30卷第7期Vol 30 NO. 72010年7月山西煤炭 SHANXI COALJu.2010文章編號(hào):1672-5050(2010)07-0077-03水煤漿氣化技術(shù)將掀起新能源發(fā)展浪潮李煥宇,梁霏飛,史曉軍(中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇徐州221008)摘要:水煤漿是近年來(lái)發(fā)展迅速的一種以煤代油的新型燃料,它不僅有煤的燃燒特性,而且類(lèi)似重油的液態(tài)燃燒屬于新型煤基流體潔凈環(huán)保燃料。本文簡(jiǎn)單介紹了水煤漿技術(shù)及其突岀優(yōu)點(diǎn),闡迷了國(guó)內(nèi)外水煤漿氣化技術(shù)的研發(fā)狀況與水煤漿技術(shù)帶來(lái)的效益,提出了應(yīng)用水煤漿技術(shù)的意見(jiàn),對(duì)發(fā)展我國(guó)經(jīng)濟(jì)和保障國(guó)家能源安全具有重要意義關(guān)鍵詞:水煤漿;氣化;發(fā)展中圖分類(lèi)號(hào):TD8239文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A1引言3國(guó)內(nèi)外水煤漿氣化技術(shù)的發(fā)展我國(guó)是以煤炭為主要能源的國(guó)家,煤炭資源量石油危機(jī)之后,世界發(fā)達(dá)國(guó)家投人了大量的人占我國(guó)化石能源95%以上。在新能源沒(méi)有大量發(fā)力物力、財(cái)力來(lái)尋找替代油的原料,他們對(duì)水煤漿現(xiàn)和使用前,為了保障煤炭長(zhǎng)期有效的供應(yīng),堅(jiān)持科進(jìn)行了研究開(kāi)發(fā)利用。現(xiàn)在,許多國(guó)家都建成了學(xué)發(fā)展觀(guān),大力發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù),高效清潔的利用煤大批水煤漿廠(chǎng),主要用于發(fā)電。目前,世界主要發(fā)達(dá)炭資源這不僅促進(jìn)能源與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展,也是保國(guó)家已經(jīng)商業(yè)化的IGCC大型電站,均采用氣流床障國(guó)家能源安全和有效供給、滿(mǎn)足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的技術(shù),最具有代表性的是以干煤粉為原料的 Shell客觀(guān)要求。改變了煤的傳統(tǒng)燃燒方式,顯示出了巨大氣化技術(shù)和以水煤漿為原料的 Texaco氣化技術(shù)。的環(huán)保節(jié)能優(yōu)勢(shì)。近幾年來(lái),采用廢物資源化的技術(shù)She'氣化技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)是碳轉(zhuǎn)化率高,冷煤氣效路線(xiàn)后,研制成功的環(huán)保水煤漿,可以在不增加費(fèi)用率高。在我國(guó),Shel氣化技術(shù)已投入生產(chǎn)運(yùn)行并取的前提下,大大提高了水煤漿的環(huán)保效益。在我國(guó)豐得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。富煤炭資源的保障下,水煤漿也已成為替代油、氣等美國(guó)1979年起開(kāi)始對(duì)水煤漿燃料進(jìn)行開(kāi)發(fā)利能源的最基礎(chǔ)、最經(jīng)濟(jì)的潔凈能源。用,匹茨堡能源研究中心附近的電廠(chǎng)鍋爐用的就是水煤漿技術(shù)概況水煤漿燃料。世界上最大的水煤漿制備一管輸一發(fā)電工程于1988年在俄羅斯建成。日本在小名濱建水煤漿技術(shù)是20世紀(jì)η0年代世界石油能源危成500k如a水煤漿廠(chǎng),通過(guò)9km管道供給應(yīng)用規(guī)模機(jī)中發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)高新技術(shù),它實(shí)際上是一個(gè)由大的東京勿來(lái)電站4號(hào)機(jī)組鍋爐和8號(hào)機(jī)組鍋爐煤炭洗選-磨礦成漿-裝貯運(yùn)鍋爐燃燒到爐后環(huán)燃用水煤漿。我國(guó)桂林鋼廠(chǎng)用水煤漿代煤粉燃燒,保除塵的大型系統(tǒng)工程。由于其原料豐富、加工簡(jiǎn)折合標(biāo)準(zhǔn)煤約為90kgt,節(jié)煤3%,煙塵排放由732單、成本低,污染低、效率高、運(yùn)輸方便、可替代石油降至240mg/m致癌的NOx含量由2808降至44等綜合優(yōu)勢(shì),引起世界各國(guó)工業(yè)界的普遍關(guān)注。mg/m3,使環(huán)境和勞動(dòng)條件得到明顯改善。此外,由于收稿日期:2010-05-10基金項(xiàng)目:江蘇普通高校研究生科研創(chuàng)新計(jì)劃資助項(xiàng)目(CX08B121Z)作者簡(jiǎn)介:李煥字(1988—),女,山西忻州人,本科在讀化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)。Ⅲ綜合應(yīng)用.caton山西煤炭 SHANXI COAL第30卷第7期燃燒水煤漿工藝性能好,使鋼材的燒損率由1.8%型電站煤粉爐改燒水煤漿后,不僅節(jié)省了煤場(chǎng),而且下降至15%,企業(yè)獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。由于取消了制粉系統(tǒng),大大降低了電廠(chǎng)的自用電。冶近幾年,石油價(jià)格的不斷上漲,水煤漿技術(shù)在金燃煤窯爐改燒水煤漿后,由于負(fù)荷調(diào)整方便燃燒許多國(guó)家備受重視,從能源安全和健康環(huán)保角度來(lái)能耗降低10%~20%,產(chǎn)品質(zhì)量明顯提高。看,大力發(fā)展水煤漿技術(shù)極為迫切。世界的產(chǎn)油國(guó)環(huán)保效益:由于水煤漿是煤水混合物,原料煤伊朗也在研究煤代油技術(shù)。因此,水煤漿技術(shù)的低灰分低,燃燒時(shí)爐膛溫較低,所以燃燒中的NOx污染將是未來(lái)市場(chǎng)需求的趨勢(shì)。SO2排放物較少,排煙的含塵量也有較大幅度降低,1981年我國(guó)開(kāi)始研究水煤漿技術(shù),經(jīng)過(guò)不斷的環(huán)保效果明顯。實(shí)踐探索,該技術(shù)已在工業(yè)應(yīng)用上較為廣泛,國(guó)內(nèi)綜合利用效益:隨著機(jī)械化程度的不斷提高,研究開(kāi)發(fā)出了擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水煤礦開(kāi)釆中產(chǎn)生大量的粉煤,煤炭洗選中的煤泥,平的水煤漿氣化技術(shù)。灰分高、水分高、價(jià)值低。把水煤漿技術(shù)應(yīng)用于粉煤“七五”期間,我國(guó)順利完成了水煤漿攻關(guān)任和煤泥處理變廢為寶,可變劣質(zhì)煤為優(yōu)質(zhì)煤。務(wù),開(kāi)發(fā)了成套技術(shù),建成了“五廠(chǎng)六爐”示范工程5水煤漿氣化技術(shù)的應(yīng)用成了包括科研、設(shè)計(jì)、工業(yè)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)廠(chǎng)站在內(nèi)的跨氣化爐的噴嘴是水煤漿氣化技術(shù)的核心,噴嘴行業(yè)、多學(xué)科的協(xié)作網(wǎng)絡(luò)取得了重大成果?！鞍宋濉毙阅艿暮脡闹苯佑绊憵饣磻?yīng)的結(jié)果、耐火磚及其以來(lái)國(guó)家計(jì)委煤代油辦公室、能源部相繼批準(zhǔn)了噴嘴自身的使用壽命。華東理工大學(xué)與原魯南化肥白楊河15萬(wàn)kW電廠(chǎng)改燒水煤漿工程及其配套的廠(chǎng)、水煤漿氣化及煤化工國(guó)家工程研究中心合作,八一制漿廠(chǎng)擴(kuò)建工程。國(guó)務(wù)院經(jīng)貿(mào)辦批準(zhǔn)了桂林鋼研制出新型水煤漿氣化噴嘴,實(shí)現(xiàn)了技術(shù)創(chuàng)新與工廠(chǎng)、北京造紙一廠(chǎng)等五個(gè)水煤漿代油、節(jié)能、環(huán)保項(xiàng)業(yè)應(yīng)用。目,我國(guó)在水煤漿工業(yè)應(yīng)用的工業(yè)化、大型化、系列新型氣化爐為四噴嘴對(duì)置結(jié)構(gòu),通過(guò)調(diào)整噴嘴化方面又上了一個(gè)新臺(tái)階。繼北京造紙一廠(chǎng)60Lh配置優(yōu)化氣化爐結(jié)構(gòu)與尺寸,以撞擊式射流形式,工業(yè)鍋爐燃用水煤漿、撫順勝利水煤漿廠(chǎng)、棗莊八強(qiáng)化了熱質(zhì)傳遞過(guò)程更有利于進(jìn)行氣化反應(yīng)和延一水煤漿廠(chǎng)工業(yè)應(yīng)用項(xiàng)目取得國(guó)家攻關(guān)成果獎(jiǎng)和長(zhǎng)耐火磚的使用壽命。中試裝置運(yùn)行結(jié)果表明,主科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)以后我們又在白楊河電廠(chǎng)220h要技術(shù)指標(biāo)全面超過(guò) Texaco水煤漿氣化水平。比油爐和北京第三熱電廠(chǎng)2號(hào)爐試燒水煤漿取得成 Texaco氣化爐節(jié)煤7%,節(jié)氧7%,有效氣成分提高功。北京水煤漿示范廠(chǎng)在使用國(guó)產(chǎn)添加劑及我國(guó)級(jí)2個(gè)百分點(diǎn)碳轉(zhuǎn)化率提高2-3個(gè)百分點(diǎn)。專(zhuān)家鑒定配和成漿技術(shù)的基礎(chǔ)上,用成漿性較差的大同煤,認(rèn)為:“本項(xiàng)目填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白,是我國(guó)具有自主知識(shí)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期工藝調(diào)整,生產(chǎn)出了符合合同質(zhì)量保證值產(chǎn)權(quán)能與國(guó)際先進(jìn)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的煤氣化技術(shù)的里程的商品漿,經(jīng)專(zhuān)家評(píng)議和驗(yàn)收委員會(huì)驗(yàn)收,工程正碑。技術(shù)指標(biāo)顯示本項(xiàng)目在水煤漿氣化領(lǐng)域達(dá)到國(guó)式驗(yàn)收移交,可以批量生產(chǎn)。它標(biāo)志著水煤漿技術(shù)際領(lǐng)先水平?！?該項(xiàng)目榮獲國(guó)家科技部、財(cái)政部、國(guó)的開(kāi)發(fā)和工業(yè)推廣應(yīng)用在我國(guó)已進(jìn)入一個(gè)新階段。家計(jì)委、國(guó)家經(jīng)貿(mào)委組織的“九五國(guó)家重點(diǎn)科技攻4水煤漿技術(shù)帶來(lái)的效益關(guān)優(yōu)秀科技成果獎(jiǎng),為我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的水煤漿氣化工業(yè)化奠定了扎實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。代油效益:經(jīng)過(guò)幾個(gè)燃燒示范點(diǎn)的長(zhǎng)期使用證2010年5月18-19日,從江蘇宜興召開(kāi)的第明燃油工業(yè)鍋爐、窯爐改燒水煤漿,1.8~2.1t漿可二屆多噴嘴對(duì)置式煤氣化技術(shù)推廣及應(yīng)用研討會(huì)代替一噸重油。按照開(kāi)放后的現(xiàn)有市場(chǎng)價(jià)格,可以上傳來(lái)消息,我國(guó)自主水煤漿氣化裝置走向大型給燃油用戶(hù)帶來(lái)明顯的經(jīng)濟(jì)效益。化,目前單爐日處理2000t煤的多噴嘴對(duì)置式水煤節(jié)能效益:由于水煤漿原料灰分低,粒度細(xì)燃漿氣化裝置已實(shí)現(xiàn)成功運(yùn)行,將為我國(guó)發(fā)展煤制烯燒充分,燃燒效率在%6%以上,對(duì)于原燃用塊煤和烴煤制天然氣等新型煤化工產(chǎn)業(yè)提供強(qiáng)大技術(shù)支原煤的中小鍋爐,可以提髙燃燒效率5%-10%。大撐。這標(biāo)志著國(guó)產(chǎn)多噴嘴煤氣化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模第30卷山西煤炭 SHANXI COAl應(yīng)用的新跨越。漿代煤節(jié)能技術(shù);三是通過(guò)國(guó)家水煤漿工程技術(shù)研大型化是煤化工發(fā)展趨勢(shì),而大型化的裝置需究中心的組建,調(diào)整布局,完善組織體制,使之更適要大型化技術(shù)裝備做支撐。此前國(guó)產(chǎn)新型煤氣化技應(yīng)技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的需要。以水煤漿中心為基礎(chǔ)建立術(shù)規(guī)模小,引進(jìn)的煤氣化技術(shù)又不夠成熟,影響了國(guó)煤加工高新技術(shù)企業(yè)集團(tuán),以便承擔(dān)國(guó)內(nèi)外大型代內(nèi)煤化工大型化的進(jìn)程。正因如此,包括氣化爐在內(nèi)油、節(jié)能、管道運(yùn)輸工程;四是擴(kuò)大對(duì)外國(guó)際合作,發(fā)的大型煤化工成套設(shè)備被我國(guó)確定為“十一五”期間展以單純的技術(shù)合作為技工貿(mào)相結(jié)合的全方位合大力發(fā)展的16項(xiàng)重大技術(shù)裝備之一,其中日處理作,為中國(guó)的水煤漿技術(shù)水煤漿產(chǎn)品走向世界創(chuàng)造2000t煤新型水煤漿氣化技術(shù)被列入國(guó)家“十一五”條件;五是到本世紀(jì)末達(dá)到,代油1000萬(wàn)t,管運(yùn)能863計(jì)劃課題。力3000萬(wàn)t,達(dá)到國(guó)家科技發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃的目標(biāo)。6水煤漿技術(shù)的努力反向7小結(jié)水煤漿技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用在我國(guó)已有多年的歷水煤漿技術(shù)發(fā)展的空間是廣闊的, Frost&sull程,今后的繼續(xù)努力方向是:一是要加強(qiáng)綜合配套能an的研究顯示,經(jīng)過(guò)近30年的發(fā)展,中國(guó)水煤漿的力,最大限度地發(fā)揮水煤漿技術(shù)的長(zhǎng)處,吸引更多的發(fā)展已達(dá)到世界領(lǐng)先水平。今后的5到6年,政府支國(guó)內(nèi)外用戶(hù);二是擴(kuò)大水煤漿技術(shù)領(lǐng)域研究范圍加持和節(jié)能減排要求帶來(lái)的市場(chǎng)需求增長(zhǎng)預(yù)期將推動(dòng)強(qiáng)超低灰分水煤漿技術(shù)研究,加強(qiáng)水煤漿技術(shù)在煤水煤漿產(chǎn)業(yè)繼續(xù)快速發(fā)展。水煤漿技術(shù)的快速發(fā)展泥處理方面的應(yīng)用研究,在礦區(qū)推廣無(wú)添加劑煤泥將會(huì)在可以預(yù)見(jiàn)的未來(lái)掀起新能源的浪潮參考文獻(xiàn)張榮曾水煤漿制漿技術(shù)M北京:科學(xué)出版社:19962]龔欣,于遵宏,王輔臣水煤漿氣化技術(shù)在中國(guó)的應(yīng)用及其進(jìn)展 Jhenergy conservation and environment protection:2003]付華趙繼榮潔凈的代油燃料一水煤漿能源工程:20004):22-24.4]劉明華水煤漿添加劑的制備及應(yīng)用M北京:化學(xué)工業(yè)出版社2007New Energy Development by Coal-Water-Slurry GasificationLI Huan-yu, LIANG Fei-fei, SHI Xiao-jun(China University of Mining and Technology, Xuzhou Jiangsu 221008, China)Abstract: Coal-water-slurry (CwS )is a fuel of replacing oil with coal, with combustion character-istics of both solid coal and liquid heavy oil, which is regarded as a new coal-based fluid clean fuel. Thepaper introduces the CWS technology and its benefits, CWS gasification technology development, andsome application suggestions of Cws technology, which is significant to ensure the economy and nationalenergy safety in China.Keywords: coal-water-slurry; gasification; development編輯:劉新光