第32卷第1期煤炭科學(xué)技術(shù)2004年1月長株潭地區(qū)水煤漿產(chǎn)業(yè)化若干問題分析劉建文,單忠健,張德威2,劉隨芹3,張曉鋒21.中國礦業(yè)大學(xué)北京校區(qū),北京1083;2.湖南夭泰能源有限公司,湖南株洲412005;3.煤炭科學(xué)研究總院,北京100033)摘要:分析了長株潭地區(qū)的水煤漿發(fā)展歷史、原料及系統(tǒng)集成技術(shù)優(yōu)勢,探討了經(jīng)濟效益、潛在市場預(yù)測及市場定位與風(fēng)險評估、高新適用技術(shù)研發(fā)與可行性等問題。關(guān)鍵詞:水煤漿;產(chǎn)業(yè)化;高新適用技術(shù)中圖分類號:X38文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B文章編號:0253-2336(2004)01-0067-03Analysis on some issues on CWM industrialization in Changzhutan DistrictLIU Jian-wen, SHAN Zhong-jian', ZHANG De-wei, LIU Sui-qin', ZHANG Xiao-feng( 1. Beijing Campus, China University of Mining and Technology Beijing 100083, China2. Hunan Tiantai Energy Company Lid. Zhuzhou 412005, China ;3. China Coal Research Institute, Beijing 100013, China世界銀行將在2004年財政年度重點支持湖南是最具有開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化前景的潔凈煤技術(shù)。水煤漿城市發(fā)展戰(zhàn)略項目,其中包括對長株潭經(jīng)濟走可持經(jīng)濟規(guī)模產(chǎn)業(yè)化是一個系統(tǒng)工程,本文就長株潭地續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略具有深遠(yuǎn)影響的潔凈煤工程,并由湖南區(qū)水煤漿發(fā)展歷史及原料、技術(shù)優(yōu)勢,對目前市場天泰能源有限公司(原株洲洗煤廠)承擔(dān)項目建經(jīng)濟效益、潛在市場預(yù)測以及專用水煤漿鍋爐制造設(shè)。潔凈煤工程中的技術(shù)選擇以創(chuàng)新、適用和技術(shù)、水煤漿市場定位與風(fēng)險評估、高新適用技術(shù)具有市場競爭力為原則,綜合國內(nèi)潔凈煤技術(shù)領(lǐng)域研發(fā)與可行性等方面進(jìn)行探討。中燃前加工各項技術(shù)(選煤、配煤、型煤和水煤漿)的成熟程度、區(qū)域能源現(xiàn)實市場與潛在可開1水煤漿發(fā)展歷史及原料、技術(shù)優(yōu)勢發(fā)市場、項目方技術(shù)消化能力及創(chuàng)新能力各方面因長株潭地區(qū)水煤漿的發(fā)展歷史就是湖南天泰能素,確定了潔凈煤工程中的主要潔凈煤產(chǎn)品為型?源有限公司(原株洲選煤廠)的水煤漿發(fā)展歷程。煤、水煤漿和動力配煤。而從技術(shù)檔次、發(fā)展?jié)?995年建成3萬υa低揮發(fā)分浮選精煤制漿生產(chǎn)力、環(huán)保性能、市場競爭力方面綜合考慮,水煤漿線,2003年完成5萬υa浮精+精煤制漿技術(shù)改探討[J]巖土工程學(xué)報,1999(6)參考文獻(xiàn)[7]張頂立.綜放工作面煤巖穩(wěn)定性研究控制[D]徐州:中[I]康天合,宋選民.煤層條件對頂煤可放性的影響研究[J]國礦業(yè)大學(xué),1995巖土工程學(xué)報,1996(9)[8]宋振騏,陳立良,王春秋,等.關(guān)于綜采放頂煤安全開采[2]靳鐘銘.開天窗支架放頂煤工藝在硬煤層中的應(yīng)用[J]條件的認(rèn)識[J]煤炭學(xué)報,1995煤炭科學(xué)技術(shù),1991(2)放頂煤開采頂煤運移實測與損傷特性分[3] Kang T H, Jin Z M. Laws of Coal- Rock Movement and the析[J]巖石力學(xué)與工程學(xué)報,1996(2)Technical Parameters on the Fully Mechanized Sub- Level Ca-[10]吳健,張勇.頂煤裂隙的發(fā)展趨勢及其對注水防塵的Seam[J] the Ming engin煤炭學(xué)報,1999(6)中國煤化工一[4]姜福興.采場頂板控制設(shè)計及其專家系統(tǒng)[M]徐州:中iHCNMHG山東科國礦業(yè)大學(xué)出版社,1995技大要研究方向為礦山壓力與巖[5]張開智,姜福興.放頂煤開采適用條件定量評價方法[J]層控制。山東礦業(yè)學(xué)院學(xué)報,1999(9)[6]楊淑華,姜福興,綜采放頂煤支架受力與頂板結(jié)構(gòu)的關(guān)系收稿日期:2003-09-18;責(zé)任編輯:曾康生67第32卷第1期煤炭科學(xué)技術(shù)2004年1月造。并先后在退火爐、陶瓷熱風(fēng)爐、鍛造爐等數(shù)十的2項創(chuàng)新技術(shù)與產(chǎn)品,即前面介紹的浮精制漿和個工業(yè)窯爐和鍋爐上成功地進(jìn)行了水煤漿技術(shù)改造DS2-1.0-S型水煤漿鍋爐(開發(fā)研制單位:湘和燃燒試驗,積累了豐富的燃燒經(jīng)驗。尤其是潭鍋爐廠有限公司、華煤南方水煤漿公司)。鍋爐2000年在國內(nèi)率先開發(fā)的DZS2-1.0-S型水煤漿主要技術(shù)參數(shù):蒸發(fā)量2t/h;額定蒸氣壓力1.0鍋爐,目前已在株洲、長沙安裝12臺套,主要用MPa;飽和蒸氣溫度184℃,給水溫度20℃,設(shè)計于賓館、企事業(yè)單位取代原高成本輕柴油鍋爐,用熱效率不小于80%,設(shè)計燃料為水煤漿。戶使用一臺水煤漿鍋爐,每年節(jié)省燃料費160萬2.1DZs2-1.0-S型水煤漿鍋爐工況元。水煤漿制漿原料選用選煤生產(chǎn)中的細(xì)粒浮選精該鍋爐在燃用水煤漿時能達(dá)到額定出力,并有煤,這部分煤的過濾效果差、水分高、處理量低110%以上超負(fù)荷能力和70%以下低負(fù)荷適應(yīng)能不易放倉,影響選煤生產(chǎn)的正常進(jìn)行,且是理想的力。在額定負(fù)荷時,鍋爐平均出力2040.32kg/h制漿原料。還可以簡化制漿工藝流程,降低水煤漿時,平均熱效率為83.26%。生產(chǎn)成本,提高精煤產(chǎn)品質(zhì)量。2.2鍋爐環(huán)保性能測試結(jié)果長株潭地區(qū)發(fā)展水煤漿在技術(shù)上的最大優(yōu)勢是鍋爐技術(shù)性能指標(biāo)水煤漿制漿、燃燒、爐窯技術(shù)改造、水煤漿鍋爐及鍋爐引風(fēng)機噪聲/dB(A)89,3其附屬成套設(shè)備設(shè)計制造、爐前設(shè)備及燃燒噴嘴等鍋爐鼓風(fēng)機噪聲/dB(A)系統(tǒng)工程技術(shù),已積累了豐富的工程經(jīng)驗和較強的鍋爐房BCA)開發(fā)、創(chuàng)新能力。需特別說明的是該鍋爐由株洲市環(huán)境監(jiān)測中心站于2001年7月5日監(jiān)測的結(jié)果為:煙氣經(jīng)布袋2專用水煤漿鍋爐制造技術(shù)除塵器處理后,煙塵濃度平均值為1955mg/m3;專用水煤漿鍋爐制造項目得以順利立項,是依NO,平均值為33.52mg/m3,其他指標(biāo)相近。環(huán)保賴了項目建設(shè)單位具有自主知識產(chǎn)權(quán)且成熟、適用測試結(jié)果與國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)見表1表1環(huán)保測試結(jié)果與國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)排放濃度煙氣林格項目mgm折算煙塵折算SO折算折算初始煙塵曼黑度額定負(fù)荷4874.82GWPB3-9980(一類)400(燃油鍋爐)DZ2-1.0-S型水煤漿鍋爐環(huán)保測試結(jié)果表館、企事業(yè)單位的生活鍋爐約有500臺,在目前的明,配用布袋除塵器后,鍋爐煙塵排放達(dá)到國家-市場油價情況下已不堪高燃料成本重負(fù),難以消化類地區(qū)標(biāo)準(zhǔn),NO排放遠(yuǎn)低于燃油鍋爐排放標(biāo)準(zhǔn)。更高燃料成本的天然氣。而水煤漿成本只有油、氣在除塵系統(tǒng)運轉(zhuǎn)完好條件下,水煤漿環(huán)保性能與優(yōu)的1/4~1/3,但環(huán)境性能卻與油、氣相當(dāng),所以質(zhì)燃油、天然氣等清潔能源相當(dāng)水煤漿代油具有很強的市場競爭力21,其潛在市3潛在市場預(yù)測及市場風(fēng)險評估場很大。如果長株潭地區(qū)油、氣的13或城市中心區(qū)賓館、企事業(yè)單位生活鍋爐的1/3由水煤漿替目前,長株潭地區(qū)水煤漿的主要用戶是賓館代,市場規(guī)模應(yīng)在80萬υa以上。因此,水煤漿企事業(yè)單位生活鍋爐。這些用戶通常由輕柴油鍋爐市場定位在代油及必須用潔凈能源代替原煤的用改成水煤漿鍋爐,即使水煤漿的到達(dá)價為500~戶550元/t,若與燃燒輕柴油相比,仍可節(jié)約60%中國煤化玉31:①能代油燃燒70%的燃料成本,對水煤漿的生產(chǎn)廠家和用戶來說具有CNMHG易于裝卸、儲存、運都具有相當(dāng)好的經(jīng)濟效益。據(jù)預(yù)測長株潭地區(qū)輸及直接燃燒,可廣泛用于工業(yè)鍋爐、電站鍋爐和2005年用于燃料的重油、柴油約60萬t,處于城工業(yè)窯爐上代油燃燒;②與煤炭儲運(損失約市中心區(qū),且要求達(dá)到一類大氣質(zhì)量排放要求的賓%)相比,水煤漿的制備、儲運為全封閉,不會68第32卷第1期煤炭科學(xué)技術(shù)2004年1月對環(huán)境造成污染;③當(dāng)選用較低硫分(<0.5%)術(shù)具有特別重要的意義,的煤制備水煤漿時,直接燃燒或低硫煤(<1%)水煤漿加脫硫劑時,SO2可達(dá)標(biāo)排放;同時NO,排5結(jié)論放量較低;④燃用水煤漿產(chǎn)生的煙塵雖然比燃油(1)長株潭地區(qū)的水煤漿發(fā)展歷史、原料及高,但目前的除塵技術(shù)已能使其達(dá)標(biāo)排放;⑤水系統(tǒng)集成技術(shù)優(yōu)勢表明,水煤漿技術(shù)產(chǎn)業(yè)化具有很煤漿的燃燒效率高,替代重油在鍋爐中燃燒時,燃好的市場應(yīng)用前景。燒效率達(dá)96%~99%,鍋爐效率在90%左右,有(2)DS2-1.0-S型水煤漿鍋爐,有110%明顯的節(jié)能效果。以上超負(fù)荷能力和70%以下低負(fù)荷適應(yīng)能力,鍋水煤漿在工業(yè)鍋爐上代油燃燒的經(jīng)濟效益明爐平均熱效率為83.26%,配用布袋除塵器后,鍋顯,1t水煤漿可以代替0.743t煤粉、0.422t重爐煙塵排放達(dá)到國家一類地區(qū)標(biāo)準(zhǔn),NO,排放遠(yuǎn)低油、0.407t柴油、494m3天然氣,其供熱成本為于燃油鍋爐排放標(biāo)準(zhǔn)。環(huán)保性能與優(yōu)質(zhì)燃油等清潔29.05元/GJ。鍋爐燃用水煤漿的供熱成本比煤粉能源相當(dāng)。適宜于城市中心區(qū)推廣應(yīng)用爐稍高,但遠(yuǎn)低于采用油和天然氣的成本,燃用油3)水煤漿代油燃燒具有很好的經(jīng)濟效益和氣的成本是燃水煤漿的1.5~2.5倍。因此,水抗風(fēng)險能力強,在目前的價格水平,若是價格在煤漿在城市供熱和工業(yè)供熱代油代氣方面具有發(fā)展±30%內(nèi)波動,無論是電站鍋爐還是工業(yè)鍋爐,水潛力3。煤漿代油都具有較好的經(jīng)濟效益。水煤漿市場風(fēng)險主要是因為水煤漿代油存在著4)水煤漿在大城市代替天然氣,對水煤漿多種不確定因素,精煤價格和油價格旳波動對水煤質(zhì)量尤其是硫分含量有嚴(yán)格要求,一般來說水煤漿漿代油將產(chǎn)生很重要影響。世界石油市場波動很硫分應(yīng)控制在小于0.35%,當(dāng)采用高效的除塵裝大,石油的價格直接影響水煤漿代油旳經(jīng)濟性,若置時,能達(dá)到燃用天然氣、輕柴油等淸潔能源的環(huán)石油價格降到一定程度,水煤漿代油將沒有經(jīng)濟效保性能。水煤漿代替夭然氣、輕柴油等淸潔能源具益。在目前價格水平下,油價下降40%或是水煤有非常好的經(jīng)濟效益漿價格上漲67%,燃用水煤漿和燃用油,其運行5)煤漿超細(xì)磨、高剪力錯流分離、高濃度成本相當(dāng);若是價格在±30%波動,無論是電站鍋超細(xì)煤漿濃縮、膜法富氧助燃、SiCw晶須增韌陶爐還是工業(yè)鍋爐,水煤漿代油都具有較好的經(jīng)濟效瓷噴嘴、納米熱噴涂等高新適用技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用,對促進(jìn)水煤漿技術(shù)產(chǎn)業(yè)化具有重要的意義。水煤漿在大城市代替天然氣,對水煤漿質(zhì)量尤參考文獻(xiàn)其硫分含量有嚴(yán)格要求,一般來說水煤漿硫分應(yīng)控制在小于0.35%,當(dāng)采用高效的除塵裝置(如布[I]劉建文,單忠鍵,張德威.潔浄煤技木是長株潭可持續(xù)城市袋除塵器或靜電除塵器)時,水煤漿能達(dá)到燃用發(fā)展戰(zhàn)略的現(xiàn)實選擇[J]潔凈煤技術(shù),2003(2)天然氣、輕柴油等清潔能源的環(huán)保性能。煤漿技術(shù)經(jīng)濟政策研究報告[R]北京:煤炭科學(xué)研究總院,20024高新適用技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用意義[3]劉建文,單忠健,張德威凈煤技術(shù)產(chǎn)業(yè)化面臨的問題及對策[J]能源環(huán)境保護(hù),2003(6水煤漿技術(shù)產(chǎn)業(yè)化將隨著水煤漿燃燒技術(shù)及裝[4]王祖訥,付曉恒,王新文,等.煤炭深度物理加工與精細(xì)水備可靠性研究的加強,而使水煤漿的使用量提高。煤漿[J]煤炭加工與綜合利用,2002(12)水煤漿是液、固兩相流體,而噴霧燃燒時變成氣、[5]時鈞,袁權(quán),高從諧.膜技術(shù)手冊[M]北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2001液、固三相流體,固體顆粒的尺寸對整個系統(tǒng)的流[6]堆焊與表面工程專業(yè)委員會.表面工程領(lǐng)域的最新進(jìn)展和體性能與曆損具有很大的影響,其他學(xué)科與技術(shù)進(jìn)1北京:堆焊與表面工程專業(yè)委員會,2001步會大大促進(jìn)水煤漿產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。這些技術(shù)進(jìn)步中國煤化工在水煤漿產(chǎn)業(yè)化的具體實施包括:煤漿超細(xì)磨技CNMH啁,湖南衡山人,高級工程術(shù)4、高濃度超細(xì)煤漿濃縮技術(shù)、富氧助燃技師,從事潔凈煤技術(shù)、膜分離技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用研究工作。術(shù)5、siw晶須增韌陶瓷噴嘴技術(shù)和納米熱噴涂耐磨涂層技術(shù)6]。因此,開發(fā)這幾種高新適用技稿日期:2003-10-30;責(zé)任編輯:劉軍娥