水煤浆是一种洁净煤基流体燃料,具有环境污染小、燃烧效率高等优点,既可作为代油燃料,也可作气化原料。随着我国煤化工行业的发展,水煤浆技术的应用受到广泛关注。水煤浆的制备对煤种的选择具有一定的限制,变质程度高的煤,成浆性能较好,是理想的制浆原料,但随着煤化工行业的发展,优质的煤炭资源逐渐消耗,因此需要提高难制浆煤种的成浆性,扩大制浆煤种的选择范围。不同的煤种煤质特性具有较大的差异,对煤质结构的研究有利于加深对煤性质的认识,为煤炭的高效清洁利用提供参考。本文选取11种变质程度不同的煤样进行单煤制浆和配煤制浆的实验,研究配煤对水煤浆性能的影响;并对成浆性能差距较大的三种煤CH、XS、YM进行煤结构的研究,为煤炭的高效利用提供理论基础。本文主要研究结果有以下几方面:1.在相同制浆条件下,对单煤水煤浆的成浆性、流变性、稳定性进行研究。发现煤样的变质程度不同,成浆性能具有较大的差异,变质程度高的煤样,成浆性能较好,CH属于无烟煤,煤阶较高,成浆性能较好,定黏浓度达到70.3%,而YM变质程度较低,定黏浓度仅为63.95%;浆体的表观黏度都随剪切速率的增加而减小,表现出“剪切变稀”的特征,属于假塑性流体;成浆性差的煤制备的水煤浆稳定性优于成浆性好的煤;煤样的定黏浓度随水分,O/C和挥发分的增加而降低,随灰分的增加而升高;对CH、SJS、XS、YM四种煤的煤水接触角的研究表明,煤水接触角大的煤种,成浆性能较好。2.选取几种成浆性能具有较大差距的煤样进行配煤制浆实验,研究表明并不是成浆性能好的煤占得比例越高,配煤的成浆性能越好,配煤的成浆性呈现非线性的关系;配煤水煤浆也属于假塑性流体;配煤制浆对水煤浆的稳定性影响比较复杂,有些煤混合后可以提高水煤浆稳定性,而有些配煤组合则会使稳定性降低。3.对CH、XS、YM三种煤通过FT-IR、XRD、XPS、¹³C-NMR等相关表征,获得煤样的基本信息。计算得到各煤样的结构模型参数,利用Chemoffice 2014软件绘制煤的平面结构模型,CH、XS、YM的分子式分别为C₁₅₀H₇₀N₂O₃、C₁₃₆H₉₄N₂O₆、C₁₁₀H₆₆N₂O₁₀,并对煤结构模型进行优化获得最优的煤结构模型。4.煤样含氧官能团数量随煤变质程度的增高而减少。含氧官能团的数量会影响煤的表面特性,进而影响煤的成浆性能。无烟煤CH的芳香度大于烟煤XS和YM,表明无烟煤CH的变质程度较高,结构比较稳定。