿沉淀， 避免淤積堵塞煤漿泵和煤漿輸送管線。

1.4 灰熔點：低灰熔點可保證排渣的順利及生產的連續性。

1.5 成本核算：在保證生產穩定運行的前提下，增加低價煤種比例而降低成本。

1.6 配煤比例：先以低價格的褐煤進行試驗，然后逐漸增加生產上正在使用的原料煤比例，通過不同比例的低價煤與原料煤進行配比，不改變水煤漿濃度和添加劑的加入量條件下，確定最佳配煤比例。

2 試驗過程

2.1 煤樣制備

選取生產中正在使用的原料煤H及預配比的褐煤N1、褐煤N2，用破碎機破碎至粒徑5mm以下的煤粒，按GB/T211-2007《煤中全水份的測定方法》中的方法烘去外水，然后用小型球磨機制備煤粉；用篩分法分析煤粉的粒度分布，使其粒度分布符合現工藝煤粉要求。

2.2 煤漿制備

2.2.1 配置過程

每個試樣制備200g煤漿，根據煤漿各成分含量分別計算出煤粉、水、煤漿添加劑各組分質量，用分析天平稱取各組分質量，依次加入到250ml燒杯中，緩慢攪拌均勻后繼續攪拌3min，從開始加入到攪拌結束控制在5min之內完成。

2.2.2 結果測試方式

2.2.2.1 粘度：用NDJ-1型旋轉粘度計測定。

2.2.2.2 析水率及穩定性：靜止24h后，用直尺測量上層水層高度及總高度，用上層水層高度除以總高度計算析水率；用同一玻璃棒在相同高度自然下落測其穩定性，用“落棒到底”“落棒緩慢到底”“落棒不到底”“無（有）沉降”、“稍有沉降”表示（見表1）。

3 小結

3.1 褐煤N1不能單獨制漿：通過表1數據可看出在使用褐煤N1進行單獨制漿時，水煤漿濃度只能達到60%，且流動性差，析水率較高，因此放棄單獨使用褐煤N1制漿。

3.2 選擇褐煤N1繼續試驗：通過表1數據可知，相同比例條件下，與原料煤H進行配比時，褐煤N1的粘度和流動性等都好于褐煤N2，成本也具優勢，因此進行灰熔點等試驗時放棄褐煤N2與原料煤H的配煤試驗。

3.3 通過表1數據可知，原料煤H與褐煤N1或N2進行配比試驗時，原料煤H的比例越高，煤漿的粘度、流動性和穩定性越好。

3.4 確定配煤的最佳比例為4+6和3+7：當比例為7+3和1+1，濃度在65%時，通過實驗得出的數據可知其流動性較差，有沉降，落棒試驗效果不理想。將配比比例為1+1的濃度從65%降到63%時，各項指標均有大幅度改善，即比例為1+1，濃度63%的水煤漿各項指標達到了工藝要求，但濃度略低，因此繼續進行試驗。通過表1數據可知當比例為4+6、3+7，濃度在65%時，添加劑用量、粘度、流動性、析水率及穩定性均達到試驗預期效果，因此初步確定最佳配煤比例為4+6、3+7。

3.5 通過實驗數據可以看出，當原料煤H的比例越高，灰熔點越高，但其不同配比的煤種均都低于原料煤H的灰熔點，且都能夠保證氣化爐工藝要求，由此說明摻燒褐煤能在一定程度上降低灰熔點。

3.6 另外通過實驗數據可知，褐煤的內水、全水、灰分等都高于原料煤H，褐煤的固定碳、發熱量等低于原料煤H，這些都是影響氣化爐原料氣組份和氣化爐穩定運行的因素，因此在進行褐煤與原料進行配比時這幾方面因素也應考慮。

3.7 通過以上試驗可知，當配煤比例為4+6、3+7，煤漿濃度在65%時能夠保證工藝的相關要求，依據本次試驗數據，綜合考慮褐煤發熱量、工業分析數據、成本等因素，認為選擇最低配煤比3+7的比例最為合適，即在工業生產時選用褐煤N1同現有原料煤以3+7的比例摻混生產，添加劑量為0.05%，煤漿濃度能夠控制在65%左右，粘度在800～1000mPa·s。

4 結論

通過氣化爐一段時間運行反饋，生產系統平穩，能夠滿足德士古工藝的各項要求。通過褐煤摻燒有效降低了灰熔點減少了石灰石用量，更主要的是價格低廉的褐煤有效降低了生產成本，達到了節本增效的預期目的。