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1、由于水煤浆改变了煤的形态，由固体煤块，转化为微小颗粒的煤基流体燃料，像油一样流动，粒度又微小，从而可以进行雾化燃烧。煤块与氧接触面小，难予混合，燃烧速度慢，水煤浆可雾化成微小颗粒，表面积增大，与空气混合容易，燃烧速度加快。因而燃烧效率从烧原煤 80%左右提高到 96-98%，锅炉热效率从 60-65%提高到 83%以上，其节能的道理就在于此。此外，由于煤的形态不同，燃烧所需要的空气量不一样，烧水煤浆空气系数可相对减小，因而减少了烟气量，能热损失下降，热效率提高；同时，烧原煤灰渣含碳量很高，一般15-20%，而水煤浆灰渣含碳量很低，因而能热损失很小，便可节能。（）水煤浆选用低硫低灰份煤制浆。煤炭
2、经过洗选，可脱除硫 30-40%（脱除黄铁矿硫 60-80%）因而浆中硫含量较低，一般小于 0.8%；（）在制浆时，可根据原煤含硫量情况，适当加固硫剂，在炉内燃烧时，可脱除硫 40%左右；（）用排污高碱度水，一般值在 10 以上，经收集专门用于水膜除尘器喷淋洗涤用水，烟气脱硫效率可达 30-50%。而水可循环利用，杜绝排放，防止造成水污染；（）烧水煤浆火焰中心温度较烧油低 100-200t，属于低温燃烧，有助于抑制NO生成，可减少 50-60%NO；（）水煤浆燃烬率高达 98，产生烟尘量明显减少。由于水煤浆的烟尘比表面积大，电阻小，烟气湿度大，因而烟尘收集性能好，除尘效率高。水膜除尘器效率一般
3、可达到 99%左右。由于以上各点，水煤浆减排效果明显，均可达标排放。水煤浆代油发电要慎重水煤浆代油发电要慎重 论文来源： 中国电力全业联合会 论文作者： 朱成章 收录时间： 2003 年 07 月 18 日 摘要： 水煤浆是 20 世纪 70 年代发展起来的新型煤基清洁代油燃料。由于近年来石油价格急剧上 涨，水煤浆颇受推崇，一般都认为水煤浆的潜在市场是替代燃油发电厂和燃油工业窑炉。 究竟水煤浆代油发电的可行性如何，是一个值得深入研究的问题。总的看来，国外水煤浆 代油发电尚处于试验阶段，我国水煤浆代油发电的需求并不大，即使有少量电厂用水煤浆 代油发电也是暂时的，不具备长期的发展前途。关键词：水煤
4、浆 煤变油 清洁技术 水煤浆是 20 世纪 70 年代发展起来的新型煤基清洁代油燃料。由于近年来石油价格急剧上 涨，水煤浆颇受推崇，一般都认为水煤浆的潜在市场是替代燃油发电厂和燃油工业窑炉。 究竟水煤浆代油发电的可行性如何，是一个值得深入研究的问题。总的看来，国外水煤浆 代油发电尚处于试验阶段，我国水煤浆代油发电的需求并不大，即使有少量电厂用水煤浆 代油发电也是暂时的，不具备长期的发展前途。一、我国水煤浆代油发电的领域不大: ?: J/ 2 L: Y9 L2000 年初白杨河电厂 1 号炉和 2 号炉也改烧水 煤浆，证明烧水煤浆锅炉负荷没有降低，锅炉效率可达 9091，炉况稳定，运行良好， 证
5、明烧水煤浆是可行的。此外，燕山石化公司、广东茂名热电厂改烧水煤浆的工程也都是 220th 锅炉，只有广东南海热电厂计划改造 3 台 670th 的燃油锅炉。值得一提的是燕化 220th 脱硫型水煤浆工程是中日合作完成的绿色环保节能项目，它是世界上首台设计燃 水煤浆的专用锅炉，该工程于 1999 年 1 月正式开工建设，1999 年 11 月建成，2000 年 3 月 9 日燃水煤浆成功，3 月 22 日烧脱硫型水煤浆成功。值得指出的另一点是，白杨河和北 京燕山石油化工公司烧水煤浆锅炉都是国家科技攻关项目资助的拨款项目，可以不考虑其 经济合理性。3 e2 v0 Y1 L0 b. c“ m O5
6、G+ s8 x) b4 u _9 W8 g“ T二、水煤浆代替煤粉在经济上是不合算的水煤浆代替煤粉燃烧，成本要增加，在水煤浆与煤粉的含灰量和含硫量相同的情况下，污 染物的排放量和环境效果是相近的。因此水煤浆代油发电也只有在燃油锅炉没有条件改造 为燃煤锅炉的情况下，而且燃油锅炉还有较长的剩余寿命时才有可能。当燃油锅炉寿命期 终了后，电站不可能专门建造燃水煤浆锅炉，因此水煤浆属于特定条件下的过渡性燃料， 不可能长期使用。0 j$ g9 N- w3 1水煤浆与煤粉燃烧的比较。% e! S6 H0 G# N4 C; 有关单位对发电锅炉（220th）进行燃水煤浆、煤粉、重油、柴油和天然气的经济比较， 1
7、t 水煤浆相当于 0.76t 煤粉、0.45t 重油、0.439t 柴油、535m3 天然气，燃水煤浆的发电成 本略高于煤粉，但远低于燃重油、柴油和天然气，说明水煤浆要在大型电站代替煤粉燃烧 的可能性很小，水煤浆在电站上的应用只能放在代替燃油上。目前生产的水煤浆硫分一般 在 0.350.50 之间，因此，水煤浆燃烧 SO2 排放浓度较低，当硫分为 0.45 时，其 S02 排放 浓度为 1041mgm3。燃尘排放浓度为 149mgm3，完全能满足国家火电厂污染物排放标 准。但在原料煤相同的情况下，燃用煤粉和燃用水煤浆相比污染物排放量和环境效果是相 近的，相反，水煤浆还多消耗了水量。不同燃料成本
8、比较见下表。* U0 1 z+ x C8 z# q 220t/h 电站锅炉燃用不同燃料的比较表项目 单位 水煤浆 煤粉 重油 柴油 天然气. D/ ?% * B( o$ 9 l) ? A+ 锅炉效率 % 88 89 90 90 90 燃料热值 kcal/kg 4600 6000 10000 10250 8450 (kcal/m3) 燃料消耗比 t/t 1 0.76 0.45 0.439 55 (m3/t) 燃料消耗 t/年 163043 105939 73333 71554 86785010（m3）/ u9 Z6 _: y“ n d SO2 排放浓度 mg/m3 1040 1122 1346
9、376 18 6 u/ K S, 9 d r s- T水煤浆管道输送可以缓解煤炭运力紧张。发展水煤浆的另一个理由是水煤浆可以通过 管道运输，比铁路运输要优越得多。据说：发展管道输送水煤浆的基建投资仅为铁路的 2030；对地形的适应性强，选线灵活，可使运距达到最小；水煤浆管道运输费远低 于铁路；占地少，除泵站外，管道可埋设或高架，几乎不占用耕地，而 1km 铁路要占地 3.3 万 m2；贮运、装卸损失小；总之，认为管道输送水煤浆可以缓解煤炭运力紧张局面。 笔者认为，对管道输煤不能只讲优点，不讲缺点，管道运输与铁路运输相比，管道运输是 单向的，铁路运输是双向的；管道运输是单一的，铁路运输是综合性的
10、；管道输送水煤浆 要消耗大量的水，而我国煤炭资源丰富的地区多为缺水地区。此外，我国煤炭运输除铁路 运输外还有水运、海运，管道运输不可能完全替代。如果管道运输有那么多优越性，为何 世界各国都没有大力发展管道运输呢？水煤浆节能效果显著。发展水煤浆还有一个理由是：水煤浆采用管道输送，避免了煤 炭在运输、装卸、贮存过程中的损失；燃烧效率高。其实水煤浆管道运输成本比铁路和水 运成本高，目前我国铁路运煤平均价格为约 0.15 元tkm，水煤浆运价约 0.40 元t.km， 最大运输距离仅 122km，而我国煤炭的平均运距在 500km 左右，所以水煤浆管道运输不可 能由矿区制成水煤浆直达运输到用户，只能考
11、虑建用户型水煤浆厂和靠近用户的集中型水 煤浆厂，因此煤炭仍然需要通过铁路、水路运输，仍然存在运输、装卸、贮存过程中的损 失。至于燃烧效率高，前面表中已经讲了，水煤浆锅炉效率为 88，煤粉锅炉效率为 89，水煤浆并不比煤粉效率高。 w1 m t) U 综上所述，水煤浆并没有显著的特色。但是所有涉及水煤浆的文章，几乎都只讲水煤浆的 优点，不提水煤浆的缺点。其实水煤浆的缺点也是很突出的。如水煤浆的制备和运输要消 耗较多的电力和水；水煤浆运输必须使用管道，一旦水煤浆的销路出现问题，管道运输能 力就会闲置，不象铁路可以运输别的货物；还有水煤浆稳定期有限，一般只能保持 4560 天，放置的时间延长水煤浆就
12、会沉淀失效。 u; w* m1 p b7 e“ f- e三、水煤浆代油发电要做多方案比较$ d% G- A G) H, 2、燃油锅炉发电厂改造为燃煤粉锅炉，如果电厂有足够场地可就地制备煤粉，如果电厂 没有足够的场地可建靠近用户的专用煤粉车间然后运送到电厂应用。3、燃油锅炉发电厂改造为燃天然气锅炉，当地必须具备供应天然气的条件。 O/ B“ W/ Z* N9 o9 J/ k4、将燃油锅炉发电厂改为系统的备用电厂。/ n“ T+ n9 T+ M( d6 w8 k) x ( v* f我国目前采用燃油锅炉发电的电厂数量不多，且多为老电厂，剩余寿命不长，除 5KW 以下燃油电厂在 2003 年以前全部淘
13、汰外，所剩的容量不多、最简单的办法是改为备用或调 峰电厂，这样燃油的消耗量不大，对环境的影响也很小，可能是最经济合理的措施。如果 这类燃油电厂还要作为主力电厂，而当地的环境保护要求很高，当地又有充足的天然气供 应，电价又能承受，只能改造为燃天然气电厂。如果这类燃油电厂还要作为主力电厂，当 地环保允许排渣、排灰、排 SO2，那么可以考虑采用燃水煤浆或煤粉锅炉。要考虑燃油电 厂场地等条件就专用水煤浆厂供水煤浆、集中水煤浆厂供水煤浆、就地制粉供煤粉和邻近 建煤粉灰厂供煤粉等几个方案进行比较，选择最优方案。总的说来，即使燃油锅炉发电厂 也没有理由非用水煤浆不可，目前水煤浆用于燃油电厂的经验还仅限于 220th（5 万 KW 机组） ，还没有用于更大容量锅炉的经验，应用水煤浆代油发电技术不如利用煤粉锅炉来得 成熟，即使有少数燃油电厂采用水煤浆也是暂时性的，等到这些燃油电厂达到寿命期报废 之后，水煤浆在发电部门的任务也就结束了，因此完全没有必要为水煤浆代油去做什么研 究工作，为水煤浆代油发电去制订优惠政策措施。 1 K ?9 7 U, j: 6 z. g* O
