水煤浆的应用与展望.pdf

水煤浆的应用与展望 赵旗 摘要:水煤浆是一种新型的洁净能源，是在煤的基础上，与水和水煤浆添加 剂经过技术深加工而成的产品；水煤浆产品是象油一样状态的液体，又能象油一 样的燃烧；在燃烧热值相同的情况下，两吨的水煤浆可替代一吨燃油。可广泛的 应用于各种工业锅炉和燃油锅炉，是燃烧油的理想替代产品。在能源紧张的现在， 具有十分重要的经济意义和战略意义。在我国现已达到成熟的应用阶段，成为具 有系统性有实力的专业产业，水煤浆生产厂和总生产能力均居世界第一位。 关键词:水煤浆 水煤浆添加剂 煤炭 新型燃料 洁净能源 一、水煤浆和应用水煤浆的现实意义 水煤浆是由60%~70% 的煤粉+39%~29% 的 + 1%的化学添加剂，经过一定的 工艺流程加工而成的。它具有较好的流动性和稳定性，具有象燃料油一样的泵送， 运输储存和雾化燃烧。是一种替代燃料油的新型低污染的燃料；它既能保持煤炭 原有的物理特性，又赋予了新的功能：它与直接用煤燃烧相比，具有污染小、安 全和劳动强度低的优点；与直接用燃油燃烧和直接用天然气燃烧相比，具有成本 低的优势，被称为液体煤炭产 。可广泛的应用在工业锅炉和工业窑炉，已逐步 跨入替代燃油、天然气、煤气、煤粉等能源产品领域的新型燃料。从长远来看， 水煤浆的发展潜力和市场需求量相当巨大，而且我国的水煤浆又有很大的生产和 出口能力，抓住机遇，努力把我国的水煤浆产业发展成为实用专业化、成熟商业 化的格局，在能源紧张的现在，具有十分重要的现实意义和战略意义。 随着我国工业发展速度的加快，未来我国对能源的需求将呈现强劲增长势 态，在我国的能源中，煤的储藏量为2亿吨，预计可使用500~700年，而石油的储 藏量则仅够使用20~30年，未来的几十年内，我国对石油的供需缺口将越来越大， 这样不仅会制约我国的进出口贸易和外汇平衡，也 对我国的经济安全也将产生 重大影响。为保持国民经济的可持续发展，从我国经济发展全局出发，结合我国 资源、技术和经济条件等综合国情，在能源替代上，水煤浆是有效的燃油替代产 和技术，是一种理想的代油燃料。 水煤浆的低位发热值大约是燃油发热量的一半，也就是说两吨水煤浆可替代 一吨燃烧油。水煤浆技术是我国现阶段成熟的可以推广的一项代油、环保、节能 的技术。发展水煤浆技术，利用煤制取洁净燃料，以煤代油，是我国能源长期稳 定发展的战略和现实选择。 二、水煤浆燃料特性和燃烧机理 水煤浆燃料特性和燃烧机理，特别是着火和燃烧特性与常规的煤的着火发生 了一些变化。水煤浆在锅炉中的燃烧组织结构与油的燃烧组织结构相近，与油不 同的是，水煤浆可燃烧的成分是煤，因此， 煤浆在燃烧时的特点又与煤粉的燃 烧相近 ， 有飞灰、结渣等现象。由于水煤浆中含有30%~40% 的水，这么多的 分导致水煤浆着火困难，但水煤浆经过煤浆的喷嘴后，以蒸汽或压缩空气做为 雾化介质，水煤浆被雾化形成了雾炬，同时煤浆在炉膛内被加热，首先 分被蒸 发，形成 蒸气并与空气混合，起到 燃作用，然后，挥发分挥发并着火，进而 引起焦碳颗粒着火，直到燃尽。 分对单滴水煤浆的燃烧过程有显著影响，由于 分的加热到蒸发需要一定 的时间，浆滴中的挥发分要待大部分 分蒸发后才能开始析出，因此，浆滴中的 分延迟了水煤浆的着火，这一点是 分对水煤浆燃烧的不利因素。由于存在 分蒸发过程，而使水煤浆的着火大大延迟了，这是水煤浆与煤粉着火特征的一个 显著区别。但是，通过提高雾化质量，合理安排配风等措施，组织好燃烧，水煤 浆是可以表现出非常好的着火及燃烧特性。 水煤浆燃烧时的火焰应为稳定、清晰、明亮、具有很好的刚度。 三、水煤浆燃料的制备和水煤浆添加剂 水煤浆燃料的制备，是在水煤浆制浆厂完成的，工业化生产中的生产技术， 大致可概括为四大要素：煤炭的性能、煤粉的粒度分布（级配）、适合的添加剂 和制浆工艺。一般制备过程为：煤炭的洗选、配煤、粉碎+ +添加剂 （分散剂、 助磨剂和稳定剂）→研磨→搅拌→过滤→存储→运输。水煤浆燃料制备的工艺流 程通常有两种：即一段磨工艺流程和两段磨工艺流程，我国现在的水煤浆工厂大 多采用一段磨工艺流程来生产水煤浆。这种制浆方法的特点是工艺简单、投资低、 水煤浆质量优良。为了便于长途运输，目前国内也有经过脱水的固体水煤浆产 。 水煤浆工业化生产中，主要有三种材料组分：煤、 、添加剂；前两种材料