水煤漿管道輸送摩阻損失研究①

王鐵力

(中煤科工集團(tuán)武漢設(shè)計(jì)研究院有限公司 管道工程院,湖北 武漢430064)

近年來,非離子表面分散劑發(fā)展極為迅速,應(yīng)用越來越廣泛。 非離子分散劑效率高,不受水質(zhì)和煤中可溶物的影響,具有優(yōu)良的分散降黏作用。 非離子型分散劑雖然價(jià)格稍貴, 但用量少,可降低對(duì)煤質(zhì)和水質(zhì)的要求, 明顯提高水煤漿質(zhì)量［1］。 此外,通過對(duì)非離子型分散劑的結(jié)構(gòu)、生成方式、反應(yīng)原料的研究,有助于研制性價(jià)比更好的分散劑。 十二醇醚是一種重要的脂肪醇聚氧乙烯醚,是非離子表面分散劑中發(fā)展最快、用量最大的品種之一。 十二醇醚作為一種主要的非離子分散劑,對(duì)改變水煤漿黏度、制取高濃度水煤漿具有重要作用［2-4］。 但水煤漿中十二醇醚的最佳濃度及其對(duì)煤漿管道輸送摩阻損失的影響研究還未見到,而摩擦阻力對(duì)于管道輸送尤為重要［5］。 因此,有必要開展這方面的研究。

1 水煤漿實(shí)驗(yàn)研究

1.1 固體顆粒特性

實(shí)驗(yàn)所用煤顆粒取自遼北某礦,其特性如表1 所示。 該煤粒收到基低位發(fā)熱量為21.87 MJ/kg,空氣干燥基高位發(fā)熱量為23.12 MJ/kg,可磨性為70。

表1 實(shí)驗(yàn)用煤工業(yè)分析和元素分析結(jié)果

從表1 可以看出,氧/碳比為0.18,介于0.1 ～0.2之間,有利于形成高濃度煤漿。 煤中內(nèi)在水分含量較低,有利于形成高濃度煤漿。 而高揮發(fā)的長焰煤變質(zhì)程度低,不利于成漿。 煤可磨性介于中等可磨和易磨之間。 由煙煤成漿性指標(biāo)［1］計(jì)算可知,該煤粒成漿較難,最高制漿濃度為68.48%。

為了制取最佳濃度煤漿,參考Dinger 模型理想分布［1］,再結(jié)合多峰級(jí)配成漿實(shí)驗(yàn),通過多次實(shí)驗(yàn),確定最佳顆粒級(jí)配曲線如圖1 所示。……