什么是水煤漿

【專家解說】：　　燃煤鍋爐改燒水煤漿可行性分析報(bào)告 　　一、水煤漿簡介 　　水煤漿是一種新型煤基流體燃料，是國家的高新技術(shù)產(chǎn)品和重點(diǎn)環(huán)保推廣產(chǎn)品。它是由一定比例的煤、水、化學(xué)添加劑混合加工而成，具有濃度高、粒度細(xì)、流變性好，燃燒效率高，負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍大，環(huán)保節(jié)能、安全高效等優(yōu)點(diǎn)。是目前我國一項(xiàng)現(xiàn)實(shí)的潔凈煤技術(shù)。 　　水煤漿是20世紀(jì)70年代末世界石油危機(jī)以后開發(fā)出來的煤炭新產(chǎn)品，是一種可以代替重油和煤的新型潔凈燃料。水煤漿在各種工業(yè)應(yīng)用中，燃燒效率達(dá)到到99%以上，是燃燒散煤的一倍，接近或達(dá)到燃油水平；一般兩噸水煤漿可代替一噸重油，可在工業(yè)鍋爐、電站鍋爐和工業(yè)窯爐等代油或煤、氣燃用。由于水煤漿采用洗選加工后的精煤制備，灰分含量小于7%，硫分含量小于0.5%，因此燃用水煤漿環(huán)境質(zhì)量優(yōu)于燃重油。2003年2月，北京環(huán)保監(jiān)測中心對我礦水煤漿燃燒情況的監(jiān)測證明：除塵以后的煙塵排放濃度為39mg/M3，SO2排放濃度為58 mg/M3，由于水煤漿燃燒時(shí)火焰中心溫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。水煤漿在儲存、運(yùn)輸過程中也不污染環(huán)境，在儲、運(yùn)過程中不易燃、不易爆，安全可靠。關(guān)于水煤漿應(yīng)用的可行性，國務(wù)院各部委多次發(fā)文給予鼓勵(lì)和肯定。1996年1月19日，江澤民同志親自視察了水煤漿科研開發(fā)工作，并做出重要指示“從戰(zhàn)略上看，中國煤炭資源豐富，要充分發(fā)揮煤的作用，中國的燃料在相當(dāng)?shù)臅r(shí)期內(nèi)要依靠煤，要把水煤漿作為一個(gè)戰(zhàn)略問題來考慮，這是一件十分重要的工作”。 為了鼓勵(lì)發(fā)展水煤漿技術(shù)，國家先后出臺了一系列的政策。1989年被列為《國務(wù)院關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定》中重點(diǎn)支持的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品；1997年修訂的《外商投資產(chǎn)業(yè)指導(dǎo)目錄》、《中國高新技術(shù)產(chǎn)品出口目錄》（序號 07201070）、1999年國家經(jīng)貿(mào)委發(fā)布的《近期行業(yè)技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)》、2001年國家經(jīng)貿(mào)委發(fā)布的《當(dāng)前國家重點(diǎn)鼓勵(lì)的產(chǎn)品技術(shù)和產(chǎn)業(yè)目錄》中都把發(fā)展水煤漿技術(shù)列為重點(diǎn)發(fā)展技術(shù)。2001年國家計(jì)委發(fā)布的《國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十個(gè)五年計(jì)劃能源發(fā)展重點(diǎn)專項(xiàng)規(guī)劃》和《當(dāng)前優(yōu)先發(fā)展的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域指南》中，也把水煤漿技術(shù)作為加快開發(fā)和推廣的技術(shù)之一。2001年原國家經(jīng)貿(mào)委發(fā)布的《節(jié)約和替代燃料油“十五”規(guī)劃》中更是把水煤漿技術(shù)作為替代燃料油的首選技術(shù)。由于國家近期對發(fā)展水煤漿技術(shù)給予的優(yōu)惠政策（水煤漿廠享受高新技術(shù)企業(yè)待遇；過渡性減免所得稅3年），對水煤漿廠和使用水煤漿的企業(yè)給予國家貼息貸款，因此在中國開發(fā)和應(yīng)用水煤漿技術(shù)的前景十分看好。 　　水煤漿技術(shù)指標(biāo) 　　濃度 66%±1 含硫量 <0.5% 　　灰份 <7.6% 揮發(fā)份 ＞33% 　　黏度 1.2pa.s±0.2 發(fā)熱量 4700Kcal/Kg 　　平均粒度 <50微米 穩(wěn)定期 靜置存放90天 　　水煤漿SO2、NO2排放低于國家標(biāo)準(zhǔn) 　　煙塵排放濃度 SO2排放濃度 煙氣黑度 　　國家最高標(biāo)準(zhǔn) 200mg/標(biāo)立方米 900mg/標(biāo)立方米 1級 　　燃水煤漿 <200 mg/標(biāo)立方米 <400 mg/標(biāo)立方米 <1級 　　二、水煤漿燃燒技術(shù) 　　水煤漿是一種煤基流態(tài)燃料，通過霧化后可高效燃燒。在組織水煤漿燃燒時(shí)，噴嘴的霧化技術(shù)和燃燒器的配風(fēng)技術(shù)是保證水煤漿著火和穩(wěn)定燃燒的兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。 　　1．噴嘴霧化技術(shù)： 　　良好的噴嘴霧化可以減少水煤漿液滴的細(xì)度，從而縮短水煤漿的著火距離，為水煤漿著火、燃燒提供了一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 　　由于水煤漿的特殊性質(zhì)，水煤漿噴嘴必須具備良好的霧化特性，能穩(wěn)定著火，并有較好的燃燒特性和較高的燃燒效率；具有良好的防堵性能，能長期連續(xù)運(yùn)行；具有較長的使用壽命；具有較低的氣耗率；合適的霧化角和射程；負(fù)荷調(diào)節(jié)性能好，在一定的負(fù)荷變化范圍內(nèi)，噴嘴仍然維持較好的霧化性能。 　　2．水煤漿燃燒器： 　　水煤漿燃燒器又稱為配風(fēng)器，是水煤漿燃燒的又一個(gè)關(guān)鍵設(shè)備。水煤漿著火熱的主要來源是依靠高溫?zé)煔獾幕亓?，這就需要對燃燒配風(fēng)的進(jìn)行合理的組織，以使煤漿霧炬得到有效地加熱，能夠及時(shí)著火。同時(shí)，合理的配風(fēng)是加強(qiáng)燃燒室內(nèi)湍動，提高水煤漿燃燒速度和燃燼度的關(guān)鍵。合理的配風(fēng)還將影響到污染物的排放，分段送風(fēng)可控制NOx的生成和排放。另外，一二次風(fēng)混合適時(shí)適量，可保證燃燒的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性?？傊?，爐膛中的燃燒工況主要是通過燃燒器的結(jié)構(gòu)及其布置來決定的。燃燒器按其空氣動力學(xué)特性可分為旋流式和直流式。 旋流型燃燒器是利用旋轉(zhuǎn)氣流產(chǎn)生合適的回流區(qū)，用回流的高溫?zé)煔鈦砑訜崛剂?，保證其穩(wěn)定地著火和燃燒。 　　三、水煤漿鍋爐 　　1、水煤漿鍋爐基本原理 　　水煤漿鍋爐要求的燃料（水煤漿）從儲漿罐，經(jīng)供漿泵、過濾器，混合高壓風(fēng)經(jīng)特制噴槍送入燃燒器，在油點(diǎn)火系統(tǒng)輔助等前提條件下，水煤漿在爐膛內(nèi)獨(dú)立燃燒。煙氣經(jīng)鍋爐燃盡室、對流管束、省煤器等，從鍋爐尾部排出，通過專用除塵器脫硫除塵，達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)后，經(jīng)引風(fēng)機(jī)進(jìn)煙囪排入大氣。爐膛內(nèi)燃燒后的極少灰渣，通過除渣系統(tǒng)排出爐體外。 　　2、水煤漿環(huán)保鍋爐的特點(diǎn) 　　①、最大限度地吸取了燃煤和燃油鍋爐的優(yōu)勢，即類似燃煤的鍋爐運(yùn)行成本，類似燃油設(shè)備的方便工作方式，解決了傳統(tǒng)燃煤鍋爐容易污染環(huán)境的問題和燃油鍋爐運(yùn)行成本昂貴的問題； 　?、?、高效環(huán)保特點(diǎn)：水煤漿鍋爐可以迅速達(dá)到900℃～1200℃連續(xù)穩(wěn)定自動燃燒，避免了燃煤鍋爐加煤時(shí)低溫燃燒不充分的污染過程，也避免了燃油鍋爐高溫（1300℃以上）燃燒產(chǎn)生的大量的氮化物污染（如汽車尾氣）。煙氣含硫量、含塵量、CO、氮氧化物等環(huán)保指標(biāo)均優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn)，接近或超過歐盟綠色標(biāo)準(zhǔn)；尾部塵渣可以用作建材原料。 　?、?、高效節(jié)能特點(diǎn)：燃盡率高，可高達(dá)98％以上，熱效率高達(dá)83％以上（比傳統(tǒng)中小型煤爐平均高出10～20％）；同樣熱值的煤炭制漿燃燒比固體直接燃燒可節(jié)約煤炭15％以上。 　　鍋爐運(yùn)行全過程中，水煤漿液態(tài)管道輸送和霧化燃燒，自動點(diǎn)火，實(shí)現(xiàn)大部分鍋爐運(yùn)行的自動化控制，操作簡單； 　　綜合實(shí)際經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、企業(yè)投資成本和環(huán)保政策因素，水煤漿鍋爐以很高的綜合性價(jià)比，可以理想地替代傳統(tǒng)燃煤、燃油鍋爐。 　　3、水煤漿鍋爐的優(yōu)勢 　?、?、水煤漿鍋爐熱效率高，在同等熱值下，大大節(jié)省了燃料的消耗量 　　②、水煤漿鍋爐與燃煤鍋爐相比，渣量大幅度減少。10T/H水煤漿蒸汽鍋爐每小時(shí)排量僅80kg左右，減少了除渣周期、灰渣存儲面積，從而減少了灰渣二次污染。 　　③水煤漿鍋爐與燃煤鍋爐相比，減少了燃料的占地面積。水煤漿系密封運(yùn)輸，減少散煤運(yùn)輸過程中的散落損失與污染，與城市環(huán)保要求相符，節(jié)約了人力、物力及財(cái)力。