水煤漿應(yīng)用技術(shù)綜述.doc

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1、水煤漿應(yīng)用技術(shù)綜述楊再成、歐偉寶、錢國俊、李東濤、姚麗、龍巧云、王屮紅杭州華電華源環(huán)境工程有限公司能源研究所1、刖吞眾所周知，我國化石能源結(jié)構(gòu)十分不合理，從已探明的儲量中，煤炭占92.94%,石油占5.35%,天然氣占1.71%,其構(gòu)成特點(diǎn)是富煤、貧油、少氣。由丁燃燒油不足，每年需從國外進(jìn)口大量原油、重油，而且比重越來越大。僅2004年就進(jìn)口原油1億多噸，重油2000多萬噸，而當(dāng)年我國的石油產(chǎn)量僅1.75億噸。不僅占用國家大量寶貴外匯，同時(shí)進(jìn)口的高含硫油產(chǎn)生的廢氣嚴(yán)重污染了環(huán)境，更嚴(yán)重的是給國家能源安全性造成危險(xiǎn)。上世紀(jì)八十年代起，國家經(jīng)委就有一個(gè)壓油辦，意在壓縮燃料用油的消耗。水煤漿作為一

2、種代油燃料從它立項(xiàng)研究開始，一直得到國家有關(guān)部門的支持。煤炭部一直致力于推動水煤漿的研究和工業(yè)方面應(yīng)用°江澤民等國家領(lǐng)導(dǎo)人也曾親臨水煤漿鍋爐現(xiàn)場視察，并指岀“對水煤漿的重要性，要提到戰(zhàn)略高度來認(rèn)識”。水煤漿技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)業(yè)被明確列入國家重點(diǎn)鼓勵發(fā)展的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)。作為代油燃料多次被國家有關(guān)文件肯定。今年6月，全國人大辦公丿丁就“發(fā)展新型替代能源——水煤漿的建議”下達(dá)給國家發(fā)改委重點(diǎn)辦理。即將由財(cái)政部、國稅總局、國家環(huán)?？偩?、國家電網(wǎng)公司出臺的有關(guān)政策必將給水煤漿產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來新的機(jī)遇。2、水煤漿工業(yè)應(yīng)用的兒個(gè)里程碑第一座按水煤漿燃料設(shè)計(jì)的鍋爐應(yīng)是北京東城區(qū)的北京卬染廠由杭州鍋爐廠和中科院合作生產(chǎn)

3、的20t/h蒸汽鍋爐。但對水煤漿T業(yè)應(yīng)用影響最大卻是下而兒個(gè)項(xiàng)冃，其在水煤漿工業(yè)應(yīng)用史上具有里程碑意義。(1)ill東白洋河電廠油爐改燒水煤漿項(xiàng)從1990年立項(xiàng)到1998年國家鑒定歷經(jīng)8年，為四角切向燃燒水煤漿成功應(yīng)用于220t/h高壓電站鍋爐立下了第一座豐碑。(1)北京燕山石化三電站新建220t/h高壓鍋爐:采用前墻布萱旋流式燃燒器燃燒水煤漿，丁2000年成功投入運(yùn)行。在系統(tǒng)運(yùn)行、嚴(yán)格的環(huán)保要求等方面積累了豐富的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，給后續(xù)建設(shè)提供了寶貴的示范作用。16年來，在國內(nèi)曾經(jīng)或者正在運(yùn)行的35t/h以上的水煤漿鍋爐不到30臺，2~10t/h的工業(yè)用水煤漿鍋爐超過100臺，陶瓷行業(yè)、鋼鐵行業(yè)等

4、爐窯超過200臺。大大小小的制漿廠近白家，生產(chǎn)能力達(dá)到800萬噸/年，但國內(nèi)實(shí)際每年需求量僅400萬噸，供給能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于消費(fèi)能力。由此說明，水煤漿市場有待開發(fā),水煤漿代油任重而道遠(yuǎn)。3、水煤漿的特點(diǎn)在議論水煤漿應(yīng)用的領(lǐng)域時(shí)，還必須弄清楚水煤漿究竟是個(gè)什么東西，有什么利用價(jià)值。標(biāo)準(zhǔn)水煤漿是通過制漿技術(shù)，在制漿廠把精洗過的固態(tài)煤燃料和清水（33%~35%）—起在特制的研磨機(jī)中研磨成漿，并加適量（約1%）的添加劑攪拌均勻后轉(zhuǎn)成為可用泵輸送的流態(tài)的煤燃料?；咎攸c(diǎn)分述如下。3.1外觀象石油，可以象油一樣通過管道泵送運(yùn)輸、裝卸、用罐儲存；可通過閥門控制流量；通過特制的壓力表、流量計(jì)測量壓力和流量。鍋爐

5、房爐前燃料系統(tǒng)設(shè)備和燃油機(jī)組十分相似。3.2可以像重油一樣用壓縮空氣或壓力蒸汽進(jìn)行霧化后燃燒，易著火，燃燒穩(wěn)定,保留了煤粉的燃燒特性。但啟動時(shí)間比煤粉爐要短，負(fù)荷變動適應(yīng)性強(qiáng)（可在40%負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行）。燃燒效率一般為97%~99%,鍋爐效率和煤粉爐相當(dāng)，而大部分鏈條爐的爐效都低于80%。3?3水煤漿約含30%水分，在常溫全封閉狀態(tài)下輸送不爆炸、自燃，減少了防火耍求。3?4沒有煤炭在儲運(yùn)過程中的物料損失（約3%），鍋爐現(xiàn)場沒有龐大且粉塵飛揚(yáng)的煤場、輸煤及干燥系統(tǒng)。環(huán)境衛(wèi)生、噪音與燃油機(jī)組相似。3.5爐后除塵除渣設(shè)備及灰場容量比燃煤機(jī)組要小許多，灰場容量僅為燃煤機(jī)組的1/4?；覉鰮P(yáng)塵對大氣造成的

6、二次污染較小。3.6爐內(nèi)燃燒溫度比煤粉爐低100~200°C,NOx排放相對較低。3.7在爐前煤漿中均勻加石灰水（約3%）,爐內(nèi)脫硫率一般比煤粉爐要高。燃油含硫率一般約為2%,也存在脫硫費(fèi)用昂貴的問題。3.8由丁?燃用水煤漿機(jī)組燃料系統(tǒng)類似于燃油機(jī)組，運(yùn)行管理、維護(hù)檢修簡單，低灰水煤漿對受熱面的磨損大大低丁燃煤機(jī)組，減少了檢修工作量，從而可減少人力和資金的投入。并且其安全可靠性還優(yōu)于燃油機(jī)組。3.9水煤漿在常溫下磨制，比燃煤機(jī)組在熱風(fēng)干燥過程屮制粉散熱損失小。3.10水煤漿是整體式煤氣化聯(lián)合循環(huán)氣化工藝裝置的理想燃料。應(yīng)當(dāng)指出，水煤漿是一種代油燃料，與真正的油燃料還是有很大差別的，尤其是水煤

7、漿的含灰量，盡管比煤粉少，但仍不能無視其在應(yīng)用時(shí)結(jié)渣、結(jié)灰、磨損等問題而必須相應(yīng)配置除渣、吹灰、除塵排灰渣裝置、灰場等設(shè)施。從而初投資費(fèi)用及排除灰渣的運(yùn)行費(fèi)用會比燃油機(jī)組高。水煤漿含有少量灰分和較高的水分，鍋爐效率低于燃油機(jī)組，和燃煤粉爐相當(dāng)，比鏈條爐耍高出10個(gè)以上白分點(diǎn)。4、水煤漿應(yīng)用技術(shù)4.1制漿技術(shù)概述制漿技術(shù)是水煤漿產(chǎn)業(yè)的源頭，沒有漿就不存在其應(yīng)用。4.1.1流動的代價(jià)煤粉Z所以能像流體一樣在管內(nèi)流