特利尔公司第三代水煤浆锅炉技术简介

1、特利尔公司第三代水煤浆锅炉技术简介一、特利尔环保股份有限公司简介青岛特利尔环保股份有限公司成立于2007年，于2016年2月成功在新三板挂牌，成为中国清洁燃煤领域第一股。作为一家新三板上市公司，特利尔立足于国家煤炭清洁高效利用和清洁煤电超低排放技术研发与推广并始终致力于成为世界煤炭清洁高效利用的综合服务商。在对煤炭文化和利用的长期探索及所肩负环境产业使命的笃定前行中，率先饯行并积极推动国内煤炭应用产业的市场化推进，专注于煤炭领域的技术研发和运营管理，为实现“创新煤基高效清洁燃烧技术，打造绿色环境，建设美丽中国”的企业使命而努力前行。公司产业由传统的水煤浆的制备技术逐步发展为集合水煤浆的制备、储

2、运、应用和环境处理等多方面技术考量的跨行业多学科的系统工程，且涉及工业锅炉改造、先进制粉系统节能优化、尾部烟气深度净化、悬浮流化水煤浆环保锅炉等相关技术，并将其与水煤浆技术体系融合形成产业链。业务主要聚焦在城市集中供热和工业园区热电联产等产业，涵盖煤炭加工、储运、转化和利用全过程，从资源开发到终端利用的完整产业链，为各地政府与客户提供全过程的煤炭清洁化高效利用解决方案。同时，特利尔作为以煤基高效清洁技术及装备工程技术应用为核心的国家高新技术企业，在企业发展的十年来，荣获“山东省环境保护示范工程”、中国优质品牌产品等数十项国家级省级环保类别奖项。二、特利尔水煤浆锅炉技术的发展历程在一个行业论坛上

3、，李瑞国董事长遇到了原煤炭科学研究总院总工程师、中国第一任水煤浆研究所汪景武所长，汪所长提到，从我国传统的化石能源“富煤、缺油、少气”的国情特征来看，目前存在三个问题一一一是中国已成为世界最大的能源生产大国和消费大国；二是煤炭居中国能源主体地位，是中国资源禀赋决定的。中国煤炭资源丰富，但目前仍拘泥于传统的粗放式消费，给环境污染带来很大压力，在推动能源革命大环境面前，煤炭革命势在必行；三是中国贫油少气，是全球最大的石油进口国。中国作为世界最大的能源消费国，不可能长期依靠从国外进口石油、天然气等化石能源来保证能源需求，这必将严重影响国家的能源安全。因此，水煤浆技术作为清洁煤技术的一种，可以高效清洁

4、利用煤炭，其市场规模和前景相当可观。此番话深深触动了李瑞国，企业家本能的市场敏感度让他感觉到水煤浆技术不仅可以充分利用能源，还能大量减少排放，保护环境，这是一个利国利民的好技术，有着广阔的市场前景；同时深度剖析中国富煤贫油少气的能源国情，让他预见到了煤炭应用终会上升到国策，水煤浆行业一定会迎来黄金发展机遇，带着一份沉甸甸的社会责任感，李瑞国的环保事业由此启程。一开始只是单纯的生产水煤浆，但是随后发现了很多问题，现有的传统锅炉，或者当初一些号称水煤浆锅炉，他们根本不能发挥水煤浆的优势，就像是汽车尾气排放，是由汽油质量和发动机性能两方面决定的，因此单单研究燃料技术不能从根本上实现煤炭的清洁高效利用

5、，由此便决定开始向上游产业链延伸。开始与中国多所高校院所进行广泛合作。2008年，第二代水煤浆悬浮流化燃烧技术在上海交通大学研发成功。该技术由特利尔公司和上海交通大学共同研发。水煤浆悬浮流化燃烧技术属于低温燃烧，850950C的燃烧温度有效抑制了热力型NOx的生成，并成功解决了第一代水煤浆锅炉出现的燃烧不稳定，炉内结焦等难题，大大提高了燃烧效率和燃尽率，被业界称为第二代新技术。经过几年的发展，特利尔已先后与济南、东营、厦门、西安、广州、杭州等数十个城市和地区企事业单位合作，将第二代水煤浆新技术成功应用于城市集中供热、工业园区热电联产、以及石油化工、纺织、造纸、制药、橡胶等各个行业和领域，建设项

6、目百余个，均取得突出经济效益和环保效益。党的“十六大”以后，越来越多的曾经完全由国有企业垄断经营的行业开始向非国有资本开放，发展以人为中心的“新型城镇化建设”是李克强总理提出的经济发展大局，特利尔公司进军城镇公共基础设施建设，是民营企业进入公用事业领域的一次代表性的探索。然而，在环保锅炉技术2.0时代，煤炭清洁燃烧尾部烟气处理需要建设很大的脱硫脱硝和除尘装置，投资成本也相当高。随着技术在实践中的应用和技术的发展，我们逐步认识到，从锅炉尾部治理仍是治标不治本的办法，要实现煤炭清洁高效利用，还是要从源头，就是燃料制备和锅炉燃烧技术上下功夫。他的观点与中国工程院院士、清华大学热能动力系岳光溪教授不谋

7、而合。2015年年中，特利尔与清华大学热能工程系合作，岳光溪院士研发的流态重构、低氮燃烧技术与之前的2.0技术完美结合，对锅炉内部燃烧进行优化，在新型复合水煤浆中添加脱硫剂，辅之以悬浮流化低温燃烧技术，可在燃烧过程中直接脱硫脱硝，二氧化硫排放v35mg/Nm3,氮氧化物排放v50mg/Nm3,无需再加脱硝装置。同时燃料燃烬率达到99%以上，锅炉效率90%以上，而且煤种选择不再局限于精选煤，烟煤皆可适用。三、特利尔第三代水煤浆锅炉技术的基本原理和基本特点（一）特利尔第三代水煤浆锅炉技术的基本原理特利尔第三代水煤浆锅炉的技术原理是将滴状水煤浆投入燃烧室下部由石英砂和石灰石构成床料的炽热流化床中，其

8、温度在850-950C左右。水煤浆在炽热的流化床料的加热下迅速完成析出水分，挥发分析出并着火燃烧及焦碳燃烧过程，并在流化状态下颗粒状水煤浆团进一步解体为细颗粒被热烟气带出密相区进入悬浮室继续燃烧。在燃烧室出口设有分离回输装置。被热烟气带出的媒体物料和较大的水煤浆颗粒团被分离器分离、捕捉，通过分离850-950C左右），有器下部设置的回输通道返回燃烧室下部密相区，既减少了媒体物料的损失，又实现了水煤浆颗粒团的循环燃烧，从而获得高的燃烧效率。此外，低温燃烧过程（效的控制了热力型NOx的形成。且由于媒体物料由石英砂与石灰石构成，石灰石在高温下煨烧生成CaO,CaO与SO2反应进一步生成CaSO4,抑

9、制了SO2的排放，而燃烧装置的运行温度是CaO脱硫的最佳运行温度，可有效的减少So2的排放。（二）特利尔第三代水煤浆锅炉的运行特点1、新型水煤浆锅炉对水煤浆品质的适应性比较广泛，降低了对水煤浆品质的要求，只要热值高于3600Kcal/kg的水煤浆均可作为该锅炉的燃料，使制浆成本大大降低。2、自动化程度高，将过去上煤、除渣、清运等环节全部省略，全部改为自动化运行，节省运行成本。3、综合性价比高，该锅炉初始排放低，可节省炉后烟气处理设备、设施的投资成本和运行成本。4、占地面积小，无煤场、渣场、输煤廊道，节约土地资源。6、负荷调节特性好，可在30%-110%额定负荷范围内稳定运行。7、采用低床料运行

10、，一次风压头降低，与燃煤循环流化床相比，可节电30%。8、现场环境清洁，实现了在运行过程中的燃料输送到卸灰过程的全密闭，避免了二次扬尘污染，改善了工作环境。第三代特利尔新型水煤浆流化悬浮高效洁净燃烧锅炉与雾化煤粉锅炉相比，省略了价格昂贵的燃烧器与易出故障的雾化浆枪，不需要复杂的高压风浆系统及过滤器等设备，系统更为简单可靠。而与本公司的新型煤粉锅炉相比水煤浆锅炉安全性更高、燃料适应性更好的特点。具体数据如下：三种锅炉性能数据对比、炉型项目、水煤浆锅炉（特利尔W代）新型煤粉锅炉（特利尔）雾化煤粉锅炉备注执行排放标准超低排放超低排放超低排放5；35;50mg/Nm31.锅炉效率90.5%>91

11、%92%2.燃烧方式悬浮流化燃烧悬浮流化燃烧旋流雾化燃烧3.适用燃料口类烟煤（5000大卡）适应各种煤质（4000大卡）优质烟煤（6000大卡；高挥发分、低灰份）（水煤浆热值按4000大卡计）3.1燃料含水率=35%<12%<6%3.2燃料粒度100目100目200目3.3燃料价格530元/吨370元/吨820元/吨煤价：0.08元;0.12元/K大卡；4.燃料吨汽耗量167Kg/吨汽165Kg/吨汽108.6Kg/吨汽4.1吨汽燃料成本88.5元61.1元89.05元5.炉内脱硫功能具备炉内脱硫具备炉内脱硫无5.1SO2原始排放浓度<50mg/Nm3<50mg/Nm3

12、"1300mg/Nm3按0.6%含硫量计算6.采用脱硫设备干法脱硫（备用）干法脱硫（备用）湿法脱硫6.1脱硫设备投资比值113以75t/h锅炉统计6.2脱硫运行费1.5元/吨汽1.5元/吨汽3.5元/吨汽7.炉内脱硝功能低温低氮燃烧技术低温低氮燃烧技术低氮分级燃烧技术7.1NOx原始排放浓度<100mg/Nm3<100mg/Nm3<280mg/Nm38.采用脱硝设备SNCR（备用）SNCR（备用）SNCR+SCR8.1脱硝设备投资比值116以75t/h锅炉统计8.2脱硝运行费用1.2元/吨汽1.2元/吨汽3.8元/吨汽9.燃烧器无（只需粒化器）无（只需播粉器）旋流燃

13、烧器9.1燃烧器投资10万元10万元100万元9.2使用寿命3年、无维护成本3年、无维护成本维护频繁10.安全性无易燃易爆性，无需防护措施易燃易爆程度低，防护措施低易燃易爆程度高，防护措施高11.主要成本差异项比较（以75t/h锅炉为例）11.主要成本差异项比较（以75t/h锅炉为例）11.1燃料运行成本159300元/天109980元/天161240元/天11.2脱硫运行成本2700元/天2700元/天6300元/天11.3脱硝运行成本2160元/天2160元/天6840元/天11.4成本合计比较174380元/天64160元/天114840元/天11.5成本比值1.4311.52如图所示：

14、1、安全性:特利尔水煤浆锅炉燃料无易燃易爆隐患，储存运输安全性高，无需安全防护。特利尔新型煤粉锅炉安全性高于雾化煤粉锅炉。雾化煤粉锅炉存在易燃易爆安全隐患，雾化煤粉锅炉需求煤粉粒度极小、挥发分高、含水率极低，当环境温度高或遇有火星时即会自燃或爆燃，故其对加工、储存、运输、使用安全措施要求高。2、经济性：运行直接成本比值为1.43:1:1.52。特利尔水煤浆锅炉优于雾化煤粉锅炉，特利尔新型煤粉锅炉运行成本具有更明显的优势。雾化煤粉锅炉效率略高，是因其采用优质烟煤、且在使用前要超细磨粉加工，燃料粒度为200目甚至更细，并需进行烘干，含水率低于6%,煤粉加工过程的耗能远大于前两种锅炉的燃料加工耗能。

15、投资成本：特利尔水煤浆锅炉与煤粉锅炉设备投资成本基本一致，皆低于雾化煤粉锅炉设备投资。3、燃料适应性：特利尔山代水煤浆锅炉适用于H类烟煤，具有来源广、价格适中的优势；特利尔新型煤粉锅炉适用于各种煤质，因而具有来源广、价格低的优势；而雾化煤粉锅炉仅适应于优质烟煤，易受燃料来源的限制，且价格高，经济较差。四、特利尔第三代水煤浆锅炉技术的突出优势和发展前景（一）第三代水煤浆锅炉技术的突出优势目前，水煤浆锅炉主要有雾化和流化两种形式，在工程实践中都得到了广泛的应用，并取得了良好的效果。但是，水煤浆雾化锅炉在燃烧过程中，尤其在小空间燃烧过程中存在的高温结渣问题，一直没有得到有效的解决，是水煤浆燃烧领域的

16、世界级难题。此外，雾化燃烧难以在燃烧过程直接脱硫，造成环境污染。水煤浆流化悬浮高效洁净燃烧技术彻底解决了水煤浆在小空间燃烧室中易结焦、燃烧不稳定这一世界级难题，实现了水煤浆的低温、高效、洁净燃烧，具有以下突出优势：1、实现了水煤浆的低温燃烧，燃烧温度为830C-870C,使水煤浆的稳定燃烧，解决了传统水煤浆锅炉燃烧易于结焦、运行不稳定、安全性差的问题。2、实现了着火燃烧后的水煤浆颗粒团的循环燃烧，具有很高的燃烧效率，燃尽率高达99%以上。3、采用绝热高效旋风分离器和返料装置，提高了媒体物料的利用率，减少了媒体物料的补充量，提高了燃烧效率；通过媒体物料的循环大幅度的降低床温。4、利用石灰石与石英

17、砂构成的媒体物料，辅之于低温燃烧技术，既保证了媒体物料的蓄热要求，又实现了燃烧过程中直接脱硫，脱硫效率可达95%以上。5、燃烧温度采用830C-870C,抑制了热力型NOX的生成；通过合理的选择二次风的布置位置，实现燃料的燃烧按照优先顺序尽最大限度的减少和燃料中的N和O结合的机会，从而减少NOX的生成量。6、特利尔水煤浆含灰分低，锅炉受热面磨损低于燃煤。正常情况下燃煤锅炉需要每年大修一次，特利尔水煤浆锅炉可延长至5年左右，这就大大节约了检修费用和时间。（二）市场应用前景在中国经济持续发展的前提下，预计将有更多行业将采取水煤浆来部分替代燃油或者型煤。尤其是2013年以来，我国北方许多城市深陷雾霾

18、，雾霾的预防与治理成为各城市发展中重点要解决的问题，而特利尔水煤浆锅炉技术所具有的高效、节能、运行成本相对较低、可保证安全供应及清洁性的优势，能有效降低燃烧产生的废气排放，减少雾霾。受到了地区政府及环保部门的高度重视，也受到越来越多企业应用和专家的推荐。因此，特利尔水煤浆及其锅炉技术的推广和应用将加速。1、水煤浆锅炉代燃油锅炉仍具有市场发展潜力。我国以煤为主的能源结构及国家一直倡导“以煤制油和以煤代油”的能源政策使得水煤浆这一种外观类似重油，可以泵送的流体燃料仍会有一定的市场空间，目前在珠三角、长三角地区仍有大量燃油用户，如石化行业的燃油自备锅炉，轻纺、印染、皮革。等行业的大量导热油炉等，国内

19、的这些燃油炉（窑）用户由于油（气）供应紧张和价格的不断上扬经济压力大，燃用进口高硫油的炉（窑）用户也由于油中的硫含量高而造成较严重环境污染。因此，水煤浆锅炉作为当前最现实的代燃油锅炉的清洁燃烧方式，仍将具有较大的市场潜力。2、特利尔水煤浆锅炉技术在工业（供暖）炉窑上的应用具有优势。我国是燃煤大国，每年近6。万台工业锅炉、20万台工业窑炉及数以千万计的城乡居民的生活炉灶在直接燃煤，且绝大多数为层燃式工业锅炉，其中又以小型锅炉为主体造成煤炭利用效率低污染物排放严重。随着国家对环境要求的日益严格，城市的工业园区及居民社区实施集中供热或热电联产，燃用清洁燃料，发展水煤浆清洁流体燃料采用较为先进的水煤浆

20、悬浮燃烧和流化一悬浮燃烧的方式，提高煤炭燃烧效率，减少烟尘的污染物排放，将是政府和企业完成国家提出的节能、减排、清洁燃烧要求的最好选择。3、国情决定特利尔水煤浆技术应用市场更加宽广。我国煤炭资源蕴藏量丰富，煤炭占全国一次能源消耗的65%左右，按中国工程院预测，2050年煤炭仍将占一次能源消耗的50%以上。与此同时，我国石油、天然气资源相对短缺，每年净进口石油7000万吨，据预测，到2020年左右，石油缺口将超过消费总量的50%。因此，煤炭是我国必须长期依赖的主要能源。而煤炭内还有较多的灰分、硫分，燃烧利用后灰排出大量飘尘，氮化物和硫化物等产生雾霾等大气污染问题。而特利尔水煤浆锅炉技术具有的可提

21、高燃烧效率以及减少大气污染物排放的等特点，可完全改造或替代油、气用工业锅炉、电站锅炉、工业窑炉等城市中小锅炉，使我国煤炭品质、运输、工业应用、环境效益发生根本变化。五、成功案例和效果分析（一）济南热电有限公司领秀城热源厂案例背景济南热电有限公司领秀城热源厂新型水煤浆锅炉改造工程项目位于济南市二环南路鲁能领秀城社区南部，供热面积约530万平方米。供热范围为二环南路以南、电力培训中心以北、103省道以东，华润兴隆庄项目以西，供热用户约20,000户。适用经过几年的城市发展，领秀城热源厂的供热区域大幅增加，原有设备因无法满足日益增长的市民供热需求，及锅炉效率底、运行成本高、自动化程度底、燃尽率高、大

22、气排放不达标等问题，需要对其原有锅炉进行技术升级和改造，将原有的链条式热水锅炉改造为70MW新型特利尔水煤浆锅炉。（二）效果分析改造前、后锅炉性能参数对比表对比项目改造前改造后锅炉效率65%90.5%NOx原始排放500mg/Nm3<50mg/Nm3粉尘原始排放80mg/m3<5mg/m3SO2原始排放无法炉内脱硫炉内脱硫95%以上现场环境脏、乱、差干净整洁自动化程度20%,依靠人工操作90%以上用电较局降低30%以上燃烬率74%99%六、特利尔水煤浆锅炉技术的推广具有广泛的社会经济效益我国特有的能源禀赋决定了，在未来的数十年种，煤炭将是我国必须长期依赖的主要能源，而煤炭内有较多的

23、灰分、硫分，燃烧利用后灰排出大量飘尘，氮化物和硫化物等产生雾霾等大气污染问题，使得政府从“限煤、控煤”再到清洁用煤，逐步意识到在我国的能源国情下，煤炭的清洁高效利用才是重中之重。随即“十三五”百项重大工程，将煤炭的清洁高效利用和燃煤锅炉超低排放节能环保改造被列入其中。继而，国家能源局发布文件强调积极推广陷阱的煤炭提质、洁净性煤和高浓度水煤浆技术。国情及政策导向对于特利尔水煤浆锅炉技术的广泛推广与应用带来的社会效益。(1)直接大量节约宝贵的煤炭资源，对于落实国家节能减排政策和资源综合利用政策，有着巨大的社会经济效益和持续发展效益。另外，特利尔水煤浆锅炉技术在京津冀成功地运用必将带动其它城市的节能

24、减排，起到示范作用。除节约原煤、增加GDP体现巨大的社会效益外，水煤浆的生产工艺对水煤浆稳定、低灰、低硫有特定的技术需求，水煤浆生产商对提高水煤浆生产附加价值也有所追求，这就决定了国家曾经强制执性推行的原煤分类开采与应用、燃烧前脱硫技术、原煤精细加工环保技术、单位产品能源降耗、高效脱硫技术与设备等政策技术，可以被市场自动自发执行。(2)水煤浆推广将实现环保效应和成本经济并举。同等环保设备下特利尔水煤浆锅炉技术的应用对比燃煤锅炉，锅炉尾部终端环保排放上烟尘减少25%,SO2减少31%,NOx减少45%,在锅炉项目工程投资上，大部分集中在固定设备上，运行经济成本相当于燃煤锅炉，少于重油锅炉的50%,综合用户为锅炉配套的各种条件及运行损耗、相关影响，水煤浆锅炉投资成本而言是性价比最优的选择。(3)水煤浆推广将优化京津冀地区的能源结构，构建全新的煤基清洁能源应用产业体系，保证能源安全，防止单一能源的弊端。七、应用范围和推广模式(一)特利尔水煤浆技术的应用范围业务主要聚焦在城市集中供热和工业园区热电联产等产业，涵盖煤炭加工、储运、转化和利用全过程。(二)特利尔水煤浆技术的推广模式1、特利尔水煤浆锅炉推广模式-EPC工程总承包特利尔水煤浆锅炉工程EPC工程总承包的主要内容(1)