当前水煤浆产业化中应注意的问题

1　发展水煤浆技术的意义 　　水煤浆是一种新型煤基流体洁净环保燃料，发展和应用水煤浆既具有现实意义，又具有战略 意义。 　　1.1　替代部分燃料油，弥补石油资源的相对不足 我国油气资源相对贫乏，人均石油资 源量和人均产油量仅为世界平均水平的18%和21%，石油供需矛盾日益突出，2000年进口石油 7000多万t，约占国内石油加工量的1/3，花去大量外汇。据专家估计，2015年我国石油进 口量将占50%。 　　1999年我国消耗燃料油约4000万t，从行业看，主要集中在电力系统、石油石化系统、建材 行业等。水煤浆的应用对象主要是发电锅炉、热电联供锅炉、工业锅炉、油田的采暖炉、热 采炉和陶瓷热风炉等。从地区上看，广东省燃料油消耗约占全国燃油总量的1/3。水煤浆的 应用，不仅给燃油企业带来明显的经济效益，同时可以节约外汇、节省石油资源，对我国 节约和替代石油资源、优化和改善能源结构，将起到积极的作用。 　　 1.2　代替散煤燃烧，降低污染、改善环境 　　目前我国水煤浆应用，除代油外还有利于环保。 我国煤炭约85%用于直接燃烧，煤炭占 终端能源消费的33.8%。能源终端利用效率仅为32%左右，比先进国家低10%左右。我国现有 的50万台工业锅炉中，＜10t/h的占80%，＜4t/h的占43%，平均锅炉运行效率为60%～65% 。燃煤引起酸雨覆盖区已超过国土总面积的30%。 　　将水煤浆用于中小型层燃锅炉，替代直接烧散煤，既可以取消城市煤场，减少散煤运输 造成的损失和粉尘污染，又可提高燃烧效率10%～15%，降低污染物排放。 　　2　水煤浆技术的发展现状 　　我国水煤浆技术研究始于1982年，受到了国家和政府的重视，经过近20多年的研究开发和工 业 性试验，形成了具有一定规模的科研试验基地和水煤浆生产应用点。据不完全统计，2001年 全国燃烧水煤浆约90万t,是2000年的2倍。 　　2.1　水煤浆制备技术生产状况(表1、表2) 　　研究表明，我国有丰富的制浆原料煤（动力煤、炼焦煤）。我国现有的水煤浆厂（车间） ，采用的制浆工艺种类较多，基本包含了世界各个国家的制浆工艺，如洗精煤（低 灰原煤）高浓度磨矿工艺、洗精煤中浓度磨矿工艺、浮选精煤高浓度磨矿工艺、浮选精煤和 水洗精煤高浓度联合制浆工艺等。我国自行设计的制浆厂均采用洗精煤（低灰原煤）高浓度 磨矿工艺或浮选精煤高浓度磨矿工艺。 　　添加剂是水煤浆制备的关键技术之一。根据不同煤质特点，我国自行开发了腐植酸类、木质 素、萘系和高分子添加剂，并形成了一定生产能力（15000t/ a），可以替代进口产品。目 前根据煤种不同，吨浆添加剂成本在20～40元之间。 　　我国目前已有生产水煤浆主要设备的专业生产厂，如球磨机制造厂，水煤浆输送泵、搅拌器 生产厂等，主机生产能力为28～30t浆/h。目前我国水煤浆制浆厂总设计能力为2.58Mt/a， 水煤浆厂数量和总生产能力均居世界第一位。 　　 表1　我国水煤浆品种（略） 　　2.2　水煤浆燃烧技术应用状况 　　2.2.1　水煤浆燃烧技术。 拥有多种炉型的改炉或水煤浆专用炉技术。我国应用水煤浆的炉型较多，现已拥有＜35 t/h工业锅炉、＜230t/h 电站锅炉及一些炉窑(如轧钢加热炉、退火炉、煅烧炉、陶瓷喷雾 干 燥塔热风炉等)的改炉技术或专用锅炉制造技术。水煤浆喷嘴应用能力达5t/h，喷嘴寿命达3 000h。 　　表2（略） 　　2.2.2　水煤浆应用 　　（1）水煤浆代油。 “六五”、“七五”、“八五”期间，北京造纸一厂20t/h、60t/h燃油 锅炉改 烧水煤浆，2台35t/h水煤浆专用锅炉使用水煤浆。山东华能白杨河发电厂3台230t/h燃油锅 炉改烧水煤浆，已运行3年，到2001年底，燃烧水煤浆近80万t，其中2001年燃烧水煤浆30万 t，锅炉负荷调节范围40%～100%，锅炉效率大于90%，燃烧安全稳定。燕山石化公司220t/h 水 煤浆专用锅炉，为日本绿色援助项目，2000年3月开始运行，共燃烧水煤浆25万t。今年拟 再上1台220t/h水煤浆锅炉。茂名发电厂2台220t/h燃油锅炉改烧水煤浆，2000年10月试运 行，目前正在进行410t/h锅炉改烧水煤浆工作。汕头发电厂220t/h燃油锅炉（该锅炉原设计 燃油）改烧水煤浆，2001年7月投入试运行，取得良好效果；陶瓷喷雾干燥塔热风炉（原烧 柴油）改烧水煤浆，水煤浆专用喷雾干燥塔热风炉已使用60余台。胜利油田3MW、7MW燃油锅 炉改烧水煤浆，2001年已改造10台。 　　（2）水煤浆代煤。绍兴轧钢厂、桂林轧钢厂连续轧钢加热炉（原烧散煤）改烧水煤浆，前 者连续运行了8年；4t/h、10t/h链条锅炉，10t/h、20t/h、35t/h流化床锅炉全烧煤泥水煤 浆或与原煤、劣质煤混烧在多个矿区试验成功。目前使用水煤浆取暖锅炉10多台，主要集中 在枣庄矿区和新汶矿区。 　　（3）水煤浆为气化原料。Texaco气化炉以水煤浆为原料，生产合成氨、甲醇等，已在鲁南 化肥厂、渭河化肥厂、上海焦化有限公司、淮南化工总厂成功得到应用。 　　3　目前存在及应注意的问题 　　目前，由于国家重视和市场的需要，水煤浆出现了良好的发展势头，特别是近2年，由于油 价较高，水煤浆市场比较红火，但也存在着一些问题，为了使水煤浆产业健康有序地发展， 我们必须解决这些问题并避免这些问题的发生。 　　3.1　对水煤浆的重要性缺乏足够认识 　　对水煤浆的认识，我们应统一到1996年1月19日江总书记视察水煤浆工作时的指示精神上来 ，“ 在中国缺油的背景下，应该把水煤浆技术作为一个战略问题来考虑，这是一件十分重要的工 作。”水煤浆不仅仅是一种煤代油流体燃料，有以上所述诸多优点，也不仅仅是应用水煤浆 后企业具有较好的经济效益，而是关系到国家节油替油的大事，影响到我国能源安全的大局 ，因此我们必须加强水煤浆重要性的宣传力度，使水煤浆在我国尽快推广应用。 　　3.2　应用水煤浆是有条件和范围的 　　（1）环保要求问题。从技术上看，目前水煤浆可以用在电站锅炉（国外最大容量为194 0t/h，国内目前使 用的为230t/h）、工业锅炉、轧钢加热炉、陶瓷喷雾干燥塔等代油燃烧，代油的形式一种是 将原锅炉改造成燃烧水煤浆，另一种是制造专用锅炉燃烧水煤浆。从经济上看，水煤浆代油 具 有明显的经济效益，一般燃油到厂价是水煤浆到厂价的2.5～3倍时，企业使用水煤浆有较高 的积极性，煤泥水煤浆在矿区链条锅炉代煤燃烧也有经济效益，另外还可处理矿区大量存 在 的煤泥，节约资源，改善环境。从环境上，燃烧水煤浆后，均符合国家有关环保质量标 准看但在上水煤浆项目和应用水煤浆时，要注意当地的环境总量要求问题，以免后 续不利影响。如汕头热电厂使用水煤浆后 ，每年可向大气少排3000t 二氧化硫（原燃用中东燃油，硫分在3%左右，水煤浆中煤硫分 小于0.5%），环保效益特别明显，因而受到当地政府和厂家的欢迎。而在燕山石化公司动力 厂第三电站燃用水煤浆后，二氧化 硫的排放总量增加（原烧大庆渣油硫分在0.1%～0.2%，水煤浆中煤硫分小于0.5%），由此 引起了一些麻烦。虽然两个单位都使用水煤浆，水煤浆性质相似，但由于其地理位置不同 ，原烧燃料不同，因而使用水煤浆后产生不同的环保效应。所以对每个水煤浆改造项目，要 根据浆源（包括浆价）、运输、锅炉条件、用户场地、环境、经济等进行多燃料方案分析比 较。如发电厂燃油锅炉改造，如果没有足够的场地（储煤场、灰场），环保要求又较高时， 最适宜应用水煤浆燃料，它投资低、工期短（220t/h锅炉改造工期6个月即可）。 　　（2）用户市场开发问题。不能盲目上水煤浆生产厂，水煤浆市场开发是水煤浆产业化 的关键，水煤浆厂要讲规 模、讲布点、讲产品质量。水煤浆是一种燃料，是一种能源，在目前发展初期其能源体系尚 未建立，基本上一对一供给，即1个水煤浆厂供给1个用户，这样由于用户担心水煤浆来源 的不稳定性，一定程度上影响了水煤浆用户的开发和使用。由于规划调节不够，出现了浆源 与用户不衔接。有用户的地方无浆源，有浆源的地方无用户，另外在水煤浆宣传上存在完 美性，制浆过热，用户开发滞后，造成水煤浆供求关系失衡，每个水煤浆厂为了优先占领市 场，竞相压价，影响水煤浆厂的正常发展。目前全国水煤浆生产能力大于需求，这主要由以 下原因产生的：一是没有足够的水煤浆生产能力，没有足够的水煤浆产品供给，用户锅炉不 会改造成燃烧水煤浆，所以先有生产能力，后有用户改造；二是用户改造后，有的自己又建 水煤浆厂，从而增加了制浆能力；三是新的用户开发没有及时跟上。因此目前要加强用户市 场开发，不要盲目建水煤浆厂。 　　水煤浆厂的建设，就整个国家而言要根据我国可供制浆原料煤和用户的分布情况，尽量利 用动力煤资源，在合理运输半径内、经济最佳的条件下进行合理布点规划。就每一个建设水 煤浆厂的企业而言，首先考虑的是用户，最好和用户以各种形式合建，如成立股份公司，将 双方的利益拴在一起。自己独立建水煤浆厂，要搞清用户是谁。我的浆厂比用户自己建浆厂 优势在哪里，煤源、运输尤其是水煤浆价格是否具有优势，另外必须和用户建立固定的长期 供浆协议。山 西省拟将大同建成大型水煤浆生产基地（1000万t/a），笔者认为首先要有足够的适合制浆 原料煤；第二水煤浆达到一定规模（如500万t/a）后，必须采用管道输送方式，才能保证水 煤浆的大量稳定供给,同时该运输方式运输成本低；第三要有市场基础（国内、国外），最 后就是水煤浆的价格优势，要比用户自己建浆厂成本低或者持平，这也是最主要的。 　　（3）各类水煤浆厂有不同特点。水煤浆厂按位置可分为矿区水煤浆厂、用户水煤浆厂和 中央水煤浆厂3类。矿区 水煤浆厂建在矿区，如八一水煤浆厂，它的优点是可利用矿区的一些公用设施，制浆煤源 稳定可靠，特别是利用选煤厂浮选精煤制水煤浆，不仅制浆成本低，而且能改善选煤厂精煤 产品质量，提高市场竞争力，缺点是水煤浆运到用户有运输可靠性的问题，有时会影响用户 的正常使用，同时在运输中比运煤多运了20%的水，增加了运费，另外它生产的是商品水 煤<