煤水浆
一、物理性质和功能
煤水浆是由煤、水和少量化学添加剂混合而成的浆液。根据用途，煤水浆分为高浓度煤水浆燃料和德士古炉气化用煤水浆。煤水浆可进行泵送、雾化、储存和点燃，且燃烧状态稳定。约2吨煤水浆可替代1吨燃油。
煤水浆燃烧具有燃烧效率高、节能环保等优点，是清洁煤技术的重要组成部分。煤水浆可通过管道长距离输送，投资和运营成本低。到达终端后无需脱水即可直接燃烧，且储存和运输过程完全封闭。
水会造成热量损失，且在燃烧过程中无法产生热量。因此，煤的浓度通常需要达到较高的水平——一般为65%~70%。化学添加剂的添加量约为1%。水造成的热量损失约占煤水浆热值的4%。水是气化过程中不可避免的原料。从这个角度来看，煤的浓度可以降低到62%~65%，这可能会导致氧气燃烧效率的提高。
为了促进燃烧和气化反应，煤水浆对煤的细度有一定的要求。燃料用煤水浆的粒径上限（通过率不低于98%的粒径）为300μm，粒径小于74μm（200目）的含量不低于75%。气化用煤水浆的细度略高于燃料用煤水浆，其粒径上限允许达到1410μm（14目），粒径小于74μm（200目）的含量为32%～60%。此外，为了使煤水浆易于泵送和雾化，其流动性也有一定的要求。
在室温和100 s⁻¹的剪切速率下，煤水浆的表观黏度一般要求不高于1000-1500 mPa·s。用于长距离管道输送的煤水浆在低温（地下埋设管道的年最低温度）和10 s⁻¹的剪切速率下，表观黏度要求不高于800 mPa·s。此外，煤水浆还要求在流动状态下具有较低的黏度，便于使用；在停止流动并处于静止状态时，可以表现出较高的黏度，便于储存。
煤水浆在储存和运输过程中的稳定性至关重要，因为煤水浆是固液两相混合物，固液分离较为容易，所以必须保证在储存和运输过程中不产生“硬沉淀”。所谓“硬沉淀”，是指搅拌煤水浆后无法恢复原状的沉淀物。煤水浆保持不产生硬沉淀的能力称为煤水浆的“稳定性”。稳定性差的煤水浆一旦在储存和运输过程中发生沉淀，将严重影响生产。
二、煤水浆制备技术概述
煤水浆需要煤浓度高、粒径细、流动性好、稳定性好，以避免硬沉淀。同时满足上述所有特性比较困难，因为有些特性相互制约。例如，提高煤浓度会导致黏度增大，流动性变差；良好的流动性和低黏度又会使稳定性变差。因此，需要实时监测煤浓度。朗米特手持式密度计精度可达 0.003 g/ml，可实现精确的密度测量，并精确控制浆料的密度。
1. 正确选择制浆用原煤
除了满足下游用户的需求外，制浆煤的质量还必须关注其制浆特性——制浆难度。有些煤在常温常压下易于制取高浓度煤水浆，而另一些煤则难以制取高浓度煤水浆，或者需要更复杂的制浆工艺和更高的成本。制浆原料的制浆特性对制浆厂的投资、生产成本和煤水浆质量都有着显著的影响。因此，必须掌握煤的制浆特性规律，并根据实际需要和技术可行性、经济合理性原则选择制浆原料煤。
2. 评分
煤水浆不仅要求煤粒粒径达到规定的细度，还要求粒径分布良好，使不同粒径的煤粒相互填充，最大限度地减少煤粒间的空隙，从而获得更高的“堆积效率”。空隙越少，用水量越少，也越容易制备高浓度煤水浆。这项技术有时被称为“分级”。
3. 制浆工艺及设备
在给定的原煤粒度特征和可磨性条件下，如何使煤水浆最终产品的粒度分布达到更高的“堆积效率”，需要合理选择磨粉设备和制浆工艺。
4. 选择性能匹配的添加剂
为了使煤水浆达到高浓度、低粘度、良好的流变性和稳定性，必须添加少量化学试剂，称为“添加剂”。添加剂分子作用于煤颗粒与水之间的界面，可以降低粘度，改善煤颗粒在水中的分散性，提高煤水浆的稳定性。添加剂的用量通常为煤量的0.5%～1%。添加剂种类繁多，配方并非固定不变，需要通过实验研究确定。
发布时间：2025年2月13日
