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水煤浆技术论文

水煤浆技术

摘要：能源是人类社会和经济发展的重要物质基础。当今世界,特别是中国,使用的一次能源主要是化石能源,它们在一次能源中所占的比例分别是90％与97.5%。化石能源是不可再生的不洁净能源,按不洁净程度排序,依次为:煤炭,石油,天然气。分析了几种煤代油的途径后,认为建设煤炭液化示范工厂作为技术储备是非常必要的,但目前还难以大规模商业化运作.以水煤浆代油虽有局限性,却是当前经济、现实和有效的途径,而且对目前的燃油用户有显著的经济效益.提出了将煤炭转换为水煤浆使用后,可减少燃煤污染的6个方面.分析了现有油炉改为烧煤或水煤浆的利弊与适用的范畴.为治理大量分散的中小型燃煤锅炉的燃煤污染,在大多数情况下,改烧水煤浆是一条经济可行的途径。

关键词：水煤浆技术环境

一．水煤浆是八十年代初出现的一种新型煤基流体燃料，，国际上英文称为CWM （Coal Water Mixture）或CWF（Coal Water Fuel），它含煤约70％，化学添加剂约１％，其余为水和1%的添加剂通过物理加工得到的一种低污染、高效率、可管道输送的代油煤基流体燃料。其中的水并不能提供热量，在燃烧过程中还会因蒸发造成热损失，不过这种损失并不大。以含煤70％的水煤浆为例，1公斤水煤浆中含水0.3公斤，水的气化潜热不到600大卡/公斤，故燃烧1公斤水煤浆因其中水造成的热损失不到180大卡，约占水煤浆热值的4％。可是它却使煤炭从传统的固体燃料转化为一种流体燃料，从而带来很多优点。水煤浆像油一样，可以泵送、雾化、贮存与稳定着火燃烧。两吨水煤浆可代一吨油。由于水煤浆与燃油在相同热值下相比，其价格仅为重油的1/2左右，以水煤浆代油具有显著的经济效益，因此是目前企业通过技术改造解困的有效途径之一。燃用水煤浆与直接烧煤相比，具有燃烧效率高、负荷易调控、节能和环境效益好等显著优点。水煤浆经长距离管道输送到终端后可直接燃用，储运过程全封闭，既减少损失又不污染环境，是解决我国煤炭运力不足的重要运输方式之一。

石油是重要的战略物资，我国每年烧油量仍在三千万吨以上，占石油产量的五分之一。我国煤多油少、并致力于控制燃煤污染，所以水煤浆技术在我国受到政府的特别重视，国家领导人多次亲临考察。1996年初江泽民总书记在中国矿业大学北京校区等考察煤炭科技工作时，对水煤浆技术给予了高度评价，并指出“从战略上看，中国煤炭资源丰富，要充分发挥煤的作用。中国的燃料在相当长的时期要依靠煤，要把水煤浆作为一个战略问题来考虑，这是一件十分重要的工作。

当今全世界在石油能源危机的经济大衰退之后，清醒地认识到石油天然气作为清洁能源，并不是取之不尽用之不竭的，丰富的煤炭依然是长期可靠的主要能源。然而，传统的燃煤方式造成严重大气污染的历史教训是不容重现的。于是煤炭液化、汽化和浆化成为先进工业国家普遍重视的研究课题。水煤浆则是煤炭液化的最佳成果，也是煤炭洁净利用最廉价的实用技术。

我国煤炭资源分布集中在“三西”，即山西、陕西及内蒙西部。目前有63%的煤炭要从“三西”调出，我国长期存在北煤南运、西煤东调的格局。煤炭的管道运输投资少、建设周期短、营运费低、为全密闭输送，不污染环境。水煤浆经管道输送到终端即可供用户燃用，而且可长期密闭储存。

二、

1、水煤浆成分

水煤浆就是煤与水的混合物，由3部分组成，即煤粉、水和添加剂。煤粉是燃烧的主体，约占水煤浆组分的70% ，其粒级有严格的要求，通常要经过粉碎、洗选、去灰、沉淀，颗粒直径在40～120Lm。添加剂的比例大约是水煤浆组分的1%～2% ，其余28%～29% 为水。成品水煤浆具有一定的稳定性，静置一个月时间可以不沉淀、不分层。而且具有一定的流动性，可以象燃油一样车装、船载或通过管道输送。其次是

雾化性能好，在一定压力下通过喷嘴形成雾状，充分燃烧。目前，我国工业生产的水煤浆，一般浓度在70% 左右，粘度在1000MPa.s 左右，稳定性不低于1个月，燃烧效率可达到98% ，单位热强度和燃烧负荷都优于燃煤。

”

2、水煤浆的配制与水煤浆的质量特征

1）水煤浆配制

水煤浆配制有3大要素：一是煤炭；二是煤浆的粒度级配；三是添加剂。要生产出质量优良、性能稳定的水煤浆必须有优质的煤炭作为基础。煤炭由于产地、埋深和经过地质年代不同，煤的质量有较大差异。如何选用优质煤炭来配制水煤浆呢？这就需要做好煤源调查和煤质检验工作，按以下质量指标来选择优质原料煤。

a. 煤的灰分要低。制浆用煤必须进行洗选以降低灰分。低灰分煤的表面有较为均匀的物理化学性质，易于制浆且燃烧效率高、热值高。

b. 煤的挥发分高。含有较高挥发分的煤易于燃烧，热效率高。研究表明，挥发分小于17% 的水煤浆不易燃烧，必须添加更多的助燃剂。制备水煤浆一般采用挥发分大于25% 的煤。

c. 煤的内在水分低。煤的内在水分是影响制浆的重要因素，直接影响水煤浆的浓度，并在一定程度上影响水煤浆的稳定性和可燃性。

d. 煤的可研磨性好。煤的研磨系数直接影响煤浆的粒度分布，研磨系数越高，粒度越细小，成浆性也越好，煤的其它性质如O/C (氧碳原子比)、表面张力、孔隙度等也对成浆性有一定影响。

2) 水煤浆和一般的煤泥水不同，因为它是一种燃料，所以必须具备某些便于燃烧、使用的性质，主要有：

1>．为利于燃烧，水煤浆的含煤浓度要高。通常要求在62％～70% 左右；

2>．为便于泵送和雾化，粘度要低。通常要求在100（1/秒）剪切率及常温下，表观黏度不高于1000

～1200毫帕秒

3>．为防止在贮运过程中产生沉淀，应有良好的稳定性。一般要求能静置存放一个月不产生不可恢复的

硬沉淀；

4>．为提高煤炭的燃烧效率，其中煤粒应达到一定的细度。一般要求粒度上限为300微米，其中小于

200网目（74微米）的含量不少于75％。

使水煤浆能满足其中单项性能并不难，但要同时满足各项要求就会遇到许多困难，因为有些性能间是相互制约的。例如，要使水煤浆中含煤浓度高，就不能多用水；水少了，又会引起粘度高，流动性差；要流动性好，粘度就应低，但粘度低又会使稳定性变差。所以它的制备技术难度大，涉及煤化学、颗粒学、胶体与有机化学及流变学等多学科技术。高浓度水煤浆的制备技术，在八十年代初期只有瑞典和美国掌握，并严加保密。引进技术代价太高，1982年我国开始自主研制。

3) 制浆技术简介：要做出符合上述性能要求的高浓度水煤浆，单用细煤粉与水简单混合起来是无法实现的，还必须采取一些特殊的技术措施，主要有：

1）．要使煤与水能混为一体，至少必须使煤粒能全部为水所浸没。通常情况下，煤粉中颗粒间往往存

有较多的空隙，水首先要将这些空隙充满才可浸没全部煤粒，所以耗水量大，难以做成高浓度水煤浆。为了提高制浆浓度，必需使煤的粒度分布具有较高的堆积效率，即颗粒间空隙要少。使空隙最少的技术称“级配”，是制浆的关键技术之一。其中涉及两项技术，首先是要能判定什么样的粒度分布才具有较高的堆积效率；更重要的是如何根据给定的煤炭性质与粒度组成，制定合理的制浆工艺、选择磨碎设备的类型、设计磨机的结构与运行参数，使产品能达到具有较高堆积效率的粒度分布。

2）．煤炭的主体是有机质，它是结构十分复杂的大分子碳氢化合物。这些有机质的表面具有强烈的疏水性，不易为水所润湿。细煤粉又具有极大的比表面积，在水中很容易自发地彼此聚结，这就使煤粒与水不能密切结合成为一种浆体，在较高浓度时只会形成一种湿的泥团。所以制浆中必需加入少量的化学添加剂，即分散剂，以改变煤粒的表面性质，使煤粒表面紧紧地为添加剂分子和水化膜包围，让煤粒均匀地分散在水中，防止煤粒聚结，并提高水煤浆的流动性。由于各地煤炭的性质千差万别，适用的添加剂会因煤而异，不是一成不变的。

3）．煤浆毕竞是一种固、液两相粗分散体系，煤粒又很容易自发地彼此聚结。在重力或其他外力作用下，很容易发生沉淀。为防止发生硬沉淀，必需加入少量的化学添加剂，即稳定剂。稳定剂有两种作用，一方面使水煤浆具有剪切变稀的流变特性，即当静置存放时水煤浆有较高的粘度，开始流动后粘度又可迅速降下来；另一方面是使沉淀物具有松软的结构，防止产生不可恢复的硬沉淀。

从以上可以看出，煤炭的制浆效果与煤炭本身的理化性质有着密切关系，制浆用原料的性质直接影响到水煤浆的质量与生产成本。所以，建设制浆厂时，根据用户对煤浆质量的需求，以及煤炭成浆性规律，合理选择制浆用煤是十分重要的

从燃烧角度出发，制浆用煤的挥发分含量不能太低，锅炉用水煤浆时，通常要求>28%，否则煤浆不易稳定着火燃烧。此外，为防止炉内结渣，对于大多数采用固态排渣的炉子，要求煤炭的灰熔点（T2）高于1250℃。至于煤炭的发热量、灰分与硫分指标，则应根据用户的需求而定。至于煤炭的成浆性，则需要对有代表性的煤样进行专门的试验研究后才能判定。一般地说，煤炭的内在水分越低、可磨性越好、煤中氧含量越低，则成浆性越佳。

水煤浆添加剂

百科名片

水煤浆添加剂，按其功能不同，有分散剂、稳定剂及其他一些辅助化学药剂，如消泡剂、pH调整剂、防酶剂、表面改性剂及促进剂等多种。其中不可缺少的是分散剂与稳定剂。添加剂与原煤和水的性质密切相关。合理的添加剂配方必须根据制浆用煤的性质和用户对水煤浆产品质量的要求，经过试验后方可确定。

一、水煤浆分散剂

1. 分散剂的作用机理

(1) 提高煤表面的亲水性分散剂是一种可促进分散相（水煤浆中的煤粒）在分散介质（水煤浆中的水）中均匀分散的化学药剂。煤炭主体是非极性的碳氢化合物，属疏水性物质。煤炭的润湿性可按水在其表面的接触角大小分成四等。按触角为零者，称强亲水性煤炭；小于40°者称弱水性煤炭；40°~90°者，称疏水性煤炭；超过90°者称强疏水性煤炭。各种煤炭的表面均显疏水性。

另外，水的表面张力大，煤炭表面张力小，只有降低水的表面张力，增大煤炭表面张力，减少固液间的界面张力，才能达到充分湿润；煤粒表面即使湿润，其巨大的比表面积也会促使它们聚集到一块，无法分散均匀。

制浆用分散剂都是一些两亲的表面活性剂，一端是由碳氢化合物构成的非极性的亲油基，另一端是亲水的极性基，非极性的疏水端极易与碳氢化合物的煤炭表面结合，吸附在煤粒表面上，将另一端亲水基朝外引入水中。极性基的强亲水性使煤粒的表面由疏水转化为亲水，可形成一层水化膜。

有效降低水的表面张力和提高煤粒表面的表面张力，使润湿接触角降至50度以下。借水化膜将煤粒隔离开，减少煤粒间的阻力，从而达到降低黏度的作用。

试验表明，分散剂应有很好的水溶性，但并非对煤的润湿性越好，降黏效果越佳。润湿剂、渗透剂能使煤粒变得极为亲水（接触角等于零），但不能作水煤浆分散剂使用。

(2) 增强煤粒间的静电斥力著名的DLVO理论认为，胶体颗粒稳定分散的先决条件是颗粒间的静电斥力超过颗粒间的范氏引力。离子型分散剂除能改善煤表面的亲水性外，还能增强其静电斥力，进一步促使煤粒分散于水介质中。

尽管人们十分重视静电斥力对煤粒分散悬浮的稳定作用，有些人甚至认为分散剂的主要作用在于改变煤粒的表面电性，认为滑动面与溶液内部间的电位差，即电动电位达到-50mV 时，水煤浆就有所希望的流动性和稳定性，但大量的研究表明，提高电位差电位值有利于改善水煤浆的流动性，反之则有益于提高其稳定性，但都起不了决定作用。空间隔离位阻效应更有实际意义。

(3) 空间隔离位阻效应水化膜中的水与体系中的“自由水”不同，它因受到表面电场的吸引而呈定向排列。当颗粒相互靠近时，水化膜受挤压变形，引力则力图恢复原来的定向，这样就使水化膜表现出一定的弹性，使煤粒均匀分散且颗粒表面的分散剂且有一定的厚度，当两个带吸附层的颗粒相互重叠时，由于吸附层分散剂分子运动的自由度受到阻碍，吸附分子的熵减少，因为体系的熵总是自发地向增加方向发展，所以颗粒有再次分开的倾向，避免颗粒聚集。

当分散剂为大分子时，被吸附分子有长的亲水链，在煤表面形成三维水化膜，当颗粒相互接近时，产生较强的排斥力，导致煤粒分散悬浮。该斥力即为空间隔离位阻或立体障碍。

总之，高效水煤浆分散剂的特点是有效地吸附在煤表面，提高煤的亲水性，并能在煤表面形成双电层和立体障碍。

2. 常用分散剂

分散剂按离解与否可分为离子型与非离子型两大类。离子型又可按电荷的属性分为阴离子型、阳离子型和两性型三类。两性型是指当溶液呈碱性时显示阴离子特性，呈酸性时显示阳离子特性。阴离子、非离子、阳离子、及两性分散剂的国际价格比为 1:2:3:4。制浆分散剂多选择阴离子型。阴离子型分散剂主要有萘磺酸盐、木质素磺酸盐、磺化腐值酸盐等。

二、水煤浆稳定剂

水煤浆的稳定性是指煤浆在储存与运输期间保持性态均匀的特性。水煤浆稳定性的破坏来源于固体颗粒的沉淀。由于水煤浆为粗粒悬浮体，属动力不稳定体系，使其稳定的主要方法是使它成为触变体。即煤浆静置时产生结构化，具有高的剪切应力，应用时，一经外力作用，黏度能迅速降低，有良好的流动性，再静止时又能恢复原来的结构状态，流变学上称这种流体为触变体或与时间有关的流体。稳定剂应具有使煤浆中已分散的煤粒能与周围其他煤粒及水结合成一种较弱但又有一定强度的三维空间结构的作用。稳定剂的加入，能使已分散的固体颗粒相互交联，形成空间结构，从而有效地阻止颗粒沉淀，防止固液间的分离。能起这种作用的稳定剂有无机盐、高分子有机化合物，如常见的聚丙烯酰胺絮凝剂、羧甲基纤维素以及一些微细胶体粒子（如有机膨润土）等。

三、其他辅助添加剂

1. 消泡剂

消泡剂常见于两种情况下使用，一是分散剂为非离子型时，因它常常同时有很好的起泡性能，水煤浆中含过多气泡，特别是微泡时，流动性大受影响。二是制浆用煤为浮选精煤，当其表面残留起泡剂较多时，经搅拌充气也会产生大量气泡。

许多阴离子型分散剂，如萘磺酸盐类，同时有很好的消泡作用。和非离子型分散剂联合使用，不仅能消泡，而且可降低价格昂贵的非离子型分散剂的用量。

泡剂用量大约是分散剂的十分之一。两者可同时加入。制浆时常用的起泡剂有醇类及磷酸酯类。

2. 调整剂

添加剂的作用还与溶液的酸碱度有关。制浆时以弱碱性的溶液环境较好，所以在制浆时往往要加入pH调整剂以调整煤浆的pH值。

3. 防霉剂

添加剂都是一些有机物质，有的在长期储存中易受细菌的分解而失效，要使用防霉剂进行杀菌。不过这种情况很少见。

4. 表面处理剂

表面处理剂是改变煤粒表面特性以增强其成浆性，特别是对难成浆煤种。表面处理剂对提高难制浆煤种的成浆性作用明显，而对易制浆煤种作用不大或没有作用。

5. 促进剂

促进剂在改善水煤浆性能方面具有降低黏度、提高稳定性、改善流变特性、增强抗剪切能力等作用。促进剂对水煤浆，特别是对难制浆煤种的成浆性具有显著效果。

2、我国水煤浆技术开发与应用简况

我国从“六五”开始，就将“水煤浆制备与燃烧技术”列为国家重点攻关项目。科研机构负责其中的制浆技术开发，包括煤种的优选、添加剂、磨矿级配技术与制浆工艺、制浆专用设备与检测控制技术等。经过“六五”到“九五”近二十年的努力，现已拥有实验室制浆研究手段、8公斤制浆台架试验装置、100公斤/时多功能连续制浆小试系统、2吨/时多功能连续制浆中试厂，以及先进的现代仪器分析室；并开发出具有我国特色的制浆技术，形成了我国自己的制浆理论体系，取得了发明专利，并达到国际水平。曾先后获得国家科技进步三等奖、能源部科技进步一等奖、山东省科技进步一等奖、教育部科技进步二等奖。我校水煤浆技术的开发，还引起国际社会的重视，曾得到联合国计划开发署及国际科学文化中心（ICSC）世界实验室项目的支持。国家水煤浆工程技术研究中心的制浆技术研究所及世界实验室的煤浆研究中心均设在我校。利用我校开发的技术，建设了大同（3万吨）、株州（3万吨）、绍轧（3万吨）、八一（25万吨）等中、小型制浆厂。立足国内技术与装备完全可以建设更大规模的制浆厂，目前正在建设的大型制浆厂是大同（年产100万吨）与胜利油田制浆厂（一期工程50万吨）。与国外相比，建厂投资省、生产成本低。引进的年产25万吨兖日浆厂，投资40.2亿日元，采用我校技术建设的相同规模八一浆厂，投资仅5000多万元，相当引进厂的1/4。我校开发的添加剂，费用只相当国外的1/3～1/2。水煤浆的价格比国外低得多，国外每吨65～70美元，我国只有40美元左右。

山东白杨河电厂燃用八一水煤浆厂生产的水煤浆代油，在该厂3＃机组（5万千瓦、230t/h锅炉）上经过4000多小时安全运行，1999年6月通过了国家鉴定，燃烧效率达99％，接近燃油水平；锅炉效率达到90％；负荷在40～100％（20～50MW）区间变动均能稳燃，达到了国际先进水平。经环保检测，烟尘排放浓度为135.2mg/Ndm3、SO2排放浓度为627.4 mg/Ndm3、NOx排放浓度为495.1mg/Ndm3，均符合国家排放标准。在燃油价格1450元/吨的情况下，燃用水煤浆与燃油相比，标煤单价可降低426.37元/吨，单位发电变动成本可降低182.2元/千千瓦时。由于经济效益显著，该厂又仅用52天时间，将1＃机组（规模同3＃机组）改为烧水煤浆，并已于2000年1月投浆，并列、接带负荷一次成功。

以水煤浆代煤用于轧钢加热炉，最早是在桂林钢厂，后来为绍兴轧钢厂采用，连续运行了9年。燃烧效率由85％提高到98.5％以上，节煤30％，由于负荷和炉温便于调控，炉内火焰充满度好，沿炉长温度梯度符合钢坯加热工艺要求，钢坯氧化烧损率由1.8％降至1.5％，不仅钢坯加热质量有明显提高，同时加热炉能力也由原来的30吨/时提高到40吨/时。采用常规水幕除尘，显著改善了排烟质量。以桂林钢厂环保检测数据为例，与原燃用粉煤相比，排放的烟尘浓度由732 降至240 mg/Ndm3，SO2由283.8降至

9.78 mg/m3，NOx由14.1 降至4.4 mg/m3，林格曼黑度由2级降为0级。烟气排放各项指标均优于国家环保标准。此外，在山东莱芜钢厂大型台车式锻

加热炉以水煤浆代气，在绍兴钢厂的钢坯加热炉上以水煤浆代煤，均取得成功。

水煤浆代油在石化与油田企业中的效益最佳，因为一方面它们自用锅炉烧油量很大，另一方面重油催化裂化装置又缺原料，以水煤浆代油不但代一吨油可节省燃料费400～600元，而且将省下的重油进行深加工，每吨重油还可获得效益400元。1994～1995年浙江大学与胜利油田管理局合作，曾在3MW与7MW

筒形卧式盘管燃油锅炉上以水煤浆代油连续运行1年多，取得很好的效益。目前，北京燕山石化总公司组织的以水煤浆代油用于自备电站5万千瓦机组的工业试验已初步获得成功。

据不完全统计，我国仍在运行的100MW以上的电站燃油机组还有2750MW；中石化系统尚在运行的35～410t/h燃油锅炉和机组有130余台（总蒸发量15800t/h）。上述油炉改烧煤粉要比改为烧水煤浆难度大得多，改造投资大，工期长。

燃煤污染已日益受到政府与社会的关注，许多大、中城市已先后决定不准烧散煤，各城市现有大量的中小型烧煤锅炉将面临要改用其他燃料，改为烧气和油当然可行，但燃料费用太高。若改烧水煤浆，既可满足环保要求，又比烧油或气经济，所以水煤浆在这方面也会有很好的市场前景。

三、制浆厂的投资、生产成本与效益

制浆厂投资取决于生产规模、制浆工艺及建厂条件等因素。生产规模应根据用户需要而定。用户集中的地区可建设规模较大的中央制浆厂，生产商品浆，供本地区若干用户燃用；分散的小用户或自身需浆量大的用户，可建用户自备制浆厂，或炉前制浆系统，专供本厂使用。

根据已有制浆厂的建设资料，在一般情况下，全部采用国内技术与装备，因规模大小和工艺不同，吨浆投资大致在150～200元范围。用户建设的自备浆厂及炉前制浆系统因生产的不是商品浆，制浆工艺可以简化，不需要庞大的储浆设施，并可充分利用工厂已有的内、外部条件，所以投资较省，吨浆投资有可能控制在100元左右。

制浆厂的投资构成中，设备购置和安装约占40～60％；建筑约占20～30％；其它费用约占15～25％水煤浆的生产成本主要包括原料煤成本（每吨浆约需用0.7吨煤）和制浆加工费。制浆加工费的多少主要取决于所采用的制浆工艺与原料煤性质。制浆加工费中，主要是动力电费与所需化学添加剂费用。制浆电耗约吨浆40～60度，添加剂费用与所选用制浆原料煤成浆性的难易程度有密切关系，一般在吨浆20～60元左右。加上成本中的材料消耗、折旧、工资及其他费用等项，每吨浆的加工成本（不包括原料煤）估计在90～140元之间。

由于水煤浆是一种新型燃料，商品水煤浆的售价目前尚由供需双方议价确定。按当前重油和渣油价每吨1700元测算，水煤浆运到用户的价格每吨在400～500元之间，用户将有很高的效益，制浆厂也有较好的效益。

水煤浆气化技术在中国的应用及其发展

我国矿物能源以煤为主，到2010年，一次能源消费结构中煤占60%左右。大力发展洁煤技术，高效清洁地利用我国煤炭资源，对于促进能源与环境协调发展，满足国民经济快速稳定发展需要，具有极其重要的战略意义。

煤气化作为洁净煤技术的重要组成部分，具有龙头地位。它将廉价的煤炭转化成为清洁煤气，既可用于生产化工产品，如合成氨、甲醇、二甲醚等，还可用于煤的直接与间接液化、联合循环发电(IGCC)和以煤气化为基础的多联产等领域。

迄今为止，世界上已经商业化的IGCC大型电站，均采用气流床技术，最具有代表性的是以干煤粉为原料的Shell气化技术和以水煤浆为原料的Texaco气化技术。Shell气化技术即将被引进中国建于洞庭，显现其碳转化率高，冷煤气效率高的优势。相比之下，水煤浆气化技术在中国引进得早，实践时间长，研究开发工作也做得更深入。

经过十多年的实践探索，中国在水煤浆气化技术方面，积累了丰富的操作、运行、管理与制造经验，气化技术日趋成熟与完善。经过长期科技攻关，在水煤浆气化领域，形成完整的气化理论体系，研究开发出拥有自主知识产权，达到国际领先水平的水煤浆气化技术。

水煤浆介绍

水煤浆是一种由70％左右的煤粉，30％左右的水和少量药剂混合制备而成的液体，可以象油一样泵送、雾化、储运，并可直接用于各种锅炉、窑炉的燃烧。它改变了煤的传统燃烧方式，显示出了巨大的环保节能优势。尤其是近几年来，采用废物资源化的技术路线后，研制成功的环保水煤浆，可以在不增加费用的前提下，大大提高了水煤浆的环保效益。在我国丰富煤炭资料的保障下，水煤浆也已成为替代油、气等能源的最基础、最经济的洁净能源。水煤浆由70%左右的煤，30%的水及少量化学添加剂制成，是一种浆体燃料，可以像油一样泵送、雾化、贮存和稳定燃烧，其热值相当于燃料油的一半，可代替燃料油用于锅炉、电站、工业炉和窑炉，用于代替煤炭燃用，具有燃烧效益高、负荷调整便利、减少环境污染、改善劳动条件和节省用煤等优点。以水煤浆为原料的Texaco气化技术煤炭的主体是有机质，它是结构十分复杂的大分子碳氢化合物。这些有机质的表面具有强烈的疏水性，不易为水所润湿。细煤粉又具有极大的比表面积，在水中很容易自发地彼此聚结，这就使煤粒与水不能密切结合成为一种浆体，在较高浓度时只会形成一种湿的泥团。所以制浆中必需加入少量的化学添加剂，即分散剂，以改变煤粒的表面性质，使煤粒表面紧紧地为添加剂分子和水化膜包围，让煤粒均匀地分散在水中，防止煤粒聚结，并提高水煤浆的流动性。由于各地煤炭的性质千差万别，适用的添加剂会因煤而异，不是一成不变的。煤浆毕竞是一种固、液两相粗分散体系，煤粒又很容易自发地彼此聚结。在重力或其他外力作用下，很容易发生沉淀。为防止发生硬沉淀，必需加入少量的化学添加剂，即稳定剂。稳定剂有两种作用，一方面使水煤浆具有剪切变稀的流变特性，即当静置存放时水煤浆有较高的粘度，开始流动后粘度又可迅速降下来；另一方面是使沉淀物具有松软的结构，防止产生不可恢复的硬沉淀。从燃烧角度出发，制浆用煤的挥发分含量不能太低，锅炉用水煤浆时，通常要求>28%，否则煤浆不易稳定着火燃烧。此外，为防止炉内结渣，对于大多数采用固态排渣的炉子，要求煤炭的灰熔点（T2）高于1250℃。至于煤炭的发热量、灰分与硫分指标，则应根据用户的需求而定。至于煤炭的成浆性，则需要对有代表性的煤样进行专门的试验研究后才能判定。一般地说，煤炭的内在水分越低、可磨性越好、煤中氧含量越低，则成浆性越佳。烯丙基磺酸钠 GB/T 18855-2002 水煤浆技术条件查看 GB/T 18856.1-2002 水煤浆质量试验方法第1部分：水煤浆采样方法查看 GB/T 18856.10-2002 水煤浆质量试验方法第10部分：水煤浆灰熔融性测定方法查看 GB/T 18856.11-2002 水煤浆质量试验方法第11部分：水煤浆碳氢测定方法查看

水煤浆制备工艺

水煤浆制备三大要素：煤质、煤粉粒度级配、添加剂。水煤浆生产工序通常包括选煤、破碎、磨矿(加入添加剂)、搅拌与剪切、滤浆等多个环节,每个环节的作用是: (1)选煤是制浆的基础,包括两方面:一是选择合适的制浆用煤或配煤,即成浆性能好,并且具有良好燃烧特性的煤;二是对原料煤进行脱灰脱硫处理,以保证制浆原料煤的质量。 (2)破碎与磨矿是制浆工艺过程中最关键的环节,为了减少磨矿功耗,磨矿前原料煤必须先破碎(按照多破少磨原则,破碎粒度越细越好),然后经过磨矿,直至水煤浆产品所需要的细度,并使其粒度分布达到较高堆积效率。 (3)捏混只有在干磨和中浓度湿法制浆中才使用。其作用是使干磨所产生的煤粉或中浓度磨矿产品经过滤机脱水所得滤饼能与水和分散剂均匀混合，并形成有一定流动性的浆体，以便于在下一步搅拌工序中进一步混匀。 (4)搅拌的作用是使煤颗粒、水与添加剂充分混合,提高水煤浆的稳定性,而且在搅拌过程中使煤浆受强剪切力处理,加强了添加剂与煤颗粒表面的相互作用,改善了浆体的流动性。 (5)滤浆工艺的作用是除去在制浆过程中出现的粗颗粒和混入浆体的某些杂物,以防止水煤浆在储运和燃烧过程中堵塞管路和喷嘴。 (6)在制浆工艺中,还须配置煤量、水量、添加剂量、煤浆流量、料位、液位等在线检测与控制装置。制浆原料煤与添加剂的合理选择及制浆工艺的确定是制浆技术的三大要素,也是实现用较低的制浆成本生产优质水煤浆产品的基本条件。制浆工艺（偏高浓度湿法制浆）流程一般分为：原煤环节、药剂制备环节、磨浆环节及储浆输送环节4部分。原煤环节是将原煤经皮带输送机送入破碎机中破碎．破碎好的煤再由输送机送到粉煤仓待磨；药剂制备环节是分别将分散剂原液、稳定剂干粉与一定量的水配置成分散剂溶液和稳定剂溶液并泵送至分散剂缓冲桶和稳定剂缓冲桶；磨浆环节是将水、煤、分散剂送入磨机中磨制．从磨机中出来的水煤浆为原始的水煤浆．原始的水煤浆经振动筛除渣流入缓冲搅拌桶进行搅拌．然后经泵送到滤浆器处理。处理后的浆与一定量的稳定剂溶液加入到稳定性搅拌桶再次搅拌．搅拌好的浆送，送至强化泵进行高剪切处理．再送入均质搅拌桶中搅拌熟化。这样便得到了成品浆；储浆输送环节是将成品浆送到储浆罐储存或向外输送：整个水煤浆制备流程到此结束。其工艺流程如图1所示。

水煤浆技术在发电厂中应用及发展前景

水煤浆技术在发电厂中应用及发展前景水煤浆是一种新型的洁净液体燃料, 是洁净煤技术的重要组成部分。自问世以来以其具有的代油节能、高效燃烧和低污染等诸多优点备受各国科学家的青睐。我国的水煤浆技术已完成了实验室和工业性试验阶段，目前已在大中型电站锅炉上成功应用，并取得了比较好的经济效益和社会效益。 1水煤浆的主要技术特性及在茂名电厂的应用 1.1水煤浆的主要技术特性水煤浆是分别由质量分数约70%的煤粉、30%的水分以及不到1%的化学添加剂（分散剂和稳定剂）制备成的煤基液态燃料，它能像燃料油一样管输、储存和雾化燃烧。表1为水煤浆的几种技术指标。目前，我国已开发出了多种水煤浆。根据水煤浆性质和用途划分，有精细水煤浆、经济型水煤浆（中灰、高灰煤水煤浆、煤泥水煤浆）、气化用水煤浆、环保型水煤浆；根据原煤的灰分来分又可分低灰、中灰和高灰水煤浆等。电站锅炉用的水煤浆以经济型为主。 1.2水煤浆在茂名热电厂的应用茂名热电厂1号炉为前苏联Т.К.З制造的ТЛ-15/ А型锅炉，原设计出力为220 t/h的燃煤锅炉。该炉于1958年制造，1961年安装，1968年改烧重油。由于国际油价不断上涨，于2000年5月对其进行改烧水煤浆改造。改造设计按燃用经济型水煤浆和重油设计，既能单独烧油，又能单独烧浆，还能油浆混烧。上述各种工况下，锅炉均可以达到额定负荷。改造工程于2000年10月完成，并试烧水煤浆成功。经有关部门测定各项指标均达到设计要求，各项环保指标均符合国家环保法规的要求。图1为茂名热电厂锅炉燃烧水煤浆系统简图，图2为茂名热电厂炉前供浆系统简图，表2为额定工况下锅炉燃烧水煤浆时的主要参数。

水煤浆制备工艺

水煤浆制备工艺 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

(冶金行业)水煤浆技术应用资料

（冶金行业）水煤浆技术应用资料

水煤浆技术应用资料佛山市南海区特种设备协会水煤浆和水煤浆锅炉壹、水煤浆简介（壹）水煤浆及中小型水煤浆锅炉的研制背景：世界能源界自上世纪七十年代就开始了对水煤浆的研究，我国是世界上较早开发这壹项目的国家，“水煤浆制备和燃烧技术”从“六五”到“八五”都列为国家重点科技攻关项目。八十年代初，我国在这壹技术上就取得了成功，走在世界的前列，多次获得国家科技进步奖和国家专利。但自水煤浆问世以来，主要是进行大规模制浆和电站锅炉燃用水煤浆的工业示范。水煤浆作为中国洁净煤技术的重要组成部分，经过近二十年的技术开发，工业性实验和商业性示范应用，已显示出它所具有的代油、节能、高效率燃烧和低污染等许多优势，已被愈来愈多的企业所认识。其中小型水煤浆工业锅炉在我国乃至世界壹直是空白，主要原因是在燃烧和结构技术上的“瓶颈”误区问题未能完善解决，另壹方面由于能源政策和环保政策的原因，中小型水煤浆工业锅炉缺乏推广应用和应用的环境空问；因此壹直受到国家领导人的关怀和重视。（二）水煤浆简介：水煤浆是壹种新型、高效、清洁的煤基燃料，是燃料家族的新成员，

它是由66%~69%不同分布的煤，30%左右的水和约1%的化学添加剂制成的混合物，经过多道严密工序，层层筛选煤炭中燃烧不充分成份及产生污染的S.A等杂质，仅将碳本质保留下来，成为水煤浆的精华，它具有石油壹样的流动性，热值相当于石油的壹半，被称为液态煤炭产品。水煤浆技术包括水煤浆制备、储运、燃烧、添加剂等关健技术，是壹项涉及多门学科的糸统技术，水煤浆具有燃烧效率高、污染物排放低等特点；可用于电站锅炉、工业锅炉和工业窑炉代油代气、代煤燃烧，是当今洁净煤技术的重要组成部分。（三）国家政策水煤浆技术是调和我国能源安全和环保治理这壹对矛盾的良方，引起国家的高度重视，江泽民总书记曾亲临制浆现场视察且作重要批示。国家也相继出台了壹系列相关文件，为水煤浆事业的发展奠定了坚实的基础。在2001年出台的《节约和替代燃料油“十五”规划》中，明确提出了到2005年全国节约和替代燃料油1600万吨的目标，且将采用水煤浆技术替代燃料油作为主要技术途径。在以下的壹些文件中明确提出要发展水煤浆： 1、《煤炭工业“十五”发展规划》，国家经贸委，2001年6月25日 2、《当前国家重点鼓励和发展的产业、产品和技术目录》，国家计委、经贸委，2000年7月27日 3、《能源节约和资源综合利用“十五”规划》，国家经贸委，2001年10月12日

水煤浆制备技术

水煤浆制备技术行业：化工信息来源：中化新网发布时间：2011-01-19 打印转发关闭水煤浆是一种新型煤基流体洁净环保燃料，既保留了煤的燃烧特性，又具备了类似重油的液态燃烧应用特点，是目前我国一项现实的洁净煤技术。它由65～70％的煤、29～34％的水和小于1％的化学添加剂，经过一定的加工工艺制成。它外观象油，流动性好，储存稳定（一般3～6个月不沉淀），运输方便（火车或汽车罐车、管道、船舶），燃烧效率高，污染物（SO2、Nox）排放低，约2t水煤浆可以替代1t燃油，可在工业锅炉、电站锅炉和工业窑炉等代油或煤、气燃用。水煤浆的制备技术主要包括制浆煤种选择、级配技术、制备工艺、制浆设备及添加剂等。 1。制浆煤种选择根据煤的煤质指标和实验室成浆性试验可以判定煤炭成浆的难易程度。对制备水煤浆的原料煤要求：成浆性好，燃烧性能好。研究表明，中国有丰富的制浆原料煤。 2。级配技术级配技术是水煤浆制备的关键技术之一。制备高浓度水煤浆，要求水煤浆中大小煤颗粒相互充填，达到较高的堆积密实度，这就要求水煤浆中煤颗粒分布是有讲究的。 3。制浆工艺水煤浆制浆工艺通常包括破碎、磨矿、搅拌与剪切，以及为剔除最终产品中的超粒与杂物的滤浆等环节。磨矿是水煤浆制备过程中的关键环节，与其他工业中磨矿不同的是，不但要求产品达到一定的细度，更重要的是产品应有较好的粒度分布。磨矿可用干法，亦可用湿法。但干法磨矿制浆存在许多缺点，制浆厂很难满足干磨时入料水分不高于5％的要求，磨矿功耗大约比湿法高30％，干磨时新生表面容易被氧化，增加制浆的难度，安全与环境条件也不及湿法磨矿。目前制浆主要是采用湿法磨矿制浆工艺，湿法磨矿又有高浓度磨矿与中浓度磨矿两种方式。磨矿产品的细度和粒度分布与给料的粒度分布、煤炭的物理性质、磨机的类型与结构、磨机运行工况等因素密切相关。 4。制浆设备制浆设备主要包括球磨机、输浆泵、搅拌器等。我国已开发出多种类型的水煤浆专用磨机（球磨机、振动磨机），基本可以满足水煤浆制备的要求。我国的水煤浆专用磨机最大的处理量为15万吨／年。随着制浆规模的扩大，需要进一步开发大型、高效的球磨机，以降低制浆成本。结合选煤厂建制浆厂是中国在发展水煤浆工业中创造的一个宝贵的经验，至今在其他国

水煤浆技术的应用现状及发展趋势

水煤浆技术的应用现状及发展趋势摘要本文概述水煤浆技术在国内外的发展应用现状和趋势，分析水煤浆代油代气燃烧技术的主要优缺点、市场前景和趋势，通过对水煤浆的技术经济、环境评价．指出目前我国水煤浆技术发展存在的主要障中国是能源生产和消费大国，也是目前世界上少数几个一次能源以煤为主的国家之一。从能源资源条件看，我国煤炭资源丰富，占化石能源资源的94．3％以上，石油、天然气相对短缺。随着能源科技和中国经济的快速发展，优质能源需求不断增加，石油、天然气消费呈现加速增长态势。2001年中国净进口石油约7000万t，据有关部门预测，“十五”期间及未来的10～20年，我国石油需求仍将呈现强劲增长趋势。而国内原油产量将维持在I．6～1．9亿吨水平，供需缺口将进一步加大。如果完全依靠进口，到2020年我国石油对国际市场的依赖程度将高达50％以上，超过40％的警戒线，对国家能源安全造成很大威胁。面对日趋严峻的石油供求形势和国际油价变动的不确定性，亟需从我国经济发展全局出发，结合我国资源、技术和经济条件，寻求行之有效的替代技术，以缓解我困石油进口压力，保持国民经济的持续发展，保障能源与经济安全。持了煤炭原有的物理特性，又具有石油一样的流动性和稳定性，被称为液态煤炭产品。水煤浆技术包括水煤浆制各、储运、燃烧等关键技术，是一项涉及多门学科的系统技术。水煤浆具有燃烧效率高，污染物排放低等特点，可用于电站锅炉、工业锅炉和工业窑炉代油、代气、代煤燃烧，亦可作为气化原料，用于生产合成氨、合成甲醇等。水煤浆技术是我国现行阶段适

宜的代油、环保、节能技术。发展水煤浆技术，用煤制取清洁燃料，以煤代油，20世纪七十年代世界石油危机后，西方发达国家如美国、加拿大、日本、英国、法国、

制备水煤浆的工艺过程

水煤浆制备水煤浆是由65～70％不同粒度分布的煤炭，30～35％的水及约1％的添加剂制成的煤水混合物，它既保持了煤炭原有的物理特性，又具有石油一样的流动特性和稳定性，可以像石油一样易于管道输送和喷雾高效燃烧，被称为液态煤炭制品。制备水煤浆的原料（1）洗精煤制造水煤浆用煤炭应是低灰分、低硫分、高挥发分、高灰熔点、高热值的优质动力煤－洗精煤。洗精煤要求如下：热值（低位发热量）≥6000kcal/kg可磨指数50～100 挥发分≥30％灰熔点（T2）动力型≥1250℃ 灰分≤10％气化型≥1180℃ 硫分≤1％ 2008年上半年对GB/T18855水煤浆技术条件进行了修订，对原料的指标重新进行了调整。(我们所用的煤样是现成的，所以不存在选煤问题，但是可能需要进行筛选。) （2）添加剂制造水煤浆用添加剂，应具有活性好、反应快、添加量少、制浆成本低、对煤炭灰熔点降低小的特性。在动力水煤浆制备过程中，添加剂可采用下列化合物：木质素磺酸盐，腐植酸盐，亚

甲基苯磺酸盐，聚苯乙烯磺酸盐，聚脂肪族二烯烃磺酸盐，聚甲基丙烯酸盐等。这些添加剂各具利弊。（添加剂的选择需要考虑）（3）水制备水煤浆用水，呈中性或微碱性，浊度低，研磨不产生有害气体。目前，国内外水煤浆厂采用的制浆工艺过程有三种：高浓度磨矿制浆工艺过程；中浓度磨矿制浆工艺过程；高、中浓度磨矿制浆工艺过程。高浓度磨矿制浆工艺过程的特点是：将洗精煤、水和添加剂一起加入球磨机，在高浓度（略高于成品水煤浆的浓度）条件下进行磨制，磨矿产品就是高浓度水煤浆的初级产品，再经过搅拌、稳定性处理及隔渣，就可获得成品水煤浆。我国自己建设的水煤浆厂也大多采用这种工艺过程。（实验室做法？）三种不同制浆工艺过程各有其优缺点。我国水煤浆专家研究分析它们的优缺点后，确定以下制浆原则：（1）选用高浓度磨矿工艺过程；（2）添加剂分段加入，可提高制浆效果，降低添加剂的使用；（3）对水煤浆进行高剪切处理，可提高水煤浆的屈服应力，增强水煤浆的触变性，加速水煤浆的熟化，改善水煤浆的稳定性；

水煤浆气化技术在中国的应用及其发展

水煤浆技术水煤浆气化技术在中国的应用及其发展

我国水煤浆技术已经进入产业化推广阶段，这对一大批为环保问题困扰的中小企业来说是一个好消息。记者日前从"水煤浆锅炉及其应用技术暨产品发布会"上获悉，水煤浆是上个世纪80年代发展起来的一种低污染、高效率、流动性强的新型流体燃料。它是由煤炭、水和添加剂通过物理加工成的浆体燃料，具有像油一样的易于装卸储存及直接雾化燃烧的特点。经过"六五"、"七五"期间重点科技攻关，我国的水煤浆技术已经取得突破性的进展，并进入产业化阶段。实践证明，水煤浆在锅炉和窑炉中的燃烧效率可高达95％－98％，而燃用水煤浆的运行成本仅仅占成本的1／3。目前水煤浆已经在国内电站、钢厂、炼化等大中型企业有所应用，但限于实用型燃烧设备的技术没有及时跟进，中小企业对此应用甚少。据会议主办者介绍，目前这一难题已基本得到解决。北京天融环保设备中心开发出一套完整的水煤浆锅炉及燃烧器的设计、生产、制造技术，并通过了有关部门的专家评审。据悉，我国现有10万吨以下的锅炉约70万台，而因烟尘排放不符合环保标准和运行效率低下，将停用、更换和改造的锅炉高达50％以上。仅在现有锅炉本体不变的情况下，改燃水煤浆，就可为国家节约数百亿元固定资产投资。 2 中国水煤浆气化技术的研究与开发 2 中国水煤浆气化技术的研究与开发中国的水煤浆气化技术是在对引进技术吸收消化过程中发展起来的，尤其是通过"七五"、"八五"和"九五"国家重点科技攻关，结合引进技术的工业实践，逐步形成了一套创新的研究开发方法，建立起系统的水煤浆气化理论，成功地开发出具有中国特色的水煤浆气化技术。 2.1水煤浆制备技术根据中国煤种特点，中国科学院山西煤炭化学研究所从煤化学角度研究了煤炭成浆性能的影响因素，中国矿业大学通过试验与生产实践，提出了评价烟煤成浆性难度指标的经验公式。这些研究成果，为中国水煤浆制备技术发展提供了有益的指导。目前，中国已有多个水煤浆用添加剂和水煤浆生产厂家。根据煤种不同，选用不同品种与系列的添加剂制备水煤浆，气化用水煤浆浓度为60~65％。 2.2研究开发方法与气流床气化理论水煤浆气化涉及高温、高压、非均相、流动、传递与化学反应等复杂化学物理过程，难以在实验室中进行工业条件下的过程研究。对此，华东理工大学在化学工程与工艺相关理论指导下，结合多年研究开发中积累的方法与经验，在对气化过程进行深刻、全面分析基础上，提出了正确把握各种影响因素间关系的层次机理模型。对复杂的气化过程进行合理分解，实现了研究课题的命题转化，开创了一套适用于研究气流床气化过程的科学研究开发方法。即在冷模装置上研究流体流动规律、雾化与混合规律；借鉴工程经验，在计算机上综合迭代的一步转化方法。采用国际先进的三维激光多谱勒粒子动态分析仪(DualPDA)和Mafiven测粒仪，在大型冷模装置上研究气流床内流体的速度分布、浓度分布、停留时间分布、雾化粒径及其分布等，分别建立了流动与反应三区模型、速度分布、浓度分布、停留时间分布、雾化粒径及其分布等数学模型，由此形成了系统的气流床水煤浆气化理论与专利技术，为该领域的技术创新奠定了基础。 2.3新型气化喷嘴与耐磨气化喷嘴

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10万吨/年水煤浆项目可行性研究报告 XX市XX水煤浆技术有限公司二00五年五月

第一章:项目背景及发展概况 1、项目提出的背景 2、项目发展概况 3、投资的必要性4、产品价格调查第二章：市场需求与建设规模 1、市场容量预测 2、市场推广战略 3、产品方案和建设规模4、产品销售收入预测第三章：建设条件与厂址选择 1、资源和原材料 2、建设地区的选择第四章：工程技术方案 1、项目组成 2、生产工艺 3、设备工具 4、？？及其它工程第五章：环境保护与劳动完全 1、环境保护

2、安全、工业卫生及消防第六章：企业组织和劳动定量 1、企业组织 2、劳动定量 3、人员培训第七章：项目实施进度 1、建设工期 2、项目进度表第八章：投资估算及财务预测 1、投资估算 2、流动资金的估算 3、成本估算 4、销售收入和销售税金5、利润预测第一章项目背景及发展概况一、项目提出的背景

我国是煤炭大国，特定的能源结构决定了在未来几十年内，煤炭仍将是我国的主导能源。但是，我国煤炭利用技术相对落后，环保设施亦不配套、不健全。不但煤炭利用效率低，煤炭资源浪费严重，而且煤炭燃烧所产生的大量烟尘和SO2严重污染了大气环境。因而，原煤散烧不符合日益严格的环保要求。我国的另一主要能源是石油。石油作为燃料能够解决能源与环保这一矛盾，但其资源有限。特别是近几年，国内石油供应日益吃紧，油价在不断上升，燃油用户已普遍承受不起。因而，燃油不符合节能的实际要求。由此可见，作为我国两种主要燃料的煤和油处在一个环保与节能的两难境地，寻求一种新型的可持续开发的洁净燃料，乃当务之急。水煤浆作为一种低污染、高效节能的代油燃料就在这种背景下应运而生。水煤浆是由煤、水和化学添加剂混合而成的一种浆体燃料。它具有油一样的流动性，可以泵送、雾化和着火燃烧，其热值相当于油的一半，可代替油（气）在工业锅炉、电站锅炉、工业窑炉上燃用。水煤浆作为燃料, 其运行成本低，对环境污染小，是适合我国国情的最现实的洁净燃料。国家经贸委《节约和替代燃料油“十五”规划》中明确“采用水煤浆技术替代燃料油”。由此可见，本项目十分符合国家相关产业政策，具有十分广阔的发展前景。二、项目发展概况在编写本报告前，项目研究人员已进行了下列调查研究: 1、进行了包括原料、水资源、能源和二次能源在内的资源调查; 2、进行了全国各地区水煤浆市场需求情况调查; 3、进行了包括运输条件、公用动力供应、生活福利设施在内的社会公用设施调查; 4、进行了拟建地区环境现状资料的调查。上述调查研究的结果，在以下章节中均有所引用。本项目技术依托单位一一XX市XX热能机械制造有限公司，长期从事水煤浆制备与燃烧技术的研究与开发。该公司水煤浆制备工艺成熟，技术先进。运用该公司技术所制水煤浆，成浆性能好，燃烧工况稳定，已在多台水煤浆锅炉上燃用。

水煤浆高效洁净燃烧技术

水煤浆高效洁净燃烧技术 1．技术所属领域及适用范围适用于煤炭高效清洁利用改造。 2．技术原理及工艺基于流态重构的悬浮流化水煤浆高效洁净燃烧技术，涵盖了气固两相流、燃烧、炉内传热和污染控制等方面内容，在保证高热效率、高燃烬率前提下从热源的锅炉侧解决氮氧化物、二氧化硫污染物排放问题，使锅炉氮氧化物、二氧化硫原始排放符合超低排放标准。通过绝热高效旋风分离器和返料装置，提高了煤体物料的利用率，减少了煤体物料的补充量，提高了燃烧效率；通过煤体物料的循环降低床温，进一步提高水煤浆燃烬率。新型水煤浆锅炉供热系统示意图如下： 3．技术指标（1）热效率：≥ 91%；（2）初始排放：NO x＜50mg/m3；（3）脱硫效率：≥95%。 4．技术功能特性（1）低温低氮燃烧，提高炉膛下部的还原性气氛的高

度，大大降低了NO x 原始排放浓度（＜50mg/m3）；（2）炉内高效脱硫，实现了燃烧过程中直接脱硫，脱硫效率可达 95%以上；（3）高效燃烧，锅炉效率高达90%以上。 5．应用案例济南市领秀城热源厂新型水煤浆锅炉清洁供暖项目。技术提供单位为青岛特利尔环保股份有限公司。（1）用户情况说明原有 2 台58MW燃煤链条热水锅炉，2015-2016 年采暖季消耗燃煤约61747 吨（5000kcal/kg），消耗电能491 万kW·h。（2）实施内容与周期新建 2 台 70MW水煤浆锅炉，包括：水煤浆喷嘴（粒化器4 台）、天然气点火装置（2 台），新建引风机 2 台（800kW）、一次风机 2 台（355kW）、二次风机2 台（280kW）、返料风机 4 台（15kW），新建 4 座 3000 立储罐、卸浆泵及供浆泵供浆。实施周期 24 个月。（3）节能减排效果及投资回收期改造后，相比原系统节省标煤7107tce/a，节能率为 15.5%。投资回收期 48 个月。 6．未来五年推广前景及节能减排潜力预计未来 5 年，推广应用比例可达到5.8%，可形成节能182 万 tce/a，减排 CO2 491.4 万 t/a。

水煤浆气化的发展之路

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/9a9446419.html, 水煤浆气化的发展之路作者：王海平王蒙来源：《中国化工贸易·中旬刊》2018年第09期摘要：中国水煤浆气化技术历经50年的发展已日臻成熟，并逐步形成了五大优势，即汽化炉构造简单；装备投资成本较低；设备材料制造简练；原料种类较多，有水煤浆、渣油、多元料浆和重油等非易燃流体；灰水处理方法简单。本文将分层简析水煤浆气化的发展之路，并提出个人见解。关键词：水煤浆；气化技术；发展之路从狭义的角度来理解，气化是物质从液相或者固相转变为气相的现象，如果在一定条件下液体内部形成蒸汽泡，则这种气化过程称为沸腾。一般情况下，对固体或者液体提供热量才能实现气化。确保国民经济发展拥有充足的煤炭资源支撑，必须全面提高煤炭生产技术，在21 世纪，只依靠开采地下煤矿资源已经无法满足国家工业生产要求，也很容易诱发各种安全环保问题，对此，可以使用水煤浆气化技术来生产足量的优质水煤资源。就目前而言，中国水煤浆气化技术主要包括GE气化技术、晋华炉气化技术、四喷嘴对置式气化技术、清华水冷壁气化技术和德士谷水煤浆气化技术。本文将简单论述水煤浆气化技术的综合优势，分层介绍水煤浆气化技术类型，并浅谈水煤浆气化的发展之路。 1 水煤浆气化技术的综合优势水煤浆气化技术的综合优势主要体现在五个方面，第一，汽化炉构造非常简单；第二，水煤浆气化技术装备的投资成本比较低；第三，水煤浆气化技术设备材料制造简练，对材质的要求也不是很高；第四，水煤浆气化技术所使用的原料种类较多，主要包括水煤浆、渣油、多元料浆和重油等非易燃流体，这些原料也具有良好的稳定性与流动性，储存非常便利，也很安全；第五，灰水处理方法非常简单，产品组合成气的成本也相对较低。 2 水煤浆气化技术类型 2.1 GE气化技术 GE气化技术以GE水煤浆气化捞渣机为基础性支撑设备是，该技术能够优化水煤浆资源生产体系，加工优质水煤浆，全面提升水煤浆生产效率。在使用该技术加工水煤浆资源时，要注意及时处理GE水煤浆气化捞渣机的故障，对于被损毁的刮板输送机，要及时予以修理，确保刮板上的链条和牙盘处于标准位置。一旦出现管线堵塞现象，工作人员就要科学清理和分装管线。 2.2 晋华炉气化技术

水煤浆锅炉技术

水煤浆本项目属于能源科学技术领域，学科分类为锅炉、燃烧及节能减排。研制成功具有完全自主知识产权的水煤浆代油洁净燃烧技术以及配套关键设备工艺，适用于各种大中小型的电站锅炉、工业锅炉和窑炉，并进行了产业化推广应用，实现了替代燃油和节能减排目的。开发成功煤泥水煤浆、造纸黑液水煤浆、石油焦浆等的高效低污染燃烧技术，为工业废弃物资源化利用以及环境污染治理提供了一条新的途径。是适合我国国情的一种高效亷价清洁的代油燃料技术。面对日益严重的世界能源危机和环境污染问题，尤其是石油急剧短缺和国际油价波动的巨大风险，如何结合我国能源资源和技术经济的现实条件，开发出适合我国国情的一种高效亷价清洁的代油燃料技术成为燃眉之急，对于保障我国能源安全稳定和国民经济可持续发展具有重大意义。日前获得2009年度国家科学技术进步奖二等奖的由浙江大学和浙江百能科技有限公司共同承担并联合申报的“水煤浆代油洁净燃烧技术及产业化应用”项目，就是在此背景下的一项积极尝试。寻求有效的燃油替代技术必须要结合我国的实际情况，包括资源、技术和经济等条件。如今，低碳经济是社会的关键词，但煤炭资源的特性和储量，决定了煤炭工业在国民经济和社会发展中的基础地位和作用。煤炭在我国一次能源生产和消费结构中一直占2／3以上，这个局面在相当长时期内难以改变。无疑，以煤炭为基础的水煤浆是一种很好的清洁代油燃料。什么是水煤浆？水煤浆是一种新型低污染代油燃料，是上世纪七十年代石油危机中发展起来的一种新型代油环保燃料。水煤浆由符合要求的煤研磨成微细煤粉，按煤水合理的比例，加入分散剂和稳定剂配制而成，大致的构成为60%—70%的煤粉、30%—40%的水以及不到1%的化学添加剂。水煤浆可像燃料油一样运输贮存和燃烧，既保持了煤炭原有的物理特性，又有了石油的流动性和稳定性，所以被称为液态煤炭产品。我国已进行了二十多年的水煤浆技术研究，取得了煤浆燃烧、流动、传热和气化的理论研究，并在一些工业锅炉、电站锅炉、窑炉上应用。以中国工程院院士岑可法教授为带头人的浙江大学热能工程研究所致力于水煤浆技术研究，拥有国家水煤浆工程中心燃烧技术研究所，为我国水煤浆技术应用提供了技术支持和工程支持。 ——特性—— 流动的液体煤炭

水煤浆制浆工艺流程设计

水煤浆制浆工艺流程设计摘要：介绍了山西省和顺县水煤浆集中供热改造项目工程水煤浆高浓度制浆的工艺流程，论述了原煤输送系统、制浆系统、储浆系统、辅助设施的布置及选型。关键字：水煤浆；高浓度制浆我国是一个多煤少油的国家，煤炭在一次能源的生产和消耗中占57%左右。预计在未来相当长的时间内，以煤为主的能源结构不会改变。近一个世纪以来，大量地直接燃用煤炭，加之燃烧技术的落后，对环境造成了极大破坏。发展洁净煤技术，大力推进煤炭的洁净燃烧已成为当务之急。水煤浆是通过物理加工得到的一种煤基流体燃料，它是由约65%的煤、35%的水和1%的化学添加剂，经过一定的工艺流程加工而成，其灰分及含硫量低，燃烧时火焰中心温度较低，燃烧效率高，烟尘、SO2及NOx排放量都低于传统燃煤。水煤浆技术是从制浆、输送、燃烧、脱硫除尘整体设计统一考虑，技术、工艺衔接十分周密，环保排放标准可达到国家一类地区Ⅱ时段标准要求。水煤浆的供给和运输是采用罐车、管道输送，不会造成运输中的污染，水煤浆的应用前景非常广阔具有良好的市场前景。本文以山西省和顺县水煤浆集中供热改造项目工程为例，介绍水煤浆制备的工艺流程及主要设备选型。 1、工程概况

为了满足山西省和顺县日益增长的供热需求，山西省和顺县水煤浆集中供热改造项目工程建设2×130t/h循环流化床水煤浆锅炉，配套建设2套40t/h的水煤浆生产线，年产约50万吨水煤浆。 2、工艺系统选择目前国内外水煤浆厂采用的制浆工艺主要有：高浓度磨矿制浆工艺、中浓度磨矿制浆工艺及高、中浓度磨矿联合制浆工艺等。高浓度制浆工艺的特点是：将煤、分散剂和水一起加入磨机进行磨制，磨机排除的物料就是高浓度水煤浆的初级产品，进行搅拌、滤浆，再加入稳定剂，进行稳定性处理、高剪切处理使浆体进一步熟化，就可获得成品水煤浆。中浓度的磨矿制浆工艺是指采用了50%左右浓度磨浆的制浆工艺。由于中浓度磨矿产品粒度分布的堆积效率不高，所以一般都采用两段以上的中浓度磨矿工序，以调整磨矿产品的粒度分布，使其达到较高的堆积效率。同时对磨矿产品还要进行过滤。以脱除多余的水分。脱水后的滤饼再加入分散剂进行捏混、搅拌制浆、稳定性处理、滤浆、均质熟化，获得成品水煤浆。高、中浓度磨矿制浆工艺是以上两种工艺的结合,原则上采用两段磨矿。中浓度磨矿产品过滤脱水后与高浓度磨矿产品进行捏混、捏混产品就是水煤浆的初级产品；将水煤浆的初级产品在进行搅拌制浆、滤浆、稳定性处理、高剪切处理及均质熟化，获得成品水煤浆。

水煤浆技术应用资料.doc

水煤浆技术应用资料佛山市南海区特种设备协会

水煤浆和水煤浆锅炉一、水煤浆简介（一）水煤浆及中小型水煤浆锅炉的研制背景：世界能源界自上世纪七十年代就开始了对水煤浆的研究，我国是世界上较早开发这一项目的国家，“水煤浆制备与燃烧技术”从“六五”到“八五”都列为国家重点科技攻关项目。八十年代初，我国在这一技术上就取得了成功，走在世界的前列，多次获得国家科技进步奖和国家专利。但自水煤浆问世以来，主要是进行大规模制浆与电站锅炉燃用水煤浆的工业示范。水煤浆作为中国洁净煤技术的重要组成部分，经过近二十年的技术开发，工业性实验和商业性示范应用，已显示出它所具有的代油、节能、高效率燃烧和低污染等许多优势，已被愈来愈多的企业所认识。其中小型水煤浆工业锅炉在我国乃至世界一直是空白，主要原因是在燃烧和结构技术上的“瓶颈”误区问题未能完善解决，另一方面由于能源政策和环保政策的原因，中小型水煤浆工业锅炉缺乏推广应用和应用的环境空问；因此一直受到国家领导人的关怀和重视。（二）水煤浆简介：水煤浆是一种新型、高效、清洁的煤基燃料，是燃料家族的新成员，它是由66%~69%不同分布的煤，30%左右的水和约1%的化学添加剂制成的混合物，经过多道严密工序，层层筛选煤炭中燃烧不充分成份及产生污染的S.A等杂质，仅将碳本质保留下来，成为水煤浆的精华，它具有石油一样的流动性，热值相当于石油的一半，被称

为液态煤炭产品。水煤浆技术包括水煤浆制备、储运、燃烧、添加剂等关健技术，是一项涉及多门学科的糸统技术，水煤浆具有燃烧效率高、污染物排放低等特点；可用于电站锅炉、工业锅炉和工业窑炉代油代气、代煤燃烧，是当今洁净煤技术的重要组成部分。（三）国家政策水煤浆技术是调和我国能源安全和环保治理这一对矛盾的良方，引起国家的高度重视，江泽民总书记曾亲临制浆现场视察并作重要批示。国家也相继出台了一系列相关文件，为水煤浆事业的发展奠定了坚实的基础。在2001年出台的《节约和替代燃料油“十五”规划》中，明确提出了到2005年全国节约和替代燃料油1600万吨的目标，并将采用水煤浆技术替代燃料油作为主要技术途径。在以下的一些文件中明确提出要发展水煤浆： 1、《煤炭工业“十五”发展规划》，国家经贸委，2001年6月25日 2、《当前国家重点鼓励和发展的产业、产品和技术目录》，国家计委、经贸委，2000年7月27日 3、《能源节约与资源综合利用“十五”规划》，国家经贸委，2001年10月12日 4、《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南》，国家计委、科技部，2001年11月 5、《外商投资产业指导目录》国家计委、经贸委、外经贸部，2002年3月4日

水煤浆技术的应用与发展趋势

水煤浆技术的应用与发展趋势姓名：班级：学号：

水煤浆技术的应用与发展趋势摘要：论述了水煤浆技术在国内外的应用现状及发展，详细阐述了中国水煤浆技术的发展趋势。关键词：水煤浆技术、应用、发展趋势众所周知, 原煤散烧是影响大气环境的主要污染源, 造成中国城市大气环境是以悬浮颗粒、SO2、NOx、CO2等为主要特征的煤烟型污染, 因此, 开发和应用洁净煤技术, 无疑是非常重要的。[1] 水煤浆是2 0 世纪8 0 年代起发展起来的一种煤基代油燃料, 它是由6 0 % 一7 0 % 的煤粉、4 0 % 一3 0 % 的水,配以 1 % 左右的化学添加剂混合而成的浆体,其特征是外观象油,流动性好、粘度低;储运稳定、不沉淀;能用槽罐车、船舶或管道运输,而且无自燃着火和爆料之虞,使用起来比煤和油安全。水煤浆, 做为洁净煤技术, 煤炭深加工的新品种, 与燃烧重油或柴油相比, 具有明显的等热值燃料差价; 与原煤散烧相比, 具有明显的环境效益;就矿区而言, 可将低价位的煤粉加工成高价位的水煤浆, 具有明显的产品升值效益; 水煤浆便于贮运和燃烧。因此, 产煤矿区建浆厂, 各类工业炉窑以水煤浆替代重油、柴油或天然气燃烧, 备受社会关注。[1] 1.水煤浆技术在国外的发展及应用 20 世纪70 年代前石油是一种便于开采、运输、存储和使用的清洁燃料受到人们欢迎。70年代石油危机后,人们开始注意到石油资源的短缺已构成一种严重威胁,必须利用资源丰富的煤炭和努力寻求以煤代油的最佳途径。于是掀起了开发煤油混合燃料（COM )的热潮。为此水煤浆燃料( CWM )的研究迅速崛起。到80年代初在制备方面的技术大体上已成熟,并已对水煤浆燃料进行了很多大规模的燃烧试验。水煤浆技术开发应用先进的国家有日本、美国、瑞典,加拿大、意大利、法国、德国、英国、中国等国自80年代起也进行了一系列开发研究。各国的研究方向都是针对本国情况而展开的[ 2]。瑞典针对本国环保要求高污染小的特点,在1981年前由Hdsnihgorg公司研制成一种名叫Ceahagel的水煤浆燃料。Ceabog燃烧效率很高、烟气中N Ox很

水煤浆制浆工艺

水煤浆制浆工艺一、制浆工艺的主要环节及功能水煤浆制备工艺通常包括选煤（脱灰、脱硫）、破碎、磨矿、加入添加剂、捏混、搅拌剪切，以及为剔除最终产品中的超粒与杂物的滤浆等环节。制备工艺取决于原料煤的性质与用户对水煤浆质量的要求。 1、选煤当原料煤的质量满足不了用户对水煤浆灰分、硫分与热值的要求时，制浆工艺中应没有选煤环节。除设备超低灰（灰分小于1%）精细水煤浆外，制浆用煤的洗选采用常规的选煤方法。大多数情况下选煤应设在磨矿前，只有当煤种矿物质嵌布很细，需经磨细方可解离杂质选出合格制浆用煤时，才考虑采用磨矿后再选煤的工艺。 2、破碎与磨矿在制浆工艺中，破碎与磨矿是为了将煤炭磨碎至水煤浆产品所要求的细度，并使粒度分布具有效高的堆积效率，它是制浆厂中能耗最高的环节。为了减少磨矿功耗，除特殊情况外（如利用粉煤或煤泥制浆），磨矿前必须先经破碎。磨矿可用干法，亦可用湿法。磨矿回路可以是一段磨矿，也可以是由多台磨机构成的多段磨矿。原则上各种类型的磨机，例如雷蒙磨、中速磨、风扇磨、球磨、棒磨、振动磨与搅拌磨都可以用于制浆，应视具体情况通过技术经济比较后确定。

3、捏混与搅拌捏混只是在干磨与中浓度湿磨工艺中才采用。它的作用是使干磨所产煤粉或中浓度产品经过滤机脱水所得滤饼能与水和分散剂均匀混合，并初步形成有一定流动性的制浆，便于在下一步搅拌工序中进一步混匀。这种物料如不先经捏混，直接进入搅拌机是无法把浆体混匀的。搅拌在制浆长中有多种途径，它不仅是为了使煤浆混匀，还具有在搅拌过程中使煤浆经受强力剪切，加强添加剂与煤粒表面间作用，改善浆体流变性能的功能。在制浆工艺的不同环节，搅拌所起的作用也不完全相同。所以，虽然同样都称之为搅拌，但不同环节上使用的搅拌设备应选择不同的结构和运行参数。 4、滤浆制浆过程中会产生一部分超粒和混入某些杂物，它将给储运和燃烧带来困难，所以产品在浆入储罐前应有杂物剔除环节，一般用可连续工作的筛网（条）滤浆器。适用于高浓度水煤浆的滤浆器目前还没有通用产品。八一制浆厂、浙江大学热能工程系及中国矿业大学都曾先后研制相应的在线滤浆器。此外，近来煤炭科学院唐山分院选煤研究所为选煤厂研制的高频煤泥筛，可供选用。为了保证产品质量稳定，制浆过程中还应有煤量、水量、各种添加剂量、煤浆流量、料位与液位的在线检测装置及煤量、水量与添加剂加入量的定量加入与闭路控制系统。二、干法制浆工艺

水煤浆应用技术综述

水煤浆应用技术综述杨再成、欧伟宝、钱国俊、李东涛、姚丽、龙巧云、王中红杭州华电华源环境工程有限公司能源研究所 1、前言众所周知，我国化石能源结构十分不合理，从已探明的储量中，煤炭占92.94%，石油占5.35%，天然气占1.71%，其构成特点是富煤、贫油、少气。由于燃烧油不足，每年需从国外进口大量原油、重油，而且比重越来越大。仅2004年就进口原油1亿多吨，重油2000 多万吨，而当年我国的石油产量仅1.75亿吨。不仅占用国家大量宝贵外汇，同时进口的高含硫油产生的废气严重污染了环境，更严重的是给国家能源安全性造成危险。上世纪八十年代起，国家经委就有一个压油办，意在压缩燃料用油的消耗。水煤浆作为一种代油燃料从它立项研究开始，一直得到国家有关部门的支持。煤炭部一直致力于推动水煤浆的研究和工业方面应用。江泽民等国家领导人也曾亲临水煤浆锅炉现场视察，并指出“对水煤浆的重要性，要提到战略高度来认识”。水煤浆技术开发和产业被明确列入国家重点鼓励发展的技术和产业。作为代油燃料多次被国家有关文件肯定。今年6月，全国人大办公厅就“发展新型替代能源——水煤浆的建议”下达给国家发改委重点办理。即将由财政部、国税总局、国家环保总局、国家电网公司出台的有关政策必将给水煤浆产业的发展带来新的机遇。 2、水煤浆工业应用的几个里程碑第一座按水煤浆燃料设计的锅炉应是北京东城区的北京印染厂由杭州锅炉厂和中科院合作生产的20t/h蒸汽锅炉。但对水煤浆工业应用影响最大却是下面几个项目，其在水煤浆工业应用史上具有里程碑意义。（1）山东白洋河电厂油炉改烧水煤浆项目：从1990年立项到1998年国家鉴定历经8年，为四角切向燃烧水煤浆成功应用于220t/h高压电站锅炉立下了第一座丰碑。（2）北京燕山石化三电站新建220t/h高压锅炉：

水煤浆技术专利实用手册

【名称】:《水煤浆技术专利实用手册》【册数】: 16开精装四卷（附光盘）【日期】: 2010-12 【作者】: 国家专利局组织编写【定价】: 1250 【现价】: 990元详细目录 1 水煤浆的改性木素磺酸盐分散剂及其制备方法 2 水煤浆工艺治理亚硫酸盐造纸黑液 3 一种水煤浆助剂 4 用水煤浆制造活性炭的方法 5 水煤浆燃烧装置 6 用高频振动研磨机生产水煤浆油浆的方法 7 水煤浆系统工程方案 8 水煤浆流化悬浮高效洁净燃烧工艺 9 复合水煤浆添加剂技术 10 制备水煤浆的方法和装置 11 水煤浆及煤粉立式前置复合燃烧装置 12 含有特殊烷氧基化的氨基聚醚的浆料,_这种煤/水浆料的制备和烷

氧; 13 水煤浆组合物 14 高浓度水煤浆的制备工艺 15 生产高浓度煤-水浆的方法 16 采用纸浆泥和粉煤灰生产硅酸盐水泥及其制造方法 17 用多元羧酸偏酯降低水煤浆粘度的方法 18 以低级碳质固体为基础的煤水浆组合物 19 煤水泥浆制造系统 20 雾化器及使用雾化器烧煤水浆的锅炉 21 保持稳定化煤水浆的方法 22 高浓度水煤浆添加剂 23 用选煤厂细煤制备水煤浆燃料工艺 24 高浓度水煤浆及其制备方法 25 高浓度煤-水浆液的制备方法 26 用于水煤浆的添加剂组合物及水煤浆组合物 27 大型锻造加热炉水煤浆燃烧与应用技术 28 焦油型高浓度水煤浆添加剂和生产工艺 29 粉煤灰水泥浆护壁灌注成桩法 30 高浓度煤水浆的生产方法

31 高浓度水煤浆添加剂 32 生产煤水浆的工艺和设备 33 由选煤淤渣生产高浓度煤水浆的方法 34 除去灰分的高浓度水煤浆的生产方法 35 采用水煤浆煅烧陶瓷的工艺 36 采用改良低等级煤的水煤浆及其制法 37 烟灰/煤灰泥浆水的过滤以及改进的碳氢化合物原料的部分氧化工艺 38 带有旋流器的三通道组合式水煤浆气化喷嘴 39 水浆粉煤灰脱水处理方法 40 高浓度水煤浆 41 一种超声波强化处理水煤浆的方法 42 油水煤浆组合物燃料及其生产方法 43 多喷嘴对置式水煤浆或煤粉气化炉及其应用 44 水油煤浆及其生产方法 45 一种以低级煤改性的石油焦水浆体组合物及其用途 46 一种以石油焦改性的低级煤水浆体组合物及其用途 47 利用水煤浆工艺治理棉浆黑液的方法 48 焦化厂污水和洗煤厂尘泥生产煤水浆的方法及其燃烧器