水煤浆技术是治理PM2.5的重要手段
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第一章1.可吸入颗粒物(PM10)是指空气动力学直径()的颗粒状污染物。
答案:≤10μm2.下列污染物中,对能见度没有潜在影响的是。
()答案:CO3.下列说法错误的是()。
答案:大气污染控制技术标准是控制大气污染物排放量和进行净化装置设计的依据。
4.我国的《环境空气质量标准》(GB3095-2012)将环境空气质量功能区分为()类。
( )答案:二5.某市环境空气监测结果的 API 值为 85,该市的环境空气质量为。
( )答案:良好第二章1.燃料油中氢的含量增加时,下列说法中正确的是。
( )答案:燃料油比重减少,发热量增加2.在相同的热值下,煤中的( )越高,就越容易燃着,火焰越长,越易燃烧完全。
( )答案:挥发分3.煤质对排尘浓度有很大影响,其中影响最大的是。
()答案:灰分和水分4.燃烧过程中的“3T”指。
()答案:温度;湍流度;时间5.燃烧过程中形成NO的类型有。
()答案:热力型;燃料型;瞬时型第三章1.一般工业粉尘的真密度大于其堆积密度。
()答案:对2.正方体的圆球度约为()答案:0.8063.粉尘润湿性是选择湿法除尘器的重要依据。
()答案:对4.大气气溶胶的粒径分布一般满足()答案:对数正态分布5.评价净化装置性能的指标有()答案:经济指标;净化效率;压力损失;处理气体流量第四章1.水泥,熟石灰等粉尘不宜采用湿式除尘器,主要是因为()。
答案:吸水后易结垢2.下列关于洗涤式除尘器的说法,不正确的是()。
答案:适用于处理粘性大和憎水性的粉尘3.、当粉尘的粒径大于滤袋纤维形成的网孔直径而无法通过时,这种除尘机理称为筛滤。
()答案:对4.能够净化易燃易爆的含尘气体的除尘装置是()。
答案:颗粒层除尘器5.用袋式除尘器处理180℃高温的碱性烟气,应选择比较合适的滤料是()。
答案:玻璃纤维第五章1.下面主要受液膜控制的过程有()答案:水吸收氯气2.化学吸收的优点有()答案:化学反应导致总传质系数加大;化学反应导致传质推动力加大;化学反应导致液膜阻力降低;化学反应导致单位体积吸收剂的吸收量增大;3.填料塔是一种具有固定相界面的气体吸收设备。
风化煤水煤浆技术在燃烧领域的应用研究燃烧是常见的能源利用方式,广泛应用于各行各业。
然而,传统的煤炭燃烧过程中存在诸多问题,如高排放、低燃烧效率等。
为了解决这些问题,研究人员通过对煤炭进行风化处理,并将其制成煤水煤浆,以增加燃烧效率、减少排放,进一步推动了绿色环保型能源利用的发展。
风化煤是一种经过特殊处理的煤炭,在煤的微观结构上发生了变化,具有更好的可燃性和稳定性。
通过将风化煤与水混合而成的煤水煤浆,可以更好地适应不同的燃烧方式,提高燃烧效率和热功率输出。
这种技术在燃烧领域的应用涉及到燃烧设备的改进和燃烧工艺的优化。
首先,风化煤水煤浆技术可以提高煤炭的可燃性。
风化处理能够改变煤炭的结构,分解和析出一部分天然煤中的挥发分子,从而提高煤炭可燃性。
与此同时,煤水煤浆中水的加入不仅可以降低煤灰的粘度,减少结焦和结渣的倾向,还可以提供蒸汽,帮助促进煤粉颗粒的燃烧。
这些改进使得煤水煤浆在燃烧过程中能够更充分地释放热能,提高燃烧效率。
其次,风化煤水煤浆技术可以减少燃烧过程中的污染物排放。
燃烧是主要的大气污染源之一,而煤炭的燃烧排放尤为突出。
通过使用风化煤水煤浆,污染物的排放可以得到一定程度的降低。
一方面,由于风化煤的可燃性提高,燃烧过程中产生的一氧化碳和挥发性有机物等有害物质的生成量相对较少;另一方面,煤水煤浆燃烧时产生的颗粒物较细小,容易被捕集、分离和处理,进一步减少了颗粒物污染物的排放。
因此,煤水煤浆在燃烧过程中减少了对环境的不良影响,更加符合环保要求。
此外,风化煤水煤浆技术还可以实现燃烧过程的更好控制和稳定性。
在燃烧过程中,煤水煤浆可以通过调整水的加入量来控制煤粉的粒度和浓度,并根据燃烧设备的要求进行适当调整,以实现燃烧性能的最佳化。
与传统燃烧方式相比,煤水煤浆的调整范围更宽,可以适应不同规模和类型的燃烧设备。
这种优点使得风化煤水煤浆可以在工业和商业领域广泛应用,例如电厂锅炉燃烧系统、工业热处理炉和煤水煤浆气化等。
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水煤浆
水煤浆是一种将煤粉与水混合制成的燃料,主要由煤粉、水和其它添加剂组成。
通过将煤粉细度加工到一定颗粒度并混合水形成浆状,可以实现煤的液态储存和输送。
水煤浆具有一定的优点。
首先,由于煤粉颗粒细小,水煤浆具有良好的液态特性,方便储存和输送。
其次,由于水煤浆的含水量较高,燃烧时煤粉燃烧面积大大增加,有助于提高燃烧效率。
此外,由于水煤浆细小颗粒可以提高燃料的反应速率,有助于减少污染物的产生。
然而,水煤浆也存在一些问题。
首先,水煤浆的生产工艺复杂,生产成本较高。
其次,由于水煤浆中添加了一些化学添加剂,存在一定的环境污染问题。
最后,水煤浆的燃烧过程中产生的废水含有一定的污染物,需要进行处理。
总的来说,水煤浆作为一种煤炭燃料,在一定的条件下具有一定的应用前景,但仍需解决生产成本和环境问题。
1。
水煤浆工艺流程水煤浆是一种将煤粉与水混合而成的高浓度浆料,广泛用于火电厂和工业锅炉燃烧系统中,具有能源利用效率高、清洁环保等优点。
下面将为大家介绍水煤浆的工艺流程。
首先,水煤浆的生产工艺需要将煤粉加工成适合悬浮在水中的细粉末。
煤粉的筛分是一个关键的步骤,通过筛分可以分离出细粒度的煤粉,提高煤粉的表面积,有利于与水的混合。
通常采用一系列的物理方法,如振动筛、气流分级器等,对煤粉进行筛分和分级。
接下来是煤粉的湿法粉碎和颗粒度控制。
湿法粉碎是指在水的作用下,将煤粉进行研磨和破碎,使其颗粒细化,并增加煤粉的比表面积。
一般采用球磨机或细磨机进行湿法粉碎。
颗粒度控制是为了使得煤粉的粒径在一定的范围内,并满足燃烧系统的要求。
通常采用一系列的筛分、分级和分选的方法进行控制。
在煤粉的湿法粉碎和颗粒度控制之后,就可以进行水煤浆的制备了。
制备水煤浆的关键是将煤粉与水进行混合,并调整其浓度和黏度。
一般的制备方法是将水和煤粉分别加入到混合槽中,通过搅拌和混合使其充分均匀混合。
在搅拌过程中,要控制好水煤浆的浓度和黏度,使其达到设计要求。
制备好的水煤浆需要经过除杂和脱水处理。
除杂是指将水煤浆中的杂质进行去除,通常采用磁选、重选和过滤等方法进行除杂。
脱水是指将水煤浆中的水分进行去除,以提高水煤浆的浓度。
通常采用离心脱水机进行脱水处理。
最后,经过除杂和脱水处理的水煤浆可以进行包装和贮存。
通常采用塑料袋或桶装包装,并进行密封,以防止水煤浆的氧化和变质。
贮存的环境要保持干燥、通风和阴凉,以延长水煤浆的保质期。
综上所述,水煤浆的工艺流程包括煤粉的筛分、湿法粉碎和颗粒度控制、水煤浆的制备、除杂和脱水处理以及包装和贮存。
水煤浆的生产需要严格控制各个环节,确保水煤浆的质量符合要求。
水煤浆的应用在火电厂和工业锅炉燃烧系统中具有广泛的前景,为推动能源的高效利用和环境保护提供了一个重要的选择。
水煤浆前景
水煤浆是把煤粉和水混合而成的燃料,具有高效、清洁、节能的特点。
水煤浆燃烧后,产生的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物排放量较少,对环境损害小,是一种理想的替代传统煤炭的燃料。
水煤浆的前景非常广阔。
首先,水煤浆具有高效的燃烧性能。
相比于传统煤炭,水煤浆的燃烧效率更高,可以有效地提高热能利用率。
这意味着水煤浆可以减少对煤炭资源的需求,实现更加高效的能源利用。
其次,水煤浆燃烧产生的排放物更少。
煤炭是传统能源的主要来源,其燃烧会产生大量的污染物,对环境和人体健康造成严重损害。
而水煤浆在燃烧过程中产生的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物排放量降低了70%以上,极大地减少了环境污染。
再次,水煤浆生产方便,利用范围广泛。
水煤浆的制备过程相对简单,可以利用现有的煤炭资源,也可以利用废弃煤炭资源制备。
此外,水煤浆可以配合石油、天然气等其他能源进行共燃,扩大了其应用范围。
在很多工业领域中,水煤浆都可以作为理想的替代品来使用。
最后,水煤浆对于发展可再生能源具有促进作用。
目前,水煤浆在一些能源枯竭的地区的替代煤炭引起了广泛的关注。
水煤浆可以与生物质颗粒等可再生能源共同利用,提供一种环保、高效的能源选择,推动可再生能源的发展。
总的来说,水煤浆具有高效、清洁、节能等优点,有着广阔的
应用前景。
在资源日益紧缺,环境污染问题日益突出的背景下,水煤浆作为一种理想的能源替代品,必将在未来广泛应用。
随着技术的进一步提升和推广,水煤浆将为经济的可持续发展和能源的高效利用做出重要贡献。
第一节第二节第三节低NOx 清洁燃烧技术第四节第一节型煤与水煤浆技术型煤技术民用、工业锅炉燃烧技术)型煤概念:英文名称:。
主要以机械力将型煤配合料加工成的具有一定形状、质量、大小和特定理化性能的燃料或原料。
由于煤矿开采机械化程度的提高,粉煤在煤炭产量中的比例越来越高,粉煤既不便于运输也不宜燃烧。
粉煤成型燃用,是高效洁净地利用煤炭资源的有效途径。
型煤分为民用型煤和工业型煤两类。
民用型煤与烧散煤相比,燃烧效率大大提高,节煤20%-30%,烟尘和SO 2排放可减少30%~60%。
我国民用型煤技术己达较高水平,城镇民用型煤销售量约4000万t/年。
工业锅炉燃烧型煤比燃烧原煤节能15%左右,原始排尘减少70%~80%.总固硫率30%~50%.粒状型煤柱状型煤饼状型煤一我国生长的民用型煤品种较多以其形状可以分为三种:蜂窝煤近年我国在民用型煤方面发展很快,城市居民中巳基本普及烧用型煤,集体食堂大灶、茶炉房及城镇的餐馆,茶馆等炉灶也不同程度地普及烧用型煤、烧烤煤球中国民用型煤研究开发的重点为上点火型煤及配套灶具,已进入商业化阶段。
二我国目前的工业型煤按用途不同可以分为工业炉窖炉用型煤;冶金用型煤我国现有层燃工业锅炉是最大的用煤行业其发展特点是:1.通过控制型煤的成型工艺,解决了型煤燃烧时具有良好热开裂变形“定向开花”从而改善了空气的扩散过程和型煤燃烧过程,使型煤的燃烧效率提高.2. 开发了多种固硫剂60%以上3. 发展分散炉前成型技术炉前无粘结剂成型工艺,克服了集中成型建厂生产型煤时必须使用粘结剂和产品必须防水防潮及高强度等问题.其特点是煤料成分,粒度及添加剂等都集中由燃料公司控制,将配好的煤料分散到用户炉前成型燃用.该工艺成本低,但需增设炉前成型装置及锅炉上煤装置.三发展型煤技术的优点:1.节约能源、提高煤炭利用率(减少漏煤、改善热稳定性差或难燃煤的燃烧特性,扩大煤炭资源的利用)2.在型煤配制过程中添加固硫剂可以有效控制污染物SO的排2放,当型煤中添加的石灰石,可以在燃烧中脱除80%左右的硫。
水煤浆的用途
水煤浆是一种将煤粉和水混合后形成的浆料,具有多种用途。
1. 工业领域
水煤浆在工业领域中被广泛应用。
它可以作为一种便捷的燃料,用于发电、加热和工业生产过程中的其他能源需求。
由于其易于储存和运输的特点,它也可以作为替代传统固体燃料的选择。
2. 家庭取暖
许多家庭使用水煤浆来取暖。
这种方法比传统的木材或石油更安全、更环保。
由于其灵活性和高效性,水煤浆可以满足家庭取暖需求,并且比传统方法更经济。
3. 农业生产
在农业生产中,水煤浆可以作为肥料添加剂使用。
它含有大量有机物质和营养成分,对植物生长有很好的促进作用。
此外,它还可以用于农业机械的动力来源。
4. 环境保护
相比较其他能源来源,水煤浆对环境污染较少。
使用它来代替传统能源不仅能减少污染,还能节约资源。
因此,水煤浆在环保领域中有着广泛的应用前景。
总之,水煤浆具有多种用途,不仅可以满足工业、家庭、农业等领域的需求,还能为环境保护做出贡献。
汇能煤制气为什么选择水煤浆气化?据了解,国内首家以水煤浆气化技术生产煤制气的项目——内蒙古汇能煤制气项目目前已进入试运营,并有望于近期正式投产。
虽然水煤浆气气化技术在煤化工中并不少见,目前已在煤制甲醇,煤制氢气,煤制合成氨等项目中得到应用,但在煤制天然气领域的应用尚属首例。
若项目运行顺利,我国煤制气技术将获得突破性进展。
作为第一批获得核准的的四个煤制气示范项目之一,汇能煤制气项目进展一直受到各界的关注。
在项目尚未开建之时,就在业内引起了不小的争议。
而争议的焦点则是汇能的工艺技术选择。
汇能煤制气项目与其他煤制气项目最大的不同,是采取了水煤浆气化技术,而其他煤制气项目采用的则主要是成熟的碎煤加压气化技术。
技术选择的不同直接影响着项目的生产成本构成,与传统的碎煤加压气化技术相比,采用水煤浆气化工艺对原料的要求更高,因此两者的成本构成上原料成本占比相差较大。
使用水煤浆加压气化工艺需要以低灰、高热值的动力煤为原料原料,原料成本要高于以褐煤为原料的碎煤加压气化工艺项目。
此外,水煤浆原料还需要额外的造浆成本。
虽然成本要高于传统工艺,但从汇能项目的具体情况来看,水煤浆工艺却是最合适的选择。
原料成本在煤制气项目成本构成中的重要地位使得煤制气项目大多依托企业自身煤炭资源建设运营。
而汇能集团产出的煤炭品种大多是低粘结、弱粘结的优质动力煤。
这类煤炭的成浆性较好,恰好适用于水煤浆技术。
除了原料的适用性外,汇能煤制气项目选用水煤浆工艺的最大好处就是可大幅降低环保投入。
根据目前已投运的煤制气项目的运营来看,以碎煤加压气化工艺处理1吨煤将产生1吨多含有苯酚、焦油等成分的污水,而处理这样1吨污水的花费高达137元。
而水煤浆气化一开始就把固体煤制成了煤浆,减少了粉尘对环境的污染;在气化过程中,反应是密闭加压环境下进行,气化炉本身无有害气体排放,也不会产生焦油、萘、酚等各种难处理的有机物,处理系统相对简单,所需投入也较低。
此外,在此过程中产生的大部分废水还可以返回水煤浆配浆阶段重复利用,水耗由此也将大幅降低。
煤炭清洁利用——水煤浆雾化燃烧方式及锅炉(一)目录一、水煤浆简介......................................................................................................... - 3 -(一)什么是水煤浆......................................................................................... - 3 - (二)水煤浆的环保特性................................................................................. - 3 - (三)水煤浆的技术参数................................................................................. - 4 - 二、水煤浆锅炉产品简介......................................................................................... - 5 -(一)水煤浆锅炉基本工作原理..................................................................... - 5 - (二)水煤浆燃烧技术..................................................................................... - 5 - (三)水煤浆锅炉的特点................................................................................. - 7 - (四)水煤浆锅炉运行对大气环境影响的分析............................................. - 8 - (五)锅炉系统各主要设备介绍..................................................................... - 9 - (六)经济效益分析..................................................................................... - 28 -一、水煤浆简介(一)什么是水煤浆水煤浆是由65%左右的煤,34%左右的水以及约1%的化学添加剂制成的流体燃料,能够泵送、雾化和着火燃烧。
15李l =7Ik煤浆技术是治理PM2.5白I)重要平段 李显俊 叶治成赵莉敏林培勤 (厦门鸿益顺环保科技有限公司水煤浆技术研究所 福建厦门 3 ()()())
摘要 面对全国性雾霾天气和越来越严重的环境与经济发展问题.寻找一种兼具节能、环保、经济的能源或技术,是目 中国发展最为迫切的任务 水煤浆技术是一项深度洁净煤技术.能够大大的提高煤炭的燃尽率和热效率,是解决我国能源 题煤炭利用的战略选择 、 关键词水煤浆PM2.5节能减排
中图分类号:X51 文献标识码:A 文章编号:1672—9064(2014)02—037—03
今年以来我国中东部地区出现长时间、大范嗣、重污染 雾霾天气.覆盖了1/4的国土,影响了6亿人13的生活及身 心健康.已经引起中央高层的极大关注和重视。从党中央到 最高行政机关、最高立法机关、最高司法机关连续发出了环 境保护和生态文明建设的最强呼声.明确传达了中央治理环 境污染的决心..从近期国务院部署的大气污染防治10条措 施(国发[2013137号《大气污染防治行动计划》)中第l条“减 少污染排放”的第1点“全面整治燃煤小锅炉”、第2点“加快 重点行业脱硫脱硝除尘改造”可以看出.燃煤是造成雾霾天 气的罪魁祸首.整治燃煤小锅炉已经成为治理环境大气污染 的重中之重。 1 发展水煤浆技术是解决燃煤污染问题的战略选择 上世纪70年代末.国际上爆发了石油危机.这使得世界 各国都在寻找一种代替石油的节能环保新能源.水煤浆应运 而生。中国是一个富煤、少气、贫油的国家,水煤浆的应用和 发展对于中国的煤炭利.}}j有着其特殊意义 自1983年5月 攻关研制出了第l批水煤浆并试燃烧成功之后.我国的水煤 浆制备技术和燃料技术发展很快.并达到了国际领先水平。 水煤浆是由大约65%的煤、34%的水和l%的添加剂通 过一定的工艺加工后得到的一种低污染、高效率、可管道输 送的代油煤基流体燃料 它改变了煤的传统储存、运输和燃 烧方式. 示出了巨大的环保优势。 同时.由于水煤浆技术将传统的固态燃煤方式变成了液 态雾化燃烧方式.大大的提高了煤炭的燃尽率.提高了锅炉 的热效率.水煤浆锅炉热效率可达86%以上,燃尽率高达 98%以上 因此.水煤浆技术是一项深度洁净煤技术,对于煤 炭资源丰富的我国.水煤浆技术的发展能够在最大程度上提 高燃煤效率.降低燃煤污染,有条件成为最基础、最经济的洁 净能源 2水煤浆锅炉燃烧机理研究 水煤浆燃烧机理介于燃油及煤粉.除两者特长兼而有之 外。又有其自身的特点。各国专家经过多年的研究,目前比较 认同的是日本学者的《水煤浆火炬燃烧物理模型》 该模型也 得到我国水煤浆专家岑可法院士和徐通模教授的推荐.对水 煤浆技术的推广和应用有一定的使用价值 图l 水煤浆火炬燃烧物理模型 图1展示的水煤浆燃烧过程为:雾化一浆滴结J引干燥一 发分着火燃烧一焦炭燃烧一飞灰形成一燃烧完成。 (1)水煤浆雾化阶段。①雾滴滴径从48~l281xm分为 个级别.每个级别统计3 7个浆滴。从平均煤颗粒数可 481,t,m粒径浆滴平均会有煤颗粒56粒.641a,m级平均含煤 粒64粒.而超过lO01xm颗粒粒数超过100颗。②大颗粒 煤颗粒形成大的浆滴.而64-1 ̄m以下的浆滴中大颗粒很,J 这就预示要想获得细小雾滴.除了在雾化空气做文章外, 浆过程中应尽量避免粗颗粒煤粒的出现,这有利于雾化细 滴的形成.见表l。 表1雾滴颗粒组成 (2)浆滴结团干燥阶段。水煤浆滴与煤颗粒干燥阶段 况见表2 (3)挥发分析出及着火燃烧阶段。水煤浆与煤颗粒着 烧阶段特征见表3。 (4)焦炭燃尽阶段。水煤浆与煤颗粒焦炭燃尽阶段特 见表4。 (5)飞灰的形成特性。水煤浆雾化及飞灰特征见表5
作者简介:李显俊(1938~),原国家水煤浆技术委员会委员.从事煤炭加工技术研究50年,主要成果是低挥发份水煤浆燃烧技术、黑液水蝶 技术以及工业锅炉.工业窑炉的水煤浆改造。
2014.N0.2.o 境 表2水煤浆滴与煤颗粒干燥情况对比表
表3水煤浆与煤颗粒着火特征对比表 表4水煤浆与煤颗粒焦炭燃尽阶段特征对比表 表5水煤浆雾化特性及飞灰粒径分布特性 分析:①雾化粒径与飞灰粒径呈正比关系,燃尽后的飞灰粒 径仍大于或接近煤颗粒.说明结团膨胀起到增粗效果.有利 于除尘。②雾化粒径反比于燃尽率,细的雾滴有利于燃尽率 的提高 3水煤浆技术的战略优势 (1)飞灰粒度分布。水煤浆飞灰与粉煤灰比较有着极大 的差异.见表6 表6水煤浆飞灰与煤粉飞灰粒径分布对比表
分析:①水煤浆飞灰小于l m的颗粒占0.11%,仅为煤 粉的1/3,PM2.5污染明显低于煤粉。②飞灰151 ̄m以下的较
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难脱除颗粒,水煤浆飞灰占17.54%。而煤粉飞灰占42.86%. 是水煤浆飞灰的2.5倍。③飞灰301xm以上的较容易脱除颗 粒,水煤浆飞灰占65.41%.而煤粉为33.19%.仅为水煤浆飞 灰的一半。 对比表说明,水煤浆飞灰PM2.5含量少于煤粉.而易脱 除的粗颗粒多于煤粉.水煤浆减排烟尘效果十分明显 (2)水煤浆烟气湿度的优越性。实践证明,烟气增湿可以 使粉尘电阻降低到适合电除尘器有效工作数值 为此目前很 多电厂以加喷蒸汽的手段来提高电除尘效率.而水煤浆30% 以上的水分,对电除尘有很大优势。电除尘器工作的电阻一 般为lOs~lOn ̄cm.在这个数值以外.电除尘器性能都会下 降。水煤浆由于水分的存在.比电阻在1011f ̄cm以下.不是高 比电阻粉尘.用常规电除尘法可以实现收集 而煤粉飞灰的 比电阻在10lo~lOl3Ocm.比水煤浆飞灰高l~2个数量级.电 除尘效率要低于水煤浆飞灰。如表7所示 4水煤浆锅炉是减排PM2.5的重要手段 水煤浆锅炉的最大优势是减排PM2.5.这可以从下述水 煤浆锅炉燃烧前后的工艺流程及效果的剖析过程得到证实 (1)选煤提质。从源头上减少燃煤烟气中的灰分和二氧 化硫等污染物的手段是煤炭的洗选 洗煤可以去除50%~80%的灰分和40%~50%的硫分 降低原煤灰分不仅减少烟气含尘量.还能提高燃烧效 率。 每入选1亿t原煤.可以减少燃烧排放二氧化硫150万 t,而选煤的脱硫成本仅只有烟气脱硫的1/2 国外入选率都较高,美国55%,德国95%,英国75%,澳 大利亚75%。加拿大60%.而我国1980年18.4%.1985年 16.4%,1990年17.7%,1995年15.6%.2000年31.7%.2005 年32.0%.要赶上国际先进水平还有很长的路要走 发展选煤是用好我国丰富煤炭资源的基本策略和解决 燃煤污染的根本途径 水煤浆技术率先较全面的应用着选煤 产品和优质煤炭,所以一般水煤浆灰分<10%。硫分<0.8%.这 为节能减排提供了先决条件 (2)湿磨制浆。湿法磨矿无粉尘污染.封闭输送节约损 耗,生产、运输及燃用便捷安全。 (3)水煤浆悬浮雾化燃烧。水煤浆燃烧因有29~35%的 水份,燃烧温度低,可实现低氮氧化物燃烧,火焰射流及烟气 速度较高,锅炉的自清能力较强.炉壁污染系数较低.有利于 热效率的提高 (4)浆滴结团。雾化浆滴包含多颗煤粒.干燥后会结团. 呈群粒燃烧.点火和燃烧温度较低.更重要的是结团燃烧灰 颗粒较粗.产生的PM2.5颗粒极少 (5)爆裂燃烧。结团颗粒不像煤块那么紧密,在温度升高 后团粒硬壳在内部压力下会产生爆裂.表面积增大.有利于 完全燃烧 由于爆裂后的颗粒是不规则形状.有利于过滤除 尘。 (6)多孔膨胀。升温后的团粒内部挥发分析出后形成大 量孔隙,氧气充分进入。燃烧充分。也由于孔隙增加.使颗粒
。 爨 姥 表7水煤浆灰样与煤粉灰样的比电阻实测值 Ocm
膨胀.有利于形成多面接触氧气而完全燃烧 膨胀后的团粒 有利于燃尽后形成大的灰粒.使除尘更容易 (7)水煤浆锅炉的布袋除尘。上述充分燃烧的全过程使 得水煤浆的燃尽率可达到98%以上 由于灰颗粒较粗.炉内排渣量可占灰分的20%~25%.比 粉煤炉高一倍,减少除尘压力。 由于水分存在.排烟温度不超过150 ̄C.有利于布袋除 尘。 (8)水煤浆锅炉的电除尘。因烟气中水蒸汽较多,飞灰的 比电阻较粉煤灰低1 2个数量级.有利于静电除尘除灰.加 之飞灰粒径较粉煤灰粗.电除尘效率较粉煤好 (9)水煤浆飞灰脱硫。由于原料含硫量的减少.且水煤浆 添加剂多为碱性物质.在燃烧过程中有一定脱硫效果,加之 采用喷淋碱液脱硫,一般S0 排放可低于100mg/m3的较好 水平。 (1o)水蒸气裹尘外排 经过炉内集渣和炉外除尘.排烟 气流中的飞灰已经很少.只占总灰量的0.5~1.0%.这些少量 飞灰夹杂在大量水蒸气中被水分包裹起来外排.形成较大的 雾滴可以降落在地面.使其无法在大气中形成有害的PM2.5 颗粒 通过上述10个相互叠加的燃烧工艺过程.最终实现水 煤浆锅炉最大限度减排PM2.5污染的目标 5水煤浆锅炉代油代煤实践经济效益分析 (1)代油效益。以厦门钨业两台6t水煤浆锅炉替代2台 l0吨燃油锅炉的实例分析: 原l0t燃油锅炉.平均月供汽量3300蒸t/月.年总供汽 量3.96万蒸t 现6t水煤浆锅炉.平均月供汽量5500蒸t/月.年总供汽 量6.6万蒸t。 原燃油锅炉吨蒸汽耗油平均是74kg/t蒸汽.以3800元/t 燃料价格计算.每吨蒸汽燃料费用为281.2元 水煤浆锅炉吨蒸汽耗浆量为175kg,水煤浆价格按照 950元/t计算.吨蒸汽燃料费用为166.25元.另外水煤浆锅 炉比燃油锅炉增加30元/t的运行费用.总计水煤浆锅炉吨 蒸汽价格比燃油锅炉低84.95元 全年节约费用6.6万tx 84.95元/t=560.67万元.改造水煤浆锅炉费用为500万元.一 年即可收回投资 (2)水煤浆代煤效益。国内最早开展水煤浆研究和推广 应用的中国矿业大学.多年前对山东省3家煤矿中小燃煤锅 炉改烧水煤浆进行了调查研究.研究结果显示3家企业燃煤 锅炉改烧水煤浆后,节煤效果十分明显。达到40%左右。虽然 水煤浆燃料费与电耗比燃煤高.但维修费用和人工费用比燃 煤低,总费用水煤浆仍低于燃煤。 证明水煤浆在经济效益上与燃煤基本相当.而代煤不仅
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解决了环境污染问题.还节约了煤炭.起到很好地节能减排 的效果 6结论 我们从水煤浆的燃烧机理研究到水煤浆技术应用经验 等多方面多角度剖析了水煤浆技术在当前治理大气污染的 环境效益和社会效益,可以归纳出如下几点体会: (1)实践证明,经过30年发展的水煤浆技术.在燃烧领 域没有任何一种燃料和燃烧方式可以像水煤浆一样廉价易 得,并具备节能、减排SO ,NOx和灰尘污染防治等优势,而 具有显著的经济效益和社会效益 (2)水煤浆燃烧中浆滴结团、爆裂、多孔群粒燃烧及最终 水蒸汽裹尘外排的特性是一种最先进的高效低污染燃烧方 式.尤其是在解决当前PM2.5污染上值得大力推广和应用 (3)水煤浆中的水虽然在燃烧中会损失少量的汽化潜 热.但它能简便地利用物理方法使固体燃料煤炭变成使用方 便高效环保的液体燃料.使煤炭真正做到洁净高效利用.水 是功不可没的 否定水的功劳和水煤浆技术的观点是站不住 脚的.说“水煤浆锅炉热效率比链条炉大约低5%~7%”更是 天大的谎言 (4)黑液水煤浆在造纸行业的推广应用.可在确保环境 污染的前提下.发展中小造纸业.对中国非木浆造纸业的发 展前景是可观的 (5)随着水煤浆技术的发展和社会各方面的需求.加之 中国富煤缺油少气的能源禀赋特点.以及水煤浆环境友好的 特性.水煤浆已从一般的代燃料油、代气、代煤的替代燃料到 超低灰替代柴油方向发展 同时水煤浆技术从解决自身节能 环保问题,转到解决社会其他行业的污染治理难题。目前水 煤浆已形成包括:普通水煤浆、低挥发分水煤浆、低阶水煤 浆、气化水煤浆、生物质水煤浆等组成了一个水煤浆大家族。 我们坚信水煤浆大家族将逐渐充当中国能源结构改革的生 力军作用 江泽民同志曾指出:“中国的燃料在相当长的时期要依 靠煤炭.要把水煤浆作为一个战略问题来考虑。这是一项十 分重要的工作 ”这是18年前针对水煤浆是煤代油燃料的战 略选择而言的.如今.雾霾将包括水煤浆在内的洁净煤技术 推到了前台。在治理大气污染中,治霾应从燃烧源抓起,因此 我们也可以说:水煤浆技术是治理PM2.5时代的战略选择。 参考文献 1岑可法.姚强,曹欣玉,等.煤浆燃烧、流动、传热和气化的理论与应 用技术.浙江大学出版社.1997 2林宗虎,徐通模实用锅炉手册.化学工业出版社,2009 3何I¥1锋.詹隆,王燕芳水煤浆技术发展与应用.化学工业出版社, 2001 4傅维镳.等.含水燃料的燃烧.高等教育出版社.2009