球磨机棒磨机在水煤浆制备中的应用

煤气化工艺是以煤为原料制取氢气和一氧化碳，可用于合成氨、甲醇及其它化学产品。德土三古老气化效率高、碳转化率达98%~99%。高温下有害物质萘、酚等被燃烧，较少环境污染。煤气化可适用于各种烟煤，在我国建成的几套煤浆气化装置，渭河化肥厂、上海焦化厂、鲁南化肥厂、淮南化工厂都获得良好的经济效益。随着世界原油价格的上升，充分利用煤资源代油，无论经济效益还是社会效益都很显著，其运行成本是油的1/2左右。煤浆的性能直接影响到煤气化运行成本，浓度、粒度级配、灰分、灰溶点及杂质是影响煤气化效率的关键因素，其中浓度、灰分、灰溶点受煤质影响，而能耗和粒度级配主要受制浆设备的影响。这里就棒磨机制浆和球磨机制浆针对气化水煤浆浓度、产量、粒度作一比较，以促进水煤浆技术的发展及更好地进行设备选型。

1、气化水煤浆的特点

1.1、浓度

煤浆浓度越低，有效成分量少，越不利于煤浆气化满负荷、高负荷运行。实际运行证明煤浆浓度每降低1%，产气量降低1%。水煤浆经历了从低浓度、中浓度到高浓度的发展过程，高浓度水煤浆正常浓度58%~62%，煤的内水含量越低，可制备煤浆浓度越高，含水量低于3%（低内）水煤可制备浓度66%~68%高浓度水煤浆。

1.2、粒度

煤浆粒度放粗有利于提高煤浆浓度，但粒度放粗易发生沉降与析水，但大于40目比率过高会加剧烧嘴磨损。中粗型煤粒40~200目作为粉煤主体有利于气化效果，德土古气化炉要求粒度组成：

<8目 99.9% wt

<14目 98%~99.8% wt

<40目 90%~95% wt

<200目 40%~50% wt

<325目 25%~35% wt

1.3、煤质

煤质是影响煤浆性能的重要因素，高固定碳和热值、低内水和挥发性其成浆性好，可制成高浓度水煤浆，低灰分，低硫分，低灰溶点是水煤浆加压气化较理想煤。

2、煤浆制备设备

煤浆制备主要采用球磨机、棒磨机，应根据浓度粒度和煤质等因素综合比较具体选型。针对气化水煤浆采用德土古气化炉对粒度要求，棒磨机具有明显优势。棒磨机是以比筒体长度短150mm，以一定配比的圆钢棒为粉磨介质的磨矿设备，具有选择性粉磨的特点，物料从进料端到排料端必将经过多次粉磨加工，较大颗粒得到更多的粉磨机会，其排料粒度均匀，几乎没有超大颗粒排出。而球磨机为随机性磨矿，排料不均，一部分料可磨得非常细，经使用200目含量在60%以上，另一方面又有超大颗粒排出且不均匀，通常大于8目占0.5%以上。气化水煤浆制备选用棒磨机更为合理。

3、运行比较

煤浆气化是在温度1100~1300℃，压力6~8MPa条件下不充分燃烧生产合成气CO+H2，表1中统计了国内几家合成气生产厂运行情况比较，不难看出，同规格的棒磨机产量比球磨机产量高30%以上，能耗降低30%以上。

4、结论

（1）针对气化水煤浆粒度分布要求，棒磨机较球磨机制浆节能30%以上。

（2）棒磨机制浆能避免煤浆中含超大颗粒，煤浆质量稳定。

（3）棒磨机制浆对入料原煤粒度要求不严，都能实现均匀粉磨。