范文一：水煤浆燃烧

水煤浆燃烧 环境保护是全世界关注的一大热点，也是我国的一项基本国策。由于全球经济发展的短视行为，人类的生

存环境正受到越来越严重的破坏，其中由燃料所造成的大气污染越来越受到人们的关注。开发新能源，寻

找污染小的清洁燃料成为了当务之急。在这样的情况下，水煤浆代油燃烧技术的出现变得愈加的重要。

1、水煤浆代油技术的特点

(1) 可以象油一样地储存、输送和雾化燃烧，是一种理想的代油技术。 (2) 可以利用燃油技术系统的部分设备、锅炉改造的工作量小 、改造周期短、投资少等。

(3) 水煤浆由30,的煤、70,的水、0.5,的添加剂混合而成。煤浆中的含硫量低，SO的排放量低;2

水煤浆的燃烧温度低，NO排放量低，是一种洁净燃料。 x

(4) 水煤浆特别适用于厂方无法安装制粉系统，厂区无煤场的用户。 2、水煤浆的质量标准

1( 浓度: 68 ?2%;

2( 粘度: 1000 ?200CP;

3( 粒度: 平均 d?50um;

4( 稳定性:三个月不产生硬沉淀;

5( 挥发分:v>25%;

6( 含硫量:0.30%,0.50%

3、水煤浆代油燃烧技术部分工程应用

序名称 单位 地点 号

220T/H燃油锅炉改烧水煤浆工程项目 广东茂名热电厂 广东茂名 1

35T/H水煤浆专用锅炉 北京造纸一厂 北京 2

220T/H燃油设计锅炉改造水煤浆工成项目 汕头万丰热电厂 广东汕头 3

60T/H燃油工业锅炉改烧水煤浆 北京造纸一厂 北京 4

220T/H燃油炉改烧水煤浆 广东茂名热电厂 广东茂名 5

410T/H燃油炉改烧水煤浆 广东茂名热电厂 广东茂名 6

广东南海发电一670T/H燃油炉改烧水煤浆 广东南海 7 厂 4、成果

获奖成果:

中科院科技成果一等奖 2项

国家“六?五”攻关成果表彰奖 1项

国家“九?五”攻关重大成果奖 1项

国家教委科技进步三等奖 1项

浙江省科技进步三等奖 1项

发明专利:

水煤浆及煤粉前置复合燃烧装置

燃油锅炉改烧水煤浆煤粉清除炉

底沉降灰方法

低压旋流型煤浆雾化喷嘴

撞击式多级水煤浆雾化喷嘴

一种新型水煤浆在线过滤器

一种锅炉稳燃室

5、国家水煤浆工程技术研究中心浙江大学燃烧技术研究所

水煤浆技术工程技术研究中心是1992年被国家科委批准的首批国家级技术研究中心，浙江大学燃烧技术研究所是该中心下属专业研究水煤浆燃烧技术的专门机构。

该中心主要研究方向有:

1( 水煤浆燃烧、流动、传热、汽化的基础研究

2( 水煤浆火炬燃烧技术

3( 水煤浆硫化床技术

4( 高灰粉浓度水煤浆燃烧技术

5( 油炉改造水煤浆技术

6( 水煤浆燃烧技术的工程设计可行性研究及工程应用

通过10余年的研究、技术开发和工程应用，研究所现已开发了包括水煤浆喷雾觜、水煤浆燃烧器、水煤浆在线过滤器及水煤浆锅炉改造技术等15项水煤浆配套技术。研究所拥有6MW大型燃烧试验台架和3,8T/H大型水煤浆喷雾觜化试验台架等13个水煤浆试验台架设备，中心拥有14钟先进测量仪器。研究所完成的工程设计项目有20项，其中9项已经得到实施;发表论文100余篇，已批准8项专利;获得国家三委一部攻关奖两项，中科院科技进步一等奖两项，部委科技进步三等奖两项等。

范文二：水煤浆锅炉详细燃烧

1.水煤浆锅炉预热器

当水煤浆进入炉腔燃烧前,先在一个容积比较小的燃烧室内被点燃,并形成火炬,然后稳定的火焰直接喷入炉膛,继续燃烧,直至燃尽。其优点如下:由于预燃室是根据燃烧空气动力学稳燃原理设计的,体积小,调节灵活,可以针对不同水煤浆的性能,建立合理的气流结构,使水煤浆在其中完成水分的蒸发、挥发份析出、点燃以及稳定燃烧,由于稳燃性能优越,水煤浆可在冷风条件下启动和稳定燃烧。可简化设备和启动工作量,节省大量的点火用油,当锅炉改装为燃用水煤浆时,炉膛改造工作量小。

在众多预燃室中,偏置射流预燃室有其独特的特点。雾化了的水煤浆和空气混合物以一定速度通过下偏置的一次风管直射入内壁衬有耐火材料燃烧室有限空间,由于它对周围介质的差吸,在预燃室上都出现一个很大的回流区。在一次风口下侧近底部处有一股起吹灰和控制燃烧作用的控制射流,它一方面增大了射流出口附近的湍流度,另一方面又对主射流起引射作用,使上半部的回流区更强大。形成一个稳定的高温热源,点燃煤浆颗粒,使之稳定并强化燃烧。回流区的大小和位置以及吹灰效果,可通过调节一次风主射流和控制射流来达到。

热态实验表明,在预燃室内,上半部温度高,下半部温度低,头部温度高,尾部温度低,中心温度明显高于壁面附近温度,这种温度分布正是这种非对称射流预燃室能强化燃烧,又能做到不结渣、积灰的原因所在。

对不同性质的水煤浆,预燃室出口温度1250?~1350?,炉膛火焰温度1300?~1400?,火焰长度约6米,燃烧效率96%~98%。 采用预燃室装置燃烧水煤浆,对油炉改造是一个突出优点,它的燃烧组织主要在预燃室内部和炉膛结构关系不是很大,炉膛的作用仅是燃尽和冷却炽热烟气,预燃室配置低压喷嘴后在改造中小型油炉领域内将有很大的天地。

2、水煤浆燃烧器

水煤浆锅炉设计特色在于炉前供浆系统燃烧器和炉膛结构的设计,炉前供浆系统量好工作的前提是要有合格的煤浆,取决于供浆卹的工艺和添加剂的惯合量,煤浆一旦发生沉淀,则是很难处理的。其二是浆泵和阀门的耐磨性,良好的浆泵寿命在2000小时以上,阀门过滤器易堵塞也是个问题,这就需要制定切实可行合理的操作规程。

水煤浆燃烧器又称为配风器,是水煤浆燃烧的又一关键设备。理论研究表明:水煤浆着火热的主要来源是依靠高温烟气的对流加热,这就对燃烧配风的组织以获得使得煤浆雾炬能有效的得到加热,成为水煤浆着火的关键。同时,合理的配风是加强燃烧室内湍流度,提高水煤浆燃烧速度和燃尽度的关键。合理的配风还将影响到污染物的排放,分段送风可以抑制NOX的生成和排放,同事合理的配风还将增加燃烧经济性。

根据水煤浆燃烧特性,可采用水煤浆旋流燃烧器,旋流燃烧器是利用旋转射流的特性设计而成的燃烧器,因为不仅旋流燃烧器有较大的喷嘴扩张角,使射流较短,能在较短的炉室中完成燃烧过程,而且

在强旋流的内部形成一个回流区,满足煤浆着火所需的回流烟气量的要求旋转射流不仅从射流外侧卷吸周围介质,还从回流区中卷吸介质,故它有较好的“抽气”能力,使大量高温烟气回流到火炬根部,保证燃烧顺利着火和火焰稳定燃烧。

旋流燃烧器的特性:?组织良好的空气动力场,使煤浆气流能够及时着火。?燃烧运行可靠,燃烧器不易烧坏、磨损,炉膛不发生灭火。?有较好的燃料适应性和负荷调节性。风速和风量能够根据负荷和煤浆种类的变化而进行调节。?便于调节和自动控制。?能使喷雾雾化和炉膛合理配合。

资料:轴向可动叶轮式燃烧器

其特点是一、二次风分别进风,一次风采用固定叶轮式温焰器,不但可沿轴线前后秱动以调节中心回流区和火焰位置,二次风采用可调切向式叶片,燃烧器出口装有耐火材料支撑的旋口。 3、燃用水煤浆锅炉的特点

?可以泵送、装卸、用罐储存。流量可通过阀门控制:锅炉房炉前燃料系统设备和燃油机组十分相似。?可以像油一样雾化后燃烧,易着火,燃烧稳定。保留了煤粉的燃烧特性。启动时间短,负荷变动适应性强，可再40%负荷稳定运行，燃烧效率一般为97%~99%。?约含30%的水分,在常温全封闭状态下输送不会爆炸、自燃,降低了储存运输的防火要求。?没有煤炭在 储运过程中的物料损失，约3%，,炉内脱硫率约可到50%,一般比煤粉炉要高。?由于燃用水煤浆机组燃料系统类似于燃油机组,运行管理、维护检修简单,低灰水煤浆

对受热面的磨损大大低于燃煤锅炉,减少了检修工作量,从而减少人力和资金的投入,并且其安全可靠性还优于燃油机组。?水煤浆在常温下磨制,比燃煤机组在热风干燥过程中制粉散热损失小。水煤浆燃烧率高达99%,即使剩5%左右的炉灰渣,其中90%也是生产水泥的优质原料。

4、水煤浆锅炉注意事项

4.1水煤浆锅炉必需有蓄热室,为保证蓄热室能尽快蓄热升温,一般都不设受热面,但水煤浆正常燃烧后,又会因温度太高而结焦,为了解决此矛盾,可在蓄热室两侧墙增加冷却风管,并有风门调节。根据蓄热室温度情况增加和减少风量,来调节蓄热室两侧墙温度避免结焦,同时该风还可起到扰流助燃作用,改善锅炉燃烧工矿,效果明显。 4.2控制一次风和水煤浆的混合。显然,一次风若在水分蒸发阶段结束之前过早和过量的不水煤浆混合会延长蒸发阶段的过程。可以认为,水煤浆蒸发阶段不需要一次风一次风应尽可能在水分蒸发阶段基本结束之时逐渐和水煤浆混合。

4.3二次风量应分级加入。水煤浆一旦水分蒸发完毕,其燃烧过程本质上属于煤粉燃烧。但比同类煤种的煤粉燃烧难度大,大量的水分吸收了大量的汽化热,使燃烧温度降低100?以上,加上煤浆结团后颗粒增大,使燃烧过程延长。此外,粗大的浆团容易分离掉入炉底,使渣含碳量加大。所以根据煤浆的特点,将二次风分作底部风、上部风、中间风、侧边风等有选择的送入炉膛内是很有必要的。 4.4水煤浆燃烧系统的应用涉及到水煤浆来源、卹区储存、水煤浆燃

烧负荷设计、燃烧机及辅机参数的选择等逐个环节,需要认真分析设计,应对补充燃烧水煤浆原有的排烟设备等进行核算。 4.5对水煤浆的出卹价格、运输价格和增加的效益做出合理的经济技术分析。确定合理的经济性,对设备稳定运行要求较高的企业,水煤浆质量的选择至关重要。

4.6水煤浆应定期搅拌,搅拌的周期和时间应不供浆单位确认,在系统设计时要考虑管道内水煤浆的流动,采用循环回路,避免管道内沉积堵塞。

4.7水煤浆燃烧器的设计要求较高,在选择燃烧器时要充分考虑它的使用寿命、燃烧效果和燃尽等因素。

4.8设备应定期清洗和切换运行,包括卸浆泵、过滤器、供浆泵及其相应的连接管道。

4.9管道阀门，包括仪表阀，全部采用球阀,增大流通面积。

范文三：水煤浆燃烧技术040422

浙江大学能源工程设计研究院

中国是能源生产和消费大国，随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，一次能

源消费在逐年增加；石油消费居世界第二，仅次于美国。据统计资料，1999年我国进口石油仅为4000万吨，到2001年已7000万吨，到2004年达到1亿吨以上。国际油价每上升1美元，就要多支出46亿人民币。直接影GDP0.043个百分点。相对来说，我国的煤炭资源还是比较丰富，占能源资源的80%以上，是目前世界上少数几个一次能源以为

主的国家之一。[浙江用煤占63.9%，石油占28.9%]

据有关部门预测，“十五”期间及未来的10-20年，我国石油需求仍将呈现强劲增

长趋势。而国内原油产量将维持在1.6~1.9亿吨水平，供需缺口较大。如果完全依靠进

口，到2020年我国石油对国际市场的依赖程度将高达50%以上。

面对日趋严峻的石油供求形势和国际油价变动的不确定性，亟需从我国经济发展

全局出发，结合我国资源、技术和经济条件，寻求行之有效的替代技术, 以缓解我国石油进口压力，保持国民经济的持续发展, 保障能源与经济安全。

用水煤浆替代石油，是我国几代领导人都非常关注的一个课题，也是关系到我国

能源安全的一个重大战略问题。

水煤浆是由65—70%不同粒度分布的煤、30—35%的水和约1%的添加剂制成的混合物，是七十年代石油危机中发展起来的一种新型低污染代油燃料。它既保持了煤炭原有

的物理特性，又具有石油一样的流动性和稳定性，被称为液态煤炭产品。与燃煤相比，

燃水煤浆可明显提高燃烧率；可达99.6%，而燃煤最高也超不过80%；与燃油相比，经济效益明显，目前水煤浆送到浙江为750元/吨，而重油则要3200元/吨，两吨抵一吨，每替代一吨重油能节约燃料费1700元，若替代10000吨，就节约了1700万元。

该项技术包括水煤浆制备、储运、燃烧等关键技术，是一项涉及多门学科的系统技

术。水煤浆具有燃烧效率高，污染物排放低等特点，可用于电站锅炉、工业锅炉和工业

窑炉代油、代气、代煤燃烧，亦可作为气化原料，用于生产合成氨、合成甲醇等。水煤

浆技术我国现行阶段适宜的代油、环保、节能技术。发展水煤浆技术，用煤制取清洁燃

料，以煤代油, 是我国能源长期稳定发展的战略和现实选择。

水煤浆技术发展受到中我国几届领导人的高度重视。1996年1月****视察水煤浆工作时，对水煤浆技术给予了高度评价，并指出“从战略上看，中国煤炭资源丰

富，要充分发挥煤的作用，中国的燃料在相当长的时期内要依靠煤，要把水煤浆作为一

1

个战略问题来考虑，这是一件重要的工作。”

浙江大学1981年开始研究水煤浆，是国内最早研究的单位。1983年1月，国家科委正式将“水煤浆制备与燃烧技术”列为国家“六五”科技攻关项目。浙江大学承担水

煤浆燃烧技术的研究开发。1986年初，“水煤浆制备与燃烧技术”顺利通过了“六五”

鉴定，国务院领导亲自听取了汇报，并指示要加快水煤浆发展的步伐。从此，“六五”、

“七五”、“八五”、“九五”、“十五”，水煤浆一路被列为国家攻关课题，“九五”期间，

更得到了国家“211工程”的资助，同时，还得到了联合国与国际科学文化中心的支持，

浙江大学也成为了我国水煤浆燃烧技术的权威单位，国家水煤浆工程技术研究中心燃烧

技术燃烧技术研究所设在浙江大学。

1

自70年代石油危机以来，世界主要发达国家如美国、日本、加拿大、瑞典、意大

利、英国、法国和俄罗斯等都相继投入了大量人力、物力和财力寻求代油燃料，进行水

煤浆技术的研究开发，目前国外水煤浆技术已趋于成熟，建成一批水煤浆厂，达到了工

业应用的水平。

俄罗斯别洛沃建有世界规模最大的水煤浆制备—管输—发电工程，水煤浆生产能力

达5Mt/a，管输距离260km、管道直径为530mm，可供6×200MW电站机组670t/h锅炉燃用。该电站锅炉原设计烧粉煤，改造了原四角直流燃烧口，燃用水煤浆灰分10%，高位热值27.59MJ/kg，浓度62~65%，粘度为0.8Pa?s。全烧水煤浆锅炉负荷调节范围

50%~100%，具有较高的燃烧效率。水煤浆喷嘴容量8t/h，燃烧口喷嘴设计寿命1000h。

美国兴建的包括制浆和管道运输系统的黑迈萨煤浆管理工程，运距439km，年运煤量4.5Mt，几十年来以99%的可靠性为姆哈夫电厂的1580MW发电机组提供了上亿t燃料。美国匹茨堡能源研究中心附近的电厂锅炉燃用煤泥水煤浆。

日本小名滨0.5Mt/a水煤浆厂，通过9km管道供给世界应用规模最大的东京勿来电

站4号机组（75MW）260t/h锅炉和8号机组（600MW）1940t/h锅炉燃用水煤浆。该锅炉原设计为油和煤粉混烧，1986年6月开始改烧水煤浆，1993年6月改为五层装油燃烧器、两层装煤粉燃烧器、三层装水煤浆燃烧器（其中一层为8吨/h和3吨/h喷嘴组合，另两层为6.5吨/ h和4.5吨/ h喷嘴组合），燃料比例为20%油、30%煤粉、50%水煤浆。使用的水煤浆浓度为67.4%~67.8%，高位热值20.57~21.23MJ/kg，粘度0.74~0.92 Pa?s，灰分5.9~6.5%。燃烧效率达98%以上，锅炉效率比原运行下降2~3%，采用脱氮脱硫装置，污染物排放水平为SO

3?88ppm，NO?60ppm，粉尘?50mg/Nm。喷嘴寿命达2000 2X

2

h以上，浆泵寿命为1500~2000 h。

法国艾米路希电厂是世界上最为成功的煤泥水煤浆用户，自1990年以来，367t/h循环流化床锅炉（带125MW机组）一直燃用煤泥制成的水煤浆，浓度为67%，低位发热量10.47MJ/kg，燃烧效率为98％。

意水利、瑞典也曾有成功的商业化应用经验，目前已停用水煤浆。早几年前，由于

国际石油价格的降低，世界水煤浆技术发展放慢，多数国家仅作为技术储备。事实说明，

当国际石油价低于18美元，水煤浆无优势，高于30美元/桶，有经济效益，目前70美

元/桶，可以说经济效益巨大。

2

2.1

我国自1982年开始从事水煤浆技术研究。在“六五”— “十五”期间，国家给予水煤浆技术发展很大支持，国家科委攻关项目累计拨款数千万元，国家计委从煤代油基

金拿出约2亿元投入水煤浆示范厂建设。

“六五”为水煤浆制备与燃烧攻关阶段。1983年国家科委将“水煤浆制备与燃烧技

术”正式列为国家“六五”攻关项目，委托煤炭部牵头，组织浙江大学、矿大北京研究

生部等单位联合攻关。

?分别建成抚顺矿、八一矿能力为3万t/年、2万t/年简易制浆厂；

?完成浙江大学200kg/h试验台架试烧和北京造纸一厂20t/h工业锅炉代油燃烧试

验。

1986年国务院煤代油办公室、国家计委联合以（96）118号文件转发“关于印发《关于发展水煤浆指示的报告》的函” ，下发国家计委、科委、煤炭部、财政部、劳动人

事部、铁道部、交通部、北京市等部门和地方，文件明确了近期目标、任务和部门分工、

资金渠道和有关政策措施，成为发展水煤浆技术纲领性文件。

“七五”期间为水煤浆技术工业生产技术开发和试验阶段。组建了中国水煤浆技术

联合体（后成立华煤水煤浆技术联合中心），进行“50t/h燃油工业锅炉应用水煤浆技术”攻关（攻关项目拨款约400万元）。根据（96）118号文件要求，完成下列工作：

? 分别扩建成抚顺矿、八一矿能力7万t/年、5万t/年制浆厂；

? 建成生产能力分别为1000、500t/年的北京、淮南两个添加剂生产厂，为扩大水

煤浆试烧提供了批量的合格产品。

? 先后改造北京造纸一厂20 t/h 、60 t/h、北京印染厂15t/h燃油工业锅炉，并

3

试烧水煤浆成功；

? 完成工业窑炉水煤浆试烧，桂林、绍兴、莱芜、济南钢厂轧钢锻造与烧结炉、长

春和北京陶瓷窑炉代油、代气、代煤燃烧水煤浆试验成功。 ? 为借鉴国外经验，开始建设25万t/年中日合资兖日水煤浆厂和引进瑞典技术的

25万t/年北京水煤浆厂。

“八五”期间以实现大型化和系列化为目标，“水煤浆技术研究”列为“八五” 攻关项目，主要任务是进行大规模制浆与电站燃用水煤浆工业示范。 ? 组建“国家水煤浆工程技术研究中心”，统一安排和协调各单位的技术开发工作；

成立制浆技术、水煤浆燃烧技术、工程设计、管道输送研究所。 ? 北京浆厂开工投产；八一矿浆厂扩建，规模为25万t/a； ? 完成国家经贸委节能技术改造项目——北京造纸一厂二期专用锅炉、桂林钢厂和

绍兴钢厂全厂改用水煤浆的改造，动力锅炉、轧钢加热炉、锻造加热炉、干燥窑

等燃用水煤浆工业试验和生产应用成功；

? 完成白杨河电厂3#炉（230t/h锅炉，5万kw机组）代油燃烧工业示范； ? 化工系统水煤浆气化试验成功；

“九五”期间为商业化示范时期。 国家下达“水煤浆技术工程化关键技术研究”

课题，攻关项目拨款2000万元。

? 开发出35t/h水煤浆专用锅炉；

? 完成白杨河电厂1#炉改造，成为集水煤浆制浆、燃烧为一体的系统示范基地； ? 八一水煤浆厂挂牌为水煤浆生产培训基地；

? 进行北京造纸一厂燃烧器改造和厂区水煤浆系统改造。 ? 先后共有30多个单位参加了开发研究，培养了一批科研队伍，已具备技术开发

与工程转化能力。形成具有一定规模的科研试验基地和水煤浆生产应用点。 “十五”期间，水煤浆技术已日趋成熟，已到了产业化阶段，国内一批大中型企业

己改造成功，运行稳定可靠；已具备全面推广的条件。

到目前为止，我国水煤桨的年制浆能力已达1000万吨以上。 2.2

2.2.1

全国已建成水煤浆厂8座（包括试验厂），形成总生产能力1.5Mt/a。其中八一矿浆厂25万t/a，北京浆厂25万t/a，白杨河电厂浆厂60万t/a，胜利矿浆厂7万t/a，兖日

4

浆厂25万t/a，株州水煤浆车间3万t/a，邢台东庞矿浆厂18万t/a，大同浆厂3万t/a。见表1

八一水煤浆厂是中国自行设计的第一个大型水煤浆工业示范厂，年生产能力25万t。至1999年10月共生产高浓度水煤浆22万t，全部销往山东白杨河电厂。

北京水煤浆厂引进瑞典中浓度制浆工艺及关键制浆设备，设计生产能力25万t/年，1993年进入试生产。制浆用大同煤, 为难制浆煤种，设计采用瑞典添加剂，因生产成本

高改用国产添加剂，为达到制浆质量，生产中采用返磨浆工艺，生产能力达不到设计能

力。几年来共生产水煤浆4-5万t，原供北京造纸一厂断续使用， 2000年初开始向燕化总公司220t/h水煤浆锅炉试烧供浆。

白杨河电厂煤浆厂15万t/年一期工程1999年9月投产，现已形成60万t/年水煤浆的总生产能力，基本满足2×230t/h锅炉运行。已生产水煤浆近20万t。

充日水煤浆厂是与日本合资建设的浆厂，设计产品返销日本，产品质量好。自投产

以来，共生产21万t水煤浆。由于日本市场不再要浆，97年停产。现在正商谈为广东茂名热电厂试烧供浆。

新建的18万t/年邢台东庞水煤浆厂和恢复运行的大同水煤浆厂目前均为燕化总公司

锅炉试烧供浆。

2.2.2

立足于煤炭性质和用户需要，已开发出多种品种的水煤浆。根据水煤浆性质和用途

划分，主要有精煤水煤浆、精细水煤浆、经济型水煤浆（中灰煤水煤浆、中高灰煤泥水

煤浆）、气化用水煤浆、环保型水煤浆等，见表2。

目前八一浆厂采用选煤厂浮选精煤为制浆原料，用国产水煤浆添加剂。其余几个浆

厂均采用精煤制浆, 生产的精煤水煤浆质量一般为:

浓度: 66-70%?1%,

粘度: 1?0.2Pa?s, 25?,100s

-1时

平均粒度: <50μm,><300μm>

灰分(Ad): <9%>

硫分(St,d): 0.3 - 0.5%

发热量(Qnet,ar): 18.8~20.1MJ/kg

稳定性: 1-3个月

5

表1 中国水煤浆厂概况

能力 投产生产厂 制浆工艺及设备 水煤浆产品质量 运行状况 资金来源 备注 万吨/年 年限

1998年以来，共生产22万国家“六五”—“八五”科技攻关课浮选精煤高浓度制浆 浓度:67%?1%,

t水煤浆，供白杨河电厂。 题。 一期 ZM1200振动磨机4台 粘度:1?0.2Pa?s, 1990

现无运行。 工程建设总投资5618万元。 水洗精煤、浮选精煤高浓度 平均粒度:<50μm, 5="" 八一矿水国家煤代正组织开发苏南江阴市吨浆投资250元（二期）="" 二期="" 联合制浆=""><9%, 1998="" 煤浆厂="" 油拨款="" 场。="" φ2.4m×8m球磨机1台=""><0.5% 20="">

ZM2800振动磨机5台 发热量(Qnet,ar):20.1MJ/kg

稳定性在3个月以上

中日合资 中日合资 建厂 浓度:70%?2%,粘度:<1pa?s>

吨浆投资640元 共生产21万t浆供日本，水洗精煤中高浓度联合制浆 灰分(Ad):6%,硫分(St,d):0.2%, 兖日水煤总投资4.86亿日元 Φ4.2m×13.2m球磨机1台 粒度:<0.074mm为80%?5%, 因日方市场停用，现商谈合资="" 25="" 1993="" 浆厂="" 为茂名试烧供浆="" φ2.4m×4.2m球磨机1台="" 发热量(qnet,ar):20.05mj/kg,="">

稳定性在6个月以上

引进瑞典工艺和设备。 浓度:>65% 共生产2万余吨浆，曾断 -1吨浆投资375元 中浓度磨矿过滤捏混调浆 粘度:<1pa?s,25?,100s时 续供北京造纸厂，现为燕北京水煤国家煤代总投资9372.58万元="" srr2.1×3.6球磨机4台="" 粒度:最大粒度300μm,="" 山石化试烧供浆。生产能25="" 1993="" 浆厂="" 油拨款=""><55μm 力达不到设计要求="">

稳定在发生硬沉淀

国家“六五”、“七五”科技攻关项目块煤高浓度制浆 浓度:>66%,粘度:<1.5pa?s>

配套浆厂。 Φ1.5m×5.7m球磨机1台 粒度:<300μm 春保温材料厂、桂林钢厂胜利矿水国家煤代7="" 1990="" mqy2700×3600球磨机1台="" 稳定性3个月以上="" 窑炉试验用。因煤矿关闭，煤浆厂="" 油拨款="" 总投资559万元="" zm1200振动磨机2台="" 现停产。="">

块煤高浓度制浆 浓度:>66%,粘度:<1.5pa?s 因无用户基本未进行生大同水煤总投资400万元="" φ1.83m×8m球磨机1台=""><300μm 产。现因燕化需求，恢复地方筹款="" 3="" 1992="" 浆厂="" zm1200振动磨机2台="" 稳定性1个月以上="" 运行。="">

株州洗煤厂投资兴建，原为桂林钢厂浮选精煤高浓度制浆 浓度:66%,粘度:<1.5pa?s>

配套项目，参与了水煤浆攻关活动。 ZM1200振动磨机1台 粒度:?50μm 桂林钢厂（已关停）窑炉株州水煤地方筹款 3 1994 稳定性3个月以上 试验用。现供当地窑炉用。 浆厂 总投资393.83万元

白杨河电洗精煤高浓度制浆 浓度:66%,粘度:<1pa?s 电厂1.3#锅炉改烧本厂水国家煤代3#锅炉改烧列入煤代油、“八五”攻关1999="" 厂自备浆φ2.4m×8m湿式滚筒球磨机粒度:?50μm="" 煤浆，运转良好。="" 油拨款="" 项目。其后本厂进行浆厂建设、1#炉45="" 2000="" 厂="" 3台="" 稳定性：30天="" 地方筹款="" 改造。="">

浮选精煤高浓度制浆 浓度:68%,粘度:<1.1pa?s 1999年底投产，成本较高、设计为燕化试烧。="" 邢台东庞φ2.4m×8.5m球磨机2台="" 粒度:?45μm="" 缺少用户，未正式生产。="" 地方筹款="" 18="" 1999="" 水煤浆厂="" 稳定性：1个月以上="">

7

环保型水煤浆是在水煤浆中加入一定量的脱硫剂, 已在实验室研制成功, 白杨河电厂曾作过工业性试验, 脱硫效率达到41%。

精细水煤浆处于实验室研究阶段, 由于对工业化设备要求高和成本高等原因, 目前尚无法实现工业化应用。

气化水煤浆已成功用于进口德士古气化炉。经济型水煤浆即中灰煤水煤浆和中高

灰煤泥水煤浆, 已在矿区试烧成功。

表2 水煤浆品种及特性

品种 选用原料煤 水煤浆特性 用途 应用

浓度：大于65%

精煤水煤浆 洗精煤灰分 作为锅炉 国内各 粘度：1Pa?s

小于10% 代油燃料 浆厂 稳定性：大于3个月

发热量：18.8~20.9 MJ/kg

超低灰精煤 浓度：50%~55% 作为内燃机、 精细水煤浆 实验室 灰分1%~2% 粘度：小于0.3 Pa?s 燃气透平燃料

阶段 细度：小于10μm

原生煤泥灰分 浓度：65%~68%， 作链条锅炉燃料 经济型水煤浆 矿区 为15%~25% 稳定性：大于15d

已应用 浮选尾煤灰分 浓度：50%~65%， 作沸腾炉或链条

大于25% 稳定性：3~5 d 炉燃料

浓度：58%~65%，

稳定性：1~2 d

气化水煤浆 普通原煤灰分 作德士古炉气化已用于进粘度：1Pa?s

小于25% 造气用原料 口德士古流动性较好

炉气化炉 粒度偏粗小于74μm

占60%左右

制浆过程中加入 浓度大于65%， 可提高脱硫率

实验室及10%~20% 脱硫剂 粘度：1?0.2 Pa?s

环保型水煤浆 工业试验 浓度：50%~55%， 适合高硫煤

加入碱性有机废液 粘度：小于1.2Pa?s 地区锅炉燃用，脱

稳定性：30 d 硫效果好 原煤水煤浆 原煤灰分大于 浓度：60%左右， 作工业窑炉燃料 已应用

20%炉前制浆 稳定性：1 d

2.3

至今已成功地在电站锅炉、工业锅炉和工业窑炉上实现燃烧。见表3, 表5。 2.3.1 水煤浆燃烧关键技术

水煤浆以雾炬形式喷入炉膛，受到高温烟气的对流及辐射作用，以极高

的速度被加热，其加热速度在105k/s以上。雾炬经历加热，水分析出，软化

结团，雾炬扩散，挥发粉析出燃烧，焦炭燃烧等过程。

由于水煤浆燃烧要先经历水分蒸发过程，尽管水分蒸发时间很短，在毫

秒数量级，但由于水煤浆喷雾的初速度很高，一般为200～300m/s，水分蒸

8

发结束时，水煤浆雾滴已运行0.5～1m远。因此水煤浆燃烧与煤的燃烧就存

在较大区别。

水煤浆通过水煤浆喷嘴喷入炉膛。在喷嘴内高压的压缩空气或蒸汽将水

煤浆雾化成极细的雾滴。由于水煤浆含有30%～35%左右的水，给水煤浆的燃

烧带来了困难。为了使水煤浆能顺利着火，需要很好组织炉内的空气动力场，

这主要是通过燃烧器来的合理配风来实现。

如何组织炉内空气动力场和把水煤浆良好雾化送入炉内就成了水煤浆燃烧的关

键技术。

水煤浆燃烧器可分直流燃烧器和旋流燃烧器。直流燃烧器一般用在四角布置。

它是通过控制炉内切圆大小来组织炉内空气动力场。而旋流燃烧器通过本身旋转气

流产生的负压，卷吸高温烟气使煤浆尽快着火。

水煤浆的雾化质量也是影响水煤浆燃烧的重要因素。由于水煤浆的粘度比

燃油要高，给雾化带来了困难。对水煤浆雾化喷嘴提出更高的要求。良好的

雾化效果—既水煤浆的雾滴细，能提高水煤浆的燃烧效率。降低飞灰含碳量。

评价水煤浆喷嘴性能的另一个指标就是气(汽)耗率，既雾化1kg水煤浆所需要的雾化空气量或雾化蒸汽量。一般来说，气（汽）耗率越高，雾化质

量越好，锅炉的燃烧效率也越高。但气（汽）耗率高，经济性就下降。比如

对一台220T/H锅炉，大致每小时烧浆30t/h。正常汽耗率在22%左右，每小时需雾化蒸汽6.6t/h。如果汽耗率提高到30%，则需要9t/h蒸汽。

为了使锅炉能安全，稳定，连续燃烧，还要求水煤浆具有防堵功能。 2.3.2 水煤浆炉前系统

为顺利燃烧水煤浆，保证锅炉能安全、稳定、连续地运行，一个合理的水煤浆

炉前系统是必要的。水煤浆炉前系统的作用是：

(1) 储存一定量的水煤浆以保证水煤浆燃烧能连续运行； (2) 将运来的水煤浆的卸到储浆罐；

(3) 锅炉运行时将水煤浆供应导水煤浆喷嘴；

(4) 能方便地对燃气和水煤浆进行切换并可方便地进行负荷调节； (5) 在投水煤浆时能方便地进行水与水煤浆的切换；

(6) 在停用水煤浆时能用蒸汽或压缩空气吹扫炉前管路中的水煤浆至搅拌

9

罐，并将水煤浆管路用水冲洗干净；

(7) 遇突发事故能快速切断水煤浆的供应，并停止供浆螺杆泵的运行；

2.3.3

北京造纸一厂20 t/h和60 t/h燃油发电锅炉经改造后, 先后燃用八一制浆厂、抚

顺胜利制浆厂和北京水煤浆厂制备的水煤浆。采用旋流式燃烧器和炉前设置稳燃室

燃烧方式，使用低压旋流型喷嘴（容量0.7 t/h~1.5 t/h）和DZ型撞击式喷嘴（容量1.5 t/h），运行情况良好。燃烧效率分别为93%~95%和95%~98%，锅炉效率分别达80%~82.5%和82%以上。

山东白杨河电厂3号炉（230 t/h）为燃煤改燃油, 又改烧水煤浆, 是“八五”水煤浆应用示范工程, 至1999年10月共燃用八一水煤浆厂高浓度水煤浆22万t。 2000年初1号机组和2号机组均改烧水煤浆。通过近三年运行，锅炉运行稳定，改烧水

煤浆后锅炉负荷没有降低, 燃烧效率达到98%以上，锅炉效率达到90-91%；负荷在40%~100%区间内调节时，水煤浆均能稳定燃烧，

灰渣含碳量稳定在8%左右， 飞灰含碳量稳定在10%； SO

和NO排放低于国家标准。该厂曾试验用50%精煤水煤浆加50%原煤水煤浆(灰XX

分在15%左右)燃烧, 炉况稳定, 运行良好。

2.3.4

(1)燃油锅炉改烧水煤浆

河南中原油田2台4t/h燃油锅炉经局部改造后, 燃用水煤浆，燃烧效率达95%左右，锅炉热效率达83%。

山东胜利油田曾在3MW和7MW筒型盘管燃油热水炉上改烧水煤浆，燃烧稳定，

炉膛充满程度好, 水煤浆燃烧效率大于98%；烟气中NO

、SO的排放明显低于环保X2

要求。

北京造纸一厂35 t/h水煤浆专用锅炉燃用北京制浆厂水煤浆曾连续运行几年, 水

煤浆着火稳定，不但能代替燃油，还有良好的经济效益和环保效益。

(2) 燃煤锅炉改烧水煤浆

八一煤矿KZL4-10型锅炉改烧经济型水煤浆，去掉链条炉排，降低了维修量，

锅炉热效率达81%，燃烧效率在98%以上，节能效果好，降低了烟尘浓度和飞灰含

量，采用水膜除尘器除尘，环保排放指标达到国家GB13271-91二级标准。

2000年7月，在青岛某食品厂进行了1t/h水煤浆锅炉试运行，取得成功。经上

海工业锅炉研究所和青岛市环境保护监测站测试，锅炉燃用水煤浆可达到额定出力，

锅炉效率为81.83%；烟尘排放浓度为2503 mg/Nm，符合锅炉大气污染物排放标准中

33二类地区要求；二氧化硫排放浓度为610 mg/Nm，远低于排放标准1200 mg/Nm。

10

2.3.5

代油燃烧

2 济南钢铁总厂二分厂曾在24m烧结机上燃用水煤浆, 可满足烧结点火工艺要求, 实现代油燃烧。

长春保温材料厂曾在隧道式干燥窑上用水煤浆代油燃烧, 产品质量略有提高。

建筑陶瓷业主要耗能设备—制备陶瓷粉料的喷雾干燥塔，每天消耗燃油很大。开

发的“水煤浆旋风燃烧热风炉”燃用水煤浆替代燃油，已在河南、山东、河北、湖

南等地得到应用，并取得了可观的经济效益和社会效益。以河南兆峰集团使用水煤

浆热风炉燃用水煤浆为例，二台3200型喷雾干燥塔，每天或节省燃料费3960元。

(2)代煤或煤气燃烧

绍兴钢厂曾采用原煤炉前制浆, 制备出浓度为60~65%，粘度<>

15~25%, 稳定性为三天的水煤浆，供应该厂连续轧钢加热炉燃烧。燃烧效率达95%

以上，吨钢燃耗由94Kg标煤降至71Kg标煤。排烟黑度低于林格曼一级，排尘低于

1803 mg/m，满足环保要求。

山东莱芜钢铁总厂大型锻造加热炉（年生产能力大锻件为6000~7000吨）因煤气不足, 曾改烧水煤浆。试验表明, 炉温可达1300?，钢锭温度可达1150?, 燃烧调节性能好,可满足锻造加热炉工艺需求, 钢锭烧损量有所降低。

桂林钢厂曾在轧钢加热炉上进行燃烧煤粉和水煤浆的比较，燃烧效率达98%以上，吨材燃耗降低15.5%, 钢坯氧化烧损率减少0.3%, 吨钢生产成本降低, 环境状况明显改善。见表。

表 桂林钢厂轧钢加热炉燃煤粉、水煤浆比较

燃煤粉 燃水煤浆

燃烧后灰渣中的残余碳含量（%） 13.07 0.59

燃烧效率（%） 98.5

吨材燃料消耗 135kg标煤/t材 114kg标煤/t材

钢坯氧化烧损率（%） 1.8 1.5

劳动定员（人/班） 11 9

吨钢电耗（kwh/t） 21.4 15

烟尘排放浓度(mg/m3) 735 240

3NO 除尘前(mg/m) 467.3 7.702 X3 除尘后(mg/m) 280.8 4.405

3SO 除尘前(mg/m) 30.5 30.4 X3 除尘后(mg/m) 14.1 9.78

黑度（林格曼级） 2 0

吨钢生产费用（元/t） 30.07 29.83 注：水煤浆性能指标为：浓度68?2%，粘度<><><50um。>

另外，化工行业引进以水煤浆作原料用的Texaco加压气化炉，已投产运行的有

11

鲁南、渭河化肥厂和上海焦化总厂，采用水煤浆能耗低、污染轻, 应用良好。 3

3.1

（1）水煤浆制浆技术已完成商业化示范，自行开发的高浓度磨矿制浆工艺工艺

简单, 投资少, 制浆成本低等特点, 具备推广的条件。浮选精煤制浆工艺更具代表性。

水煤浆质量与国外相当。目前国内水煤浆生产线最大能力为55万 t/a，正在开发建设75万 t/a生产线。

（2）添加剂技术与国际水平相近。根据我国煤质特点开发了腐植酸类、木质素、

萘系和焦油系列添加剂，已形成一定生产能力，价格20-30元/ t，远远低于进口产品，可以替代进口产品, 生产的水煤浆可存放3个月, 能满足工业制浆燃烧的要求。

（3）具有设计和生产水煤浆生产设备与燃烧设备的能力。具备自行开发生产35 t/h水煤浆专用炉和75t/h 130t/h 670t/h专用锅炉的技术。已开发能力为30t/h的Ф3×11型磨机, 喷嘴寿命可达2000小时。煤浆燃烧炉前供浆、炉后除尘设备系统均有固

定的生产厂家。

（4）拥有10-60t/h工业燃油锅炉、230 t/h电站锅炉（多为燃煤锅炉改燃油、再

的改燃水煤浆）、工业炉窑（如轧钢加热炉、陶瓷旋风干燥炉）的改造技术。

（5）已形成一支科研队伍,具备承担大型水煤浆工程的设计能力，可承担可行性

研究、项目评估、工程设计和工程施工指导一条龙技术服务。

水煤浆技术已具备工业化推广应用的条件。

3.2.

（1） 代油燃烧效果好

水煤浆比粘度低于重油, 易于调节, 最低负荷可调至40%。替代重油在锅炉中燃烧, 燃烧效率达96-99%, 锅炉效率在90%左右, 达到燃油等同水平, 燃烧调节方便, 运行稳定可靠。储存、运输比燃油简单、安全，便于管理。适宜于管道运输。

原燃油锅炉一般占地面积小、无预留煤场和灰场, 直接改燃煤比较困难，适宜

改烧水煤浆。

（2） 环保效果明显

由于水煤浆燃烧温度在1300?左右, 比燃油和粉煤温度低100-200?， 精煤水

煤浆本身硫分和灰分低等原因, 燃用水煤浆SO

和NOx排放浓度较低。 2

3白杨河电厂3号炉燃用水煤浆，经环保部门实测，烟尘排放浓度135.2mg/Ndm，SO2

12

33排放浓度为627.4 mg/Ndm，NO排浓度为495.1 mg/Ndm。99年7月曾在3号炉上X

3且现场做过试验，在水煤浆中加入3~5%石灰乳，可使SO排放达到255.7 mg/Ndm，2

排放浓度降低41%，大大低于国家的排放标准（见附件2）。

燕山石230t/h锅炉燃用水煤浆, 烟气排放物中SO和NO含量均低于北京市标准。 2X

北京造纸一厂35t/h水煤浆专用锅炉环保测试结果见表7。

表7 燃水煤浆污染物排放测试结果

粉尘 SO NO 林格曼黑度 2X

3允许排放值 400mg/Nm 50kg/h 28kg/h <1级>

3实际排放值 300g/Nm 12.3kg/h 9.27kg/h <0.5级>

利用水煤浆技术可有效利用矿区的大量煤泥, 有效处理工厂排出的有机废液(如

造纸黑液)，具有显著的综合利用和环境保护效果。

城市采用水煤浆供暖, 可有效减少燃煤对环境造成的压力。

（3）与烧煤粉相比有许多优越性

在制浆过程中应用水磨机，磨浆温度低（50-60?），安全，热损失少； 采用无级变速调节浆泵, 比烧煤粉易于调节；

精煤水煤浆含灰分低, 锅炉受热面磨损低于燃煤, 维修费用降低； 不需炉前备煤系统和备煤场, 排灰少灰场占地仅为燃煤的1/4；

由于粒度细, 燃料系统(密闭储存, 运输)损耗小, 节能效果显著。 （4）改烧水煤浆投资低于改燃粉煤

水煤浆代油可充分利用原有设备, 生产流程简化，投资省。与改燃粉煤相比, 改造费用仅为改粉煤的1/3-1/2, 改造时间为1/3。

水煤浆建厂吨浆投资约200元/t浆, 锅炉改造及除尘系统配套费用因锅炉结构不

同有所差别, 大致投资如表8。

改造燃油10万t/a (230t/h) 锅炉, 需锅炉改造、供浆及除尘系统配套投资4000多万元，配套建设一座20万t/a制浆厂及运输车辆, 共需投资9000万元。

表8 水煤浆建厂、锅炉改造投资

水煤浆厂建设投资 锅炉及除尘系统配套改造投资

规模 总投资 蒸发量 锅炉本体改造 总投资 代油量

（万t/a） （万元） （t/h） （万元） （万元） （kt/a）

10 1900 / / /

30 5200 220 1200 4300 90

50 7900 410 1900 6200 175

100 12500 670 2800 8230 310

13

（5）燃油锅炉改烧水煤浆经济效益显著

以年产25万t水煤浆厂为例，洗精煤制浆浓度通常为67%，吨浆原料煤费用按220元计算，添加剂费用为30元，水、电、折旧、工资、管理等操作费用为60元，则水煤浆成本为310元（目前国内水煤浆出厂价格在320-350元/t）。日前国内重油价格约为1800元/t，如果改烧水煤浆，2t浆可替代1t重油，每代替1t重油可节约生产成本1100元。[以上为2003年当时的煤、油价格]。

白杨河电厂改烧水煤浆后，单位发电成本降低0.182元/kWh（按油电价上网）,经济效益非常可观。

据燕化公司测算，若考虑节油再加工，每替代1吨重油，企业可获利1200-1400元，230t/h锅炉正常生产后，每年可代油9万吨，获利约1亿元，[当时价，现在还不止]经济效益更显著。

水煤浆是优良的代油燃料，适宜部分燃油锅炉代油燃烧。水煤浆技术适于在燃

油量大、环保较严格的地区推广使用。

3.3.

（1）适宜制水煤浆的煤种为中等变质程度煤,褐煤和无烟煤成浆性差,有的煤不适宜制浆；

（3） 受水煤浆稳定性和运输价格的影响,水煤浆有合理的运输半径, 一般为100-300公里；

（4）同燃粉煤类似, 水煤浆仍需用油点火, 需配备除尘系统；水煤浆价格高于煤

粉。

（5）水煤浆技术的发展和推广受国内外石油价格的影响, 若18/, 。

（1）我国水煤浆稳定存放时间较长, 稳定性、流动性优于瑞士工艺的制浆, 水煤浆生产成本低于引进日本和瑞士工艺；制浆生产线最大能力也不低于国外（国内

最大为75万t/年，国外最大达50-70万t/年）。

（2）水煤浆燃烧技术不低于国外水平；

4

14

（1）缺乏统一的政策支持。各地不一样。

国家原对水煤浆技术的开发和示范给予补贴和优惠政策。用户每代1 t油, 国家以煤代油贷款补贴600元改造费用；对生产水煤浆的企业免征三年产品税。

目前推广水煤浆技术, 在尚未形成良好的市场规范的情况下,仍需结合市场经济的特点，配套相应的技术引导政策,环保政策和税收优惠政策，以促进市场的发育。

（2）需强化组织领导和统一协调。避免无序竞争，有些无技术的公司，瞎搞乱

搞，造成很坏影响，给用户带来不便和损失。

水煤浆技术从制浆、贮运到用户, 涉及多个行业和部门, 水煤浆技术的开发研究

和产业化涉及多个研究和设计单位, 需加强政府部门宏观指导和相应的管理协调，以

避免无序竞争, 避免整个环节的不配套。

5

（1）水煤浆代油潜在市场。

据统计，全国锅炉烧油量约为40Mt/a，用户分布在电力、化工、冶金等行业。

按行业有关燃油统计,电力系统烧油调峰电站燃油量约430万t/年,建材窑炉燃油300万吨,钢铁窑炉和发电燃油264万吨,石油发电和工艺加热燃油822万吨,化肥原料用油34万吨。

广东省燃油消耗达1250万吨,占全国总量约1/3,主要为发电和陶瓷燃油。全国

有各种燃油工业窑炉5000多台，每年烧油800多万t。

水煤浆可代替以上一部分燃油。

中石化曾对企业水煤浆代油作过初步规划。中石化系统26家企业137台燃油锅炉总容量达16265t/h，燃油量700万t/年，若26家企业的燃油锅炉全部改为燃水煤

浆，需建设水煤浆厂的总能力为1.45亿吨。

（2）目前正在进行的工作

西江电厂220 t/h锅炉改造已完成； 南海电厂，茂名热电厂3台670 t/h燃油锅炉改造成功，；黄浦电厂，北京第二热电厂3×220 t/h锅炉、第三热电厂230 t/h锅炉、朱窝电厂2×10 t/h和670t/h锅炉改造完成。

石油和石化系统：北京燕山石化一台220 t/h燃水煤浆锅炉，6台油炉总体代油能力为60-80万t/年；大庆3000台烧油取暖锅炉耗油量约80万t/年，发电厂耗油60万t/年，胜利油田年耗油约94万t， 中原油田改造一台65 t/h锅炉，还有吉林油田。

建材系统：福建晋江陶瓷干燥炉发烧水煤浆，全省有陶瓷干燥炉1800座，其中一部分适宜改烧水煤浆。

15

浙江大学已实施的部分工程应用项目：

序号 名称 单位 地点 1 20T/H燃油工业锅炉改烧水煤浆（1台） 北京造纸一厂 北京 2 60T/H燃油工业锅炉改烧水煤浆（1台） 北京造纸一厂 北京 3 75T/H燃油工业锅炉改烧水煤浆(试烧) （1台） 北京第三热电厂 北京 4 4T/H燃煤快装锅炉改烧水煤浆（1台） 抚顺矿务局 抚顺 5 230T/H电站油炉单角改烧水煤浆（1台） 白杨河电厂 山东淄博 6 35T/H水煤浆专用锅炉（1台） 北京造纸一厂 北京 7 230T/H电站锅炉改烧水煤浆（1台） 白杨河电厂 山东淄博 8 3MW热水采暖燃油锅炉改烧水煤浆（1台） 胜利石油管理局 山东东营 9 7MW热水采暖燃油锅炉改烧水煤浆（8台） 胜利石油管理局 山东东营 10 4T/H燃油快装炉改烧水煤浆（1台） 河南石油勘探局 河南南阳 11 4T/H链条炉改烧中灰水煤浆（1台） 山东枣庄矿务局 山东八一矿 12 1T/H专用水煤浆锅炉（1台） 山东青岛 山东青岛 13 2.7MW陶瓷干燥窑应用水煤浆（1台） 福建晋江燃料公司 福建晋江 14 220T/H燃油锅炉改烧水煤浆工程项目（2台） 茂名发电厂 广东茂名 15 220T/H燃油设计锅炉改烧水煤浆工程项目（2台） 汕头万丰热电厂 广东汕头 16 75T/H循环流化床锅炉改烧水煤浆工程项目（1台） 沈阳石蜡化工公司 辽宁沈阳 17 75T/H燃油锅炉改烧水煤浆工程项目（1台） 吉化集团 吉林 18 65T/H燃油锅炉改烧水煤浆工程项目（2台） 吉化集团 吉林 19 75 T/H燃油锅炉改烧水煤浆工程项目（2台） 齐鲁石化 山东淄博 20 4T/H链条炉改烧水煤浆（1台） 苏州林通印染公司 江苏苏州 21 燃油蒸碱炉、碱熔炉改烧水煤浆（共10台） 苏州林通印染公司 江苏苏州 22 200万大卡导热油炉改烧水煤浆（1台） 苏州甪直漂染厂 江苏苏州 23 10T/H燃煤锅炉改烧水煤浆工程（3台） 苏州永业管桩公司 江苏苏州 24 20T/H燃油锅炉改烧废液水煤浆工程（1台） 淮化集团 江苏淮阴 25 130T/H燃用水煤浆专用锅炉项目（1台） 八一矿务局 山东枣庄 26 410T/H燃油锅炉改烧水煤浆工程（1台） 茂名发电厂 广东茂名 27 670T/H燃用水煤浆锅炉项目（1台） 南海发电厂 广东南海 28 130T/H燃用水煤浆锅炉项目（1台） 开源集团 山东青岛 29 10T/H链条炉改烧水煤浆（1台） 田陈矿 山东枣庄 30 45T/H锅炉改烧水煤浆项目（2台） 中星集团 广东汕头 31 4T/H链条炉改烧水煤浆（1台） 大同汇海浆厂 山西大同 32 14MW热水采暖燃油锅炉改烧水煤浆（6台） 胜利石油管理局 山东东营

以2吨/小时锅炉为例，若24小时满载运行，烧油需3.36吨；按轻油4900元/吨计，濡11464元，重油3200元/吨计也要10752元；而改烧水煤浆，2.吨相当1吨油，水煤桨从山东直接用汽车选到浙江为750元/吨，仅需5040元；可见用轻油与用水煤

浆一台两吨锅炉一天能节约燃料费11424元；一年400多万；仅是2吨锅炉，若4吨、6吨、10吨那节约就更多！

16

范文四：水煤浆旋风燃烧器

文章编号:1004-8774(2007)

02-25-04作者 简 介:贾 传 凯

(1980-) , 工程师,

毕业于西安交通大

学热能与动力工程 学院热能工程系。 水煤浆旋风燃烧器

收稿日期:2006-12-13贾传凯

(北京煤炭科学研究总院煤化工分院国家水煤浆工程技术研究中心, 北京 100013)

摘 要:针对目前水煤浆工业锅炉普遍应用的双旋流燃烧器所存在的问题, 提出了旋风燃烧

器的设想和思路, 并且通过较为简单和基础性的研究从理论上证实了旋风燃烧器的可行性。但

旋风燃烧器也存在技术难点, 其广泛应用还需要做大量的研究工作。

关键词:水煤浆; 旋风燃烧器; 模拟试验

中图分类号:TK223. 2 文献标识码:A Cyclone Combustor of Coal Water Mixture

JIA Chuan -kai

(Nation CWM Engineering and TechnoIogy Research Center , CCRI Beijing , Beijing 100013, China )

Abstract :Existing probIems of duaI swirI combustor used in CWM industriaI boiIer were discussed. A tentative idea

and thinks of cycIone combustor was put forward based on the above discussion. The technicaI feasibiIity of cycIone combus-

tor has been verified in terms of theory through foundation study. However , a few of technicaI difficuIt probIems of cycIone

combustor were aIso existed and to be continued the research before popuIarity appIication.

Key words :coal water mixture ; cyclone combustor ; simulate test

1水煤浆技术发展现状及工业锅炉燃烧器简

介

1. 1 我国水煤浆技术发展现状

根据我国的能源特点, 发展应用洁净煤技术, 以

煤代油是国家能源的一项基本政策。水煤浆是洁净

煤技术的重要组成部分。应用实践表明:水煤浆燃

料可以实现代油、 节能、 减少环境污染等多重效益,

是现阶段较为理想的代油清洁燃料。自煤炭工业

“十五” 规划实施以来, 重点强调实施洁净煤战略,

推进洁净煤技术产业化, 并提出:“ 在集中改造燃油

锅炉的地区, 鼓励煤矿与用户合资建设水煤浆制备、

配送公司, 发展集中洗选、 制浆、 管道输送、 燃烧发电

一体化工程” 。在此期间, 全国不同规模的水煤浆

厂纷纷建立, 年产 100万 t 的水煤浆厂已经超过 5

家, 且正在向更大规模发展。各种吨位的水煤浆锅

炉 (2~670t /h ) 也相继投运成功, 另外广东地区的

陶瓷行业、 油田的注汽炉、 导热油炉等都有成功应用

水煤浆实例。玻璃行业、 油田加热炉等也正在进行

水煤浆技术应用的研究与开发工作。 从上世纪八十年代的国家技术攻关到现在的全 面推广, 我国的各项水煤浆技术均已成熟, 技术水平 已经超过了美国、 俄罗斯和日本, 成为世界之冠。从 2001年产业化开始, 水煤浆应用技术也在不断发展 与完善, 应用领域也在不断扩大, 每年水煤浆生产和 使用量不断提高。截至 2005年底, 全国水煤浆生产 总规模突破 1000万 t , 实际使用量超过 500万 t 。 水煤浆燃料已在电力、 石油、 石化、 冶金、 化工、 建材、 轻工等多个行业中普遍应用。在国内已有 20余台 电站燃油锅炉 (经改造) 、 300余台工业锅炉及数百 台工业窑炉在长期、 连续、 稳定运行燃用水煤浆。根 据国家水煤浆工程技术研究中心的调查研究, 国内 水煤浆应用市场正由改造向新建转移, 其中中小型 工业锅炉和窑炉成为主要方向。因此, 大力发展小 型锅炉和窑炉的新型燃烧技术, 符合市场对于水煤 浆技术发展的要求。 1. 2 水煤浆燃烧器现状 在建成的小型水煤浆工业锅炉中, 使用的燃烧 器大多为双旋流燃烧器, 如图 1所示。

5

2?燃烧器技术? 水煤浆旋风燃烧器

水煤浆锅炉用旋风燃烧器为例, 模拟计算原始数据

如表 l 。

表 ! 模拟计算原始数据

名称

符号 计算结果 燃烧器设计功率 /MW ! 3. 5过量空气系数

! 0. 8消耗水煤浆量 /(kg ? 1-l )

图 3

为沿轴向某断面的速度分布。

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出口截面的速度分布范围变窄, 速度值相对变

大; 而压力分布出现负压, 是由于气流旋转在出口中

心造成的回流区。

在模拟计算中, 选取离出口最远入口处的三个质

点, 用计算机描绘了质点在流场内的运动轨迹, 结果

发现三个质点在燃烧器内的运动距离是燃烧器内筒

长度的 20~25倍。虽然这次试验数据并不能代表水

煤浆雾化颗粒在燃烧器内的燃烧距离, 但是可以确信

旋风燃烧器的确可以延长雾化颗粒的燃烧时间。 ! 旋风燃烧器的技术难点

以上只是对旋风燃烧器做了简单、 基础的模型 计算与研究。事实上还应该考虑水煤浆喷嘴雾化所 产生的流场与冷态空气场进行叠加, 然后再进一步 进行一系列的热态燃烧的模拟试验, 得出更详细的 理论指导数据。根据得出的数据细化燃烧器的结构 设计, 制造出试验产品, 在工业锅炉中进行实际的 冷、 热态试验, 然后再逐渐地完善和改进, 直至旋风 燃烧器产品的定型、 加工、 生产。 旋风燃烧器预计的关键技术难点在于:(l ) 水煤浆沿壁面燃烧的过程中, 由于高温而 产生液态的渣, 如何使这些液态渣顺利排出而不影 响整个燃烧器的运行。 (2) 旋风燃烧器内部在启动和停运的相互切换 中, 必定会在壁面残留熔融的灰渣或者焦炭, 从而改 变了燃烧器内壁的结构, 如何保持燃烧器内壁原始 结构便于每次启动正常进行。 (3) 当水煤浆质量、 雾化效果、 锅炉负荷等因素 发生变化时, 将直接影响燃烧器内的燃烧工况。如 何保证旋风燃烧器对工况改变的适应性。

使水煤浆首先在燃烧器内部着火, 而且有效地延长

了大颗粒的燃烧时间, 并且通过模拟试验得到证实。

(3) 旋风燃烧器还有待于进一步深入的研究,

要点为因燃烧器内部的高温而产生的熔融液渣对长

期稳定运行的影响。

(4) 旋风燃烧器开发成功后, 可以替代目前使

用的燃烧器, 启动速度快、 耗油量少, 特别是针对挥

发分较低的煤种或者粒度较粗的水煤浆有绝对性的

优势。随着水煤浆制浆煤种和应用市场的不断扩

大, 水煤浆旋风燃烧器可以用在各种工业锅炉、 窑

炉、 加热炉等不同领域,

并将成为中小型水煤浆燃烧 器发展的主要方向。 参考文献 [l ]岑可法, 姚强 . 煤浆燃烧、 流动、 传热和气化的理论与应 用技术 [M ]. 杭州:浙江大学出版社, l997. [2]韩占忠, 王敬 . FLUENT -流体工程仿真计算实例与应用 [M ]. 北京:北京理工大学出版社, 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。

。 2004. 寻 求 合 作 ?广告? l 、 企业名称:南京六合锅炉有限公司 2、 资产状况 ! 厂房面积:5600m 2

水煤浆旋风燃烧器

作者:贾传凯 , JIA Chuan-kai

作者单位:北京煤炭科学研究总院煤化工分院国家水煤浆工程技术研究中心,北京,100013

刊名:

工业锅炉

英文刊名:INDUSTRIAL BOILER

年,卷(期):2007(2)

参考文献(2条)

1. 韩占忠;王敬 FLUENT-流体工程仿真计算实例与应用 2004

2. 岑可法;姚强;曹欣玉 煤浆燃烧、流动、传热和气化的理论与应用技术 1997

本文读者也读过(10条)

1. 李芝华 四风道煤粉燃烧器的应用经验与改进措施 [期刊论文]-水泥 2004(3)

2. ** 中国空气源热泵产业发展联盟在京成立 [期刊论文]-家电科技 2009(18)

3. 夏德宏 . 李小民 . 赵禹民 长寿命水煤浆燃烧器的实验研究 [期刊论文]-冶金能源 2003,22(1)

4. 江旭昌 . 王艳丽 多风道煤粉燃烧器的适用性 [期刊论文]-新世纪水泥导报 2000(6)

5. 陈力 . 赵翔 . 孟德润 . 杨晓刚 水煤浆燃烧过程的数值模拟 [期刊论文]-热力发电 2006,35(10)

6. 张东洋 . 吴伟龙 . 马柱 . 姚思成 . 葛坤 . ZHANG Dong-yang. WU Wei-long. MA Zhu. YAO Si-cheng. GE Kun低大气压力 下层状燃烧锅炉热力性能计算与分析 [期刊论文]-应用科技 2009,36(8)

7. 寇建玉 . 陆家宁 . 周军 金桥热电厂采用热电联产机组的环境和社会效益分析 [会议论文]-2008

8. 林惠仪 . Lin Huiyi论热泵热水机组的发展前景 [期刊论文]-船舶物资与市场 2009(3)

9. 黄镇宇 . 杨玉林 . 周志军 . 刘建忠 . 曹大东 . 曹欣玉 . 周俊虎 . 岑可法 水煤浆旋流燃烧器的冷态实验研究 [期刊论文]-热力发电 2002,31(6)

10. 朱柳娟 . 顾伯勤 工业采暖锅炉水煤浆燃烧过程的数值研究 [会议论文]-2009

本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_gygl200702008.aspx

范文五：水煤浆燃烧技

水煤浆燃烧技术

水煤浆是一种煤基流态燃料，通过雾化后可高效燃烧。在组织水煤浆燃烧时，喷嘴的雾化技术和燃烧器的配风技术是保证水煤浆着火和稳定燃烧的两项关键技术。

1.喷嘴雾化技术：

良好的喷嘴雾化可以减少水煤浆液滴的细度，从而缩短水煤浆的着火距离，为水煤浆着火、燃烧提供了一个良好的基础。 由于水煤浆的特殊性质，水煤浆喷嘴必须具备良好的雾化特性，能稳定着火，并有较好的燃烧特性和较高的燃烧效率；具有良好的防堵性能，能长期连续运行；具有较长的使用寿命；具有较低的气耗率；合适的雾化角和射程；负荷调节性能好，在一定的负荷变化范围内，喷嘴仍然维持较好的雾化性能。

2.水煤浆燃烧器：

水煤浆燃烧器又称为配风器，是水煤浆燃烧的又一个关键设备。水煤浆着火热的主要来源是依靠高温烟气的回流，这就需要对燃烧配风的进行合理的组织，以使煤浆雾炬得到有效地加热，能够及时着火。同时，合理的配风是加强燃烧室内湍动，提高水煤浆燃烧速度和燃烬度的关键。合理的配风还将影响到污染物的排放，分段送风可控制NOx的生成和排放。另外，一二次风混合适时适量，可保证燃烧的稳定性和经济性。总之，炉膛中的燃烧工况主要是通过燃烧器的结构及其布置来决定的。燃烧器按其

空气动力学特性可分为旋流式和直流式。旋流型燃烧器是利用旋转气流产生合适的回流区，用回流的高温烟气来加热燃料，保证其稳定地着火和燃烧。

水煤浆锅炉

1、水煤浆锅炉基本原理

水煤浆锅炉要求的燃料（水煤浆）从储浆罐，经供浆泵、过滤器，混合高压风经特制喷枪送入燃烧器，在油点火系统辅助等前提条件下，水煤浆在炉膛内独立燃烧。烟气经锅炉燃尽室、对流管束、省煤器等，从锅炉尾部排出，通过专用除尘器脱硫除尘，达到环保标准后，经引风机进烟囱排入大气。炉膛内燃烧后的极少灰渣，通过除渣系统排出炉体外。

2、水煤浆环保锅炉的特点

①、最大限度地吸取了燃煤和燃油锅炉的优势，即类似燃煤的锅炉运行成本，类似燃油设备的方便工作方式，解决了传统燃煤锅炉容易污染环境的问题和燃油锅炉运行成本昂贵的问题； ②、高效环保特点：水煤浆锅炉可以迅速达到900℃?1200℃连续稳定自动燃烧，避免了燃煤锅炉加煤时低温燃烧不充分的污染过程，也避免了燃油锅炉高温（1300℃以上）燃烧产生的大量的氮化物污染（如汽车尾气）。烟气含硫量、含尘量、CO、氮氧化物等环保指标均优于国家标准，接近或超过欧盟绿色标准；尾部尘渣可以用作建材原料。

③、高效节能特点：燃尽率高，可高达98％以上，热效率高达83％以上（比传统中小型煤炉平均高出10?20％）；同样热值的煤炭制浆燃烧比固体直接燃烧可节约煤炭15％以上。 锅炉运行全过程中，水煤浆液态管道输送和雾化燃烧，自动点火，实现大部分锅炉运行的自动化控制，操作简单；

综合实际经济运行、企业投资成本和环保政策因素，水煤浆锅炉以很高的综合性价比，可以理想地替代传统燃煤、燃油锅炉。

3、水煤浆锅炉的优势

①、水煤浆锅炉热效率高，在同等热值下，大大节省了燃料的消耗量

②、水煤浆锅炉与燃煤锅炉相比，渣量大幅度减少。10T/H水煤浆蒸汽锅炉每小时排量仅80kg左右，减少了除渣周期、灰渣存储面积，从而减少了灰渣二次污染。

③水煤浆锅炉与燃煤锅炉相比，减少了燃料的占地面积。水煤浆系密封运输，减少散煤运输过程中的散落损失与污染，与城市环保要求相符，节约了人力、物力及财力。

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