第32卷第1期煤炭科學(xué)技術(shù)2004年1月長(zhǎng)株潭地區(qū)水煤漿產(chǎn)業(yè)化若干問(wèn)題分析劉建文,單忠健,張德威2,劉隨芹3,張曉鋒21.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)北京校區(qū),北京1083;2.湖南夭泰能源有限公司,湖南株洲412005;3.煤炭科學(xué)研究總院,北京100033)摘要:分析了長(zhǎng)株潭地區(qū)的水煤漿發(fā)展歷史、原料及系統(tǒng)集成技術(shù)優(yōu)勢(shì),探討了經(jīng)濟(jì)效益、潛在市場(chǎng)預(yù)測(cè)及市場(chǎng)定位與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、高新適用技術(shù)研發(fā)與可行性等問(wèn)題。關(guān)鍵詞:水煤漿;產(chǎn)業(yè)化;高新適用技術(shù)中圖分類號(hào):X38文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):0253-2336(2004)01-0067-03Analysis on some issues on CWM industrialization in Changzhutan DistrictLIU Jian-wen, SHAN Zhong-jian', ZHANG De-wei, LIU Sui-qin', ZHANG Xiao-feng( 1. Beijing Campus, China University of Mining and Technology Beijing 100083, China2. Hunan Tiantai Energy Company Lid. Zhuzhou 412005, China ;3. China Coal Research Institute, Beijing 100013, China世界銀行將在2004年財(cái)政年度重點(diǎn)支持湖南是最具有開(kāi)發(fā)與產(chǎn)業(yè)化前景的潔凈煤技術(shù)。水煤漿城市發(fā)展戰(zhàn)略項(xiàng)目,其中包括對(duì)長(zhǎng)株潭經(jīng)濟(jì)走可持經(jīng)濟(jì)規(guī)模產(chǎn)業(yè)化是一個(gè)系統(tǒng)工程,本文就長(zhǎng)株潭地續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略具有深遠(yuǎn)影響的潔凈煤工程,并由湖南區(qū)水煤漿發(fā)展歷史及原料、技術(shù)優(yōu)勢(shì),對(duì)目前市場(chǎng)天泰能源有限公司(原株洲洗煤廠)承擔(dān)項(xiàng)目建經(jīng)濟(jì)效益、潛在市場(chǎng)預(yù)測(cè)以及專用水煤漿鍋爐制造設(shè)。潔凈煤工程中的技術(shù)選擇以創(chuàng)新、適用和技術(shù)、水煤漿市場(chǎng)定位與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、高新適用技術(shù)具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力為原則,綜合國(guó)內(nèi)潔凈煤技術(shù)領(lǐng)域研發(fā)與可行性等方面進(jìn)行探討。中燃前加工各項(xiàng)技術(shù)(選煤、配煤、型煤和水煤漿)的成熟程度、區(qū)域能源現(xiàn)實(shí)市場(chǎng)與潛在可開(kāi)1水煤漿發(fā)展歷史及原料、技術(shù)優(yōu)勢(shì)發(fā)市場(chǎng)、項(xiàng)目方技術(shù)消化能力及創(chuàng)新能力各方面因長(zhǎng)株潭地區(qū)水煤漿的發(fā)展歷史就是湖南天泰能素,確定了潔凈煤工程中的主要潔凈煤產(chǎn)品為型?源有限公司(原株洲選煤廠)的水煤漿發(fā)展歷程。煤、水煤漿和動(dòng)力配煤。而從技術(shù)檔次、發(fā)展?jié)?995年建成3萬(wàn)υa低揮發(fā)分浮選精煤制漿生產(chǎn)力、環(huán)保性能、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力方面綜合考慮,水煤漿線,2003年完成5萬(wàn)υa浮精+精煤制漿技術(shù)改探討[J]巖土工程學(xué)報(bào),1999(6)參考文獻(xiàn)[7]張頂立.綜放工作面煤巖穩(wěn)定性研究控制[D]徐州:中[I]康天合,宋選民.煤層條件對(duì)頂煤可放性的影響研究[J]國(guó)礦業(yè)大學(xué),1995巖土工程學(xué)報(bào),1996(9)[8]宋振騏,陳立良,王春秋,等.關(guān)于綜采放頂煤安全開(kāi)采[2]靳鐘銘.開(kāi)天窗支架放頂煤工藝在硬煤層中的應(yīng)用[J]條件的認(rèn)識(shí)[J]煤炭學(xué)報(bào),1995煤炭科學(xué)技術(shù),1991(2)放頂煤開(kāi)采頂煤運(yùn)移實(shí)測(cè)與損傷特性分[3] Kang T H, Jin Z M. Laws of Coal- Rock Movement and the析[J]巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào),1996(2)Technical Parameters on the Fully Mechanized Sub- Level Ca-[10]吳健,張勇.頂煤裂隙的發(fā)展趨勢(shì)及其對(duì)注水防塵的Seam[J] the Ming engin煤炭學(xué)報(bào),1999(6)中國(guó)煤化工一[4]姜福興.采場(chǎng)頂板控制設(shè)計(jì)及其專家系統(tǒng)[M]徐州:中iHCNMHG山東科國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社,1995技大要研究方向?yàn)榈V山壓力與巖[5]張開(kāi)智,姜福興.放頂煤開(kāi)采適用條件定量評(píng)價(jià)方法[J]層控制。山東礦業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào),1999(9)[6]楊淑華,姜福興,綜采放頂煤支架受力與頂板結(jié)構(gòu)的關(guān)系收稿日期:2003-09-18;責(zé)任編輯:曾康生67第32卷第1期煤炭科學(xué)技術(shù)2004年1月造。并先后在退火爐、陶瓷熱風(fēng)爐、鍛造爐等數(shù)十的2項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)與產(chǎn)品,即前面介紹的浮精制漿和個(gè)工業(yè)窯爐和鍋爐上成功地進(jìn)行了水煤漿技術(shù)改造DS2-1.0-S型水煤漿鍋爐(開(kāi)發(fā)研制單位:湘和燃燒試驗(yàn),積累了豐富的燃燒經(jīng)驗(yàn)。尤其是潭鍋爐廠有限公司、華煤南方水煤漿公司)。鍋爐2000年在國(guó)內(nèi)率先開(kāi)發(fā)的DZS2-1.0-S型水煤漿主要技術(shù)參數(shù):蒸發(fā)量2t/h;額定蒸氣壓力1.0鍋爐,目前已在株洲、長(zhǎng)沙安裝12臺(tái)套,主要用MPa;飽和蒸氣溫度184℃,給水溫度20℃,設(shè)計(jì)于賓館、企事業(yè)單位取代原高成本輕柴油鍋爐,用熱效率不小于80%,設(shè)計(jì)燃料為水煤漿。戶使用一臺(tái)水煤漿鍋爐,每年節(jié)省燃料費(fèi)160萬(wàn)2.1DZs2-1.0-S型水煤漿鍋爐工況元。水煤漿制漿原料選用選煤生產(chǎn)中的細(xì)粒浮選精該鍋爐在燃用水煤漿時(shí)能達(dá)到額定出力,并有煤,這部分煤的過(guò)濾效果差、水分高、處理量低110%以上超負(fù)荷能力和70%以下低負(fù)荷適應(yīng)能不易放倉(cāng),影響選煤生產(chǎn)的正常進(jìn)行,且是理想的力。在額定負(fù)荷時(shí),鍋爐平均出力2040.32kg/h制漿原料。還可以簡(jiǎn)化制漿工藝流程,降低水煤漿時(shí),平均熱效率為83.26%。生產(chǎn)成本,提高精煤產(chǎn)品質(zhì)量。2.2鍋爐環(huán)保性能測(cè)試結(jié)果長(zhǎng)株潭地區(qū)發(fā)展水煤漿在技術(shù)上的最大優(yōu)勢(shì)是鍋爐技術(shù)性能指標(biāo)水煤漿制漿、燃燒、爐窯技術(shù)改造、水煤漿鍋爐及鍋爐引風(fēng)機(jī)噪聲/dB(A)89,3其附屬成套設(shè)備設(shè)計(jì)制造、爐前設(shè)備及燃燒噴嘴等鍋爐鼓風(fēng)機(jī)噪聲/dB(A)系統(tǒng)工程技術(shù),已積累了豐富的工程經(jīng)驗(yàn)和較強(qiáng)的鍋爐房BCA)開(kāi)發(fā)、創(chuàng)新能力。需特別說(shuō)明的是該鍋爐由株洲市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站于2001年7月5日監(jiān)測(cè)的結(jié)果為:煙氣經(jīng)布袋2專用水煤漿鍋爐制造技術(shù)除塵器處理后,煙塵濃度平均值為1955mg/m3;專用水煤漿鍋爐制造項(xiàng)目得以順利立項(xiàng),是依NO,平均值為33.52mg/m3,其他指標(biāo)相近。環(huán)保賴了項(xiàng)目建設(shè)單位具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)且成熟、適用測(cè)試結(jié)果與國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)見(jiàn)表1表1環(huán)保測(cè)試結(jié)果與國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)排放濃度煙氣林格項(xiàng)目mgm折算煙塵折算SO折算折算初始煙塵曼黑度額定負(fù)荷4874.82GWPB3-9980(一類)400(燃油鍋爐)DZ2-1.0-S型水煤漿鍋爐環(huán)保測(cè)試結(jié)果表館、企事業(yè)單位的生活鍋爐約有500臺(tái),在目前的明,配用布袋除塵器后,鍋爐煙塵排放達(dá)到國(guó)家-市場(chǎng)油價(jià)情況下已不堪高燃料成本重負(fù),難以消化類地區(qū)標(biāo)準(zhǔn),NO排放遠(yuǎn)低于燃油鍋爐排放標(biāo)準(zhǔn)。更高燃料成本的天然氣。而水煤漿成本只有油、氣在除塵系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)完好條件下,水煤漿環(huán)保性能與優(yōu)的1/4~1/3,但環(huán)境性能卻與油、氣相當(dāng),所以質(zhì)燃油、天然氣等清潔能源相當(dāng)水煤漿代油具有很強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力21,其潛在市3潛在市場(chǎng)預(yù)測(cè)及市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估場(chǎng)很大。如果長(zhǎng)株潭地區(qū)油、氣的13或城市中心區(qū)賓館、企事業(yè)單位生活鍋爐的1/3由水煤漿替目前,長(zhǎng)株潭地區(qū)水煤漿的主要用戶是賓館代,市場(chǎng)規(guī)模應(yīng)在80萬(wàn)υa以上。因此,水煤漿企事業(yè)單位生活鍋爐。這些用戶通常由輕柴油鍋爐市場(chǎng)定位在代油及必須用潔凈能源代替原煤的用改成水煤漿鍋爐,即使水煤漿的到達(dá)價(jià)為500~戶550元/t,若與燃燒輕柴油相比,仍可節(jié)約60%中國(guó)煤化玉31:①能代油燃燒70%的燃料成本,對(duì)水煤漿的生產(chǎn)廠家和用戶來(lái)說(shuō)具有CNMHG易于裝卸、儲(chǔ)存、運(yùn)都具有相當(dāng)好的經(jīng)濟(jì)效益。據(jù)預(yù)測(cè)長(zhǎng)株潭地區(qū)輸及直接燃燒,可廣泛用于工業(yè)鍋爐、電站鍋爐和2005年用于燃料的重油、柴油約60萬(wàn)t,處于城工業(yè)窯爐上代油燃燒;②與煤炭?jī)?chǔ)運(yùn)(損失約市中心區(qū),且要求達(dá)到一類大氣質(zhì)量排放要求的賓%)相比,水煤漿的制備、儲(chǔ)運(yùn)為全封閉,不會(huì)68第32卷第1期煤炭科學(xué)技術(shù)2004年1月對(duì)環(huán)境造成污染;③當(dāng)選用較低硫分(<0.5%)術(shù)具有特別重要的意義,的煤制備水煤漿時(shí),直接燃燒或低硫煤(<1%)水煤漿加脫硫劑時(shí),SO2可達(dá)標(biāo)排放;同時(shí)NO,排5結(jié)論放量較低;④燃用水煤漿產(chǎn)生的煙塵雖然比燃油(1)長(zhǎng)株潭地區(qū)的水煤漿發(fā)展歷史、原料及高,但目前的除塵技術(shù)已能使其達(dá)標(biāo)排放;⑤水系統(tǒng)集成技術(shù)優(yōu)勢(shì)表明,水煤漿技術(shù)產(chǎn)業(yè)化具有很煤漿的燃燒效率高,替代重油在鍋爐中燃燒時(shí),燃好的市場(chǎng)應(yīng)用前景。燒效率達(dá)96%~99%,鍋爐效率在90%左右,有(2)DS2-1.0-S型水煤漿鍋爐,有110%明顯的節(jié)能效果。以上超負(fù)荷能力和70%以下低負(fù)荷適應(yīng)能力,鍋水煤漿在工業(yè)鍋爐上代油燃燒的經(jīng)濟(jì)效益明爐平均熱效率為83.26%,配用布袋除塵器后,鍋顯,1t水煤漿可以代替0.743t煤粉、0.422t重爐煙塵排放達(dá)到國(guó)家一類地區(qū)標(biāo)準(zhǔn),NO,排放遠(yuǎn)低油、0.407t柴油、494m3天然氣,其供熱成本為于燃油鍋爐排放標(biāo)準(zhǔn)。環(huán)保性能與優(yōu)質(zhì)燃油等清潔29.05元/GJ。鍋爐燃用水煤漿的供熱成本比煤粉能源相當(dāng)。適宜于城市中心區(qū)推廣應(yīng)用爐稍高,但遠(yuǎn)低于采用油和天然氣的成本,燃用油3)水煤漿代油燃燒具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和氣的成本是燃水煤漿的1.5~2.5倍。因此,水抗風(fēng)險(xiǎn)能力強(qiáng),在目前的價(jià)格水平,若是價(jià)格在煤漿在城市供熱和工業(yè)供熱代油代氣方面具有發(fā)展±30%內(nèi)波動(dòng),無(wú)論是電站鍋爐還是工業(yè)鍋爐,水潛力3。煤漿代油都具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。水煤漿市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)主要是因?yàn)樗簼{代油存在著4)水煤漿在大城市代替天然氣,對(duì)水煤漿多種不確定因素,精煤價(jià)格和油價(jià)格旳波動(dòng)對(duì)水煤質(zhì)量尤其是硫分含量有嚴(yán)格要求,一般來(lái)說(shuō)水煤漿漿代油將產(chǎn)生很重要影響。世界石油市場(chǎng)波動(dòng)很硫分應(yīng)控制在小于0.35%,當(dāng)采用高效的除塵裝大,石油的價(jià)格直接影響水煤漿代油旳經(jīng)濟(jì)性,若置時(shí),能達(dá)到燃用天然氣、輕柴油等淸潔能源的環(huán)石油價(jià)格降到一定程度,水煤漿代油將沒(méi)有經(jīng)濟(jì)效保性能。水煤漿代替夭然氣、輕柴油等淸潔能源具益。在目前價(jià)格水平下,油價(jià)下降40%或是水煤有非常好的經(jīng)濟(jì)效益漿價(jià)格上漲67%,燃用水煤漿和燃用油,其運(yùn)行5)煤漿超細(xì)磨、高剪力錯(cuò)流分離、高濃度成本相當(dāng);若是價(jià)格在±30%波動(dòng),無(wú)論是電站鍋超細(xì)煤漿濃縮、膜法富氧助燃、SiCw晶須增韌陶爐還是工業(yè)鍋爐,水煤漿代油都具有較好的經(jīng)濟(jì)效瓷噴嘴、納米熱噴涂等高新適用技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用,對(duì)促進(jìn)水煤漿技術(shù)產(chǎn)業(yè)化具有重要的意義。水煤漿在大城市代替天然氣,對(duì)水煤漿質(zhì)量尤參考文獻(xiàn)其硫分含量有嚴(yán)格要求,一般來(lái)說(shuō)水煤漿硫分應(yīng)控制在小于0.35%,當(dāng)采用高效的除塵裝置(如布[I]劉建文,單忠鍵,張德威.潔浄煤技木是長(zhǎng)株潭可持續(xù)城市袋除塵器或靜電除塵器)時(shí),水煤漿能達(dá)到燃用發(fā)展戰(zhàn)略的現(xiàn)實(shí)選擇[J]潔凈煤技術(shù),2003(2)天然氣、輕柴油等清潔能源的環(huán)保性能。煤漿技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策研究報(bào)告[R]北京:煤炭科學(xué)研究總院,20024高新適用技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用意義[3]劉建文,單忠健,張德威凈煤技術(shù)產(chǎn)業(yè)化面臨的問(wèn)題及對(duì)策[J]能源環(huán)境保護(hù),2003(6水煤漿技術(shù)產(chǎn)業(yè)化將隨著水煤漿燃燒技術(shù)及裝[4]王祖訥,付曉恒,王新文,等.煤炭深度物理加工與精細(xì)水備可靠性研究的加強(qiáng),而使水煤漿的使用量提高。煤漿[J]煤炭加工與綜合利用,2002(12)水煤漿是液、固兩相流體,而噴霧燃燒時(shí)變成氣、[5]時(shí)鈞,袁權(quán),高從諧.膜技術(shù)手冊(cè)[M]北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2001液、固三相流體,固體顆粒的尺寸對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的流[6]堆焊與表面工程專業(yè)委員會(huì).表面工程領(lǐng)域的最新進(jìn)展和體性能與曆損具有很大的影響,其他學(xué)科與技術(shù)進(jìn)1北京:堆焊與表面工程專業(yè)委員會(huì),2001步會(huì)大大促進(jìn)水煤漿產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。這些技術(shù)進(jìn)步中國(guó)煤化工在水煤漿產(chǎn)業(yè)化的具體實(shí)施包括:煤漿超細(xì)磨技CNMH啁,湖南衡山人,高級(jí)工程術(shù)4、高濃度超細(xì)煤漿濃縮技術(shù)、富氧助燃技師,從事潔凈煤技術(shù)、膜分離技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用研究工作。術(shù)5、siw晶須增韌陶瓷噴嘴技術(shù)和納米熱噴涂耐磨涂層技術(shù)6]。因此,開(kāi)發(fā)這幾種高新適用技稿日期:2003-10-30;責(zé)任編輯:劉軍娥