水煤漿的開發(fā)利用與運輸

水煤漿的開發(fā)利用與運輸隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展，能源越來越成為經(jīng)濟社會發(fā)展急需解決的瓶頸。眾所周知，我國化石能源結(jié)構(gòu)十分不合理，從已探明的儲量中，煤炭占92.94%，石油占5.35%，天然氣占1.71%，其構(gòu)成特點是富煤、貧油、少氣。由于燃燒油不足，每年需從國外進口大量原油、重油，而且比重越來越大。僅 2004年就進口原油1億多噸，重油2000多萬噸，而當年我國的石油產(chǎn)量僅1.75億噸。隨著轎車進入家庭步伐的加快，我國石油需求將進一步加大，2010年供需缺口達到1.3-1.5億噸。這樣發(fā)展下去，必將對國家液體燃料供應(yīng)的安全形成問。長期以來，我國主要以煤炭為主要能源消費。到2010年，一次能源消費結(jié)構(gòu)中煤占60％左右。我國煤炭利用技術(shù)相對落后，環(huán)保設(shè)施不配套、不健全，不但煤炭利用效率低，煤炭資源浪費嚴重，而且煤炭燃燒所產(chǎn)生的大量煙塵和二氧化硫嚴重污染了大氣環(huán)境。因而，尋求一種新型的可持續(xù)開發(fā)的潔凈燃料，是當前經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護的迫切需要。高效清潔地利用我國煤炭資源，大力發(fā)展?jié)嵜杭夹g(shù)，對于促進能源與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展，滿足國民經(jīng)濟快速穩(wěn)定發(fā)展需要，具有極其重要的意義。水煤漿是是由煤炭、水和添加劑通過物理加工成的漿體燃料。標準水煤漿是通過制漿技術(shù)，在制漿廠把精洗過的固態(tài)煤燃料和清水（33%f-35%%一起在特制的研磨機中研磨成漿，并加適量（約1%）的添加劑攪拌均勻后轉(zhuǎn)成為可用泵輸送的流態(tài)的煤燃料。水煤漿是上個世紀80年代發(fā)展起來的一種低污染、高效率、流動性強的新型流體燃料。具有像油一樣的易于裝卸儲存及直接霧化燃燒的特點。它改變了煤的傳統(tǒng)燃燒方式；也可以長距離輸送和長時間保存，顯示出了巨大的環(huán)保節(jié)能優(yōu)勢。應(yīng)用水煤漿的用途主要有兩個方面1.1燃料1）水煤漿燃燒效率一般為97%-99%燃燒水煤漿鍋爐熱效率高可達85％以上。與燃油鍋爐熱效率接近。啟動時間比煤粉爐要短，負荷變動適應(yīng)性強（可在 40%負荷下穩(wěn)定運行）；2）在產(chǎn)熱量相同的情況下，水煤漿鍋爐的燃料消耗量是燃油鍋爐的2倍左右，水煤漿的低位發(fā)熱值在5000kcal/kg左右，是輕油的1/2，但其價格卻為輕油的1/6以下，重油的1/4以下，大大降低了然料的使用成本；3） 燒水煤漿與燃煤鍋爐相比，除塵除渣設(shè)備較小，灰場容量僅為燃煤機組的1/4，這是由于其燃燒效率和鍋爐設(shè)備熱效率較高。灰場揚塵造成的二次污染大大減少；4） 水煤漿鍋爐與燃煤鍋爐相比，減小了燃料儲存中的占地面積，輸送設(shè)備和輸送環(huán)節(jié)也大大簡化，有效地提高了土地利用率，節(jié)約用地50%以上。水煤漿可以用管道、罐車及袋裝密封運輸，減小甚至可以說消除了運輸過程中的損失與污染，與城市環(huán)保要求相適應(yīng)，節(jié)約了人力、物力及財力。鍋爐房現(xiàn)場沒有占地大且粉塵飛揚的煤場和復雜的輸煤、破碎及干燥系統(tǒng)。環(huán)境衛(wèi)生、噪音與燃油鍋爐相當。在常溫全封閉狀態(tài)下輸送不爆炸、自燃，減少了防火要求；5）由于燃用水煤漿機組燃料供應(yīng)系統(tǒng)與燃油機組類似，運行管理、維護檢修簡單，低灰水煤漿對機組受熱面的磨損也大大低于普通燃煤機組，人力和資金的投入也大為減少，所以運行成本低，自動化程度高。運行中節(jié)約人力資源。原煤鍋爐每班 6-7人，而水煤漿鍋爐每班只需2名運行人員。節(jié)約燃料20%以上職工勞動及工業(yè)衛(wèi)生條件得到大幅度改善。并且其安全可靠性還優(yōu)于燃油機組；但限于實用型燃燒設(shè)備的技術(shù)沒有及時跟進，中小企業(yè)對此應(yīng)用甚少。目前這一難題已基本得到解決。應(yīng)當指出，水煤漿是一種代油燃料，與真正的油燃料還是有很大差別的，尤其是水煤漿的含灰量，盡管比煤粉少，但仍不能無視其在應(yīng)用時結(jié)渣、結(jié)灰、磨損等問題而必須相應(yīng)配置除渣、吹灰、除塵排灰渣裝置、灰場等設(shè)施。1.2化工原料我國80年代引進了德士古氣化技術(shù)，目前在國際上是先進的技術(shù)。水煤漿是整體式煤氣化聯(lián)合循環(huán)氣化工藝裝置的理想燃料。德士古氣化爐就是以水煤漿為進料的。該技術(shù)最先在山東魯南化肥廠得到應(yīng)用，以后又在上海焦化廠、首鋼等單位得到應(yīng)用。運輸煤炭是我國主要的一次性能源，煤炭工業(yè)是對我國工業(yè)影響極大的基礎(chǔ)工業(yè)。但我國煤炭資源分布極不均衡。東少西多，南少北多，是我國煤炭分布的特點。據(jù)了解，我國60%-70%的煤炭儲量集中在山西、陜西和內(nèi)蒙西部。然而煤炭運輸只有水運、鐵路、公路三種方式。由于北方缺少便于航運的大江大河；公路短途運輸靈活便利，但長途運輸不經(jīng)濟；長距離運輸煤炭主要依靠鐵路。因此，在北煤南運，西煤東運的格局下，煤炭生產(chǎn)同煤炭運輸之間存在較突出的矛盾。其運輸主要依賴鐵路和公路。據(jù)了解，兩年前全國鐵路煤運量就占煤運總量的 60%以上，煤炭運輸量占鐵路貨運總量的49%以上。鐵道部一位專家說，我國鐵路是世界上最忙、負荷率最高的鐵路，平均負荷是世界平均水平的4倍，許多鐵路線尤其是運煤通道能力早已飽和甚至超飽和。如大秦線能力利用率已經(jīng)達到120%，石太線為114%，豐沙大線達到115%。2011年3月5日，全國第一條輸煤漿長輸管線項目已經(jīng)報相關(guān)部門審查。該項目從榆林市神木縣延伸到渭南，全長742km，總投資約73億元，年輸煤量1000萬噸，工程預(yù)計將于2013年4月建成投產(chǎn)。運輸煤炭有望告別用車拉的歷史。煤漿管道工程是一項高科技成果直接轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的系統(tǒng)工程，打破了煤炭運輸?shù)钠款i。煤炭的管道運輸與公路和鐵路運煤相比，有以下優(yōu)勢：1）管道輸煤工程運距越長，每噸/公里運輸能力的基建投資和其成本費用就會越低。有專家表示，與修建同等運力的鐵路、公路相比，管道輸煤工程的綜合投資只有前者的 1/5?1/3;2） 管道輸煤漿運輸成本與目前的鐵路、公路運費相比，管道輸煤的費用僅相當于鐵路運費的一半和公路運費的 20%；3） 水運、鐵路、公路運輸都受氣候的影響比較明顯，而輸煤管道深埋至凍土層以下，基本不會受到季節(jié)變換、氣候異常條件的影響，能夠確保煤炭運輸?shù)陌踩院凸?yīng)的可靠性；4） 輸煤管道施工好以后土方回填，可以繼續(xù)耕種作業(yè)。在建設(shè)前期征地費用要比修建鐵路、公路低的多；5） 管道運煤運輸量大、能耗少，易于全面實現(xiàn)自動化管理，同時運輸安全密閉，能長期安全穩(wěn)定運行。重要的是基本不產(chǎn)生廢渣廢液，不對環(huán)境造成污染；6） 水煤漿經(jīng)管道輸送到終端即可直接供用戶使用，基本無安全隱患，而且可長期密閉儲存。因此，管道運煤開創(chuàng)了煤炭外運的新紀元。同時還能開發(fā)利用山西、陜西和內(nèi)蒙的煤炭產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，延長產(chǎn)業(yè)鏈，發(fā)展高附加值的煤化工產(chǎn)品。另外，有一個不容忽視的因素，管道和用戶要緊密聯(lián)系，要有一兩個主要用戶，形成一種長期的買賣伙伴關(guān)系。如果沒有固定用戶，或者固定用戶沒有同步建成，再好的計劃也只能束之高閣。結(jié)論水煤漿是一種新型、高效，清潔的煤基燃料。是當今潔凈煤技術(shù)的重要組成部分。在我國石油資源相對比較短缺的情況下，以煤代油適合我國的國情，而水