30卷第7期Vol 30 NO. 72010年7月山西煤炭 SHANXI COALJu.2010文章編號: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(中國礦業(yè)大學(xué)江蘇徐州221008)摘要:水煤漿是近年來發(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。本文簡單介紹了水煤漿技術(shù)及其突岀優(yōu)點(diǎn),闡迷了國內(nèi)外水煤漿氣化技術(shù)的研發(fā)狀況與水煤漿技術(shù)帶來的效益,提出了應(yīng)用水煤漿技術(shù)的意見,對發(fā)展我國經(jīng)濟(jì)和保障國家能源安全具有重要意義關(guān)鍵詞:水煤漿;氣化;發(fā)展中圖分類號:TD8239文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A1引言3國內(nèi)外水煤漿氣化技術(shù)的發(fā)展我國是以煤炭為主要能源的國家,煤炭資源量石油危機(jī)之后,世界發(fā)達(dá)國家投人了大量的人占我國化石能源95%以上。在新能源沒有大量發(fā)力物力、財(cái)力來尋找替代油的原料,他們對水煤漿現(xiàn)和使用前,為了保障煤炭長期有效的供應(yīng),堅(jiān)持科進(jìn)行了研究開發(fā)利用?，F(xiàn)在,許多國家都建成了學(xué)發(fā)展觀,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,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,也是保國家已經(jīng)商業(yè)化的IGCC大型電站,均采用氣流床障國家能源安全和有效供給、滿足國民經(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。近幾年來,采用廢物資源化的技術(shù)She'氣化技術(shù)的主要優(yōu)勢是碳轉(zhuǎn)化率高,冷煤氣效路線后,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,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。在我國豐得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。富煤炭資源的保障下,水煤漿也已成為替代油、氣等美國1979年起開始對水煤漿燃料進(jìn)行開發(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,通過9km管道供給應(yīng)用規(guī)模機(jī)中發(fā)展起來的一項(xiàng)高新技術(shù),它實(shí)際上是一個由大的東京勿來電站4號機(jī)組鍋爐和8號機(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。我國桂林鋼廠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,引起世界各國工業(yè)界的普遍關(guān)注。mg/m3,使環(huán)境和勞動條件得到明顯改善。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)作者簡介:李煥字(1988—),女,山西忻州人,本科在讀化學(xué)工程與工藝專業(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,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)整方便燃燒許多國家備受重視,從能源安全和健康環(huán)保角度來能耗降低10%~20%,產(chǎn)品質(zhì)量明顯提高?？?大力發(fā)展水煤漿技術(shù)極為迫切。世界的產(chǎn)油國環(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污染將是未來市場需求的趨勢。SO2排放物較少,排煙的含塵量也有較大幅度降低,1981年我國開始研究水煤漿技術(shù),經(jīng)過不斷的環(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,國內(nèi)綜合利用效益:隨著機(jī)械化程度的不斷提高,研究開發(fā)出了擁有自主知識產(chǎn)權(quán),達(dá)到國際領(lǐng)先水煤礦開釆中產(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)?；曳指摺⑺指?、價(jià)值低。把水煤漿技術(shù)應(yīng)用于粉煤“七五”期間,我國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),開發(fā)了成套技術(shù),建成了“五廠六爐”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。“八五”性能的好壞直接影響氣化反應(yīng)的結(jié)果、耐火磚及其以來國家計(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kW電廠改燒水煤漿工程及其配套的廠、水煤漿氣化及煤化工國家工程研究中心合作,八一制漿廠擴(kuò)建工程。國務(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、北京造紙一廠等五個水煤漿代油、節(jié)能、環(huán)保項(xiàng)業(yè)應(yīng)用。目,我國在水煤漿工業(yè)應(yīng)用的工業(yè)化、大型化、系列新型氣化爐為四噴嘴對置結(jié)構(gòu),通過調(diào)整噴嘴化方面又上了一個新臺階。繼北京造紙一廠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、棗莊八強(qiáng)化了熱質(zhì)傳遞過程更有利于進(jìn)行氣化反應(yīng)和延一水煤漿廠工業(yè)應(yīng)用項(xiàng)目取得國家攻關(guān)成果獎和長耐火磚的使用壽命。中試裝置運(yùn)行結(jié)果表明,主科技進(jìn)步一等獎以后我們又在白楊河電廠220h要技術(shù)指標(biāo)全面超過 Texaco水煤漿氣化水平。比油爐和北京第三熱電廠2號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。北京水煤漿示范廠在使用國產(chǎn)添加劑及我國級2個百分點(diǎn)碳轉(zhuǎn)化率提高2-3個百分點(diǎn)。專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)國內(nèi)空白,是我國具有自主知識經(jīng)過長期工藝調(diào)整,生產(chǎn)出了符合合同質(zhì)量保證值產(chǎn)權(quán)能與國際先進(jìn)技術(shù)競爭的煤氣化技術(shù)的里程的商品漿,經(jīng)專家評議和驗(yàn)收委員會驗(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)目榮獲國家科技部、財(cái)政部、國的開發(fā)和工業(yè)推廣應(yīng)用在我國已進(jìn)入一個新階段。家計(jì)委、國家經(jīng)貿(mào)委組織的“九五國家重點(diǎn)科技攻4水煤漿技術(shù)帶來的效益關(guān)優(yōu)秀科技成果獎,為我國自主知識產(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)過幾個燃燒示范點(diǎn)的長期使用證2010年5月18-19日,從江蘇宜興召開的第明燃油工業(yè)鍋爐、窯爐改燒水煤漿,1.8~2.1t漿可二屆多噴嘴對置式煤氣化技術(shù)推廣及應(yīng)用研討會代替一噸重油。按照開放后的現(xiàn)有市場價(jià)格,可以上傳來消息,我國自主水煤漿氣化裝置走向大型給燃油用戶帶來明顯的經(jīng)濟(jì)效益?；?目前單爐日處理2000t煤的多噴嘴對置式水煤節(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,將為我國發(fā)展煤制烯燒充分,燃燒效率在%6%以上,對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);三是通過國家水煤漿工程技術(shù)研大型化是煤化工發(fā)展趨勢,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,影響了國煤加工高新技術(shù)企業(yè)集團(tuán),以便承擔(dān)國內(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)大對外國際合作,發(fā)的大型煤化工成套設(shè)備被我國確定為“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)被列入國家“十一五”條件;五是到本世紀(jì)末達(dá)到,代油1000萬t,管運(yùn)能863計(jì)劃課題。力3000萬t,達(dá)到國家科技發(fā)展中長期規(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)的開發(fā)應(yīng)用在我國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)過近30年的發(fā)展,中國水煤漿的力,最大限度地發(fā)揮水煤漿技術(shù)的長處,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,政府支國內(nèi)外用戶;二是擴(kuò)大水煤漿技術(shù)領(lǐng)域研究范圍加持和節(jié)能減排要求帶來的市場需求增長預(yù)期將推動強(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)推廣無添加劑煤泥將會在可以預(yù)見的未來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