水煤漿應(yīng)用技術(shù)可行性報(bào)告(3)

1、水煤漿應(yīng)用技術(shù)可行性報(bào)告中國科學(xué)院方學(xué)研窆所2004 年 3 月 25一、水煤漿水煤漿是煤炭深加工的新型產(chǎn)品，是由約6570%的煤粉和2934%的 水及1%左右的微量化學(xué)添加劑制備成的漿體，俗稱高濃度水煤漿，英文縮 寫為 “cwm” (coal water mixture)或“cws”(coal water slurry)。水煤漿是新型潔凈的代油燃料，具有良好的流動性和穩(wěn)定性，裝卸自 如，貯運(yùn)不沉淀，可長距離泵送管道運(yùn)輸，也可鐵路罐車、汽車槽車運(yùn)輸、 船舶運(yùn)輸。水煤漿霧化性能良好，可穩(wěn)定著火，直接燃燒，水煤漿的熱值取決于 原煤料的熱值和制備濃度，一般相當(dāng)于重油熱值的一半，在工業(yè)鍋爐、工 業(yè)窯爐

2、、電站鍋爐可代油燃燒。二、水煤漿技術(shù)的發(fā)展水煤漿是在中濃度煤漿和油漿基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型的漿體燃 料。地球有限的石油資源促進(jìn)了水煤漿技術(shù)的出現(xiàn)。二十世紀(jì)七十年代世界范圍內(nèi)發(fā)生兩次石油危機(jī)，石油價(jià)格暴漲加快 了水煤漿代油技術(shù)的開發(fā)和工業(yè)應(yīng)用。二十世紀(jì)八十年代初，我國和世界技術(shù)發(fā)達(dá)國家同時(shí)起步研究水煤漿 技術(shù)，并逐步進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用，技術(shù)業(yè)己成熟。我國現(xiàn)有水煤漿制備廠10座 以上，總生產(chǎn)能力約為400萬噸/年，所生產(chǎn)的水煤漿作為替代油的燃料， 廣泛應(yīng)用于冶金、建材、輕工、化工等各種工業(yè)行業(yè)的燃油工業(yè)鍋爐和工 業(yè)窖爐、電力行業(yè)燃油電廠、石油行業(yè)燃油熱電站及油田燃油各種鍋爐。我國水煤漿工業(yè)應(yīng)用技術(shù)正在

3、向廣度和深度方向發(fā)展，向大型化和系統(tǒng)化方向發(fā)展，有廣泛的應(yīng)用前景。三、制備水煤漿原料煤的選擇制備水煤漿原料煤，一般盡量選擇低灰、低硫、低水分、中高發(fā)熱量、 高揮發(fā)份、高灰熔點(diǎn)的優(yōu)質(zhì)動力煤。如氣煤、肥煤、長焰煤、弱粘煤、不 粘煤、褐煤等煤種均可作為制備水煤漿的原料煤種。原料煤經(jīng)洗選加工， 用浮選精煤或水洗精煤制漿。四、水煤漿添加劑制備水煤漿需耍添加劑，添加劑量約為0.51.0%。添加劑的作用是改 變煤顆粒的表面性質(zhì)，需添加兩種添加劑，一種為分散劑，另一種為穩(wěn)定 劑。分散劑屬表面活性劑，其作用是在水煤漿制備過程中，提高煤顆粒的 表面潤濕性，促進(jìn)煤顆粒在水中分散，改善水煤漿流變特性，降低水煤漿 粘度

4、，使水煤漿具有良好的流動性。穩(wěn)定劑的作用是使水煤漿在儲存和輸 運(yùn)期問能保持性態(tài)均勻，使煤顆粒在固液兩相混合物中保持穩(wěn)定，阻止煤 顆粒沉淀，使煤顆粒均勻地懸浮在水中，保持水煤漿的穩(wěn)定性。五、制漿工藝及主要工藝設(shè)備根據(jù)制漿精煤物態(tài)的不同，我國自行開發(fā)兩種水煤漿制備工藝：浮選 精煤制漿工藝和水選精煤制漿工藝。一般采用濕法磨制，主要工藝設(shè)備為球磨機(jī)或振動球磨機(jī)。定量向磨 機(jī)供煤、水、添加劑，磨機(jī)按設(shè)計(jì)工況運(yùn)行，磨出的漿經(jīng)濾漿、攪拌，加 穩(wěn)定劑后存貯在專用的水煤漿貯罐中待外運(yùn)。六、水煤漿特性重量濃度：67±2 (%) 平均粒徑：45-50 m粒度分布： 75 m, (%)75150 m，(%)

5、93最大粒度：250 m常溫粘度：10001200cp低位熱值:46004800kcal/kg七、水煤漿貯存水煤漿制備廠制備出的成品漿貯存在專用的水煤漿貯罐中。水煤漿貯 罐有鋼結(jié)構(gòu)的，也有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的。水煤漿貯罐帶有加熱、保溫、防 腐、防沉淀、清洗、計(jì)量等技術(shù)措施。八、水煤漿輸運(yùn)水煤漿的輸運(yùn)方式有：管道輸運(yùn)：用于大運(yùn)量、長距離水煤漿輸運(yùn)。鐵路罐車輸運(yùn)：用于中小運(yùn)量、長距離水媒漿輸運(yùn)。汽車罐車輸運(yùn)：用于小運(yùn)量、短距離水煤漿輸運(yùn)。船舶輸運(yùn)：用于沿海港口至港口間的水煤漿輸運(yùn)。上述水煤漿輸運(yùn)方式均有工業(yè)應(yīng)用實(shí)例。如山東棗莊八一水煤漿廠至 廣西桂林鋼廠，鐵路罐車輸運(yùn)距離長達(dá)2200公里。山東兗日水煤

6、漿廠生產(chǎn) 的水煤漿由山東日照市5000噸海船運(yùn)至日本北九州1100公里，又轉(zhuǎn)至岡 山港400公里。九、水煤漿燃燒水煤漿燃燒是通過霧化器噴成霧滴在爐膛內(nèi)燃燒，其燃燒過程大體可 分為四個(gè)階段：水分受熱蒸發(fā)、揮發(fā)分析出著火燃燒、固定碳燃燒、焦碳燃燼。水煤漿著火溫度：一般為42555ctc，比同煤種煤粉的著火溫度約低100 °c。水煤漿燃燒的霧化介質(zhì)：水煤漿霧化可采用蒸汽，也可采用壓縮空氣 進(jìn)行霧化，均能達(dá)到預(yù)期的霧化效果。爐膛燃燒溫度：水煤漿燃燒時(shí)，爐膛溫度在沒有助燃劑情況下可達(dá) 1350°c以上，比燃油時(shí)低100200°c。水煤漿燃燒器及噴嘴：必須采用水煤漿專用的燃燒

7、器及噴嘴。噴嘴的 材料要選擇耐磨、耐腐蝕的材料，要求噴嘴有良好的霧化性能、防堵性能、 調(diào)節(jié)性能，并能降低氣耗性，提高經(jīng)濟(jì)性。鍋爐負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍：燃水煤漿鍋爐負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍為40100%，均能穩(wěn)定燃燒燃水煤漿污染物排放量：由于水煤漿中的灰分只有5%左右，水煤漿燃 燒灰渣量較少。由于水煤漿燃燒溫度較低，因此燃燒時(shí)的nox排放量低， 容易達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。二氧化硫的的排放量取決于原料煤的含硫量，為降低 二氧化硫的排放量，可在爐前在水煤漿中加入一定量的脫硫劑，在爐內(nèi)燃 燒脫硫。十、水煤漿經(jīng)濟(jì)性水煤漿制備廠建設(shè)投資，噸漿投資約為100元/噸。規(guī)模越大，噸漿投 資越少。由于各地原煤價(jià)格差別加大，因此水煤漿的生產(chǎn)價(jià)

8、格也會有差異。目前水煤漿出廠價(jià)約為350400元/噸，而重汕市場價(jià)為11001300元/噸。以一臺230t/h鍋爐為例，燃水煤漿與燃汕相比，單位發(fā)電成本降0.07 元/度，年燃料費(fèi)節(jié)約13001500多萬元。十一、力學(xué)所水煤漿技術(shù)應(yīng)用實(shí)例1.北京印染廠15 t/h與20 t/h工業(yè)鍋爐水煤漿代油燃燒技術(shù)應(yīng)用北京印染廠有七臺工業(yè)鍋爐，總供氣量為130 t/h，向紡織廠和印染廠等單位供汽，年耗重油1.5萬噸，耗煤2.5萬噸。為貫徹“以煤代油”的政 策，1984年該廠與中國科學(xué)院合作開發(fā)水煤漿代油燃燒技術(shù)。采用的是中 國科學(xué)院力學(xué)研宄所的水煤漿燃燒技術(shù)。首先在15 t/h燃油鍋爐試燒水煤 漿，并取得

9、成功。在此基礎(chǔ)上，又對三臺20 t/h油煤混燒鍋爐進(jìn)行改造， 建立了水煤漿卸、儲、運(yùn)系統(tǒng)，達(dá)到了連續(xù)輸送和穩(wěn)定燃燒。90年代初， 為擴(kuò)大蒸汽用量，該廠投資建成了一臺20t/h水煤漿鍋爐。該鍋爐由于全燒 水煤漿，一年可節(jié)汕3000噸以上，社會效益和經(jīng)濟(jì)效益是顯著的。1.1.15 t/h燃油鍋爐改造工程試驗(yàn)燃燒器采用兩個(gè)預(yù)燃室和一個(gè)主噴槍，集中布置在前墻。使用直流型低 壓氣動霧化噴嘴，每個(gè)噴嘴水煤漿流量為600900 kg/h;預(yù)燃室出口溫度可 達(dá)12501350 c。水煤漿燃燒器結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。經(jīng)過多次試驗(yàn)， 在鍋爐上實(shí)現(xiàn)了冷風(fēng)冷爐條件下的點(diǎn)火啟動和穩(wěn)定燃燒水煤漿。水煤漿的 燃燒效率90%。

10、對不同濃度和粘度的水煤漿進(jìn)行了試驗(yàn)，都可正常燃燒, 預(yù)燃室穩(wěn)燃性能好，適應(yīng)性強(qiáng)。1.2.20 t/h油煤混燒鍋爐改造工程八十年代末，對北京印染廠1#、2#、3#三臺20 t/h油煤混燒鍋爐進(jìn)行了 改造。該20 t/h汕煤鍋爐原是shl-13型雙鍋筒橫置式鏈條鍋爐，后因煤質(zhì)多變,且有變差趨勢，因此，在側(cè)墻增加了汕槍，進(jìn)行汕煤混燒，以提高燃燒穩(wěn) 定性和鍋爐效率。為實(shí)現(xiàn)以水煤漿代油，在側(cè)墻加裝水煤漿燃燒器，進(jìn)行水煤 漿一煤混燒。混燒結(jié)果表明，燃燒穩(wěn)定，燃燒器出口溫度達(dá)到12001300 c,爐膛溫度達(dá)到12001450c。鍋爐熱效率達(dá)到77.85%，僅比油煤混燒時(shí)，鍋爐熱效率低0.5%，這表明采用水

11、煤漿技術(shù)達(dá)到了煤代油目的。 1.3.20t/h水煤漿鍋爐建成90年代初，該廠為擴(kuò)大蒸汽用量，建成了一臺20t/h水煤漿鍋爐。采用中 科院力學(xué)所的燃燒技術(shù)方案:兩個(gè)燃燒器和一個(gè)主噴燃器相組合。1993年下 半年開始調(diào)試并投入運(yùn)行（供暖期）。運(yùn)行結(jié)果表明，在冷風(fēng)冷爐條件下，可以 直接用水煤漿啟動鍋爐;運(yùn)行過程中燃燒穩(wěn)定，從未出現(xiàn)噴嘴堵塞或脫火現(xiàn) 象;在百忙之中5%負(fù)荷下，是煤漿仍能維持自穩(wěn)燃燒。爐膛出口溫度 1100°c，生產(chǎn)的蒸汽參數(shù)穩(wěn)定，可并網(wǎng)供生產(chǎn)用汽。1.4. 環(huán)保測試15t/h鍋爐燃燒水煤漿時(shí)，nox排放值為100135ppm，煙氣林格曼 黑度小于1度；20t/h水煤漿一煤混燒

12、鍋爐，nox排放值為45ppm,煙氣 林格曼黑度小于1度；20t/h水煤漿鍋爐燃燒水煤漿時(shí)，nox < 150ppm，煙氣 林格曼黑度小于1度。1.5. 經(jīng)濟(jì)效益目前水煤漿成木350400元/噸，運(yùn)費(fèi)200元/噸，而議價(jià)柴油約2000 元/噸。而每兩噸水煤漿可替代1噸油。因此從燃料價(jià)格看，每燒兩噸水煤 漿等于可以節(jié)約1000元左右的用汕費(fèi)用。如印染廠三臺20 t/h水煤漿一煤 混燒鍋爐，每年節(jié)油4000噸，即可以節(jié)省400萬元的燃料費(fèi)用。我國是缺汕國家，燃用水煤漿比燃汕、燃煤降低污染，保護(hù)環(huán)境，可 以使煤炭資源得到充分利用，所以燃用水煤漿具有顯著的社會效益，將工 業(yè)鍋爐改燒水煤漿不但可以

13、降低污染和保護(hù)環(huán)境、還可提高能源利用效率， 是應(yīng)該大力推廣的實(shí)用新型技術(shù)。2.安太堡煤礦燃用煤泥漿干燥技術(shù)應(yīng)用安太堡媒礦干燥車問以煤泥作為燃料替代原煤作燃料進(jìn)行干燥煤泥，不加添加劑。煤泥加水稍加稀釋后經(jīng)強(qiáng)烈攪拌制備成煤泥漿。通過中科院 力學(xué)所的燃燒試驗(yàn)得出結(jié)論：安太堡煤礦煤泥在不加添加劑的條件下，可 以制備成濃度60%以上的煤泥漿，具有一定的流動性和穩(wěn)定性；可以在較 低壓力下泵送和霧化；煤泥燃燒迅速、燃燒穩(wěn)定，出口溫度達(dá)800 c左 右，可以滿足用戶要求。2.1. 安太堡煤礦干燥車間燃用煤泥漿改造工程安太堡煤礦干燥車間熱煙氣爐設(shè)計(jì)用煤泥漿（含水25%左右）燃燒來代 替部分干燥用煤。煤泥漿是開發(fā)

14、高濃度水煤漿伴生出來的特殊燃料，從燃 燒特性看，可以用來代替油作為一種低nox和so2排放的新型燃料。煤泥 漿的原料取自真空過濾機(jī)，采用螺旋運(yùn)輸機(jī)把煤泥量分流出的一部分輸出 并加水?dāng)嚢?，使煤泥漿的含水量達(dá)到40%左右。制漿煤泥經(jīng)攪拌桶進(jìn)行強(qiáng) 力攪拌，然后經(jīng)螺桿泵把煤泥漿泵送到兩臺燃燒爐的側(cè)墻上設(shè)置的12支噴 嘴上進(jìn)行霧化燃燒。每臺燃燒爐燃用煤泥漿約5t/h，煤泥的高位發(fā)熱量為 5394kcal/kgo2.2. 環(huán)境保護(hù)干燥車間燃燒爐燃燒吋產(chǎn)生的煤煙和飛塵，以及干燥機(jī)對煤泥進(jìn)行干 燥時(shí)，熱煙氣流將細(xì)煤泥帶走而生成的煤塵，均通過干燥機(jī)后進(jìn)入了除塵 器，對于煙塵進(jìn)行了有效的捕集，因此煙塵得到了有效的

15、處理。另外，所 有制漿設(shè)備、輸送、儲存以及燃燒設(shè)備，噪音都不大于85分貝，對于環(huán)境 不造成危害。2.3.經(jīng)濟(jì)效益安太堡選煤廠每年生產(chǎn)煤泥90萬噸，需要進(jìn)行干燥，每年干燥需耍的 燃料高達(dá)7.65萬噸原煤。燃用煤泥做為2/3的干燥用煤后，煤泥作力燃料 可以替代出5.05萬噸原煤。因此每年可獲效益197.7萬元，投資150萬元 當(dāng)年即可收回投資并有一定經(jīng)濟(jì)效益。方案是計(jì)劃中容最為fi雜的一種。由于一些具有某種職能的具體工作比較fi雜，不 作全面部署不足以說明問題，因而公文p、j容構(gòu)成勢必要繁瑣一些，一般有指導(dǎo)思想、主要目 標(biāo)、工作重點(diǎn)、實(shí)施步驟、政策措施、具體要求等項(xiàng)目。方案的容多是上級對下級或涉及

16、面比較大的工作，一般都用帶“文件頭”形式下發(fā)，所 以不用落款，只有標(biāo)題、成文時(shí)間和正文三部分內(nèi)容。1、標(biāo)題方案的標(biāo)題有兩種寫法：一個(gè)是“三要素”寫法，即由發(fā)文機(jī)關(guān)、計(jì)劃內(nèi)容和文種三部分 組成，如北華大學(xué)五年發(fā)展規(guī)劃總體方案；一個(gè)是“兩要素”寫法，即省略發(fā)文機(jī)關(guān)，但 這個(gè)發(fā)文機(jī)關(guān)必須在領(lǐng)頭的“批示性通知”（文件頭）的標(biāo)題屮體現(xiàn)出來，如治理采掘工業(yè) 危機(jī)，實(shí)現(xiàn)良性循環(huán)方案。成文時(shí)間，為鄭重起見，方案的成文時(shí)間一般不省略，而且要 注在標(biāo)題下。2、正文方案的正文一般有兩種寫法：一是常規(guī)寫法，即按“指導(dǎo)方針”、“主要目標(biāo)（重點(diǎn)）”、“實(shí)施步驟”、“政策措施”及“要求幾個(gè)部分來寫，這個(gè)較固定的程序適合于一

17、般常規(guī)性單項(xiàng)工 作；二是變項(xiàng)寫法，即根裾實(shí)際需要加項(xiàng)或減項(xiàng)的寫法，適合于特殊性的中.項(xiàng)工作。但不管哪種寫法，“主要目標(biāo)”、“實(shí)施步驟”、“政策措施”這三項(xiàng)必不可少的，實(shí)際寫作時(shí)的稱呼可以 不同，如把“主要目標(biāo)”稱為“目標(biāo)和任務(wù)”或“目標(biāo)和對策”等,把“政策措施”稱為“實(shí)施辦法”或 “組織措施”等。在“主要r標(biāo)”一項(xiàng)中，一般還要分總體目標(biāo)和具體目標(biāo)；“實(shí)施步驟”一般還要 分基本步驟或階段和關(guān)鍵步驟，關(guān)鍵步驟里還有重點(diǎn)工作項(xiàng)fh “政策措施”的內(nèi)界里一般還 要分“政策保證”、“組織保證”和“具體措施”等。方案也可以是下級或具體責(zé)任人為落實(shí)和實(shí)施某項(xiàng)具體工作而形成的文件，然后報(bào)上 級或主管領(lǐng)導(dǎo)批準(zhǔn)實(shí)

18、施。寫法要求同上。商業(yè)計(jì)劃書寫作綱要部分目的長度（頁數(shù)）1.0業(yè)務(wù)要點(diǎn)整個(gè)業(yè)務(wù)計(jì)劃的簡要總結(jié)1-22.0公司描述2.1背景/歷史2.2資本結(jié)構(gòu)/股 東名單2.3期權(quán)協(xié)議（如果適用）公司的背景資料，包括資本結(jié)構(gòu)。1-23.0產(chǎn)品/服務(wù)3.1描述3.2技術(shù)3.3消費(fèi)者可得到的好處公司將向消費(fèi)者提供什么？與消費(fèi)者目前所使用/所 擁有的產(chǎn)品/服務(wù)相比，消費(fèi)者將從公司的產(chǎn)品/服 務(wù)中如何受益？1-34.0市場分析4.1規(guī)模4.2區(qū)域聚焦4.3發(fā)展 4.4消費(fèi)者概況4.5市場開拓戰(zhàn)略公司有多少潛在用戶？其增長率是多少？公司計(jì)劃 占有該巾場的多大份額？公司如何發(fā)現(xiàn)潛在簾場、 如何打進(jìn)潛在市場？1-25.0競爭分析5. 1現(xiàn)有競爭5.2替換產(chǎn)品/服務(wù)5.3swot （強(qiáng)勢/弱勢/機(jī)會/威脅分析）5.4競爭優(yōu) 勢5. 5進(jìn)入壁壘公司的競爭