水煤浆作为代油燃料,首先要具有高的热值,容易点燃,便于排渣,污染小。水煤浆的热值与煤阶、灰分、浓度有关。煤阶越高,灰分越低,热值就越大。对于制定的煤种,水煤浆浓度是影响热值的主要因素。煤浆的高位发热量与浓度的关系如公式:
在水煤浆开发初期,由于考虑追求高热值和解决环保问题,要求煤炭成分为为6%-10%,硫分低于1%。随着对煤成浆性研究的深入,对此已有不同的见解。
较高灰分的煤炭,不仅成浆性好,水煤浆的抗老化、抗剪切能力以及稳定性都很好,同时,添加剂用量少,况且灰分高的原料煤价格稳定便宜,可大大降低水煤浆的成本。虽然高灰分,热值低,但在一定程度上,这一损失可通过提高浓度来补偿。因此,近几年来。我国陆续出现以中等灰分(20%-40%)煤泥或原煤制浆,以煤浆代焦碳用于轧钢炉、民用取暖炉的实例。其燃烧效果都很好。
当然,高灰分不仅影响热值,还会增加飞灰和排渣量,并加重对设备的磨损,使燃烧系统复杂化,所以,合理灰分含量的确定,还有待深入的研究。
灰成分也是燃烧后一个重要问题,它直接关系到灰熔点的高低,决定燃烧后灰渣排放方式的选择。
炉渣的排放有固态排渣和液态排渣两种。因固态排渣技术比较成熟,所以一般都采用该技术。为此,避免燃烧过程中煤灰熔化,因此,灰熔点应高于1300℃。
煤浆的燃点主要取决于煤的挥发分含量。挥发分越高,煤浆越容易点燃,火焰的稳定性越好。一般要求挥发分最好在30%以上。