关于水煤浆技术推广应用的思考

2010年第9期广东化工第37卷总第209期77关于水煤浆技术推广应用的思考曾彩明,李娴,陈沛全(东莞市环境科学研究所,广东东莞523009)擴姴]水煤浆是一种新型洁净燃料,有菥节能、环保、经济等多种效益。文章通过对水煤浆锅炉与传统锅炉节能、环保、经济效益的对比分析,结合当前水煤浆技术推广应用存在的问题,最后提出了水煤浆技术在广东省推广的儿点建议。关鳢词]水煤浆;节能效益;环境效益;经济效益中图分类号TQ文献标识码A文章编号]007-18652010)09007702Study on the Popularization and application of Coal Water Mixture TechnologyZeng Caiming, Li Xian, Chen Peiquan(Institute of Environment Science Research, Dongguan 523009, ChinaAbstract: Coal water mixture is a new clean fuel, and it has several benefits in aspects of encrgy conservation, environmentahrough the Comparative analysis on the energy conservation, economic benefit and environmental benefit between coal water mixtureAccording to the problem of popularization and application of coal water mixture technology, the paper put forward some opinions about the popularizationapplication of coal water mixture technology in Guangdong province finallKeywords: coal water mixture: energy conservation benefit: environmental benefit水煤浆是20世纪80年代发展起来的一种新型清洁燃它是以0%左右的煤,30%左右的水,加上少化学添加剂21与传统锅炉的节能性对比经过物理加工过程而制成的具有·定细度、能流动的稳定首先,水煤浆技术可以提高燃烧效率。由于水煤浆改变了绞为样慈参心存和边定若然概使想*高送煤的形含,由体块化为微小瓶的撑流体燃样,像98%以上且负荷调节范围大,并具有节能、污染物排放低储存运输方便等特点。可广泛应用于工业锅炉、电站锅炉与氧接触面小,难于混合,燃烧遠度慢。水煤浆叮雾化或悬浮业窑炉等作为燃料代煤、代油、代气燃烧,其应用范围叮涉及宾馆,医院学校工矿企业、电厂,集中供热站等需要燃料的上,大概灰渣含炭碌山14%降到06%,因而两体不完全燃烧热损失很小,即可节能。其次,水煤浆技术可以程的损正式列为功关项目,“七五”期间组建了屮国水煤浆技术联合失,提高热效率。一方面水煤浆储存和运输也是密操作的体,“八五”期间从现实大型化和系列化为目标,主要任务是进行大规模制浆与电站燃用水煤浆工业示范几乎没有什么损耗。另一方面,在燃烧过程中,所需要的空量不一样,烧水煤浆空气系数可相对减小,降低了烟气量,排水煤浆作为中国洁净煤技术的重要组成部分经过二十年烟热损失下降,热效率提高,锅炉热效率可从60%65%提有的代油、节能,高效率燃料和低污染等诸多优势。广东省是下稳定的燃烧,而且控制简便快捷。总体而言,与燃烧原煤相作方案的通知》(国发〔2007]15号)精神,推广应用水煤浆可以优化我省能源消费结构,带动新兴产业发展,并能够有效黎的燃煤浆锅炉系统的空压机、供浆泵等配套设备的运转能耗,水煤减少污染物的排放,改环境质,对广东省落实科学发楼观、22与传统锅炉的污染物排放情况对比推进经济社会双转型有着重要的现实意义1水煤浆技术及其发展现状水煤浆选用洗精煤或选配低硫、低灰分煤制浆。煤炭经过洗选,可脱除硫30%~40%脱除黄铁矿硫60%~80%);脱自七十年代石油危机以来,世界主要发达国家如美国、日除灰份煤矸石等)50%~80%原始烟尘与灰渣量减少。因而本、加拿大、瑞典、意大利、英国、法国和俄罗斯都和继投入浆屮硫含量与灰份较低,一般一·级品水煤浆硫含碌小于0.35%,了大量人力、物力、和财力寸求代油原料,进行水煤浆的研究二级品小于0.65%,三级品小于080%。烧水煤浆火中心开发,目前国外水煤浆技术已趋成熟,建成了一大批水煤浆丿温度较烧油低100~200℃,低温燃烧,适合于脱硫反应达到了工业应用水平。国外水煤浆主要用于发电,具代表性的温度要求,并有助于抑制热力型NOx生成,可减排NO250%~有把求球在外木随杰菜轴单2连输发23与得笑载经性段表1所示日本的发231水煤浆锅炉与传统锅炉的建设安装费用对比电工程,运距9km年产水煤浆05Mt。此外,法国、意大利水煤浆锅炉系统较为复杂,与传统锅炉相比,需要增加供浆泵、供浆喷枪、水煤浆雾化用的空压机、燃油启动系统、过在屮国,水煤浆技术研究起步较晚,但经过20多年的发滤器、储罐搅拌机等系统和设备。在相同吨位锅炉情况下,水展,生产与应用技术本成熟,已推广到大部分省、区、市。煤浆锅炉的总投资较大,具体数据要根据锅炉吨位大小和具体台电站燃油锅炉、300多台工业锅炉及数百台工业窖炉上替代估算约250万(包括设备费、运费、安装费、上建费、设计及燃油、燃气和燃煤,预计水煤浆在工业锅炉(2-150th)及I业环评费、调试费),而10th燃煤油)锅炉总投资约85万,因窖炉陶瓷业的喷雾干燥塔、油田的盘管式燃油炉、导热油路此投资成本比例大体为:水煤浆锅炉:燃煤锅炉:燃油锅炉等上的应用将以较快的速度发展(重油)=3:1:1[收稿日期]201005-17广东化工2010年第9期第37卷总第209期表1不同燃料的烟气排放燃料分吨蒸汽产SO2吨燕汽产灰吨燕汽SO2排吨燕汽嫻尘排烟尘排放浓度SO2排放浓度NOx排放浓度林格曼类型量/(kgt)量/kgt')放量(gt)放量(gt)/(mgm)黑度原煤1水煤0356重油3然232水煤浆锅炉与传统锅炉燃料的成本对比成本同燃料的成本对比分析,具体如表2所示。②与油比。水煤浆的热值为400kcal/kg,重油的热值为与煤比。水煤浆是以煤为主要原料加工而成,其状态发生9500 kcal/kg,正常情况下水煤浆与油炉的燃烧效率及热效率变化,从固态变成浆状,燃烧方式从层燃改变为室燃,可以像油相差不大,因此大约烧22t水煤浆与烧1t油的热量相当样流动和燃烧。一般原煤或动力配煤的热值约5200 kcal/kg,锅煤浆的价格是850元,一吨重油的价格是3600元,相当炉的热效率般在65%~70%;而水煤浆的热值为4100 kcal/kg,用户在实际生产中每使用一吨重油可以节省1730元,即约节的有效热量大约与12t原煤相当。原煤的价格是650元,水由表2可以看出,水煤浆对于油和气的成本比是比较明煤浆的价格是850元,加上空压机的能耗25元。相当于用户的,燃用水煤浆的燃料成本大致上相当于烧重油锅炉的50在实际生产中每使用一吨水煤浆费用要高95元,即约高15%柴油的35%,天然气的56%表2水煤浆锅炉与其他锅炉运行成本对比表Tab 2 Boiler coal boiler running costs compared with other forms项日热偵/kea』单价元千卡发热量成枣元锅炉效率%综合运行成本比值(以水煤浆为lC水煤浆/0.1650000120.72重油/083天然气/m3800233水煤浆锅炉与传统锅炉的操作成本对比一般可以省三分之一的人力,综合费用比煤炉高25%,比油炭相比,使用水煤浆,通过电气自动控制系统,按动炉低50%。具体操作成本对比可见表3(注:以上数据以6h电钮操作,实现浆体从储存罐输入管道,然后直接进入锅炉,锅炉为基准,其他吨位锅炉的综合费用将有适当变化)减少了往锅炉里送炭、清理炉渣工作环节,改善了工作环境表3水煤浆锅炉与传统锅炉的操作成本对比184.51475重油柴油428.5332.53存在的主要问题况下,但由于水煤浆锅炉系统较为复杂,与传统锅炉相比,辅3.1水煤浆的质量保障问题助设备多,要占用一定的空间,动力设备耗电多,重新购置锅目前水煤浆生产企业数量有限,以地级市为例,试点推广炉或在旧炉改造的一次性投资较大,增加了企业的负担,从而期间水煤质使基本达到国家相应标准,也基本满这试点用34辆维扑問题业,且没有相关部门对其生产进行有效监督,必然造成垄断状与传统锅炉相比,水煤浆锅炉燃烧技术相对复杂,水煤浆2香透经场竞争,水煤浆的品质将难以保证锅炉的维护要求较高。根据锅炉使用情况,由于水煤浆燃烧时飞灰的污染,点火电极和磁棒需要经常清洗;用户需定期清除从生产企业角度考虑,因为目前水煤浆市场较为混乱,存炉膛内积灰;水煤浆喷孔容易堵塞,每次燃烧停止后需立即进猿,如果不达标劣质水煤案在市场流通使用,元其外地区劣质是从传统锅炉转变来,其素质普遍较低,水煤浆锅炉燃烧技广,使本地区失去推广优质环保水煤浆的意义4结论和建议从用户角度考虑,目前水煤浆市场供货渠道、资源较为单4.1结论用户担心水煤浆替代燃油后受供货方制约。水煤浆替代燃油以后,当供需双方在价格、质敏等方面存在争议时,用户担阶段,经调试后运行情况基本良好,与烧原煤和重油相比,视觉心受供货方制约,特别是当水煤浆市场出现短暂供不应求时,上,烟囱里目出的白色蒸气取代了过去滚滚黑烟尘,各个污染物将直接威胁着生产的正常进行,用户对这种风险的顾虑,一定排放浓度都有大幅度的降低,综合分析,水煤浆若与燃油、气相程度上制约了水煤浆市场的发展比,具有较大经济优势,但燃煤锅炉改造为燃水煤浆锅炉所需成33投资和运行成本问题使用企业大多数认同环保水煤浆的经济性和环保性的情(下转第85页2010年第9期广东化工第37卷总第209期www.gdchem.com「2]王德华,王建伟,郁灼,等.礙八芳烃异构体分离技术评述团,化工[6 wift John D. Integrated selective adsorption and crystallizationprocess for展,2007,26(3):33Jc· E Lummis. Propylene Oxide(冂 Hydrocarbon Processing,1979,[Iη柳能军,张林,蘖荣锡,等.膜法分离二甲苯异构体研究进展U].200):239-253R麦弗森,P米基坦科.包括至少一步高温结晶和结晶部分熔融的生二甲苯的方法[P]中国知识产权局:CN68128,1997-12-17(本文文献格式:于泳.C芳烃异构体的分离技术进展广]Swift John D. Crystallization process for para-xylene recovery using H I, 2010, 37(9):83-85)two-stage recovery section[P].美国知识产权局:Us5320061,19947-12(上接第78页)425强化技术指导和售后服务大,将定程度上影响水煤浆的全面推广与应用。由水煤浆生产企业会同国家水煤浆工程技术研究中心在建我市专门成立了一个为客户使用水煤浆技术服务的专家组,专顺利推广水煤浆,规范水煤浆产业的发展,提出相关建业地免费为客户服务,包括选用设备的指导锅炉燃烧技术指议如下。4.21严把水煤浆生产源头的质量关问题,并全力配市级监管部门做好相关工作。般,在地级市范围内建设3-4家年产量50万t以上4.26做好推广审批关高品质根据环境功能区的划分情况,对4th(含)以上新上锅炉竞争,并确保本市水煤浆的正常供应。制定市级水煤浆质业标不准采用燃煤、燃油锅炉,推荐采用水煤浆或其他清洁能源,准,在生产、销售和使用的水煤浆质早方面符合国家《水煤浆其建设、,安装、验收和投入使用需经节能、环保部门统一审批节杰途需荐地方水被断述独生计划,应分批进行水煤浆活单燃烧技术或北他酒边能的改产管理的标准化体系,市级环保局和质监局联合对原煤品质、造。对4h含以下锅炉,不管是新上还是原有锅炉一律进行水煤浆的生产、销售和锅炉节能环保实际使用情况进行监督检水煤浆洁净燃烧技术或其他清洁能源的燃烧技术。查,确保所使用的水煤浆技术符合标准4.22规范水煤浆市场秩序参考文献么格的状许可证制度和市场准入制度,所有在地级魏战胜我同水煤浆技来发展动态以中国科技信息0019浆推广领导小组或市级及以上环保局认可资格后,方能在该21地级市内流通,企业必须使用符合环侏要求的优质水煤浆,否 Tiwan KK, Basu s K,BiKC,ca, ligh-concentration coal-water shurry则,给予关停锅炉或重罚form Indian coals using newly developed additives[J]. Fuel Processing42.3落实扶持政Technology.2004,85(0):3142市级政府组织由经贸局和市财政局联合制定扶持政第设4,王面学,看东,水绑某技术在广东的应用与「,电立水煤浆推广专项财政资金,有效地鼓励企业改造使用环保水煤浆。其中,对新建水煤浆锅炉,按投资总额的10%给予1S左涛,安徽省水媒浆技术开发应用前景门,安徽工程科技学院学报给子一次补助;由燃油、燃气锅炉和电锅炉更換为水煤浆锅炉,[张传名,刘建忠,周俊虎,等.20h燃油锅炉改烧水媒浆技术及应用事业单位依据吨蒸气量给予30-50万元次性奖励,经市环门粪伟达,林凯.清洁能源一水煤浆,污染防治技术,20,164)保局核定水煤浆锅炉直排烟气SO2浓度低于300mgm3的用户,可批准不上脱硫设施[8]Kanamoriudy of relationship between co4.24加大烟气监测力度characteristics of CWM, 16 ISCSFPCT, 1991市级及以上环保局应加对大水煤浆锅炉烟气污染物排放9.俏蓉关于水煤浆技术推广应用的几点看法科技情报开发与经济,的监测频率,充分考虑相关影响因素的基础上,进一步摸清水003,13(10):9697系,强制性要求一定规模的水煤浆锅炉用户安装烟气的在线自(本文文献格式:曾彩明,李娴,陈沛全关于水煤浆技术推动监控系统,以满足环境凵常监管的需要。《广东省涂料、油墨、胶粘剂企业名录》(2009年版)本册由广东省化学工业信息中心、《广东化工》杂志社编辑出版,封面采用精美铜版纸印刷,16开本,精美印刷,自1998年出版以来一直深受企业喜爱。2009年版收录了最新的原料生产与销售企业信思达4000家,遍及广州、深圳、佛山、东莞、江门、汕头、茂名等近二十个市(地区),是目前广东省涂料、油墨、胶粘剂行业最具权威性的工具书。现还剩少量,欲购从速欢迎订购订购热线:020-8333600983302517;汇歉地址:户东省户州市越豸区越华路116号;躺:510034收款人:《广东化工》编辑部注明:订购《涂料名录》AweP