水煤浆应用技术可行性报告_20210527110805
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水煤浆制备及应用引言:水煤浆是一种将煤炭粉末与水混合形成的悬浮液,具有高热值、易储存和运输等优点,因此在能源领域得到了广泛的应用。
本文将介绍水煤浆的制备过程以及其在能源和环保方面的应用。
一、水煤浆制备1.1 煤炭的选择与研磨需要选择适合制备水煤浆的煤炭种类,常用的有无烟煤和褐煤等。
然后,将煤炭进行研磨,将其研磨成细小的颗粒,以增加其表面积,便于与水混合。
1.2 煤炭与水的混合将研磨后的煤炭粉末与水按一定比例混合,形成悬浮液。
在混合过程中,需要充分搅拌,以确保煤炭粉末均匀分散在水中,避免出现结块现象。
1.3 添加助剂为了提高水煤浆的稳定性和流动性,常常需要添加一些助剂,如分散剂和稳定剂等。
这些助剂可以帮助煤炭粉末保持分散状态,防止其沉淀和结块。
1.4 筛选和浓缩将混合后的水煤浆进行筛选和浓缩,以去除其中的杂质和水分,得到质量更纯净的水煤浆产品。
筛选和浓缩的过程中,需要使用一些特殊的设备,如离心机和过滤机等。
二、水煤浆的应用2.1 能源领域水煤浆作为一种高热值的能源载体,广泛应用于燃煤发电厂和工业锅炉等能源设施。
与传统燃煤相比,水煤浆燃烧更为高效,可以减少燃烧过程中的气体和固体污染物排放。
2.2 替代石油燃料水煤浆可以作为替代石油燃料的一种选择,用于汽车、轮船等交通工具的动力源。
与传统的石油燃料相比,水煤浆的储存和运输更为方便,而且价格相对较低,具有较大的应用潜力。
2.3 煤化工领域水煤浆可以作为煤化工领域的重要原料,用于生产合成氨、合成甲醇和合成油等化工产品。
水煤浆在煤化工过程中可以提高煤炭的利用率,减少资源的浪费,对于推动煤炭资源的可持续利用具有重要意义。
2.4 环境保护水煤浆的应用还可以减少煤炭燃烧过程中的污染物排放,如二氧化硫和氮氧化物等。
由于水煤浆燃烧的效率较高,可以减少燃烧过程中产生的有害气体的生成量,降低大气污染的程度。
结论:水煤浆作为一种高效、便利的能源载体,在能源和环保领域具有广阔的应用前景。
目录1 总论 (1)项目概述 (1)计划目标 (7)2 申报企业情况 (8)申报企业基本情况 (9)企业人员及开发能力 (10)企业财务经济状况 (11)企业管理情况 (11)企业发展思路 (11)3 技术可行性和成熟性分析 (11)项目技术创新性 (17)技术成熟性和项目产品可靠性论述 (37)公司上一年度财务 (37)4 项目产品市场调查和需求预测 (37)国内外市场调查和预测 (37)国内行业概况 (40)产品市场竞争力 (40)5 项目实施方案 (40)技术方案 (40)生产方案 (46)环境保护和劳动安全 (57)产品营销计划 (58)6 新增投资估算、资金筹措 (59)新增投资估算 (59)资金筹措 (62)资金使用计划 (62)7 经济、社会效益分析 (64)成本分析 (64)经济效益分析 (65)项目投资评价 (66)社会效益分析 (66)8 风险分析 (67)政策风险 (67)技术风险 (67)市场风险 (68)人员风险 (68)风险规避 (68)9 附件列表 (69)1 总论项目概述项目主要内容该项目开发的是低阶煤微细干粉制备高浓度水煤浆技术。
水煤浆是由68%左右的煤、32%左右的水和少量化学添加剂混合而成的一种煤基流体燃料,是七十年代石油危机中发展起来的一种新型低污染煤基代油燃料,可以像油一样泵送、雾化和悬浮燃烧,广泛用于各种锅炉、工业窑炉。
水煤浆中的水在燃烧过程中因为蒸发会造成热的损失,热损失仅占水煤浆热值的4%左右,但是由于其中水的存在,使煤炭从传统的散状固体燃料转变成为一种流体燃料。
神木煤以及整个神府煤田的煤的共同特点是内水高、可磨性指数小,属于难成浆煤。
对于特低灰、特低硫、高热值的优质煤炭资源,业内专家长期进行了大量研究,期望制备成能够代替燃油的水煤浆,但因为其难成浆性,一直没有取得重大突破。
为了充分利用本地区优质煤炭资源的,申报单位投入了1700万元的生产和实验室设备和1000万元的科研经费,经过长达10年的技术攻关和上万次的试验研究,在中国矿业大学(北京)协助下,该技术取得了突破性进展,申报了11项国家发明专利,制备的水煤浆各项指标均处于国内领先水平。
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。
2水煤浆的主要特点2.1安全可靠电站燃烧水煤浆稳定,安全可靠,而且燃烧效率也很高。
白杨河电厂及茂名热电厂锅炉改烧水煤浆后的测试表明,燃烧效率都在98%以上,锅炉热效率在90%以上。
由于水煤浆有质量分数约为30%的水分,因此使用过程中相当安全,不存在像燃油、燃煤在运输、储存、输送过程中的爆燃问题。
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:采用前墙布置旋流式燃烧器燃烧水煤浆,于2000年成功投入运行。
在系统运行、严格的环保要求等方面积累了丰富的运行经验,给后续建设提供了宝贵的示范作用。
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OO五年五月目录第一章: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:市场需求和建设规模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:建设条件和厂址选择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:环境保护和劳动完全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和环保这一矛盾,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和节能的两难境地,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”。
低阶煤制备高浓度水煤浆技术开发可行性研究报告榆林市西部能源发展有限公司2010年1月10号目录1 总论 (1)1.1 项目概述 (1)1.2 计划目标 (7)2 申报企业情况 (8)2.1 申报企业基本情况 (9)2.2 企业人员及开发能力 (10)2。
3 企业财务经济状况 (11)2。
4 企业管理情况 (11)2。
5 企业发展思路 (11)3 技术可行性和成熟性分析 (11)3。
1 项目技术创新性 (17)3.2 技术成熟性和项目产品可靠性论述 (37)3。
3 公司上一年度财务 (37)4 项目产品市场调查和需求预测 (37)4.1 国内外市场调查和预测 (37)4.2 国内行业概况 (40)4.3 产品市场竞争力 (40)5 项目实施方案 (40)5.1 技术方案 (40)5。
2 生产方案 (46)5.3 环境保护和劳动安全 (57)5.4 产品营销计划 (58)6 新增投资估算、资金筹措 (59)6.1 新增投资估算 (59)6。
2 资金筹措 (62)6.3 资金使用计划 (62)7 经济、社会效益分析 (64)7。
1 成本分析 (64)7.2 经济效益分析 (65)7.3 项目投资评价 (66)7。
4 社会效益分析 (66)8 风险分析 (67)8。
1 政策风险 (67)8。
2 技术风险 (67)8.3 市场风险 (68)8。
4 人员风险 (68)8.5 风险规避 (68)9 附件列表 (69)1 总论1.1 项目概述1.1.1 项目主要内容该项目开发的是低阶煤微细干粉制备高浓度水煤浆技术。
水煤浆是由68%左右的煤、32%左右的水和少量化学添加剂混合而成的一种煤基流体燃料,是七十年代石油危机中发展起来的一种新型低污染煤基代油燃料,可以像油一样泵送、雾化和悬浮燃烧,广泛用于各种锅炉、工业窑炉。
水煤浆中的水在燃烧过程中因为蒸发会造成热的损失,热损失仅占水煤浆热值的4%左右,但是由于其中水的存在,使煤炭从传统的散状固体燃料转变成为一种流体燃料。
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OO五年五月目录第一章: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”。
低阶煤制备高浓度水煤浆技术开发可行性研究报告榆林市西部能源发展有限公司2010年1月10号目录1 总论 (1)1.1 项目概述 (1)1.2 计划目标 (7)2 申报企业情况 (8)2.1 申报企业基本情况 (9)2.2 企业人员及开发能力 (10)2.3 企业财务经济状况 (11)2.4 企业管理情况 (11)2.5 企业发展思路 (11)3 技术可行性和成熟性分析 (11)3.1 项目技术创新性 (17)3.2 技术成熟性和项目产品可靠性论述 (37)3.3 公司上一年度财务 (37)4 项目产品市场调查和需求预测 (37)4.1 国内外市场调查和预测 (37)4.2 国内行业概况 (40)4.3 产品市场竞争力 (40)5 项目实施方案 (40)5.1 技术方案 (40)5.2 生产方案 (46)5.3 环境保护和劳动安全 (57)5.4 产品营销计划 (58)6 新增投资估算、资金筹措 (59)6.1 新增投资估算 (59)6.2 资金筹措 (62)6.3 资金使用计划 (62)7 经济、社会效益分析 (64)7.1 成本分析 (64)7.2 经济效益分析 (65)7.3 项目投资评价 (66)7.4 社会效益分析 (66)8 风险分析 (67)8.1 政策风险 (67)8.2 技术风险 (67)8.3 市场风险 (68)8.4 人员风险 (68)8.5 风险规避 (68)9 附件列表 (69)1 总论1.1 项目概述1.1.1 项目主要内容该项目开发的是低阶煤微细干粉制备高浓度水煤浆技术。
水煤浆是由68%左右的煤、32%左右的水和少量化学添加剂混合而成的一种煤基流体燃料,是七十年代石油危机中发展起来的一种新型低污染煤基代油燃料,可以像油一样泵送、雾化和悬浮燃烧,广泛用于各种锅炉、工业窑炉。
水煤浆中的水在燃烧过程中因为蒸发会造成热的损失,热损失仅占水煤浆热值的4%左右,但是由于其中水的存在,使煤炭从传统的散状固体燃料转变成为一种流体燃料。
水煤浆技术应用资料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。
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,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。
低阶煤制备高浓度水煤浆技术开发可行性研究报告榆林市西部能源发展有限公司2010年1月10号目录1 总论 (1)1.1 项目概述 (1)1.2 计划目标 (7)2 申报企业情况 (8)2.1 申报企业基本情况 (9)2.2 企业人员及开发能力 (10)2.3 企业财务经济状况 (11)2.4 企业管理情况 (11)2.5 企业发展思路 (11)3 技术可行性和成熟性分析 (11)3.1 项目技术创新性 (17)3.2 技术成熟性和项目产品可靠性论述 (37)3.3 公司上一年度财务 (37)4 项目产品市场调查和需求预测 (37)4.1 国内外市场调查和预测 (37)4.2 国内行业概况 (40)4.3 产品市场竞争力 (40)5 项目实施方案 (40)5.1 技术方案 (40)5.2 生产方案 (46)5.3 环境保护和劳动安全 (57)5.4 产品营销计划 (58)6 新增投资估算、资金筹措 (59)6.1 新增投资估算 (59)6.2 资金筹措 (62)6.3 资金使用计划 (62)7 经济、社会效益分析 (64)7.1 成本分析 (64)7.2 经济效益分析 (65)7.3 项目投资评价 (66)7.4 社会效益分析 (66)8 风险分析 (67)8.1 政策风险 (67)8.2 技术风险 (67)8.3 市场风险 (68)8.4 人员风险 (68)8.5 风险规避 (68)9 附件列表 (69)1 总论1.1 项目概述1.1.1 项目主要内容该项目开发的是低阶煤微细干粉制备高浓度水煤浆技术。
水煤浆是由68%左右的煤、32%左右的水和少量化学添加剂混合而成的一种煤基流体燃料,是七十年代石油危机中发展起来的一种新型低污染煤基代油燃料,可以像油一样泵送、雾化和悬浮燃烧,广泛用于各种锅炉、工业窑炉。
水煤浆中的水在燃烧过程中因为蒸发会造成热的损失,热损失仅占水煤浆热值的4%左右,但是由于其中水的存在,使煤炭从传统的散状固体燃料转变成为一种流体燃料。
水煤浆应用技术可行性报告中国科学院力学研究所2004年3月25日一、水煤浆水煤浆是煤炭深加工的新型产品,是由约65~70%的煤粉和29~34%的水及1%左右的微量化学添加剂制备成的浆体,俗称高浓度水煤浆,英文缩写为“CWM”(coal water mixture)或“CWS”(coal water slurry)。
水煤浆是新型洁净的代油燃料,具有良好的流动性和稳定性,装卸自如,贮运不沉淀,可长距离泵送管道运输,也可铁路罐车、汽车槽车运输、船舶运输。
水煤浆雾化性能良好,可稳定着火,直接燃烧,水煤浆的热值取决于原煤料的热值和制备浓度,一般相当于重油热值的一半,在工业锅炉、工业窑炉、电站锅炉可代油燃烧。
二、水煤浆技术的发展水煤浆是在中浓度煤浆和油浆基础上发展起来的一种新型的浆体燃料。
地球的石油资源促进了水煤浆技术的出现。
二十世纪七十年代世界范围内发生两次石油危机,石油价格暴涨加快了水煤浆代油技术的开发和工业应用。
二十世纪八十年代初,我国和世界技术发达国家同时起步研究水煤浆技术,并逐步进入工业应用,技术业已成熟。
我国现有水煤浆制备厂10座以上,总生产能力约为400万吨/年,所生产的水煤浆作为替代油的燃料,广泛应用于冶、建材、轻工、化工等各种工业行业的燃油工业锅炉和工业窑炉、电力行业燃油电厂、石油行业燃油热电站及油田燃油各种锅炉。
我国水煤浆工业应用技术正在向广度和深度方向发展,向大型化和系统化方向发展,有广泛的应用前景。
三、制备水煤浆原料煤的选择制备水煤浆原料煤,一般尽量选择低灰、低硫、低水分、中高发热量、高挥发份、高灰熔点的优质动力煤。
如气煤、肥煤、长焰煤、弱粘煤、不粘煤、褐煤等煤种均可作为制备水煤浆的原料煤种。
原料煤经洗选加工,用浮选精煤或水洗精煤制浆。
四、水煤浆添加剂制备水煤浆需要添加剂,添加剂量约为0.5~1.0%。
添加剂的作用是改变煤颗粒的表面性质,需添加两种添加剂,一种为分散剂,另一种为稳定剂。
分散剂属表面活性剂,其作用是在水煤浆制备过程中,提高煤颗粒的表面润湿性,促进煤颗粒在水中分散,改善水煤浆流变特性,降低水煤浆粘度,使水煤浆具有良好的流动性。
稳定剂的作用是使水煤浆在储存和输运期间能保持性态均匀,使煤颗粒在固液两相混合物中保持稳定,阻止煤颗粒沉淀,使煤颗粒均匀地悬浮在水中,保持水煤浆的稳定性。
五、制浆工艺及主要工艺设备根据制浆精煤物态的不同,我国自行开发两种水煤浆制备工艺:浮选精煤制浆工艺和水选精煤制浆工艺。
一般采用湿法磨制,主要工艺设备为球磨机或振动球磨机。
定量向磨机供煤、水、添加剂,磨机按设计工况运行,磨出的浆经滤浆、搅拌,加稳定剂后存贮在专用的水煤浆贮罐中待外运。
六、水煤浆特性重量浓度:67±2(%)平均粒径:45~50μm粒度分布:<75μm,(%)>75<150μm,(%)>93最大粒度:250μm常温粘度:1000~1200cp低位热值:4600~4800kcal/kg七、水煤浆贮存水煤浆制备厂制备出的成品浆贮存在专用的水煤浆贮罐中。
水煤浆贮罐有钢结构的,也有钢筋混凝土结构的。
水煤浆贮罐带有加热、保温、防腐、防沉淀、清洗、计量等技术措施。
八、水煤浆输运水煤浆的输运方式有:管道输运:用于大运量、长距离水煤浆输运。
铁路罐车输运:用于中小运量、长距离水煤浆输运。
汽车罐车输运:用于小运量、短距离水煤浆输运。
船舶输运:用于沿海港口至港口间的水煤浆输运。
上述水煤浆输运方式均有工业应用实例。
如东枣庄八一水煤浆厂至广西桂林钢厂,铁路罐车输运距离长达2200公里。
东兖日水煤浆厂生产的水煤浆由东日照市5000吨海船运至日本北九州1100公里,又转至冈港400公里。
九、水煤浆燃烧水煤浆燃烧是通过雾化器喷成雾滴在炉膛内燃烧,其燃烧过程大体可分为四个阶段:水分受热蒸发、挥发解析出着火燃烧、固定碳燃烧、焦碳燃烬。
水煤浆着火温度:一般为425~550℃,比同煤种煤粉的着火温度约低100℃。
水煤浆燃烧的雾化介质:水煤浆雾化可采用蒸汽,也可采用压缩空气进行雾化,均能达到预期的雾化效果。
炉膛燃烧温度:水煤浆燃烧时,炉膛温度在没有助燃剂情况下可达1350℃以上,比燃油时低100~200℃。
水煤浆燃烧器及喷嘴:必须采用水煤浆专用的燃烧器及喷嘴。
喷嘴的材料要选择耐磨、耐腐蚀的材料,要求喷嘴有良好的雾化性能、防堵性能、调节性能,并能降低气耗性,提高经济性。
锅炉负荷调节范围:燃水煤浆锅炉负荷调节范围为40~100%,均能稳定燃烧。
燃水煤浆污染物排放量:由于水煤浆中的灰分只有5%左右,水煤浆燃烧灰渣量较少。
由于水煤浆燃烧温度较低,因此燃烧时的NO X排放量低,容易达到环保标准。
二氧化硫的的排放量取决于原料煤的含硫量,为降低二氧化硫的排放量,可在炉前在水煤浆中加入一定量的脱硫剂,在炉内燃烧脱硫。
十、水煤浆经济性水煤浆制备厂建设投资,吨浆投资约为100元/吨。
规模越大,吨浆投资越少。
由于各地原煤价格差别加大,因此水煤浆的生产价格也会有差异。
目前水煤浆出厂价约为350~400元/吨,而重油市场价为1100~1300元/吨。
以一台230t/h锅炉为例,燃水煤浆与燃油相比,单位发电成本降0.07元/度,年燃料费节约1300~1500多万元。
十一、力学所水煤浆技术应用实例1. 北京印染厂15 t/h与20 t/h工业锅炉水煤浆代油燃烧技术应用北京印染厂有七台工业锅炉,总供气量为130 t/h,向纺织厂和印染厂等单位供汽,年耗重油1.5万吨,耗煤2.5万吨。
为贯彻“以煤代油”的政策,1984年该厂与中国科学院合作开发水煤浆代油燃烧技术。
采用的是中国科学院力学研究所的水煤浆燃烧技术。
首先在15 t/h燃油锅炉试烧水煤浆,并取得成功。
在此基础上,又对三台20 t/h油煤混烧锅炉进行改造,建立了水煤浆卸、储、运系统,达到了连续输送和稳定燃烧。
90年代初,为扩大蒸汽用量,该厂投资建成了一台20t/h水煤浆锅炉。
该锅炉由于全烧水煤浆,一年可节油3000吨以上,社会效益和经济效益是显著的。
1.1.15 t/h燃油锅炉改造工程试验燃烧器采用两个预燃室和一个主喷枪,集中布置在前墙。
使用直流型低压气动雾化喷嘴,每个喷嘴水煤浆流量为600~900 kg/h;预燃室出口温度可达1250~1350 C。
水煤浆燃烧器结构简单,操作方便。
经过多次试验,在锅炉上实现了冷风冷炉条件下的点火启动和稳定燃烧水煤浆。
水煤浆的燃烧效率﹥90%。
对不同浓度和粘度的水煤浆进行了试验,都可正常燃烧,预燃室稳燃性能好,适应性强。
1.2.20 t/h油煤混烧锅炉改造工程八十年代末,对北京印染厂1#、2#、3#三台20 t/h油煤混烧锅炉进行了改造。
该20 t/h油煤锅炉原是SHL-13型双锅筒横置式链条锅炉,后因煤质多变,且有变差趋势,因此,在侧墙增加了油枪,进行油煤混烧,以提高燃烧稳定性和锅炉效率。
为实现以水煤浆代油,在侧墙加装水煤浆燃烧器,进行水煤浆—煤混烧。
混烧结果表明,燃烧稳定,燃烧器出口温度达到1200~1300︒C,炉膛温度达到1200~1450︒C。
锅炉热效率达到77.85%,仅比油煤混烧时,锅炉热效率低0.5%,这表明采用水煤浆技术达到了煤代油目的。
1.3.20t/h水煤浆锅炉建成90年代初,该厂为扩大蒸汽用量,建成了一台20t/h水煤浆锅炉。
采用中科院力学所的燃烧技术方案:两个燃烧器和一个主喷燃器相组合。
1993年下半年开始调试并投入运行(供暖期)。
运行结果表明,在冷风冷炉条件下,可以直接用水煤浆启动锅炉;运行过程中燃烧稳定,从未出现喷嘴堵塞或脱火现象;在百忙之中5%负荷下,是煤浆仍能维持自稳燃烧。
炉膛出口温度~1100℃,生产的蒸汽参数稳定,可并网供生产用汽。
1.4.环保测试15t/h锅炉燃烧水煤浆时,NOx排放值为100~135ppm,烟气林格曼黑度小于1度;20t/h水煤浆—煤混烧锅炉,NOx排放值为45ppm,烟气林格曼黑度小于1度; 20t/h水煤浆锅炉燃烧水煤浆时,NOx﹤150ppm, 烟气林格曼黑度小于1度。
1.5.经济效益目前水煤浆成本350~400元/吨,运费~200元/吨,而议价柴油约2000元/吨。
而每两吨水煤浆可替代1吨油。
因此从燃料价格看,每烧两吨水煤浆等于可以节约1000元左右的用油费用。
如印染厂三台20 t/h水煤浆—煤混烧锅炉,每年节油4000吨,即可以节省400万元的燃料费用。
我国是缺油国家,燃用水煤浆比燃油、燃煤降低污染,保护环境,可以使煤炭资源得到充分利用,所以燃用水煤浆具有显著的社会效益,将工业锅炉改烧水煤浆不但可以降低污染和保护环境、还可提高能源利用效率,是应该大力推广的实用新型技术。
2.安太堡煤矿燃用煤泥浆干燥技术应用安太堡煤矿干燥车间以煤泥作为燃料替代原煤作燃料进行干燥煤泥,不加添加剂。
煤泥加水稍加稀释后经强烈搅拌制备成煤泥浆。
通过中科院力学所的燃烧试验得出结论:安太堡煤矿煤泥在不加添加剂的条件下,可以制备成浓度60%以上的煤泥浆,具有一定的流动性和稳定性;可以在较低压力下泵送和雾化;煤泥燃烧迅速、燃烧稳定,出口温度达800 C左右,可以满足用户要求。
2.1.安太堡煤矿干燥车间燃用煤泥浆改造工程安太堡煤矿干燥车间热烟气炉设计用煤泥浆(含水25%左右)燃烧来代替部分干燥用煤。
煤泥浆是开发高浓度水煤浆伴生出来的特殊燃料,从燃烧特性看,可以用来代替油作为一种低NOx和SO2排放的新型燃料。
煤泥浆的原料取自真空过滤机,采用螺旋运输机把煤泥量分流出的一部分输出并加水搅拌,使煤泥浆的含水量达到40%左右。
制浆煤泥经搅拌桶进行强力搅拌,然后经螺杆泵把煤泥浆泵送到两台燃烧炉的侧墙上设置的12支喷嘴上进行雾化燃烧。
每台燃烧炉燃用煤泥浆约5t/h,煤泥的高位发热量为5394kcal/kg。
2.2.环境保护干燥车间燃烧炉燃烧时产生的煤烟和飞尘,以及干燥机对煤泥进行干燥时,热烟气流将细煤泥带走而生成的煤尘,均通过干燥机后进入了除尘器,对于烟尘进行了有效的捕集,因此烟尘得到了有效的处理。
另外,所有制浆设备、输送、储存以及燃烧设备,噪音都不大于85分贝,对于环境不造成危害。
2.3.经济效益安太堡选煤厂每年生产煤泥90万吨,需要进行干燥,每年干燥需要的燃料高达7.65万吨原煤。
燃用煤泥做为2/3的干燥用煤后,煤泥作为燃料可以替代出5.05万吨原煤。
因此每年可获效益197.7万元,投资150万元当年即可收回投资并有一定经济效益。