浅谈水煤浆技术及其应用

浅谈水煤浆技术及其应用印染(2009No.11)浅谈水煤浆技术及其应用孙素敏,陈畅,曹佩文31.杭州市萧山区环保局,淅江杭州31100;2淅江庆茂纺织印染有限公司,淅江绍兴312071;3.浙江庆丰纺织印染有限公司,漸江杭州311215摘萋:介绍了水煤浆技术及中小型水煤浆锅炉的应用情况,分析了水煤浆技术在印染行业中的推广现状和存在问题探讨了印染行业实施水煤浆技术的经济可行性和环境分析。实践表明,水煤浆技术对印染行业节能减排具有现实意义和推广价值。关键词:染整;锅炉;水煤浆中图分类号:Ts190.4文献标文章编号:1000-4017(2009)11-0031-04Brief discussion on coal water mixture and its applicationSUN Su-min, CHEN Chang, CAO Pei-wenAbstract Applications of coal water mixture technology and small and medium sized coal water mixture boiler were introducedStatus quo and existing problems of popularization of coal water mixture technology in dyeing finishing industry were anayzed. Economic feasibility and environmental impact analysis for implementation of coal water mixture technology in dyeingfinishing industry were discussed. Results showed that popularization of coal water mixture technology in dyeing finishing industry featured energy saving and emission reductionKey words: dyeing and finishing: boiler: coal water mixture0前言1水煤浆及水煤浆锅炉据国际能源署统计,中国已成为世界第二大能源1.1水煤浆消费国,未来20年,中国石油的日进口量将与整个欧水煤浆(CWM)俗称液态煤,是在20世纪70年代洲不相上下巨大的需求量将使中国的能源安全问题石油危机时产生的一种煤基流体代油燃料。水煤浆的更加突出。我国能源资源的基本特点是贫油、少气、富主要组分是原料煤其既保持了煤炭原有的特性,又具煤煤炭资源丰富(占近0%),保有量居世界第三,煤有石油的流动性和稳定性,可以像油一样装卸、运输、炭是我国最可靠、最有保障的能源。基于能源安全资贮存和泵送雾化,可代替煤、重油在工业锅炉和工业源结构和现实国情的考虑,我国以煤为主的能源结构窑炉上燃用,且燃烧效率高。由于水煤浆源于低硫分、短期内将不会改变。低灰分的精选煤,所以烟尘和二氧化硫等的排放量都由于煤基燃料沿袭了原煤直接燃烧的低层次利用低于燃油和燃煤,是相对较洁净的燃料。方式,造成环境污染,政府对用煤企业施加了环保约水煤浆有多个品种,分为精煤浆、精细浆、经济浆、束,从而提髙了印染企业对煤基燃料高层次利用的积气化浆、环保浆和原煤浆。精煤水煤浆是由65%~极性。此外国际油价的波动,也给使用燃油导热油锅70%不同颗粒分布(低硫分、低灰分)的精煤粉,29%炉的印染企业带来了巨大的成本压力。在实施节能减34%的水和约1%的化学添加剂制成的混合物,目排倡导绿色革命和应对金融危机的形势下,如何在满前国内的精煤水煤浆的制备技术比较完善。水煤浆的足环保要求的前提下降低生产成本;能否以水煤浆锅主要技术要求见表1。炉替代燃煤燃油锅炉;/国家对水煤浆技术和产业的政表1水煤浆的国家(一级)标准策导向如何等,已成为印染企业关注的问题。本文对技术要求水煤浆技术、中小型水煤浆锅炉的应用、相关政策、经济可行性和应用前景等进行了调查和分析以供有意下度℃率,时m的实施热源改造的印染企业参考>19.5(4600cA/kg)挥发分Ⅴdn%1250收稿日期:2009-04-073个月不发生不可恢复性作者简介:孙素敏(1975-),女本科,工程师稳定性的硬沉淀染www.cdfn.comcn水煤浆的主要产地为八一矿、胜利矿、大同矿和抚油锅炉运行成本高及燃煤锅炉污染环境的问题,是燃顺矿。近几年广东、江苏、浙江等地区也出现了一些水油燃煤锅炉理想的替代产品。典型的水煤浆导热油煤浆厂和配送中心。水煤浆典型的制备工艺流程如炉系统流程和蒸汽锅炉系统流程如图2和图3所示。图1。空压机}一储气罐分油缸供车间匚原科爆水、分散剂脱硫剂稳定剂点炉油箱轻油泵上循环油泵鼓风机图1水煤浆制备工艺流程1.2·水煤浆锅炉图2水煤浆导热油炉系统流程水煤浆锅炉分悬浮雾化水煤浆锅炉和流化床水煤空压机一键气罐分汽缸浆锅炉。蒸发量较少的水煤浆锅炉(一般不大于10vh)基本上采用雾化燃烧方式较适宜印染企业使|运用。而流化床水煤浆锅炉属于大型锅炉,一般不适宜|11印染企业使用在此不再赘述。悬浮雾化水煤浆锅炉又分导热油炉系列热水锅炉系列和蒸汽锅炉系列,其点炉油箱轻油泵鼓风机‖软化水特点是:最大限度吸取了燃油燃煤锅炉的优势;液态输送和雾化燃烧;可实现自动化控制;燃尽率高,燃烧图3水煤浆蒸汽锅炉系统流程效率可达98%-9%,热效率高达8%以上;解决了燃燃水煤浆导热油炉的主要参数见表2。表2燃水煤浆导热油炉的主要参数燃水煤浆导热油炉规格/kcal1200250030004000500060001200额定热功率/MW12.342.923.504.687.00设计工作压力/MPa1.0最高使用温度/℃30炉内介质容积/m3142:26344753627115.2设计效率/%>80额定耗浆量/(kg/h)1094136816423284运输质量(上+下)/118+62-82+02x5+102+102+128+1229+1340+22外形尺寸/( m x m x m)61×2361x2.869x28.6x288.6x3.090x3110×3012x3142×3x4.98X5.95.45.8x6.0x6.4x7.88燃水煤浆蒸汽锅炉的主要参数见表3。衰3燃水煤浆蒸汽锅炉的主要参数额定蒸发/(vh)额定工作压力/MPa蔡汽温度给水温度℃60受热面积/m214.75/54.728/17722.6204.122.6204.130.2204.144.2203.2设计效率/%额定耗浆量/(kg/h)1642锅炉质量外形尺寸( m x m xm)6.6X3.3×40616×3.35×3%698×35×3969×33×391×3%x74132×47x74处理等方面是跨行业多学科的系统工程。我国从202相关产业发展政策世纪80年代初开始水煤浆技术的研究工作。“水煤浆水煤浆技术包含水煤浆的制备、运输、应用和环境制备与燃烧技术”从“六五”规划到“八五”规划都被浅谈水煤浆技术及其应用印染(200No11)列为国家重点科技攻关项目。二十多年来在水煤浆4燃水煤浆燃煤燃油燕汽锅炉每吨蒸汽耗用燃料对添加剂研制方面针对煤质的特点开发了价格低、效炉类型水煤蔡」燃媒工燃料油「轻樂油」果好、可替代进口、能满足制浆和燃烧需要的添加剂热效率/%82678386形成了一定的生产能力,并在工业锅炉和窑炉中正式燃科水爆家类湿料油油十天然气应用。此外,水煤浆在工艺装备贮存和运输等方面热18829n48351也取得了多项成果在制浆燃烧技术方面则达到了国(格元际先进水平。1蒸汽)1为了能源安全和环境保护,国家相继出台了一系燃料成本/列相关文件和通知:001年在《节约和替代燃料油“十3规划》中明确提出了到2005年全国节约和替代燃汽2418109料油1600万t的目标并将采用水煤浆技术替代燃料`1632油作为主要技术途径:20年国家发改环资1457号圆费用恰率1522.04《关于印发“十一五”十大重点节能工程实施意见的通注:(1)上述吨蒸汽成本未计运行的人工费、维修费、管理知》和207年国发15号《国务院关于印发节能减排综贵及折旧:(2)表中燃料单价参照209年3月浙江省物价合性工作方案的通知》将水煤浆燃料性质定位在介于水煤浆的经济性有许多可变因素,一般2~22t高污染燃料与清洁能源之间称为水煤浆洁净燃料,或水煤浆可替代1t燃料油,因此水煤浆的经济性是相对准清洁能源。这为水煤浆技术产业的发展奠定了坚实于燃油、燃天然气用户而言对于燃煤用户而言使用的基础。水煤浆的积极性不会很高。假设某公司3台导热油锅现阶段“釆用水煤浆替代燃料油大力推广水煤浆炉月均用重油量为500t,现改用水煤浆燃料成本分析技术”,既是企业节能提高经济效益和加强环保治理见表5的需要,也是经济发展和环境保护的合理选择,对确保表5燃水煤浆燃油燃料成本分析完成“十一五”“节能减排目标实现经济可持续发展具[燃將名幣热智』。年■呵有重要的战略意义。国家有关部门正从全局考虑着水媒浆88a8182112手制订一套水煤浆产业发展意见,力争做到合理定位20燃料油39n8320600190规划布局,健全水煤浆燃料体系,出台具体优惠政策,若加上其它综合费用(电费、人工费维修费管理建设一个制浆→运输一燃烧→环保一体化可持续发展费、折旧费)和考虑应急燃水煤浆锅炉比燃重油年节的水煤浆市场。约费用约600万元。水煤浆系统总投资约500万元(3目前我国许多地区正在积极筹措扶植、拉动水台),则燃水煤浆代重油的投资回收期约10个月左右。煤浆市场,一个以配套服务于地方工业的水煤浆产业3.2环境彩响分析链正在逐步形成。地方政府也看好水煤浆技术发展的制备水煤浆的主要原料煤源自于精选煤。暂且意义和前景,将水煤浆技术应用列为地方技术创新项不论精选煤的储藏量仅从产品的生命周期考虑业界目而给予扶持纷纷制定推广实施计划和方案,出台相只关注了水煤浆的制成到使用这一阶段,而原煤从获关优惠鼓励政策拉动水煤浆产业链。“十五”期间已取到制成水煤浆和燃烧后灰浆处置过程中各个阶段的建成3-25万∪a的制浆厂8座。如某地已计划在其投入产出及其影响评价等几乎未被提起,这方面也需周边建3~5家年产50万t以上的高品质水煤浆生产从大环境治理的角度引起足够重视。符合标准要求的企业和配送中心,对目前产业集群地区用的4~20th水煤浆,其灰分和二氧化硫的含量较低,再辅以除尘脱燃煤、油锅炉,按计划分批进行改造,有效降低企业生硫装置其烟尘和二氧化硫的排放量也较低(一般烟尘产成本缓解油和气等能源供应紧张污染严重的局排放浓度<50mg/m3,二氧化硫排放浓度面,达到节能减排目的。<300mg/m3)水煤浆的燃烧温度一般比燃煤温度低100~200℃,其独特的低温燃烧技术有利于降低NOx3水煤浆技术应用的可行性分析(氮氧化合物)的生成。水煤浆釆用罐装,不需要大的3.1经济可行性分析堆煤场和铲车等设备减少了占地面积和输送存储过使用各种燃料的蒸汽锅炉,其吨蒸汽耗用燃料比程带来的损失和污染。据推算用水煤浆每替代1万t较见表4。重油,在节约燃料费的同时,还可减少300~400t二氧染(2009No11)www.cdfn.comcn化硫的排放,有较好的节能减排意义。成本较高,有待改进;(6)最低运行负荷需大于45%,否则将危及着火4水煤浆技术在印染行业中的应用的稳定性,甚至熄火水煤浆在印染行业的主要用途是作为燃料。一些(刁)对小容量水煤浆锅炉而言炉膛容积热负荷相印染厂将水煤浆作为洁净燃烧技术示范项目,对燃煤、对较高运行中易结焦,一般半个月到两个月需清焦一燃油锅炉进行改造。如江苏省苏州市东泰纱线漂染有次影响锅炉正常安全运行限公司DZ61.25J全自动水煤浆蒸汽锅炉已连续运(8)为保证供热安全,原供热系统仍需保留,造成行半年;浙江省萧山开氏集团3台3762万(双头)新老并存供热系统庞大;水煤浆导热油炉已使用近2年,燃烧效率达到98%,热(9)水煤浆渣亲水性极好,外型似泥糊浆,不易脱效率可达82%以上。但在运行中尚存在下列问题:水;(1)炉前系统复杂需配搅拌器和过滤器等,对司(10)由于水煤浆的煤源变化及燃烧特性,为满足炉工的技术及责任心要求相当高用工用电量增大;日益严格的环保要求锅炉尾气一定要有先除尘后脱(2)水煤浆的燃烧需要轻柴油(或20#燃料油)点硫的处理系统火伴烧故系统需配置一套点火装置;水煤浆技术目前尚处于成长阶段,科研成果转化(3)通常,雾化燃烧要求燃料为精煤浆,煤种适应为工业化运行还需经过较长时间的磨合、补充和完善,性差来源窄,有断浆的可能若用其它浆替代,因浆的作为示范项目难免会出现一些问题承担一定的风险,来源不同使用时会带来一些麻烦;但水煤浆作为一种低污染低成本燃料,现已成为能源(4)对浆的颗粒度要求高,平均粒径要求小于变革“过渡期”中一个热点话题。要使水煤浆产业化走45μm,制造成本和价格高;对浆的颗粒度仅要求平均上健康发展之路,必须健全体系并协调发展。技术研粒径是不够的因煤浆会不可避免地有一些大颗粒或发、横向及纵向配套(包括低成本的交通运输)质量控杂质混入,造成喷嘴堵塞,使炉内发生断浆熄火现象;制、产业规划推广力度市场规范化、监督机制和优惠5)需釆用耐磨的专用喷嘴和螺杆泵,目前水煤浆政策等应多管齐下,这需要政府、管理部门、科研机构喷嘴、螺杆泵主轴的平均寿命为1000-1500h,维护生产企业物流和用户的共同努力。C讯我发行站现有200年印染新书欢迎选购。如需邮购请另加15%邮费。详细目录备索。价格荧光增白剂实用技术酶在纺织中的应用印染前处理30.00纤维素纤维制品的染整32.00印染企业管理手册蛋白质纤维制品的染整22.00印染产品质量控制(第二版)合成纤维及混纺纤维制品的染整30.00皮革化工材料应用及分析实用牛仔布产品染整技术合成洗涤及其应用纤维化学现代印染企业管理35.00生态纺织工程功能纺织品针织物染整工艺学9555生态家用纺织品28.00物理化学实验新编丝织物染整织物防水透湿原理与层压织物生产技术30.00纺织品生态加工技术电晕辐照技术18.00染整设备0880染整化学基础(理论实验部分)40.00染整机械染整工程(1~4册)丝织物染整设备印染手册英汉染整词汇染整织物短流程前处理化学助剂分析与应用手册禁用染料及其代用(第二版最新染料使用大全238.00新型染整助剂手册35.00棉印染、色织纺织品手册印染废水处理技术30.00测色配色CAD实用手册针织物染整技术纤维化学与物理538上海市纺织科学研究院纺织图书发行站地址:上海市平凉路988号郎编:20002电话:552l0011-246或35联系人:陈军