水煤浆燃料在汕头万丰热电厂的应用

水煤浆燃料在汕头万丰热电厂的应用核心提示：介绍了我国能源结构特点及水煤浆燃料的优势；对万丰热电厂220 t／h油炉改烧水煤浆工程进行介绍，并对经济、社会效益和应用前景进行了分析，实际应用结果表明，改造是成功的，燃烧效率达到99％，锅炉热效率达到91％以上。

关键字：水煤浆热电厂

Application ofcoal－water slurryin Shantou Wanfeng heat power plant QIUZhuo－wei1，ZHANGChuan－ming2，ZHOUJun－hu3，LIUJian－zhong3（1．Shantou Wanfeng Power Supply Company，Shantou 515000，China；

2．Shantou Wanfeng Heat Power Plant，Shantou 515000，China；3.Zhehiang Umiversity,Hangzhiu 310012,China)

Abstract：Theenergystructurein China and the characteristics ofcoal－waterslurry aresummarizedin this paper．Thetechnol－ogy ofretrofitting a 220t／h oil－fired boilerinto a CWS－fired onein Wanfeng heat powerplantis described．Itssocial and eco－nomical benefit，application prospects are analysed．Results have shown that CWScan be ignited and burned steadily，com－bustion efficiency can reach to 99％and boiler efficiencyis upto 91％．

Key words：coal waterslurry；heat power plant；boiler

1 前言

中国是能源生产和消费大国，也是目前世界上一次能源以煤为主的少数几个国家之一。我国煤炭资源丰富，占化石能源资源的80％以上，石油、天然气相对短缺。随着能源科技和中国经济的快速发展，优质能源需求不断增加，石油、天然气消费呈现加速增长态势。自上世纪90年代以来，我国原油生产的增长速度下降，而石油消费猛增，产需缺口明显增大，1993年成为石油净进口国。1999年我国生产石油1．6亿t，纯进口4381万t。2000年进口约7000万t，2001年约6500万t，2002年6941万t。由于这几年国际油价大幅飚升，为此每年需支

付外汇约140多亿美元。据有关部门预测，“十五”期间及未来的10～20年，我国石油需求仍将呈现强劲增长趋势，而国内原油产量将维持在1．6亿～1．9亿t水平，供需缺口较大。如果完全依靠进口，到2010年我国石油对国际市场的依赖程度将高达50％以上。因此，我国近年重申以煤代油的能源政策，有关部门也制订了一系列代油燃料技术导向和相关优惠政策，以确保我国能源供应的稳定和社会经济的可持续发展。而水煤浆燃料就是国家明确的代油燃料和优先发展的洁净煤技术之一。

2 水煤浆燃料特性

水煤浆是上世纪70年代末发展起来的新型煤基流体洁净燃料，由68％左右的煤粉、32％左右的水和0．5％左右的化学添加剂组成，其流动和储存特性类似重油，并能像油一样雾化、燃烧，是一种理想的代油燃料。根据水煤浆性质和用途划分，主要有超低灰精细水煤浆、精煤水煤浆、经济型水煤浆、气化用水煤浆和环保型水煤浆等。表1是我国目前最常见的精煤水煤浆质量指标。

水煤浆具有以下优点：（1）良好的流动性和稳定性，易运输，可减少运输途中的损失，节省贮煤场地，特别是可以液体燃料方式用泵和管道输送；（2）加工方法简单并易贮存；（3）燃料供给系统和控制系统远较煤粉系统简单；（4）不存在自燃着火和粉尘飞散等问题；（5）可以100％代油，与油一样雾化燃烧，原有的燃油炉只要简单改造即可燃用水煤浆；（6）在水煤浆加工过程中，可以进行不同程度的脱灰、脱硫处理，燃烧温度又比一般煤粉燃烧温度低200℃左右，因此，燃烧时排放的SO2、NOx可大大减少，是一种很有潜力的洁净燃料。

3 原设计锅炉概况

汕头万丰热电厂一期工程规模为2×50MW，热电联供。该工程由广东和四川电力勘察设计院联合设计，四川电建二公司负责主体设备安装，河南电力建设调试所承担两台机组的整套调试工作。

两台锅炉分别于1995年4月和11月开始安装，1996年4月和5月完成水压试验，并先后于1997年10月和1998年1月顺利完成168h试运行。但电厂自1999年下半年以来，由于锅炉燃油价格不断攀升，运行成本不断升高，工厂严重亏损，基本处于停产状态。通过对国内外代油燃料和锅炉改造技术的调研，电厂决定委托浙江大学对2号炉进行燃烧水煤浆技术改造。

电厂一期工程两台锅炉均为高压单锅筒、自然循环、低氧负压燃烧、平衡通风、 型露天布置的燃油锅炉，型号为WGZ220／9．8－15型，武汉锅炉厂生产。炉膛为矩形截面炉室，尺寸为7．67m×5．96m，为减少漏风，组织低氧燃烧，炉室四壁布满膜式水冷壁管，取消炉室与尾部竖井之间的中间烟道。炉顶和尾部竖井均用过热蒸汽管包覆，形成炉顶棚及尾部包墙。屏式过热器布置在炉膛上部，高温和低温两级过热器分别布置在折焰角上部和转向室前部。过热器的减温采用两级给水喷水减温，第一级喷水点设在屏式过热器的进口，第二级喷水点装设在高温过热器热段进口，减温器均采用文氏减温器结构。在尾部竖井内布置单级两组吊挂式省煤器，省煤器下部经连接烟道与一台复合热管空气预热器相连。原设计燃烧装置为8只平流重油燃烧器，分两排布置于炉室前墙，并采用大风箱、文丘里平流式调风器。

原设计锅炉的主要技术参数参见表1。

4 改造工程要点

4．1 改造技术内容

4．1．1 水煤浆系统

水煤浆系统包括：港口贮装、汽车运输和厂区内卸浆、贮浆、输浆及炉前供浆系统。卸浆码头采用油料公司油库原有的5000 t贮罐进行改造，然后用汽车罐车运至电厂。

厂区新建卸浆、输浆泵房一座，由汽车运来的煤浆先卸至卸浆罐中，再经曲杆泵送到贮浆罐，该罐利用原电厂5000 t油罐改造而成。

炉前也设供浆泵房一座，供浆设施包括：两个搅拌桶，3台曲杆泵（2台工作，1台备用），两台过滤器（一台工作，一台备用），两台加热器（未投入使用）。

4．1．2 锅炉

为了适应水煤浆燃烧，锅炉体积扩大，前后墙分别向外拉出0．8m，组成正四角炉膛，见图1。燃烧器也由前墙布置旋流燃烧器改为四角布置直流燃烧器，该燃烧器为油／水煤浆两用燃烧器。根据燃用水煤浆的成功经验及电站锅炉的特点，这次改造使用的喷嘴是浙江大学研制的撞击式多级雾化型水煤浆喷嘴。在受热面改造方面，过热器和喷水减温装置不作改动，为了提高热风温度，对省煤器和空预器进行调整，尾部烟道自上级省煤器后改为水平走向，然后向下构成垂直烟道。在二级省煤器之间增加一级空预器，并增加下级空预器的面积。