什么是水煤浆

【专家解说】：　　燃煤锅炉改烧水煤浆可行性分析报告 　　一、水煤浆简介 　　水煤浆是一种新型煤基流体燃料，是国家的高新技术产品和重点环保推广产品。它是由一定比例的煤、水、化学添加剂混合加工而成，具有浓度高、粒度细、流变性好，燃烧效率高，负荷调节范围大，环保节能、安全高效等优点。是目前我国一项现实的洁净煤技术。 　　水煤浆是20世纪70年代末世界石油危机以后开发出来的煤炭新产品，是一种可以代替重油和煤的新型洁净燃料。水煤浆在各种工业应用中，燃烧效率达到到99%以上，是燃烧散煤的一倍，接近或达到燃油水平；一般两吨水煤浆可代替一吨重油，可在工业锅炉、电站锅炉和工业窑炉等代油或煤、气燃用。由于水煤浆采用洗选加工后的精煤制备，灰分含量小于7%，硫分含量小于0.5%，因此燃用水煤浆环境质量优于燃重油。2003年2月，北京环保监测中心对我矿水煤浆燃烧情况的监测证明：除尘以后的烟尘排放浓度为39mg/M3，SO2排放浓度为58 mg/M3，由于水煤浆燃烧时火焰中心温度比燃油和燃煤粉低150℃—200℃，能有效抑制NO×的生成，因此NO×的排放要低于燃油和燃煤粉。水煤浆在储存、运输过程中也不污染环境，在储、运过程中不易燃、不易爆，安全可靠。关于水煤浆应用的可行性，国务院各部委多次发文给予鼓励和肯定。1996年1月19日，江泽民同志亲自视察了水煤浆科研开发工作，并做出重要指示“从战略上看，中国煤炭资源丰富，要充分发挥煤的作用，中国的燃料在相当的时期内要依靠煤，要把水煤浆作为一个战略问题来考虑，这是一件十分重要的工作”。 为了鼓励发展水煤浆技术，国家先后出台了一系列的政策。1989年被列为《国务院关于当前产业政策要点的决定》中重点支持的产业、产品；1997年修订的《外商投资产业指导目录》、《中国高新技术产品出口目录》（序号 07201070）、1999年国家经贸委发布的《近期行业技术发展重点》、2001年国家经贸委发布的《当前国家重点鼓励的产品技术和产业目录》中都把发展水煤浆技术列为重点发展技术。2001年国家计委发布的《国民经济和社会发展第十个五年计划能源发展重点专项规划》和《当前优先发展的高新技术产业重点领域指南》中，也把水煤浆技术作为加快开发和推广的技术之一。2001年原国家经贸委发布的《节约和替代燃料油“十五”规划》中更是把水煤浆技术作为替代燃料油的首选技术。由于国家近期对发展水煤浆技术给予的优惠政策（水煤浆厂享受高新技术企业待遇；过渡性减免所得税3年），对水煤浆厂和使用水煤浆的企业给予国家贴息贷款，因此在中国开发和应用水煤浆技术的前景十分看好。 　　水煤浆技术指标 　　浓度 66%±1 含硫量 <0.5% 　　灰份 <7.6% 挥发份 ＞33% 　　黏度 1.2pa.s±0.2 发热量 4700Kcal/Kg 　　平均粒度 <50微米 稳定期 静置存放90天 　　水煤浆SO2、NO2排放低于国家标准 　　烟尘排放浓度 SO2排放浓度 烟气黑度 　　国家最高标准 200mg/标立方米 900mg/标立方米 1级 　　燃水煤浆 <200 mg/标立方米 <400 mg/标立方米 <1级 　　二、水煤浆燃烧技术 　　水煤浆是一种煤基流态燃料，通过雾化后可高效燃烧。在组织水煤浆燃烧时，喷嘴的雾化技术和燃烧器的配风技术是保证水煤浆着火和稳定燃烧的两项关键技术。 　　1．喷嘴雾化技术： 　　良好的喷嘴雾化可以减少水煤浆液滴的细度，从而缩短水煤浆的着火距离，为水煤浆着火、燃烧提供了一个良好的基础。 　　由于水煤浆的特殊性质，水煤浆喷嘴必须具备良好的雾化特性，能稳定着火，并有较好的燃烧特性和较高的燃烧效率；具有良好的防堵性能，能长期连续运行；具有较长的使用寿命；具有较低的气耗率；合适的雾化角和射程；负荷调节性能好，在一定的负荷变化范围内，喷嘴仍然维持较好的雾化性能。 　　2．水煤浆燃烧器： 　　水煤浆燃烧器又称为配风器，是水煤浆燃烧的又一个关键设备。水煤浆着火热的主要来源是依靠高温烟气的回流，这就需要对燃烧配风的进行合理的组织，以使煤浆雾炬得到有效地加热，能够及时着火。同时，合理的配风是加强燃烧室内湍动，提高水煤浆燃烧速度和燃烬度的关键。合理的配风还将影响到污染物的排放，分段送风可控制NOx的生成和排放。另外，一二次风混合适时适量，可保证燃烧的稳定性和经济性。总之，炉膛中的燃烧工况主要是通过燃烧器的结构及其布置来决定的。燃烧器按其空气动力学特性可分为旋流式和直流式。 旋流型燃烧器是利用旋转气流产生合适的回流区，用回流的高温烟气来加热燃料，保证其稳定地着火和燃烧。 　　三、水煤浆锅炉 　　1、水煤浆锅炉基本原理 　　水煤浆锅炉要求的燃料（水煤浆）从储浆罐，经供浆泵、过滤器，混合高压风经特制喷枪送入燃烧器，在油点火系统辅助等前提条件下，水煤浆在炉膛内独立燃烧。烟气经锅炉燃尽室、对流管束、省煤器等，从锅炉尾部排出，通过专用除尘器脱硫除尘，达到环保标准后，经引风机进烟囱排入大气。炉膛内燃烧后的极少灰渣，通过除渣系统排出炉体外。 　　2、水煤浆环保锅炉的特点 　　①、最大限度地吸取了燃煤和燃油锅炉的优势，即类似燃煤的锅炉运行成本，类似燃油设备的方便工作方式，解决了传统燃煤锅炉容易污染环境的问题和燃油锅炉运行成本昂贵的问题； 　　②、高效环保特点：水煤浆锅炉可以迅速达到900℃～1200℃连续稳定自动燃烧，避免了燃煤锅炉加煤时低温燃烧不充分的污染过程，也避免了燃油锅炉高温（1300℃以上）燃烧产生的大量的氮化物污染（如汽车尾气）。烟气含硫量、含尘量、CO、氮氧化物等环保指标均优于国家标准，接近或超过欧盟绿色标准；尾部尘渣可以用作建材原料。 　　③、高效节能特点：燃尽率高，可高达98％以上，热效率高达83％以上（比传统中小型煤炉平均高出10～20％）；同样热值的煤炭制浆燃烧比固体直接燃烧可节约煤炭15％以上。 　　锅炉运行全过程中，水煤浆液态管道输送和雾化燃烧，自动点火，实现大部分锅炉运行的自动化控制，操作简单； 　　综合实际经济运行、企业投资成本和环保政策因素，水煤浆锅炉以很高的综合性价比，可以理想地替代传统燃煤、燃油锅炉。 　　3、水煤浆锅炉的优势 　　①、水煤浆锅炉热效率高，在同等热值下，大大节省了燃料的消耗量 　　②、水煤浆锅炉与燃煤锅炉相比，渣量大幅度减少。10T/H水煤浆蒸汽锅炉每小时排量仅80kg左右，减少了除渣周期、灰渣存储面积，从而减少了灰渣二次污染。 　　③水煤浆锅炉与燃煤锅炉相比，减少了燃料的占地面积。水煤浆系密封运输，减少散煤运输过程中的散落损失与污染，与城市环保要求相符，节约了人力、物力及财力。