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www.gdchem.com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)[擴要]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键词]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J文章编号]007-1865020109007-02Study 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 energy conservation, environmental protection and economicThrough the Comparative analysis on the energy conservation, economic benefit and environmental benefit between coal water mixture boiler and traditional boilerAccording to the problem of popularization and application of coal water mixture technology, the paper put forward some opinions about the popularization andapplication of coal water mixture technology in Guangdong province finallyKeywords: coal water mixture: energy conservation benefit: environmental benefit: economic benefit水煤浆是20世纪80年代发展起来的一种新型清洁燃料,2水煤浆技术效益评价它是以70%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、能流动的稳定浆体。作为种液体燃料,具有石油·样的流动性和稳定性,可首先,水煤浆技术可以提高燃烧效率。由于水煤浆改变了以像油一样泵送、雾化、储存和稳定着火燃烧,燃烧效率高达媒的形态,由固体煤块转化为微小颗粒的煤堪流体燃料,像油98%以上且负荷调节范围大,并具有节能、污染物排放低、样流动,粒度级配致密合理,从而可促进强化燃烧。而煤块储存运输方便等特点。可广泛应用于工业锅炉、电站锅炉、工与氧接触面小,难于混合,燃烧速度慢。水煤浆可雾化或悬浮业窑炉等作为燃料代煤、代油、代气燃烧,其应用范围叮涉流化成微小颗粒,表面积增大,与空气混合容易,燃烧速度加实馆,医院学校工矿企业、电厂集中供热站等花果燃料的上,大概灰渣含炭山14%降到06%,因而体不完全燃烧正式列为功关项目,“七五”期间组建了中国水煤浆技术联合热损失很小,即可节能。其次,水煤浆技术可以减少过程的损体,“八五”期间从现实大型化和系列化为目标,主要任务失,提高热效率面水煤浆储存和运输也是密闭操作的,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,所需要的空气煤浆作为中国洁净煤技术的重要组成部分,经过二十量不一样,烧水煤浆空气系数可相对减小,降低了烟气量,排多的技术开发、工业性实验和商业示范应用,已显示出它所具烟热损失下降,热效率提高,锅炉热效率叮从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。总体面言,与燃烧原煤相作方案的通知》(国发[200715号)精神,推广应用水煤浆比,水煤浆的燃烧节能效果较为显著,约节能15%,扣除水煤浆锅炉系统的空压机:供浆泵等配套设备的运转能耗,水煤减少污物的排放,改环频广东省格实科学发展观、2号传练炉9的污染物排放情况对比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%)自七十年代石油危杋以来,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、法国和俄罗斯都相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%,了大敏人力、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%。烧水煤浆火焰中心开发,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℃,属于低温燃烧,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NO350%~有:俄罗斯建有世界规模最大的水煤浆制备管道输送·发电60%排放对比如表1所示。23与传统锅热钢经济性比较水煤浆发电工程,运距419km,年运煤碌4.5Mt;日本的发23.1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,需要增加供瑞典也有成功的商业化应用经验。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,水据了解,目前全国水煤浆年生产能力10万1以上,在20多的设备配套。有资料显示,一台10h水煤浆锅炉系统总资台电站燃油锅炉、300多台工业锅炉及数百台工业窖炉上聲代估算约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(2-150h)及I业环评窖炉陶瓷业的喷雾干燥塔、油田的盘管式燃油炉、导热油路此投中国煤化工总投资约8燃煤锅炉:燃油锅炉等)上的应用将以较快的速度发展。(重油CNMHG收稿日期]201005-17作者简介曾彩明(1982-),男,江西人,硕土,助理工程师,主要研究方向为圆体废物处理与利用。广东化工2010年第9期www.gdchem.com第37卷总第209期丧1不同燃料的烟气排放Tab. 1 The flue gas emissions from different fuels燃料分吨蒸汽产SO2吨蒸汽产灰吨蒸汽SO2排吨蒸汽烟尘排烟尘排放浓度SO2排放浓度NOx排放浓度林格曼量kgt)量/(kgt)放量(gt")放量(gt)/(mg m)黑度原煤水煤0356重油1000柴油02天然2.32水煤浆锅炉与传统锅炉燃料的成本对比成本不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400 kcal/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,水样流动和燃烧。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,相当于炉的热效率般在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,即约节烧效率在98%以上,锅炉的热效率在85%左右,1t水煤浆省50%成本,经济效益较为明显的有效热量大约与1.2t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显的价格是85元,意压机的能耗23元相当于用户的燃用水煤浆颜到成本大致上相当于烧重油锅炉的50%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元千卡发热量成本元锅炉效率%综合运行成本比值(以水煤浆为C水煤浆t天然气233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%,比油与煤炭相比,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6t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Tab. 3料种类燃料费用(元燕汽)电耗(元燕汽)水耗元燕汽)工资(元燕汽)综介费用(元蒸汽)水煤浆燃煤重油柴油2926428.53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,水煤浆质放基本达到国家相应标准,也基本满足试点用34锅炉维护问题户要求,但长期使用过程中,如果只有1-2家水煤浆生产企业,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32芾场经营风险问题争,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,点火电极和磁棒雷要经常清洗;用户需定期清除炉膛内积灰;水煤浆喷孔容易堵塞,每次燃烧停止后需立即进黑市现象,难以确保用户真正长期稳定地使用优质环保水媒行水煤浆喷枪的冲洗目前来看水媒浆锅炉操作人员大部分浆,如果不达标劣质水煤浆在市场流通使用,尤其外地区劣质是从传统锅炉转变而来,其素质普遍较低,水煤浆锅炉燃烧技水煤浆趁机冲击本地市场,将影响本地企业的正常生产和推术指导和后续服务还有待加强使本地区失去推广优质环保水煤浆的意义。4结论和建议用户角度考虑,目前水煤浆市场供货渠道、资源较为单41用户担心水煤浆替代燃油后受供货方制约。水煤浆替代燃中国煤化工锅炉操作都还处于摸索油以后,当供需双方在价格、质敏等方面存在争议时,用户担阶段CNMH原煤和重油相比,视心受供货方制约,特别是当水煤浆市场出现短暂供不应求时滚黑烟尘,各个污染物直接威胁着生产的正常进行,用户对这种风险的顾虑,一定非放浓度都有大幅度的降低,综合分析,水煤浆若与燃油、气相按签和得戴本比,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「12】王德华,王建伟,鄱灼,等礦八芳烃异构体分离技术评述[门化工[l6] Swift John D. Integrated selective adsorption and crystallizationprocess for进展,2007,26(3):315-319[13JC-E Lummns. Propylene Oxide[J]. Hydrocarbon Processing, 1979,「刀柳能军,张林,蔡荣锡,等期状分离二甲苯异构体研究进展].2007,58(11):239-2534SR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产对二甲苯的方法[P,中国知识产权局:CN168128,1997-1217(本文文献格式:于泳.C芳烃异构体的分离技术进展J]广[IS]Swift John D. Crystallization process for para-xylene recovery using RI, 2010, 37 (9):83-85)two-stage recovery section[P]美国知识产权局:Us5329061,1994712.(上接第78页)425强化技术指导和售后服务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议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,专为顺利推广水煤浆,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、锅炉燃烧技术指导和帮助、人员培训等,解决环保水煤浆在使用中的所遇到的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34家年产量50万t以上的4.26做好推广审批关高品质水煤浆合法生产企业和配送中心为宜,形成良好的市场根据环境功能区的划分情况,对4h含)以上新上锅炉,竞争,并确保本市水煤浆的正常供应。制定市级水煤浆质量标不准采用燃煤、燃油锅炉,推荐采用水煤浆或其他清洁能源其建设、安装、验收和投入使用需经节能、环保部门统一审批技术条件XGBT185500)中规定的级水煤浆标准的前提对目前在用41h含以上燃煤、燃油锅炉,根据氧化硫减排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案洁净燃烧技术或其他清洁能源的燃烧技公源的改下,还需符合地方水煤浆质址要求,不断建立和完普水媒浆生计划,应分批进行水煤浆洁净燃烧技术或其他清洁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41h含以下锅炉,不管是新上还是原有查,确保所使用的水煤浆技术符合标准422规范水煤浆市场秩序参考文献实行严格的经营许叮证制度和市场准入制度,所有在地级魔战胜,我国水煤浆技术发展动剑,中国科技信息,205,14:19煤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2伟.水煤浆技术的应用现状与发展趋势U,梅山科技,200,(3):市市场流通环保水煤浆的厂商(含外地)必须经市级及以上水2)梨地级市内流通,企业必须使用符合环保要求的优质水煤浆,否 TIwari KK, Basu s K,BtKC,ea, High-concentration coal-water slurry则,给予关停锅炉或重罚。form Indian coals usin4.2.3落实扶持政策Technology.2004,850):31-42市级政府组织市经贸局和市财政局联合制定扶持政策,设[4]丁伟雄,王亚军,董东华,水煤浆技术在广东的应用与推广[刀江西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力职业技术学院学报,200,191:35水煤浆。其中,对新建水煤浆锅炉,按投资总额的10%给予S]左涛,安徽省水煤浆技术开发应用前景门,安徽工程科技学院学报次性补助;由燃煤锅炉更换为水煤浆锅炉,按投资额的20%20018458给予一次补助;出燃油燃气锅炉和电锅炉更换为水煤浆锅炉[3】张传名,刘建忠,周俊虎,等.220如h燃油锅炉改烧水煤浆技术及应用煤浆清洁能源实施集中供热的.热力发电,2006,(5):30-33.事业单位依据吨蒸气量给予30-50万元次性奖励,经市环⑦门龚伟达,林凯,清洁能源一水煤浆[污染防治技术,200,164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]Kanamori Study of relationship between coal properties an4.24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91蔡俏蓉关于水媒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础上,进一步摸清水2003,B3(10):96-97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息达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,欲购从速中国煤化工欢遑订购订购热线:02083360083302517;汇歉她址:广东省CNMHG510034收数人:《广东化工》编辑部注明:订购《涂料名录》eeeeee"eeeeeetheeeeteeteee