水煤浆：技术、应用与工程经济00110.doc

水煤浆：技术、应用与工程经济水煤浆 水煤浆是一种新型清洁燃料，是燃料家族的新成员。它由煤炭、水、化学添加剂经过专用设备的研磨、细化，并充分与水混和均匀，在化学添加剂的作用下，制出均匀、稳定、流态的水煤浆。水煤浆的特点与传统的固体燃料煤和燃油相比较，水煤浆具有许多优异的特点，直接带来环保效益和企业经济效益。 浓度高、流变性好、长期储存不沉淀。因此它能像燃油一样泵送、雾化，完全能够代替燃油在工业锅炉、窖炉、电站锅炉上燃烧。而综合经济成本比燃油则大大降低。 燃尽率由烧煤的60-70%提高到98%以上。炉渣中的含炭量则由烧煤的3.7%降到水煤浆的2%以下。从而充分体现了环保、节能的特点。 水煤浆与燃油类似，用储罐运输及储存，减少了运输过程的污染和储存的占地面积。但因物理化学成份不同，危险性远比燃油低，几乎没有。 由于燃尽率达到98%以上，煤渣排放量明显减少，既减少了煤场、渣场的占地面积，又改善了周边环境。 由于是在系统内流态雾化自动燃烧，与传统燃煤锅炉对比，大大改善了工作环境和条件。水煤浆技术指标国家标准指标（国家一级标准）浓 度671%粘 度1.2PaS0.2平均粒度50微米灰 份6%硫 份0.6%挥 发 份25%发 热 量19MJ/Kg灰熔点1250稳定性静止存放两个月不发生硬沉淀发展水煤浆技术的意义（） 我国发展水煤浆技术的首要的目的是解决煤代油的问题压缩烧油，以煤代油已成为我国的基本国策。1981年到1990年国家已压缩烧油1000104t，目前每年连同计划外还烧掉3000104t油。国务院决定在20世纪后10年还要压缩烧油1000104t。水煤浆由于可以像油一样的输送、贮存和燃烧，其油炉改造可利用原有设施，改造工作量少、灰渣处理简单。因而具有投资少、改造周期短等优点，是以煤代油的理想代用燃料。70年代末期煤浆燃料一出现，就受到了国家的重视和支持，经过10多年的努力，现已具备了工业应用条件。（） 水煤浆是一种低污染燃料制备水煤浆的原料煤是经过洗选的，原料煤浆通常的含灰量为7%10%，洗选后其含硫量大为降低，燃烧后产生的飞灰量及SO2的含量比一般锅炉的含量低。水煤浆添加石灰石脱硫，在相同条件下，比原煤添加石灰石脱硫效率高20%，如添加石灰乳则脱硫效果更好。由于水煤浆含有35%左右的水份，使水煤浆火焰温度比煤粉燃烧时低150200。另外水蒸气在燃烧时的还原作用，会使NOX还原为N2。可见水煤浆燃烧时的氧化氮的排放量很低，所以通常把水煤浆称为低污染燃料。北京某厂60t/h锅炉燃用水煤浆时的测试结果：含尘浓度为290.6mg/Nm3，NOX浓度为110mg/Nm3，SO2浓度为146mg/Nm3。比通常燃油和燃煤锅炉的污染物排放浓度低的多。因而，应用水煤浆可以解决煤炭燃烧造成的环境污染问题。（） 解决能源运输问题 我国煤炭产量已达10108t以上，而煤炭资源主要集中于西北地区、因而北煤南运和西煤东运的局面将长期存在。煤炭的运输主要靠铁路，1988年运煤量为5.46108t，1989上升到6108t、平均运距从50年代的200km上升到500km，最长达到2000km、煤炭占整个铁路货运量的45%，铁路运力已不堪负担。煤炭的运输已成为制约国民经济发展的主要因素。水煤浆技术的发展，首先是平均节约15%煤炭的应用，大大减少了煤炭的运输数量；其次，煤浆管道输送技术，在将来也是煤炭运输的主要方式之一。这样可以大大缓解能源运输长期紧张的局面。由于管道输浆具有运量大，投资少（总投资为铁路的1/3，为输电线路的2/5），沿途煤炭损耗少、不占地、不受地形限制等优点。在我国是一种很有发展前景的运煤方式。发展大规模的管道输煤以后，水煤浆不仅作为代油燃料，而且发展成为常规燃料的品种之一。（） 提高煤炭的利用率由于煤炭的长途运输中转、分散贮存、制备等多种环节，造成煤炭运输过程中的损耗，据统计可高达7%。水煤浆可以集中制备，长距离管道运输，也可以区域性集中制备，用管道近距离输送，火车罐车运输或汽车罐车运输。可以解决沿途损耗、分散制备及贮存而引起的煤炭损耗，有利于改善城市和厂区的环境、减少设备投资和占用土地。由于集中制备，特别是矿区集中制备、管道运输浆的方式，使煤源稳定、煤浆设备的经济性和安全性高，且不致因煤种多变而引起锅炉燃烧不稳定、运行操作变动频繁、事故频繁等问题，从而提高燃料的利用率。（） 解决了煤炭产品中粉煤的处理问题目前我国煤炭的入洗率仅18%左右，今后煤炭加工利用的发展，入洗率将不断提高。在洗煤厂中有浮洗精煤、洗煤粉和洗煤泥三种产品，由于这几种产品粒度细、水分高与用户需要不对路，成为滞销产品。但可将以上产品制成不同规格的水煤浆，如浮洗精煤可以制成低灰水煤浆，作为代油燃料；洗煤粉可以做成中灰水煤浆，做工业窑炉或工业锅炉中代用燃料；高灰泥煤可制成泥煤水煤浆作为矿区工业锅炉燃料，替代原来的优质煤。从而将低档产品变为高档产品，从分利用现有的煤炭资源。总之，水煤浆是一种新近发展起来的燃料，随着其推广应用，还将开发出各种新的用途，在国民经济建设中发挥更大的作用。水煤浆（CWM）的应用范围（1）工业炉窑连续式扎钢加热炉 隧道式耐火材料烧成窑车底式锻造加热炉 耐火材料倒焰窑车底式热处理炉 铁矿石烧结机点火器隧道式陶瓷烧成窑 水泥回转窑陶瓷喷雾干燥塔热风炉（2）工业锅炉（1蒸吨/h以上各种工业蒸汽锅炉、热水锅炉、有机热载体锅炉）（3）电站锅炉（4）特殊用途：高炉喷吹；电炉喷浆节电；燃气轮机；燃油内燃机。水煤浆（CWM）的工程应用经济各种炉型锅炉每吨蒸汽耗用燃料成本比较表（2007年3月玉溪地区物价） 项 目 炉 型热效率（%）燃烬率（%）燃料名称单 价耗量/ 吨蒸 汽成本/ 吨蒸 汽水煤浆与其它成本比水煤浆锅炉83-8498水煤浆750元/T175Kg131.251燃煤锅炉6580混合煤550元/T234Kg128.71: 0.98重油锅炉8598重 油3500元/T75Kg262.51: 2柴油锅炉9099柴 油5500元/T66.7Kg366.81:2.79水煤浆在锅炉应用的工程技术评估水煤浆工业锅炉与其他燃料锅炉工程技术实效对比与解析锅炉型号：SZS0-1.25MPa工业锅炉类别天然气水煤浆煤备注技术结果解析燃料燃尽率（%）999870水煤浆基本燃尽，既避免了碳污染，又直接节约燃料，受到国家政策和社会鼓励。锅炉热效率（%）908565设备利用能源的有效性比较即时燃烧响应随时可以启动使用，快速升温随时可以启动使用，快速升温启动时间长，升温很慢对于生产的繁频热量变化甚至间歇，水煤浆锅炉可以简单适应，而煤炉则只能保持浪费性质的燃烧。自动控制程度高中低减少司炉工人数污染物排放指数(基数100)烟尘 70SO2 110NOX 110黑度100烟尘 80SO2 90NOX 50黑度 100烟尘110SO2 130NOX 90黑度100以GB13271-2001一类取时段标准为基数(100)，采用三段静电除尘器。水煤浆可以制造中脱硫，在燃烧中也有一定的固硫效应，同时灰烬含水更加容易被除尘。综合特殊的环保效果，因此也被称为新型煤基流态清洁燃料。运行操作强度低中高减少司炉工人数，增添职业吸引力。工作环境评估中中差企业环境形象的一部分周边影响评估中中差社会环保形象的一部分综合设备和技术形象优良差设备高技术形象对比水煤浆在锅炉应用的运行费用案例水煤浆与重油：10T/h6T/h 蒸汽工业锅炉运行费用对比年月福建厦门区域序号项目水煤浆炉重油炉1热效率（）85%90%2吨燃料产汽量5.9吨/吨（按4200大卡/公斤计）13.5吨/吨（按9000大卡/吨计）3燃料单价800元/吨3200元/吨4燃料费（每年运行7000小时,平均负荷）1680%7000/5.9800元=1215万元1680%7000/13.53200元=2124万元5人工费（按工资800元/月）3班4人1000元1214.4万元3班4人1000元1