水煤浆介绍

九、水煤浆应用前景广阔
国家经贸委在“十五”煤炭发展规划中提出2005 年水煤浆产量达1000万吨，形成400-500万吨的代 油能力。 现有燃油锅炉、 1.现有燃油锅炉、炉窑的改造 目前国内各类锅炉、窑炉燃油量约4000万吨/年以 上， 主要集中在5大行业：电力（41.5%），石油 石化（23%），建材（7.5%），冶金（6.6%），化 工（6.5%）。 水煤浆应用主要对象： 水煤浆应用主要对象： 发电锅炉、热电联供锅炉、工业锅炉、油田采暖 炉、油田热采炉。如其中有50%可以用水煤浆代替， 即每年可代油2000万吨以上。
6、《外商投资产业指导目录》，国家计委、 国家经贸委、外经贸部，2002年3月4日 7、《关于用高新技术和先进适用技术改造 提升传统产业的实施意见》，国家经贸委， 2002年 8、《国家产业技术政策》，国家经贸委、 财政部、科技部、税务总局，2002年 9、《煤 炭工业 “十五 ”基本 建设指 导意 见》，国家计委，2002年 10、《关于发布2002年国家重点环境保护实 用技术项目的通知》，国家环保总局
3.水煤浆代油燃烧系统工程 3.水煤浆代油燃烧系统工程
○卸储浆系统 ○炉前供浆系统 ○锅炉燃烧系统 ○除尘环保系统
七、水煤浆应用现状
○国际上70年代末开发水煤浆，我国82年开发水 煤浆，目前我国水煤浆厂数量和使用用户数量是 世界上最多的国家，水煤浆技术已进入商业化推 广应用阶段。 ○水煤浆厂 目前我国有水煤浆厂15座，总设计能力421万吨/ 年，水煤浆厂规模最大100万吨/年。 ○水煤浆用户 2002年全国燃烧水煤浆约160万吨,替代燃油70— 80万吨，节约燃料费3.5--4亿元。同时拉动了机械 制造、添加剂生产、煤炭相关产业的发展。
○工业锅炉（生产和取暖）： 2—20t/h,约50台。主要在集中在山东枣庄、新汶、 胜利油田、青岛，北京外围地区。 ○工业炉窑： 陶瓷热风炉120多台，唐山轧钢加热炉、首钢烧结 炉。 ○当前仍有许多企业正在进行水煤浆工程，规模 较大的有广东南海电厂（新建1台670t/h锅炉）， 茂名热电厂（改造1 台410t/h锅炉）,大庆油田 （新建2台150t/h，改造1台130t/h）、吉林石化 油炉（新 建1台75t/h，改造4台65t/h）改烧水煤 浆工程，青岛水煤浆供热工程(新建3台130t/h锅 炉)等，水煤浆厂配套能力为260万吨/年。
水煤浆（CWM） 水煤浆（CWM）代油燃烧技术
王柱勇 研究员 煤炭科学研究总院 国家水煤浆工程技术研究中心
一、水煤浆
○是煤炭的一种深加工产品，一种代油产品， 一种节能环保产品，一种流动的煤炭，是一种 煤基清洁流体燃料。 ○应用于电站锅炉、工业锅炉和工业窑炉作为 燃料。 ○水煤浆组成： 煤颗粒（ 64～70%、符合一定粒度分布） 水（ 29～35%） 化学添加剂（小于1%）
2.燃煤锅炉改烧水煤浆，替代散煤燃烧。 燃煤锅炉改烧水煤浆，替代散煤燃烧
中小型层燃锅炉用水煤浆替代散煤燃烧，既可 以取消城市煤场，减少散煤运输造成的损失和 粉 尘 污 染 ， 还 可 以 提 高 煤 炭 燃 烧 效 率 （ 1015%），节约能源，降低污染物排放，是目前最 经济的企业能承受的代煤环保燃料。据统计， 全国50多万台锅炉，每年燃煤3亿t，炉型小， 效率低，锅炉效率平均65%左右，污染严重。因 此水煤浆作为中小城市锅炉供热燃料具有广阔 的市场前景。
不同燃料的价能比
燃料 品质（低位热值） 品质（低位热值） 价格 价能比 (元/GJ) 元 与煤之 价能比
原煤 水煤浆
396200kcal/k 25.9MJ/kg 230 元/t g 4800kcal/kg 20.1MJ/kg 350 元/t 9500kcal/kg 39.7MJ/kg 1500 元/t 8740kcal/m3 36.5MJ/m3 1.8 元/m3 10400kcal/kg 43.5MJ/kg 2000 元/t
○电站锅炉： 7台220t/h在使用。白杨河发电厂、燕山石化 公司、茂名热电厂、汕头热电厂。 山东白杨河发电厂1--3#220t/h燃油锅炉应用水 煤浆，是我国最早使用水煤浆的电厂，从1999 年到2002年底已应用水煤浆100万吨。经淄博 市环境监测中心站检测（1999年数据），环保 排放指标为：烟尘排放135.2 mg/m3，SO2排放 627.4 mg/m3 ，水煤浆加入脱硫剂后，SO2排 放为255.34 mg/m3 ，NOx排放495 1mg/m3，符 合《火电厂大气污染物排放标准》(GB132231996)要求。
水煤浆技术
○将固态的煤经过一定的物理加工工艺后，制 成的具有一定流动性和稳定性的流体燃料的 技术，为一种现实的洁净煤技术。 ○水煤浆技术包括水煤浆制备技术、储存运输 技术和燃烧技术，水煤浆技术为一系统技术。
二、水煤浆产品质量及其国家标准
○质量指标：燃料（煤质）指标和流体指标 ○主要质量指标： 浓度：64—70% 粘度：≤1200m.pas(100S-1,25℃) 粒度：平均40—45um，最大＜300um 稳定性：1—3个月不发生硬沉淀 发热量（Qnet,ar）：4500-5000kcal/kg 灰分（Aar）:＜7% 硫分（St,ar）:＜0.35%
新上水煤浆专用锅炉、 3.新上水煤浆专用锅炉、炉窑 新上水煤浆专用锅炉 4.水煤浆出口 4.水煤浆出口
十、推广建议
1、水煤浆是目前我国一种较为经济现实的清洁 燃料。 燃料。 ○经济性 ○技术成熟 ○可推广应用 2、在一定条件下和一定范围内，鼓励和引导水 、在一定条件下和一定范围内， 煤浆发展。 煤浆发展。 3、推行水煤浆质量和环境论证（准入）制度 ， 、推行水煤浆质量和环境论证（准入） 使水煤浆健康发展。 使水煤浆健康发展。
六、水煤浆代油燃烧技术
1.水煤浆燃烧特性 ○水煤浆的着火热是煤粉的1.66倍。 ○水煤浆着火温度比煤粉低100--200℃。 ○燃烧过程为水分蒸发、挥发分析出、焦炭燃烧 三个阶段 2.水煤浆燃烧关键技术 ○燃烧器：有效组织燃烧、配风 ○喷嘴：雾化效果好、气耗率低、寿命长
○锅炉改造 具备多种炉型和大小的改炉和专用炉技术，喷嘴容 量达5吨/小时，寿命2000--3000小时。 ◎ 电站锅炉：正在应用的最大容量220t/h, 正在进行 410t/h，670t/h的改造研究工作 ◎工业锅炉：1t/h--35t/h ◎工业炉窑：轧钢加热炉、退火炉、煅烧炉、陶器 喷雾干燥塔热风炉等 ○水煤浆专用锅பைடு நூலகம் ◎中小型锅炉：1-35t/h ◎电站锅炉: 130t/h,220t/h,670t/h ◎干燥热风炉
三、水煤浆特点
水煤浆应用既保留了煤炭的燃烧特性，又具有类似重 油的燃烧应用特点。 ○象油——外观象油，贮运象油，燃烧象油 ○贮运——贮存稳定、不沉淀、可以泵送、运输方便 （罐车、管道、船舶），水煤浆燃料系统（密闭储 存、运输）损耗低。 ○燃烧应用——雾化（介质压缩空气或蒸汽）燃烧、 调节灵活、燃烧效率高（95~98%以上）、污染物 （SO2、Nox、烟尘 ）排放低。 ○约2吨水煤浆替代1吨燃油，具有代油、环保、节能 等综合效益。
3.节能 节能 水煤浆储存、运输均密闭，无损耗；水煤 浆为雾化燃烧，燃烧效率高，达95-99%。 4.节地 节地 用户可取消储煤场，大大减少储灰场，相 同容量机组的灰场容量仅为燃煤机组的25%。
5.可控 可控 燃用水煤浆具有与燃油基本相同、而优于 燃煤的低负荷稳燃性能和调峰能力，220t/h锅 炉燃烧水煤浆负荷调节范围在40-100%。 6.安全 安全 与易燃易爆煤粉和重油相比，水煤浆具有 较高的安全性。 7.经济 经济 研究表明，水煤浆是一种较为经济的锅炉 清洁燃料。
8.88 17.41 37.78
1 1.96 4.25
39
重油 然气 柴油 电热
49. 3932 5.55 46.00 5.18 12.51
860kcal/kwh 3.6MJ/kwh 0.4 元/kwh 111.11
五、发展水煤浆的背景及意义
1.替代部分燃料油，弥补石油资源的相对不足，既具 替代部分燃料油，弥补石油资源的相对不足， 替代部分燃料油 现实意义，又有战略意义。 现实意义，又有战略意义。 ○ 我国是一个煤炭资源十分丰富的国家 ◎资源上：煤炭占化石能源的90%以上，石油、天然 气仅占不足10% ◎储量：煤炭探明保有储量1万亿吨以上，可采储量 1145亿吨 ◎一次能源的生产和消费结构：1999年煤占67.8%， 预测2050年占50%左右 ○油气资源相对贫乏，石油供需矛盾日益突出 ◎人均石油资源量和人均产油量仅为世界平均水平 的18%和21%
四、水煤浆应用优势
1、代油燃烧 代油燃烧：节油,解决石油资源短缺;有经济效益 代油燃烧 2、清洁 ○水煤浆生产 水煤浆原料为洗选后精煤，其含灰分、硫分和有害 物质等远低于常规动力煤，水煤浆灰分一般小于6%， 硫分小于0.35%。而通常市场上燃用的煤炭灰分在 20%左右，硫分在1%左右。 ○储存运输 水煤浆储存、运输均密闭，对外无泄漏和无粉尘污 染，而煤炭在散装储运中损失（约3%）煤炭会对环 境污染。取消用户储煤厂，彻底解决了各用户储煤 厂对环境造成的煤灰或煤泥水（下雨时）污染。
2002年进口石油约7000万吨，占消耗量的30%， 在未来20年内可能达到40%以上。 我国如用水煤浆替代燃油，这将对充分利用我国 的煤炭资源，节约石油资源，节省外汇，具有重 要的现实意义，对能源安全具有战略意义，同时 可获得可观的经济效益。 2.环保 2.环保 水煤浆替代高硫油、原煤燃烧，可以降低污染， 改善环境。
◎水煤浆为雾化燃烧，燃烧效率高（95-99%）， 比散煤燃烧提高20%以上，起到节能，减少煤 炭的燃烧量，从而减少对外污染物的排放量。 ◎由于水煤浆的含灰量低，大大减少储灰场， 如相同容量机组的灰场容量仅为燃煤机组的 25%。 ◎水煤浆炉底渣和飞灰的含碳量很低，灰可以 综合利用（如作为水泥掺合料）。 ◎燃烧后烟气黑度为林格曼1级。
八、当前国家有关支持和鼓励发展水煤浆的政策
1、《当前国家重点鼓励和发展的产业、产品和技 术目录》国家计委、国家经贸委，2000年7月27日 2、《煤炭工业“十五”发展规划》，国家经贸委， 2001年6月25日 3、《能源节约与资源综合利用“十五”规划》， 国 家经贸委，2001年10月12日 4、《节约和替代燃料油“十五”规划》，国家经 贸 委，2001年 5、《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南 （2001年度）》，国家计委、国家科技部，2001
“燕山石化220t/h锅炉燃用水煤浆示范项目”，该 项目为日本绿色援助项目，从2000年3月9日投浆 到2002年底共应用水煤浆46.8万吨。 经测试（2000年数据），环保排放指标为：烟尘 排放77 mg/m3，SO2排放209 mg/m3 ，NOx排放 544 mg/m3，符合当时的北京市排放标准（烟尘 排放150mg/m3，SO2排放500 mg/m3 ，NOx排放 650mg/m3）。排渣污水回用率100%。 经济效益显著:供替代燃烧重油21.27万吨,节约燃 料成本1.27亿元,节约下的重油进一步进行催化加 工，又创效益6300万元，综合效益1.9亿元。
○水煤浆国家标准 为了更好地推广水煤浆应用，制定了《水煤浆 技术条件》（GB/T18855—2002）和《水煤浆质 量试验方法》（GB/T18856.1～14—2002）15项 水煤浆国家标准，该标准 2003年4月1日实施。 ○影响水煤浆质量因素 ◎制浆原料煤煤质 ◎粒度级配 ◎化学添加剂 ◎制浆工艺 ◎制浆设备
○燃烧应用
◎由于水煤浆为煤水混合物，其燃烧温度比烧 油和煤粉低（100-200℃），可大大减少SO2 的 析出和NOx的生成，可以实现低NOx 燃烧。 ◎水煤浆燃烧产生的水蒸气有还原作用，可使 部分NOx还原成N2,因此可显著减少NOx的排放。 ◎水煤浆能和脱硫剂均匀混合，脱硫率50%以 上，进一步降低SO2的排放。