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1 水煤浆的发展情况 水煤浆是洁净煤技术之一,是把低农低硫的洗精煤研磨成细煤粉,按煤70%再加29%的水及微量(约1%)的化学添加稳定剂经混合而成的浆体,英文缩写为 CWM。它的发展主要是20世纪70年代初石油危机而引起的,最初是美国和日本为了节省燃油大力开发以煤代油新技术,将一部分微细煤粉与燃料油混合形成油煤(COM)来燃用,但因其含油量不能小于50%,效益不太显著,故又重新开发研究,于70年代末美国及瑞典成功开发出完全可以代替燃料油为燃料的水煤浆我国于80年代初开始研究水煤浆也取得成效。1983年5月在浙江大学实验台上首次试烧成功,1984年在北京造纸一厂的一台经改造后的燃油锅炉上试烧成功。随后在一些原燃油锅炉或燃烧装置上试烧成功,如燕山石化的220t/h新建锅炉和白扬河电厂的230t/h锅炉。
2 水煤浆的基本特点和其经济性及环保效益 2.1 基本特点 水煤浆实际是一种优质煤炭的煤粉制品,它的发热量在19 000KJ/kg-20000KJ/kg之间,一般选用经过洗选的低灰(灰分小于8%)低硫(硫份小于0.5%)有一定挥发价(不小于17%)的精煤经研磨成微粒(粒度要求平均80%为40-70μm,上限不能大于300μm)与水混搅后加入少量的添加稳定剂使之成为浆状。它虽然有一定的黏度,但具有可流动性,易于用管道运输,而且不会象煤粉那样引起火灾或爆炸。在喷入锅炉燃烧时雾化性能好。燃烧过程与煤粉燃烧基本相似,但由于水煤炭中含有29%左右的水分,使改造后的锅炉出力与煤粉相比要降低30%,而且锅炉的热效率也要低3%-5%左右。 2.2 经济性 水煤浆的经济性如何?看与之相比的燃料,若与燃油、气相比,则肯定是经济的,若与精煤相比则肯定是不经济的。因此不能笼统地相比来得出是否经济。如果现在已有一台燃油的电站锅炉,则对锅炉改造后燃用水煤浆虽然改造锅炉要投资,锅炉出力要降低,肯定是有经济效益的。而将一台已燃用煤炭的锅炉改造为燃用水煤浆则大可不必。不仅要花改造费,而且燃料成本将大大提高(水煤浆价高于精煤价),不但没有经济效益而且经济效益反而更差,不如改烧精煤好。因此不能笼统地说 "水煤浆有很好的经济效益"。 2.3 环保效益 水煤浆是采用洗选后的低灰低硫精煤制成的,因此其本身就是洁净煤技术的一种,当然它的环保效益要比燃用原煤好,但如果已有的燃用原煤锅炉为了环保要求将锅炉改造为可以燃用水煤浆则毫无必要,因为还不如不改锅炉而改烧精煤,同样可以达到环保要求。当然燃用水煤浆的环境效益就更不能与燃油、气相比了。因此对于水煤浆有"很好的环境效益"这一说法就需要更好地去对比分析来确定。但可以这样说:燃用水煤浆的环境效益不如燃用油气,与燃用精煤相同,比燃用原煤好。 3 水煤浆的适用范围 水煤浆并不能完全运适用于现有的燃用煤炭或油、气的锅炉及燃烧装置,采用水煤浆来代替原来的燃料都必须对原有的设备进行改造方可采用,现分述如下: 3.1 新建电站锅炉如果是完全新建的电站锅炉则没有必要采用水煤浆作燃料。可以根据当地环保的要求来选择煤种(低硫、低灰)并加装脱硫除尘设备。因此除了北京燕山公司 220t/h脱硫型水煤浆锅炉工程系中日双方合作完成的绿色环保节能试点项目外,至今尚未见到有正式新建电站锅炉采用水煤浆为燃料的报道。 3.2 对于新建的加热设备,原考虑用油或气作燃料的,可以根据加热物品的要求来选择能否采用水煤浆,因为燃用油、气基本没有污染物,而水煤浆除含硫较高外尚有灰及渣需要处理处理,不好会出响到加热物品的质量,因此是否采用水煤浆作燃料要很好地研究再作决定。 3.3 对于现有的燃油或气的电站锅炉,如认为成本过高或考虑到长期用油不稳定性,可以改用水煤浆作为燃料,但对现有的锅炉必须加以改造,改造的范围有以下一些项目。 (1)炉膛水冷壁的改造 因燃用水煤浆有灰渣要排出需将平炉底改成冷灰斗,为此有关水冷壁下联箱等及下降管均要作相应的改造。在燃烧区的水冷壁上敷设卫燃带,燃用水煤浆后在炉膛内可能挂焦,要增开打焦孔,为增设的三次风开进风孔。 (2)燃烧器的改造 如考虑到今后还有用油的可能性,则设计两种(燃油及燃浆)燃烧器,共用同一插孔相互替代使用。如不再使用燃油,则只装燃浆的喷燃器即可。 |