精细水煤浆制备与燃烧技术

    我国是一个煤炭资源丰富，石油资源相对短缺的国家，特别是轻质燃油更为短缺，以煤代油、洁净高效地利用煤炭资源尤为重要，具有深远的战略意义。1996年1月19日江泽民主席来我校视察普通水煤浆技术时，对精细水煤浆能代替柴油用于柴油机表示了极大的关注。
    "精细水煤浆的制备与燃烧技术"为教育部"211工程"重点建设项目，以此为基础我校相继承担了国家经贸委下达的2000～2002年技术创新项目和中国o意大利合作的精细水煤浆应用技术研究项目。精细水煤浆制备与燃烧技术主要包括煤炭深度物理加工技术和精细水煤浆燃烧技术两个部分：
    一、煤炭深度物理加工技术
    煤炭是我国能源、化工和冶金工业的重要物质基础,但煤中含有大量的杂质，在应用中对环境和产品的质量有很大的影响。煤炭的降灰脱硫是当前急待解决的问题，尤其是开发代替柴油的精细水煤浆，需要把煤中的灰分降到1％以下，为此我校开发的煤炭深度物理加工技术，突破了常规洗选方法而最大限度地降低煤中的灰分和硫分，可在较高回收率的情况下分选出灰分小于1％的超净煤。通过该技术还可从主焦煤的洗选副产品――中煤和煤泥中回收微细粒的常规灰分的精煤，可掺入常规的精煤中销售或作为精炭粉用于铸造行业，充分利用我国稀缺的主焦煤资源。
    该技术主要包括以下内容：
    1. 低能耗超细搅拌磨机，该机转速低、振动小、过程产生热量小，当原料煤的粒度为2mm，出料粒度约10～15mm 时，超细磨的能耗为30～60kwh/t；与常规的球磨机相比要小一个数量级，比国外同类型的搅拌磨机（能耗为150～300kwh/t）能耗也要小得多。该设备还可用于其它非金属矿的超细粉碎，现已申请国家发明专利；
    2. 絮团－浮选技术，絮凝剂用量约为1～4kg/t，因煤种而异，当中煤或浮选尾煤的灰分在30～45％时，可选出灰分7～11％的精煤，产率可大于50％，当原料的灰分小于12％时，可选出灰分1～3％，甚至小于1％的超净煤，产率可达40～50％以上。当煤中黄铁矿的嵌布粒度约10mm时，黄铁矿脱硫率可大于80％。在微细粒精煤中掺入1/3的常规浮选精煤，经过加压过滤脱水，总精煤水分可小于30％。
    该技术的经济效益如下：
    若以该技术生产超净煤，入料灰分为10.50％时，超净煤的回收率约为30～60%、灰分约为1％，该超净煤可制备成浓度约为50％精细水煤浆，精细浆生产成本457元/吨（含税），柴油2800元/吨，按热值计算约2.8吨精细浆可替代一吨柴油，，则代一吨柴油可节约1520元，经济效益十分明显。用该技术生产的超净煤制备精细水煤浆替代轻质燃油，符合我国富煤贫油的国情，对我国的经济建设和国防具有重大的战略意义。
    选煤厂的煤泥随着煤炭的供大于求，销售很困难，在厂内堆积，占用场地，制约生产，污染环境。选煤出的副产品中煤或煤泥售出后燃烧，对环境同样会造成严重的污染。采用该技术从中回收合格的精煤，高灰的尾煤还可作为建材原料，是一种节约煤炭资源，改善矿区环境的有效途径。

煤炭深度物理加工的工艺流程图如下：

    二、精细水煤浆燃烧技术
    1.精细水煤浆和柴油两用喷咀技术
    该技术对原柴油喷咀进行了改造，有效地解决了喷咀堵塞问题。
    2.润滑供浆（供油）一体化燃料泵技术
    该一体化燃料泵在供浆（供油）泵送的同时有效地解决了泵体和喷咀的润滑问题。
    3.精细水煤浆在此9kw柴油机上燃烧技术
    精细水煤浆在经过改造后的柴油机上成功燃烧，为煤代油提供了广阔的应用前景。
    4.精细水煤浆在小型燃油锅炉中燃烧应用技术
    高频脉动燃烧技术和旋流燃烧技术成功实现了小型燃油锅炉 燃用精细水煤浆。
 该技术在研究开发中，具有广阔的应用前景；
    三、技术水平、鉴定情况
    超净煤制备技术、精细水煤浆制备技术和精细水煤浆在柴油机中燃烧应用技术皆为国际领先水平，正在商业化。
    四、原料及产品
    原料：煤
    产品： 1. 超精煤；
    2. 精细水煤浆；
    3. 浆油两用喷咀；
    4. 燃料－润滑一体化泵；
    5. 浆－油两用柴油机；
    6. 小型锅炉燃烧器；
    7. 添加剂；
    8. 低能耗超细磨机。