水煤浆制备与燃烧

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1、水煤浆的制备与燃烧目录绪论水煤浆的质量要求和制浆技术概要影响水煤浆成浆性的因素水煤浆流变性水煤浆制浆工艺精细水煤浆的制备水煤浆的燃烧第一章绪论1.1水煤浆发展历程什么是水煤浆（CWM，CWS，CWF）（CoalWaterMixture,CoalWaterSlurry,CoalWaterFuel）？～70％煤、～30％水，～1％添加剂，常温下粘度1000～1500mPa.s，象油一样储存、泵送和雾化燃烧。水煤浆的优点：a、具有良好的流动性、稳定性、易运输，可减少运输途中的损失，节省储煤场地，特别是可以液体燃烧方式用泵和管道输送；b、水

2、煤浆加工简单，并易储存；c、燃烧供给系统和控制系统远较煤粉简单；d、不存在自然着火、粉尘飞扬等问题；e、可以实现100%代油，且与油一样雾化燃烧，因此，原有的锅炉只要简单地改造即可燃用水煤浆，燃烧效率高，电厂锅炉能达到98%~99%以上，与煤粉接近；f、水煤浆储运和燃烧方式与油接近，运行操作规程相似，个运行人员带来极大的方便，提高了可操作性，同时锅炉能做到既可烧水煤浆又可烧油；g、在水煤浆加工过程中，可以进行不同程度的脱灰脱硫处理，燃烧温度又比一般煤粉温度低200℃左右，因此燃烧时排放的SO2、NOx可以大大减少。水煤浆技术的起因：

3、70年代石油危机，煤代油的流体燃料，煤炭直接燃烧，储存、运输以及对环境的污染不如石油和天然气，还涉及到燃油设备无法直接燃煤，煤炭的液化和气化投资大、成本高，水煤浆是一种低成本、见效快技术相对简单的经物理方法加工的煤基流体燃料。水煤浆发展过程：油煤浆（COM，CoalOilMixture）－49％煤（<200目占85％），70℃粘度为1700～2200厘泊，65％的热值来自油，研究国家有美国（1973～1974）、日本（1976）、中国（1979）、韩国（1984），日本已经商业化，1984年建成两条70t/h生产线，每年供60～70

4、吨用于横须贺电厂。油煤浆中煤含量最高只能大50％，只能代油35％。1979～1981年，瑞典的胶体碳（Cargboel）公司，美国的太西洋公司（ARC），煤浆技术集团及西方石油公司（ORC）开发水煤浆技术，1986年后,意大利50万t/年浆厂；1989年世界最大的400万t/年；日本COM公司两条15t/h水煤浆生产线，除水煤浆CWS外，还出现过甲醇煤浆CCS，油水煤浆COW，CCS：甲醇的水溶液与煤的混合物，（水和甲醇的比例：1.5：1）COW：油在水中的乳化液和煤的混合物1.2我国发展水煤浆的重要性及历程1.2.1我国发展水煤浆

5、的重要性我国能源结构:富煤贫油，我国石油产量约为2亿多吨，04年进口石油约8000万吨，石油在各类工业锅炉、工业窑炉、电站锅炉上作为燃料烧掉的每年仍有大约3000万吨，约占我国石油产量的25%左右。我国能源特征与挑战煤炭的利用能源安全是涉及到我国国防和经济建设。煤炭产量已达26亿吨，消耗量占我国一次能源消耗量的70%左右。环境保护：散煤燃烧的缺点，除大型电站效率较高外，一般的燃煤锅炉效率很低，其中包括燃尽率和锅炉效率；水煤浆储运是全密封；水煤浆燃烧温度较低，NOx产生量少；1.2.2我国发展水煤浆的历程始于1982年。1983年，“

6、六五”攻关，中国矿业大学北京研究生部：水煤浆制备技术；浙江大学：锅炉燃烧技术；北京科技大学：窑炉燃烧技术。“七五”攻关，组建“华煤水煤浆技术中心”，吸收了煤炭部所属两个工程设计院，唐山分院管道所，两个制浆厂，两个添加剂厂，有关燃烧试验厂。任务是扩大水煤浆工业应用试烧的规模和应用范围。“八五”攻关，成立“国家水煤浆工程技术研究中心”，在中国矿业大学北京研究生部成立“制浆技术研究所”。2000年11月，广东茂名热电厂1#油炉（220t/h）改烧水煤浆成功，2001年8月，2#油炉（220t/h）改烧成功；2001年6月，广东汕头热电有限

7、公司2#燃油设计锅炉（220t/h）改烧水煤浆成功；1.3水煤浆的质量要求和制浆技术概要a、细度；b、浓度；c、流变特性；d、稳定性。1.3.1水煤浆的质量要求1.3.2制浆技术概要a、煤炭成浆性规律；b、级配技术；c、制浆工艺与设备；d、添加剂技术。第二章影响水煤浆成浆性的因素2.1煤质特征煤质特征对成浆性的影响，有的煤可以制备出浓度高、流变性和稳定性好的水煤浆就称为成浆性好的煤，否则称为成浆性差的煤，煤的成浆性与下列因素有关：1）内在水分。内在水分高低有时会有几倍至几十倍之差，这些水分分布在煤粒的内表面。当煤浆的重量浓度相同时，

8、势必要减少流动介质作用的水量，造成水煤浆的粘度高或难于获得高浓度的浆。2）比表面积大，孔隙发达。比表面积的差异也有几倍到一二十倍，比表面积能间接地反映煤的孔隙程度。发达的孔隙度是造成内在水分高的重要原因之一。此外，高比表面积还会导致消