中华人民共和国建材行业标准《水煤浆添加剂》编制说明模板.docx
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中华人民共和国建材行业标准《水煤浆添加剂》编制说明模板
中华人民共和国建材行业标准
《水煤浆添加剂》
编制说明
建筑材料工业技术情报研究所
二零二零年七月
1.标准工作概况2
1.1任务来源2
1.2起草单位3
1.3工作过程3
2.标准制定原则和主要内容4
2.1标准制定原则4
2.2标准的主要内容5
2.2.1标准题目5
2.2.2标准制定的目的及使用范围5
2.2.3引用文件5
2.2.4术语和定义5
2.2.5技术要求6
2.2.6试验方法7
2.2.7检验规则9
3.主要实验验证情况分析10
4.标准中涉及专利情况说明11
5.产业化情况、推广应用论证和预期达到的经济效果11
6.采用国际标准和国外先进标准情况12
7.与现行相关法律、法规、规章及相关标准的协调性12
8.重大分歧意见的处理经过和依据13
9.标准性质的建议说明13
10.贯彻标准的要求和措施建议14
11.废止现行相关标准的建议14
12.其它应予说明的事项14
《水煤浆添加剂》行业标准编制说明
水煤浆是一种新型、高效、清洁的煤基燃料，可以像油一样泵送、雾化、贮存和稳定燃烧，其热值相当于燃料油的一半，可代替燃料油用于锅炉、电站、工业炉和窑炉，用于代替煤炭燃用，具有燃烧效益高、复合调整便利、减少环境污染、改善劳动条件和节省用煤等优点。
水煤浆除作为清洁燃料外，大量应用在煤制烯烃项目中，水煤浆气化是很关键的环节。
水煤浆的性能中，最为重要的是高浓度、低粘度和良好的稳定性、流动性。
然而，煤炭属于疏水性物质，又是颗粒悬浮体，无化学添加剂不可能制备出性能优良的水煤浆。
水煤浆添加剂的主要作用在于改变煤颗粒的表面性质，促使颗粒在水中分散，使浆体有良好的流变特性和稳定性。
此外，还要借助水煤浆添加剂调节煤浆的酸碱度，消除有害因素（如气泡、有害成分等）。
性能差的水煤浆，在燃烧应用过程中特别容易造成浆枪堵塞，对锅炉的燃烧控制造成较大冲击。
因此，在水煤浆的制备过程中对水煤浆添加剂的要求会比较高。
目前，我国水煤浆添加剂的种类比较多，成分较复杂，性能差异也较大，没有水煤浆添加剂的相关标准，市场上产品质量无法得到规范，产品的可靠性和安全性无法得到保障。
因此制定水煤浆添加剂产品行业标准十分必要。
1.标准工作概况
1.1任务来源
水煤浆添加剂是制备性能优良水煤浆的必要组分，其主要作用在于改善煤表面亲水性，降低煤水表面张力，使煤粒充分润湿和均匀分散在少量水中，改善水煤浆流动性，降低水煤浆粘度，同时使煤粒在水中保持长期均匀分散，使浆体有良好的流变特性和稳定性。
目前，市场上已经大量出现了此类产品，但由于没有规范，所以很难保证产品质量。
因此，制定水煤浆添加剂产品行业标准十分必要。
根据中华人民共和国工业和信息化部《关于印发2016年第四批行业标准制修订计划的通知》（工信厅科[2016]21号）要求，由建筑材料工业技术情报研究所负责组织《水煤浆添加剂》（计划号2016-1657T-JC）行业标准的编制工作，标准归口单位为中国建筑材料联合会。
1.2起草单位
本标准主编单位家，参编单位家。
包括了科研院所及高校（家）、行业协会及监管单位（家）、生产企业（家）、施工单位（家）和应用企业（家）。
涵盖了生产者、消费者、研究者、使用方等相关领域的专家。
1.3工作过程
1.3.1成立工作组
建筑材料工业技术情报研究所接到任务后，首先着手对标准的国内外情况进行调研，征集参加标准制定的单位，提出了标准制定工作计划。
2017年12月在北京召开了第一次工作会议，对标准的初稿和主要内容进行讨论，组成了标准工作组，确定了任务分工。
具体分工见表1。
表1工作组成员及其主要分工
序号
项目
单位
成员
负责人
1
初稿、征求意见稿、送审稿
建筑材料工业技术情报研究所
马旺坤陈晶
马旺坤
国家水煤浆工程技术中心
王国房
安徽鑫固环保股份有限公司
马丽涛
2
编制说明
建筑材料工业技术情报研究所
陈晶
马旺坤
陈晶
3
验证试验
建筑材料工业技术情报研究所
郭群
郭群
国家水煤浆工程技术中心
苏鑫
安徽鑫固环保股份有限公司
马丽涛
4
征求意见汇总
建筑材料工业技术情报研究所
马旺坤
马旺坤
5
资料收集
建筑材料工业技术情报研究所
马旺坤
马旺坤
国家水煤浆工程技术中心
苏鑫
**大学
王睿坤
北京伊诺晟科技发展有限公司
任恩平
6
样品征集
国家水煤浆工程技术中心
王国房
王国房
安徽鑫固环保股份有限公司
杨道顺
佛山天亿化工有限公司
赵大路
宁夏川能化工有限公司
曹华鹏
天津双盛科技发展有限公司
郝福奎
7
行业调研
陕西渭河化工科技有限责任公司
惠有社
陈晶
北京伊诺晟科技发展有限公司
孙羽
1.3.2样品征集和验证试验
第一次工作会后，标准制定工作小组立即着手进行样品的征集工作，下发样品征集通知，广泛收集国内水煤浆添加剂样品。
与此同时，工作组起草了试验方案，广泛征求各起草单位及专家意见，确定了验证试验的试验项目和方法。
1.3.3标准征求意见稿的确定
2020年7月24日第二次工作会议以网络会议的方式进行。
标准编制组对标准讨论稿进行研讨。
在认真听取各方意见和综合研究实验验证结果的情况下，标准主编单位对标准文稿进行了仔细修改，形成了征求意见稿。
1.3.4征求意见稿公示
标准正文及编制说明已在中国建筑材料联合会的网站公示45天。
公示期为2020年7月31日~2020年9月13日。
1.3.5审查会
2020年月日，中国建筑材料联合会标准质量部在北京组织召开了《水煤浆添加剂》（计划号：
2016-1657T-JC，《关于印发2016年第四批行业标准制修订计划的通知》（工信厅科[2016]214号）标准审查会。
2.标准制定原则和主要内容
2.1标准制定原则
根据GB/T1.1给出的原则编写。
标准的编制过程中，遵从积极采用国内外先进标准原则、技术创新原则、与其他标准协调性原则、标准文本规范性适用性原则、突出产品技术性原则。
编制小组查阅了大量的国内外相关标准，在现有标准的基础上，针对水煤浆添加剂特有的性能，制定出体现该类产品的技术指标。
在符合水煤浆添加剂行业的产品技术水平和应用的基础上，体现水煤浆添加剂的普遍特性和性能优势，具有合适的覆盖面。
技术内容全面，指标宽严得当。
基于大量验证试验结果，设定合理的技术指标参数，不合格品、合格品各占一定比例。
2.2标准的主要内容
2.2.1标准题目
根据中华人民共和国工业和信息化部《关于印发2016年第四批行业标准制修订计划的通知》（工信厅科[2016]214号）要求，由建筑材料工业技术情报研究所负责组织《水煤浆添加剂》（计划号2016-1657T-JC）行业标准的编制工作，标准题目为“水煤浆添加剂”。
2.2.2标准制定的目的及使用范围
水煤浆添加剂是水煤浆制备过程中一种必要组分。
《水煤浆添加剂》行业标准的制定以规范统一水煤浆添加剂的概念、性能指标为目的，为水煤浆添加剂的发展提供统一的评判依据及标准。
标准中规定了水煤浆添加剂术语和定义、分类和标记、一般规定、要求、试验、检验规则、产品说明书、包装、贮存和运输。
本标准适用于燃料水煤浆和气化水煤浆的添加剂，适用煤种为烟煤、无烟煤。
2.2.3引用文件
试验中需要用到的原材料包括煤粉和水，要求执行现行有效的国家标准或行业标准。
本文件共计引用了10个标准，包括GB/T2381染料及染料中间体不溶物质含量的测定；GB/T5749生活饮用水卫生标准；GB/T6284化工产品中水分测定的通用方法干燥减量法；GB/T6366表面活性剂无机硫酸盐含量的测定滴定法；GB/T6368表面活性剂水溶液pH值的测定电位法；GB/T8077混凝土外加剂匀质性试验方法；GBT18856.4水煤浆试验方法第4部分：
表观粘度测定；GBT18856.5水煤浆试验方法第5部分：
稳定性测定；HG/T5513-2019木质素磺酸盐系水煤浆分散剂；JB/T11510-2013电动搅拌器。
2.2.4术语和定义
术语和定义是对标准中有关名词的释义。
本标准对于水煤浆添加剂的定义主要是围绕其技术特性和应用效果给出的。
基准煤粉的定义是根据其性能指标给出的。
干基和干粉的定义是根据煤炭工业分析中指标给出的。
2.2.5技术要求
标准制定过程中，通过召开工作会议或者与生产厂商技术人员电话沟通等多种讨论形式，以及分析验证实验结果，最终确定了本标准的各项技术指标要求。
具体内容及说明如下：
1、匀质性指标
为了控制水煤浆添加剂产品的生产稳定性，对含固量、水分、细度、pH值、水不溶物、硫酸盐含量。
2、掺添加剂水煤浆性能
水煤浆添加剂是用于水煤浆中的添加剂，所以要考察加入添加剂后的水煤浆的表观粘度和稳定性。
根据水煤浆添加剂的技术特点，制定过程中召开多次专家讨论会，最终确定了本标准的各项技术指标要求。
具体内容及说明如下：
1、含固量、水分、细度、pH值、水中不溶物、硫酸盐
含固量。
含固量表征的是添加剂中有效成分的量，是用户验收和贸易结算的依据之一。
参考GB8076的要求规定生产厂控制值范围内。
水分。
木质素磺酸盐水煤浆添加剂具有一定的吸潮性，会吸收存放环境中空气中水分而使含水率上升。
水分也是分散剂用户验收和贸易结算的依据之一。
因此制定合理的水分，涉及满足工艺要求、公平贸易、合理利用资源和节约能源等方面。
参考HG/T5513的要求规定水分不大于7。
细度。
针对粉体添加剂提出的性能指标。
参考GB8076的要求规定生产厂控制值范围内。
pH值。
适宜的pH值对气化用水煤浆和燃料用水煤浆均具有积极作用。
经大量研究水煤浆分散剂在碱性环境里使用效果好（分散性和稳定性）。
参考HG/T5513的要求规定pH值控制在不小于7。
水不溶物。
水不溶物无法溶解于水即为无效成分，参考HG/T5513的要求规定不超过1.5%。
硫酸盐。
硫酸盐在灰水洗涤塔中有可能形成硫酸钙沉淀，因此对添加剂剂本身的硫酸盐含量提出限制要求，参考HG/T5513的要求规定不大于5.0%。
2、水煤浆的制备
基准煤粉粒度分布应符合HG/T5513-2019附录A的要求；参考煤技术条件应符合HG/T5513-2019附录B的要求。
3、水煤浆流动性
水煤浆流动性是其流变特性的一种重要表现形式，也是恒量水煤浆质量的重要指标之一。
对水煤浆的传输、存储与雾化起着关键作用，它决定着泵送功率、管道流动的压力损失、雾化的质量。
表观黏度测定用于流态较差、粒度较粗的气化水煤浆时测定结果偏差较大，因此增加流动性这个指标。
流动性的试验方法按照GB/T8077的规定进行。
4、水煤浆表观黏度
水煤浆的流变性是影响水煤浆的贮存、运输及雾化喷燃性能的重要因素。
水煤浆具有较低的黏度，以便于输送和雾化燃烧。
大多数水煤浆生产企业习惯于用表观黏度的大小说明浆体流动性的好坏。
表观黏度的测量方法是直接从常规牛顿流体的测量方法中引用的，该方法对于流态较好、粒度较细、整体较均匀的燃料水煤浆适用性好。
表观黏度的试验方法按照GB/T18856.4《水煤浆试验方法第4部分：
表观黏度测定》的规定进行。
其性能指标的确定与GB/T31426气化水煤浆、GB/T18855燃料水煤浆的规定一致。
5、水煤浆稳定性
水煤浆的稳定性是指水煤浆在运输和贮存过程中，可保持其物性均匀的一种性质。
水煤浆添加剂的作用之一，就是保持水煤浆的稳定性，所以这个性能指标对于衡量水煤浆添加剂的好坏十分重要。
燃料浆一般需要储存若干天，对稳定性要求较高，因此检测7d稳定性；气化浆是炉前制浆，对稳定性则要求较低，因此检测24h稳定性。
稳定性试验方法按照GB/T18856.5《水煤浆试验方法第5部分：
稳定性测定》的规定进行。
性能指标按照生产及应用的要求并结合验证试验的数据确定。
2.2.6试验方法
1、含固量
将洁净带盖称量瓶放入烘箱内，于100℃-105℃烘30min，取出置于干燥器内，冷却30min后称重，重复上述步骤直至恒量，其质量为m0。
将被测液体试样装入已经恒量的称量瓶内，盖上盖称出液体及称量瓶的总质量为m1。
将盛有液体试样的称量瓶放入烘箱内，开启瓶盖，升温至100℃-105℃公干，盖上盖置于干燥器内冷却30min后称量，重复上述步骤直至恒量，其质量为m2。
X固——含固量，%；
m0——称量瓶的质量，单位为克（g）；
m1——称量瓶加液体试样的质量，单位为克（g）；
m2——称量瓶加液体试样烘干后的质量，单位为克（g）。
2、细度
试样应充分搅匀并经100~105℃（特殊品种除外）烘干，称取烘干试样10g，称准至0.001g倒入孔径为0.315mm的试验筛筛内，用人工筛样，将近筛完，应一手执筛往复摇动，一手拍打，摇动速度每分钟约120次。
其间，筛子应向一定方向旋转数次，使试样分散在筛布上，直至每分钟通过质量不超过0.005g时为止。
称量筛余物，称准至0.001g。
细度用筛余（%）表示式计算：
m1——筛余物质量，单位为克（g）；
m0——试样质量，单位为克（g）。
3、水分
将电热恒温干燥箱调节至（105±2）℃，然后将称量瓶置于电热恒温干燥箱中干燥，取出后在干燥器中冷却（冷却时间一般为20-40min，重复操作的冷却时间一定要相同）称量精确至0.1mg。
反复操作至恒重。
用已恒重的称量瓶，称取约10g试料，精确至0.1mg。
试料表面轻轻压平，放入已调节至（105±2）℃的电热恒温干燥箱中（称量瓶应放在温度计水银球的周围）。
称量瓶盖子稍微错开或取下与试样同时干燥。
烘干2-4h后，将称量瓶和盖子迅速移至干燥器中冷却。
冷却后盖好盖子，称量，精确至0.1mg。
重复操作至恒重，重复干燥时间为1h。
水分以质量分数w计，数值以%表示，按下式计算：
m0——称量瓶的质量的数值，单位为克（g）；
m1——称量瓶和干燥前试样质量的数值，单位为克（g）；
m2——称量瓶和干燥后试样质量的数值，单位为克（g）；
取平行测定结果的算术平均值为测定结果。
4、流动性
将玻璃板放置在水平位置，用湿布抹擦玻璃板、截锥圆模、搅拌器，使其表面湿面不带水渍。
将截锥圆模放在玻璃板的中央，并用湿布覆盖待用。
称取标准7.2中制备好的水煤浆400g，注入截锥圆模内，用刮刀刮平，将截锥圆模按垂直方向提起，同时开启秒表计时，任水煤浆在玻璃板上流动至30s，用直尺取流淌部分互相垂直的两个方向的最大直径，取平均值作为流动性指标。
5、表观黏度
试验准备：
调节恒温器，使温度恒定在（20±0.1）℃。
将试样搅拌均匀，至无软、硬沉淀。
但应避免过度搅拌，以减少剪切变稀对试验结果的影响。
测定步骤：
将搅拌均匀的水煤浆试样加入测量容器中。
加入的水煤浆量以其刚好淹没整个内筒为准，且各此次测定的水煤浆页面位置一致。
连接好测量装置，将容器置于温度为（20±0.1）℃的恒温器中静止恒温5min。
启动旋转黏度计，将剪切速率调节到100s-1，开始以12s间隔记读数，共6次。
6、静态稳定性
搅拌水煤浆试样使之均匀，将搅拌均匀的水煤浆倒入已知质量的大试样瓶中至离瓶口3cm处（400g-460g），称量试样瓶总质量，计算水煤浆试样的总质量ms。
盖上瓶盖并拧紧，在室温下静置7d。
静置7d（24h静态稳定性静置止24h）后，打开试样瓶盖，先倾斜将瓶内水煤浆倒入另一已知质量的干燥清洁的大接收瓶中，30s后将试样瓶垂直置于接收瓶上（两瓶口对正）。
8min后，将试样瓶翻正取下，立刻盖上接收瓶和试样瓶瓶盖。
分别称量试样瓶和接收瓶的总质量，计算试样瓶中残留水煤浆的质量mB和接收瓶中水煤浆的质量m′B。
两者之和与水煤浆总质量ms。
相差不应超过原质量的1%。
否则，本次试验无效。
7d水煤浆静态稳定性按式计算：
SBsta——水煤浆静态稳定性，以质量分数表示，%；
mB——水煤浆精致7d后试样瓶中残留物的质量，单位为克（g）。
2.2.7检验规则
水煤浆添加剂的检验分出厂检验和型式检验。
1、出厂检验
出厂检验项目包括：
每批液体添加剂检测项目：
含固量、pH值；
每批粉体添加剂检测项目：
水分、细度、pH值；
每3个月至少检测一次项目：
水不溶物、硫酸盐。
2、型式检验
型式检验项目为第6章规定的全部项目。
检验项目符合本标准相关要求时，可判定该批产品合格；若两项及以上不合格则判该产品不合格；若有一项指标不合格应采用试样余下部分进行重新检验不合格项，重新检验后合格，判定为合格产品；重新检验后不合格，则判定该产品不合格。
3.主要实验验证情况分析
标准编制小组在第一次工作会上确定了水煤浆添加剂的检测项目及技术要求。
对企业生产和市场销售的水煤浆添加剂产品进行了收集，征集到8个样品进行试验，其中1-4号为液体样品，5-8号为粉体样品。
验证试验由建筑材料工业技术情报研究所、国家水煤浆工程技术研究中心参与完成，试验结果如下。
（一）标准煤
符合HG/T5513-2019附录A、B要求的煤粉。
本次试验气化用水煤浆选择的是：
神东煤1，难度指数D范围在9～10；燃料用水煤浆选择神东煤2，难度指数D范围在8～9。
水煤浆制备按本标准中7.2的规定进行。
（二）水煤浆浓度
参照HG/T5513-2019规定对浓度指标的要求，取59%作为目标浓度。
（三）水煤浆添加剂的掺量
为确定验证试验中规定的标准掺量的数值，分别做了掺量为0.5、0.7和0.9的试验。
表2水煤浆添加剂的性能指标试验结果
项目
1
2
3
4
5
6
7
8
标准值
合格率/%
含固量/%
30
34
32
34
——
——
——
——
S>25%时，应控制在0.95S~1.05S
S≤25%时，应控制在0.90S~1.10S
100
水分/%
——
——
——
——
4.8
5.2
5.7
6.2
≤7.0
100
细度/%
——
——
——
——
0
0.4
0
0
应在生产厂控制范围内
100
水中不溶物/%
——
——
——
——
0.3
0.8
0.6
0.9
≤1.5
100
pH值
9.3
11.5
10.7
9.6
10.5
10.6
10.3
11.5
≥7.0
100
硫酸盐/%
3.3
3.8
4.6
2.9
3.7
4.8
4.1
3.9
≤5.0
100
表3气化水煤浆试验结果
添加剂掺量/%
流动性，mm
1
2
3
4
5
6
7
8
标准值
合格率
0.5
146
72
93
104
114
66
107
117
≥80
75%
0.7
171
95
114
126
132
80
135
138
100%
0.9
195
113
138
145
168
123
151
147
100%
添加剂掺量/%
表观黏度，mPa·s
1
2
3
4
5
6
7
8
标准值
合格率
0.5
971
1319
1172
1210
1032
1325
1158
1131
≤1300
75%
0.7
862
1261
1016
1062
995
1305
1074
1058
87.5%
0.9
819
1174
982
1004
923
1146
1013
974
100%
添加剂掺量/%
24h静态稳定性，%
1
2
3
4
5
6
7
8
标准值
合格率
0.5
13.4
17.5
15.7
13.5
8.6
12.8
11.6
10.7
≤15
87.5%
0.7
11.8
16.5
14.3
12
7.5
11.6
10.8
10.2
87.5%
0.9
10.4
14.8
13.5
11.7
7.2
10.7
9.6
9.5
100%
表4燃料水煤浆试验结果
添加剂掺量/%
流动性，mm
1
2
3
4
5
6
7
8
标准值
合格率
0.5
164
135
145
158
163
127
163
145
≥160
37.5%
0.7
182
152
174
183
174
146
192
178
75%
0.9
214
174
196
204
205
170
220
209
100%
添加剂掺量/%
表观黏度，mPa·s
1
2
3
4
5
6
7
8
标准值
合格率
0.5
1349
EEEE
EEEE
EEEE
1285
EEEE
1103
1343
≤1500
50%
0.7
1058
EEEE
1498
1530
1189
EEEE
1078
1254
62.5%
0.9
902
EEEE
1316
1347
1043
1758
986
1098
75%
添加剂掺量/%
7d静态稳定性，%
1
2
3
4
5
6
7
8
标准值
合格率
0.5
23.8
27.8
30.8
31.7
17.5
32.3
27.5
25.6
≤30
62.5%
0.7
22.3
26.9
28.3
27.8
14.7
30.5
24.5
23.8
87.5%
0.9
20.5
25.8
26.7
26.7
13.3
27.4
23.8
22.7
100%
综合考虑不同掺量添加剂的情况下流动性、表观黏度和静态稳定性的合格率及燃料水煤浆和气化水煤浆的不同特性，最终确定本标准中燃料水煤浆中添加剂的掺量为0.7%，气化水煤浆中添加剂的掺量为0.5%。
此时8个样品的各项合格率分别为：
含固量100%、水分100%、细度100%、pH值100%、水中不溶物100%、硫酸盐100%、流动性（气化水煤浆75%、燃料水煤浆75%）、表观黏度（气化水煤浆75%、燃料水煤浆62.5%）、静态稳定性（气化水煤浆87.5%、燃料水煤浆87.5%）。
8个样品中每项都合格的样品有：
1、3、5、7、8，整体合格率为62.5%。
4.标准中涉及专利情况说明
经检索，本标准所列技术内容没有涉及专利和知识产权等情况。
5.产业化情况、推广应用论证和预期达到的经济效果
近年来，水煤浆清洁高效燃烧技术被列入国家政策鼓励推广类技术，与重油、原煤等其他燃料相比，水煤浆燃烧具有较好的经济、节能和环保特性。
国家能源局发布的《煤炭清洁高效利用行动计划（2015-2020）》中5次提到积极发展和推广低氮燃烧的水煤浆技术，明确肯定了水煤浆技术的低氮氧化物燃烧优势。
水煤浆制备和应用一体化技术被列于国家制订的中国节能重点发展技术中的洁净煤技术项目。
国家能源局、环保部、工信部三部委联合发布的《促进煤炭安全绿色开发和清洁高效利用的意见》明确提出“积极推进先进的型煤和水煤浆技术”，再次将水煤浆列入鼓励推广类技术。
目前，我国水煤浆添加剂技术上普遍存在着分散剂与煤种匹配性差的问题，而且制浆时对制浆水质要求较高，对煤要求较高。
我国国产分散剂主要以萘系、木质素系和腐殖酸系为主，萘
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