水煤浆的开发利用与运输

口cs【应用技术 APplied Technology水煤浆的开发利用与运输杨恩福包头铁道职业技术学院,内蒙古包头014040摘要水煤浆是一种低污染、高效率、流动性强的新型流体燃料·具有像油一样的易于装卸储存及直接雾化燃烧的特点。它改变了煤的传统燃烧方弌;也可以长距离输送和长时间保存,显示岀了巨大的环保节能优势。推广水煤浆锅炉是实现煤代油的一个最妤的可行途径;煤浆管道工程是一项高科技成果直接转化为生产力的系统工程,打破了煤炭运输的瓶颈,管道运煤开创了煤炭外运的新纪元。同时还能开发利用山西、陝西和内蒙的煤炭产业优势延长产业链关键词能源;煤炭;水煤浆;环保;管道运输中图分类号U17文献标识码A文章编号1674-6708(2013)82-0168-02随着我国经济建设的发展,能源越来越成为经济社会发展是轻油的12,但其价格却为轻油的1/6以下,重油的14以下急需解决的瓶颈。众所周知,我国化石能源结构十分不合理,大大降低了然料的使用成本;从已探明的储量中,煤炭占92.94%,石油占5.35%,天然气占3)烧水煤浆与燃煤锅炉相比,除尘除渣设备较小,灰场1.η1%,其构成特点是富煤、贫油、少气。由于燃烧油不足,容量仅为燃煤机组的14,这是由于其燃烧效率和锅炉设备热每年需从国外进口大量原油、重油,而且比重越来越大。仅效率较高。灰场扬尘造成的二次污染大大减少;的石油产量仅1巧5亿吨。随着轿车进入家庭步伐的加快,我地面积,输送设备和输送环节也大大简化,有效地提高了土地国石油需求将进一步加大,2010年供需缺口达到1.3-1.5亿吨。利用率,节约用地50%以上。水煤浆可以用管道、罐车及袋这样发展下去,必将对国家液体燃料供应的安全形成问。长装密封运输,减小甚至可以说消除了运输过程中的损失与污染期以来,我国主要以煤炭为主要能源消费。到2010年,一次与城市环保要求相适应,节约了人力、物力及财力。锅炉房现能源消费结构中煤占6%左右。我国煤炭利用技术相对落后场没有占地大且粉尘飞扬的煤场和复杂的输煤、破碎及干燥系环保设施不配套、不健全,不但煤炭利用效率低,煤炭资源浪统。环境卫生、噪音与燃油锅炉相当。在常温全封闭状态下输费严重,而且煤炭燃烧所产生的大量烟尘和二氧化硫严重污染送不爆炸、自燃,减少了防火要求;了大气环境。因而,寻求一种新型的可持续开发的洁净燃料5)由于燃用水煤浆机组燃料供应系统与燃油机组类似是当前经济发展和环境保护的迫切需要。高效清洁地利用我国管理、维护检修简单,低灰水煤浆对机组受热面的磨损也煤炭资源,大力发展洁煤技术,对于促进能源与环境协调发展,大大低于普通燃煤机组,人力和资金的投人也大为减少,所以满足国民经济快速稳定发展需要,具有极其重要的意义。行成本低,自动化程度高。运行中节约人力资源。原煤锅炉水煤浆是是由煤炭、水和添加剂通过物理加工成的浆体每班6-7人,而水煤浆锅炉每班只需2名运行人员。节约燃料燃料。标准水煤浆是通过制浆技术,在制浆厂把精洗过的固态20%以上。职工劳动及工业卫生条件得到大幅度改善。并且煤燃料和清水(3%~35%)一起在特制的研磨机中研磨成浆,其安全可靠性还优于燃油机组;并加适量(约1%)的添加剂搅拌均匀后转成为可用泵输送的6)经测试水煤浆锅炉烟尘排放浓度为100mg/Nm左右。流态的煤燃料。水煤浆是上个世纪80年代发展起来的一种低国家《锅炉大气污染物排放标准》(GBI3271-201)规定烟污染、高效率、流动性强的新型流体燃料。具有像油一样的易尘排放浓度为20 )mg/Nm,仅为国家标准规定燃煤锅炉的1ρ于裝卸储存及直接雰化燃烧的特点。它改变了煤的传统燃烧方炉内燃烧温度比煤粉炉低100℃:-200℃,NOx排放相对较低。式;也可以长距离输送和长时间保存,显示出了巨大的环保节燃烧后的灰可采用密闭的干法气体出灰系统收集后,可用作加能优势。气块和水泥的生产原料。下表是燃料成本对比。1应用水煤浆的用途主要有两个方面热值单价成本/吨蒸汽锅炉效率综合运营(千大卡)(元)(元)(%)成本比值11燃料煤/吨日前水煤浆已经在国内电站、钢厂、炼化等大中型企业有水煤浆/吨490080012083%114所应用,并取得了成功。如:山东的白杨河电厂锅炉(320/h油/吨214是燃煤改燃油后又改烧水煤浆的锅炉。又如:桂林钢厂以水煤天然气/8000260085%浆代煤粉燃烧,不但使环境和劳动条件得到明显改善。而且使千立方钢材的烧损率比原来下降16%,企业的经济效益有了明显的提轻油/吨1001035085%高。水煤浆作为燃料取代油、煤也具有节能和环保效益。水煤燃料成本对比表浆锅炉与燃煤、燃油锅炉相比较有着明显的优势。有以下几点但限于实用型燃烧设备的技术没有及时跟进,中小企业对1)水煤浆燃烧效率一般为97%~9%。燃烧水煤浆锅炉热此应用甚少。目前这一难题已基本得到解决。效率高可达85%以上。与燃油锅炉热效率接近。启动时间比目前,在国内的燃煤锅炉中,中小型锅炉(35吨以下)占煤粉炉要短,负荷变动适应性强(可在40‰负荷下稳定运行λ;∞0%以上,中小型燃煤锅炉乂是囯家环保政策中首先要淘汰的2)在产热量相同的情况下,水煤浆锅炉的燃料消耗量是燃油品,而燃油锅炉由于油的价格昂贵,从而使得广大锅炉用户锅炉的2倍左右,水煤浆的低位发热值在5000kcal/kg左右就为中小型锅炉改造成燃烧水煤浆的锅炉的硏制、开发、推广《科技传播》2013-1168Applied Technology应用技术口cs应用提供了广阔的市场前景。燃油锅炉改造成水煤浆锅炉不论1)管道输煤工程运距越长,每吨/公里运输能力的基是从技术上,还是从锅炉运行费用上都是可行的,同时这对广建投资和其成本费用就会越低。有专家表示,与修建同等运大用户而言也是锅炉运行成本最佳的方案。因此发展水煤浆,力的铁路、公路相比,管道输煤工程的综合投资只有前者的推广水煤浆锅炉是实现煤带油的一个最好的可行途径。1/5~1/3;应当指岀,水煤浆是一种代油燃料,与真正的油燃料还是2)管道输煤浆运输成本与目前的铁路、公路运费相比,有很大差别的,尤其是水煤浆的含灰量,尽管比煤粉少,但仍管道输煤的费用仅相当于铁路运费的一半和公路运费的20%;不能无视其在应用时结渣、结灰、磨损等问题而必须相应配置3)水运、铁路、公路运输都受气候的影响比较明显,而除渣、吹灰、除尘排灰渣装置、灰场等设施。输煤管道深理至冻土层以下,基本不会受到季节变换、气候异12化工原料常条件的影响,能够确保煤炭运输的安全性和供应的可靠性;我国80年代引进了德士古气化技术,目前在国际上是先4)输煤管道施工好以后土方回填,可以继续耕种作业。进的技术。水煤浆是整体式煤气化联合循环气化工艺装置的理在建设前期征地费用要比修建铁路、公路低的多想燃料。德士古气化炉就是以水煤浆为进料的。该技术最先在5)管道运煤运输量大、能耗少,易于全面实现自动化管理山东鲁南化肥厂得到应用,以后又在上海焦化厂、首钢等单位同时运输安全密闭,能长期安全稳定运行。重要的是基本不生废渣废液,不对环境造成污染;6)水煤浆经管道输送到终端即可直接供用户使用,基本2运输无安全隐患,而且可长期密闭储存煤炭是我国主要的一次性能源,煤炭工业是对我国工业影因此,管道运煤开创了煤炭外运的新纪元。同时还能开发响极大的基础工业。但我国煤炭资源分布极不均衡。东少西多,利用山西、陕西和内蒙的煤炭产业优势,延长产业链,发展高南少北多,是我国煤炭分布的特点。据了解,我国60%-70%附加值的煤化工产品。另外,有一个不容忽视的因素,管道和的煤炭储量集中在山西、陕西和内蒙西部。然而煤炭运输只有用户要紧密联系,要有一两个主要用户,形成一种长期的买卖水运、铁路、公路三种方式。由于北方缺少便于航运的大江大河;伙伴关系。如果没有固定用户,或者固定用户没有同步建成公路短途运输灵活便利,但长途运输不经济;长距离运输煤炭再好的计划也只能束之高阁。主要依靠铁路。因此,在北煤南运,西煤东运的格局下,煤炭3结论生产同煤炭运输之间存在较突出的矛盾。其运输主要依赖铁路和公路水煤浆是一种新型、高效,清洁的煤基燃料。是当今洁净据了解,两年前全国铁路煤运量就占煤运总量的60%以煤技术的重要组成部分。在我国石油资源相对比较短缺的情况上,煤炭运输量占铁路货运总量的49%以上。铁道部一位专下,以煤代油适合我国的国情,而水煤浆是以煤代油最理想的家说,我国铁路是世界上最忙、负荷率最高的铁路,平均负荷煤炭产品。充分体现了环保,节能的主题。同时随着水煤浆的是世界平均水平的4倍,许多铁路线尤其是运煤通道能力早已开发及推广应用,水煤浆技术的进一步提高,成本的下降,使饱和甚至超饱和。如大秦线能力利用率已经达到120%,石太广大用户走出燃油的价格昂贵,降低锅炉的运行成本,用户的线为114%,丰沙大线达到115%。经济效益也将得到改善。将会使水煤浆社会效益和环保效益得2011年3月5日,全国第一条输煤浆长输管线项目已经到更大的提高。因此,水煤浆的应用前景是广阔的,只是有待报相关部门审查。该项目从榆林市神木县延伸到渭南,全长时日而已。742km,总投资约73亿元,年输煤量1000万吨,工程预计将于2013年4月建成投产。运输煤炭有望告别用车拉的历史参考文献煤浆管道工程是一项高科技成果直接转化为生产力的系统工[1]化工科技论坛.哈尔滨:黑龙江科学技术出版社程,打破了煤炭运输的瓶颈2000,3煤炭的管道运输与公路和铁路运煤相比,有以下优势[2]21世纪的科学技术.[日]科学技术厅编接第158页)种也可掺人不超过8%的涂料稀释剂(与涂料配套的专用稀释在建筑涂饰工程施工过程中,不同的涂饰材料和不同的施剂),有的涂料产品则不允许或不可以随便调整,更不可以随工季节,都对应着不同的方法,各个方法并不是一成不变的意加水稀释。在同一涂饰工程中可能会用到很多施工方法。由于个人知识有3)根据规定的施工方法(喷涂、滚涂、弹涂和刷涂等)限,文中难免会出现不当之处,还望读者批评指正选用设计要求的品种及相应稠度成颗粒状的涂料,并应按工程施工面积采用同一批号的产品一次备足。应注意涂料的贮存时参考文献间不宜过长,根据涂料的不同品种具体要求,正常条件下的贮[1]史开清.有关建筑装饰工程施工质量的分析[.魅力中存时间一般不得超过出厂日期3~6个月。涂料密闭封存的温度国,2009(24)以5-35℃为宜,最低不低于0℃,最高不高于40℃。[2]郑吕.试论如何加强建筑装饰工程施工管理[J].沿海企4)对于双组分或多组分的涂料产品,施涂之前应按使用业与科技,2007(09)说明规定的配合比分批混合,并须在规定的时间内用完[3]朱锦鑫建筑装饰工程的施工质量控制[J].广东建树3结论2009(7)169V20131《科技传播》