水煤浆锅炉行业分析报告.docx

1、水煤浆锅炉行业分析报告水煤浆锅炉行业分析报告从以下几部分进行水煤浆锅炉行业分析：一、 什么是水煤浆二、 水煤浆技术的现状和前景怎么样三、 水煤浆锅炉的经济效益和节能环保优势四、 水煤浆锅炉的燃烧系统五、 水煤浆锅炉技术特点六、 水煤浆锅炉的发展前景一、 什么是水煤浆顾名思义，水煤浆锅炉所必需的燃料是水煤浆。水煤浆是一种国家大力推广的新型清洁煤基燃料，是燃料家族的新成员。水煤浆以煤炭（6068）为主料，以水（4032）为辅料，经过专用设备和工艺的研磨、细化，充分均匀混和，在化学添加剂（0.21）的作用下可以均匀、稳定的流动。水煤浆可以象油一样泵送、雾化、储运，并可直接用于各种锅炉、窑炉的燃烧。它

2、改变了煤的传统燃烧方式，显示出了巨大的环保节能优势。尤其是近几年来，采用废物资源化的技术路线后，研制成功的环保水煤浆，可以在不增加费用的前提下，大大提高了水煤浆的环保效益。在我国丰富煤炭资料的保障下，水煤浆也已成为替代油、气等能源的最基础、最经济的洁净能源。水煤浆的问世，源于20世纪70年代的世界石油能源危机。当时全世界在石油能源危机的经济大衰退之后，清醒地认识到石油天燃气作为清洁能源，并不是取之不尽用之不竭的，丰富的煤炭依然是长期可靠的主要能源。然而，传统的燃煤方式造成严重大气污染的历史教训是不容重现的。于是煤炭液化、汽化和浆化成为先进工业国家普遍重视的研究课题。水煤浆则是煤炭液化的最佳成果

3、，也是煤炭洁净利用最廉价的实用技术。 我国从80年代起就把水煤浆列为国家攻关课题，历史10年在水煤浆制备、燃烧、药剂及配套设备方面都取得了巨大的成功。1、水煤浆的特点与传统的固体燃料煤和燃油相比较，水煤浆具有许多优异的特点，直接带来环保效益和企业经济效益。（1） 浓度高、流变性好、长期储存不沉淀。因此它能象燃油一样泵送、雾化，完全能够代替燃油在工业锅炉、窖炉、电站锅炉上燃烧。而综合经济成本比燃油则大大降低。（2） 燃尽率由烧煤的60-70%提高到98%以上。炉渣中的含炭量则由烧煤的13.7%降到水煤浆的2%以下。从而充分体现了环保、节能的特点。（3） 水煤浆与燃油类似，用储罐运输及储存，减少了

4、运输过程的污染和储存的占地面积。但因物理化学成份不同，危险性远比燃油低，几乎没有。（4） 由于燃尽率达到98%以上，煤渣排放量明显减少，既减少了煤场、渣场的占地面积，又改善了周边环境。（5） 由于是系统内液体自动化燃烧，与传统燃煤锅炉对比，大大改善了工作环境和条件。2、实际应用的水煤浆技术指标表1 国家标准指标浓 度671%粘 度1.2PaS0.2平均粒度50微米灰 份10%硫 份0.6%挥 发 份33%发 热 量20MJ/Kg灰熔点1250稳定性静止存放两个月不发生硬沉淀3、水煤浆种类： 普通型水煤浆。（成分比例参见国家标准） 高浓度水煤浆。（浓度可高达80%以上，节约运输成本） 水焦浆。（

5、由石油焦为主料制成，热值非常高） 油煤浆。（油和普通煤混合制成，特殊应用） 高灰分水煤浆。（由高灰分煤制成，成本低，但设备投资大） 污泥水煤浆。（以高热值煤炭为主料，充分混合各种有机污泥制成，直 接简单处理高污染的城市污泥，变废为宝。） 其它特殊成分的水煤浆。4、水煤浆技术简史：以煤粉同水或其他流体调制成煤浆进行直接燃烧的设想，最早可以追溯到1897年颁发给Musell和Smith的专利，其中包括了煤浆的制备方法及潜在的用途。由于石油大量开采，长期来油价低廉、使用方便，大力发展了燃用油的技术。直到1914英国伦敦建成了一条小规模的输煤管道，煤浆才得到了第一次的应用。在几次石油短缺过程中，人们才

6、想起采用煤浆技术。如在第二次世界大战中，美国曾出现了油煤浆的应用。在1957年美国建成了第一条长达173.8km、年运力为130104t的输浆管道。 1961年美国在旋风炉上试烧了70%浓度的水煤浆。19651970年原西德在一台90t/h锅炉上进行了60% 浓度水煤浆燃烧试验。1962年起前苏联对水煤浆的湿磨和燃烧进行了理论和实践的研究。其结果都获得了满意的稳定燃烧。由于经济上的原因在1970年前都中止了。1971年美国亚利桑那州北部的高原沙漠地带投入了一条已安全运行20多年的从黑麦萨（Black Masa）到莫哈夫（Mothave）电站全长437km的输煤管线，年输浆500104t、供莫哈

7、夫电站两台790MW机组2540t/h锅炉燃用。70年代的世界石油危机导致了对煤浆燃料的兴趣。1980年前人们的主要兴趣集中在油煤混合燃料（COM）上，美国、日本、加拿大、英国等许多国家投入了力量，对油煤浆进行了制备、流变、输送、贮存和燃烧试验。分别在试验室燃烧试验台、工业锅炉和电站锅炉上进行了燃烧试验，达到了工业应用的结果。80年代后由于水煤浆能全部代替燃油，许多国家如美国、日本、瑞典、加拿大、前苏联和中国等都把注意力转移到水煤浆上来，并投入了大量的人力和物力、开发了水煤浆的制备、输送和燃烧的关键技术。建立了大型工业性制浆厂、高浓度输浆管线，并在工业锅炉、工业窑炉和大型电站进行了燃用水煤浆的

8、工业性试验，结果表明已达到工业应用的水平。二、 水煤浆技术的现状和前景怎么样1.水煤浆技术现状七十年代的世界石油能源危机，迫使西方工业国家开始攻关研究，寻求煤和水及各种相关化学药剂混合二制成的，能够像油一样可以流动、雾化和燃烧的新型煤基燃料、实践应用证明水煤浆在窑炉中的燃烧率可高达98以上，在锅炉中的燃烧效率也可达到95以上，正是由于水煤浆能够充分、高效燃烧，从而能够保证水煤浆成为一种清洁、环保、价格低廉的取代性燃料.2. 国家非常重视水煤浆技术的发展众所周知,我国是一个富煤少油的国家,煤储量占能源总储量的94.3%,是最主要的化石能源.煤在能源消费结构中的比例为75%,在相当长的时期内,我们

9、仍要以煤炭作为主要能源.因此发展清洁、高效的洁净煤技术是实现国民经济可持续发展的可靠保证。党和国家非常重视洁净水煤浆技术的开发和应用，1989年3月15日国务院颁布国务院当前产业政策要点的决定中将水煤浆列为重点支持生产的工业产品。1997年12月29日和2000年9月1日由国家计委和国家经贸委发布的当前国家重点鼓励发展的产业产品和技术目录中将水煤浆列为国家重点鼓励发展的产业、产品。党和国家领导人非常重视水煤浆技术的开发和应用，多次视察有关项目并给予支持。中国发展水煤浆产业的战略目的是：以煤代油。即采用以煤为原料制造的水煤浆燃料，规模替代中国各地大中小型火力发电厂的各类燃油燃料，降低火力发电成本

10、，降低中国能源对石油燃料的依赖，保障能源战略安全。在1995年以前，中国水煤浆主要被规模运用在各种大中型火力发电锅炉。1995年以后基于水煤浆环保的特点，中国部分热风炉（工业窑炉）也进行了水煤浆燃烧器设计及规模应用。但由于传统锅炉空间燃烧理论的限制，中小型工业锅炉被认为是水煤浆应用的禁区。从2001年后，水煤浆逐步应用于中国各种类型的中小型工业锅炉，开始进入了最具规模的市场运用。中国水煤浆生产现况：序号水煤浆厂名称设计能力万吨 /年煤源、水煤浆品质及工艺备注1山东枣庄燎原水煤浆公司（八一浆厂）301/3焦煤。灰分6.71%，浓度671%，含硫0.5%，粘度1.20.2pa.s目前自用和山东、苏

11、南地区的一些海众锅炉用户2北京京煤集团水煤浆示范厂25大同弱粘结动力煤。灰分6%，浓度641%，含硫3.2%，粘度1000200，发热量18.85MJ/kg用户主要为燕化220t/h锅炉及海众北京四环外的工业、民用采暖锅炉用户3山东日照兖日水煤浆公司25兖日气肥煤。水煤浆灰份10%，浓度671%，粘度1000mPas硫0.5%，低位发热量18.85MJ/kg供给汕头万丰热电公司220t/h锅炉和海众青岛、日照等地锅炉用户4湖南株洲华煤南方水煤浆环保实业限公司10浓度652，灰分12%，粘度1500cp,低位发热量19.23MJ/kg供株洲地区化工和陶瓷热风炉及海众中小型锅炉5大同汇海水煤浆公司

12、50制浆煤种为大同弱粘结煤，水煤浆灰份5%，浓度64%，硫分0.5%，粘度1200，低位发热量18.22 MJ/kg。供应用户北京燕山石化三电站220t/h锅炉，海众北京、河北等取暖锅炉6山东东营胜利油田华新能源公司30煤种为兖州洗精煤。水煤浆灰份7.0，浓度66%，含硫0.5%，粘度1200/u/mpa,低位发热量18.50MJ/kg主要应用在胜利油田各小区的采暖锅炉及海众部分工业炉7河北唐山水煤浆厂5水洗精煤高浓度磨矿工艺海众唐山的锅炉用户8大庆盛泰洁净煤燃料公司30制浆用煤为双鸭山精煤，水煤浆灰分6.00%，浓度65.5%，硫0.21%，粘度小于1300mPs用户为大庆石化公司炼油厂动力

13、站150t/h中压蒸汽锅炉及厂内海众取暖炉9沈阳三鼎节能技术有限公司15制浆用煤种为抚顺气煤用户沈阳市北方航空公司、爱生药业公司等海众沈阳锅炉用户10天津东垣煤基洁净燃料公司7煤种山西、内蒙海众天津锅炉用户11广东南海100（一期）水洗精煤高浓度磨矿工艺一期已调试投产，670t/h锅炉1台12大同新科浆厂10高浓度制浆工艺海众天津、青岛等锅炉用户13新疆蓝星公司5新疆原煤球磨制浆供当地海众水煤浆锅炉用户14枣庄正信洁净燃料有限公司5球磨制浆工艺海众部分用户15佛山市顺德区北滘镇长行远煤浆厂30间歇球磨制浆工艺海众广东佛山、南海、顺德工业锅炉及陶瓷热风炉用户16佛山市三水振业水煤浆厂（南京大学技

14、术）10间歇球磨制浆工艺海众广东中山、珠海工业锅炉及陶瓷热风炉用户17佛山市海盛水煤浆有限公司20间歇球磨制浆工艺海众广东深圳、佛山工业锅炉及陶瓷热风炉用户18陕西索昂新能源实业有限公司30球磨高浓度制浆工艺海众西安锅炉用户19宁波宏源水煤浆限公司3球磨高浓度制浆工艺海众宁波部分工业锅炉用户20广西益浩水煤浆设备有限公司15球磨高浓度制浆工艺海众广西部分工业锅炉用户21太原吉冉水煤浆公司3球磨制浆工艺海众太原取暖炉及工业窑炉22苏州丁字农用挂机有限公司（水煤浆厂）3煤粉浆制浆工艺海众苏州部分工业锅炉用户23郑州昊宇科技有限公司水煤浆厂10新式行星磨制浆工艺海众郑州锅炉用户3.水煤浆技术应用势在

15、必行，前景广阔自1999年以来，国际石油价格开始攀升，与此同时中国原有进口数量也在迅速增长。1998年全年进口2922万吨，1999年达到4381万吨，而2000年进口达到7000万吨，支付外汇达150亿美元。预计2005年将达到2.43亿吨，2010年达到2.96亿吨，2015年达到3.6亿吨，而从生产方面来说，如果没有勘探和开采技术的重大突破，我国原油的年产量只能维持在1.7亿吨左右，这只是相当于社会需求的一半，而另一半只能通过进口来解决，如何缓解进口压力，中国的经济学认为，从长远考虑，应认真地推广煤炭的高效清洁燃烧技术，实施“煤代油”、“煤变油”，其中最经济，最适用的选择就是加快水煤浆的

16、推广和应用。在目前的石油消费总量中，其中约有4000万吨被电站锅炉，工业锅炉及炉窖直接作为燃料燃烧，如果用水煤浆替代，不仅可降低石油的消耗，而且会给企业带来极大的经济效益。国家经贸委提出“十五”期间每年压低用油1500万吨指标。另外，随着社会的发展和进步，人们对环境保护要求越来越高，中国各级政府都指定了环境环保的相关政策，在五十年内将逐步减少原煤的直接燃烧。北京市政府制定在2005年以前完全取消城市直接燃烧，改烧清洁燃料。而水煤浆就是最适宜中国国情的，比较理想的洁净燃料，所以说发展水煤浆技术，推广水煤浆应用是大势所趋，势在必行，前景广阔。三、 水煤浆锅炉的经济效益和节能环保优势1. 锅炉燃用水

17、煤浆的经济效益锅炉燃用水煤浆的经济效益是十分巨大的，我们从下列表格中可见一般：燃料项目煤油气电水煤浆重油清柴油煤气天然气 发热值（kcal/kg）65009000100004000(kcal/m3)9500(kcal/m3)4800燃料价格（元/kg）0.281.703.100.90(元/m3)1.80(元/m3) 0.4(元/kw) 0.32单位有效热值价格（元/万大卡）0.611.933.092.301.934.000.69单位有效热值价格比1 3.2 5.1 3.8 3.2 6.61.2燃烧效率（%）70左右9810010010010096分析说明：从上表不难看出在产生相同热值（且燃烧效

18、率均为100）的情况下，如果烧煤的费用为1.00原，那么烧重油和天然气的费用就为3.20元，烧煤气的费用就为3.80元，烧轻油的费用为5.20，用电的费用则高达6.60元，而烧水煤浆的费用只有1.20元。 下面以一台4T/h的工业蒸汽炉为例子，计算一下它的燃料成本：煤：（40.610kcal/h）/（6500kcal/kg70%0.28元/kg）=147.70元重油、天然气：147.40元3.2472.60元煤气：147.70元3.8561.30元轻柴油：147.70元5.2768.00元电：147.70元6.6974.80元水煤浆：147.70元1.296181.60元 运行天的燃料成本（按

19、8小时计算）：煤：147.70元1181.6元重油、天然气：472.60元83780.80元煤气：561.30元4490.40元轻柴油：768.00元86144.00元电：974.80元7798.60元水煤浆：184.60元81476.80元运行一月的燃料成本（按30天计算）：煤：1181.6元3035448.0元重油、天燃气：3780.80元30113424.00元煤气：4490.40元30134712.00元轻柴油：6144.00元30184320.00元电：7798.60元30233956.80元水煤浆：1476.80元3044304.00元 从以上的计算可以清楚的看到，一台4t/h的工

20、业蒸汽炉，燃用水煤浆与其它洁燃料相比每月即可节约燃料成本7到19万元。水煤浆工业锅炉与其他燃料工业锅炉的运行燃料费用比较表（基本参数：6t/h，日运行12小时，平均负荷80%。 日产汽量57.6蒸吨,年运行300天.）项目水煤浆天然气（标态）重油煤燃料单价550元/吨2.30元/M33500元/吨500元/吨锅炉效率83%90%90%65%燃料燃尽率98%99%99%75%吨蒸汽所需热量600000千卡600000千卡600000千卡600000千卡燃料低位发热量4200千卡/KG8000千卡/立方米9000千卡/KG5000千卡/KG吨蒸汽所需燃料172KG84立方米74KG 185KG吨蒸

21、汽燃料费（元）94.60193.20259.0092.50日燃料费（元）544911128149185328年燃料费（万元）163.47333.84447.54159.84年消耗原煤量2496.6吨(热值5000千卡/KG) 3196.8吨(热值5000千卡/KG) 从上表中可以看出，因为水煤浆燃料燃尽率与水煤浆锅炉热效率的大幅度提高，在小型工业锅炉燃料成本对比上，水煤浆与煤相差不多，成本高2.3%，但为国家节约原煤资源：理论原煤节约率=(3196.8-2496.6)/3196.8100%=21.9%。以水煤浆代油，一台6吨工业锅炉年节约燃料费用 =447.54-163.47=284.07万元

22、，费用降低63.5%。以水煤浆代天然气，一台6吨工业锅炉年节约燃料费用 =333.84-163.47=170.37万元，费用降低51.0%。实际工程中，随着工业锅炉吨位的升高,水煤浆锅炉热效率进一步提升，在10蒸吨时，水煤浆燃料成本与煤持平,代油代气的节约更加明显。水煤浆应用于中小型工业锅炉，直接大量节约宝贵的煤炭石化能源，对于落实国家节能政策和资源综合利用政策，有着巨大的社会经济效益和持续发展效益。与同吨位燃煤工业锅炉比较，按照实际工程效果显示的平均节约原煤15%，如前面预测，2006-2009年期间，我国中小型水煤浆工业锅炉为1.5万蒸吨，按照80%运行负荷运行年运行7000小时计算，同比

23、燃烧标准动力煤（5500Kcal/Kg），可以节约： 年节约标准煤=(2014吨-1577吨) /小时7000小时=305.9万吨。 按照目前平均550元/吨的价格，年节约原煤经济价值16.8245亿元。年水煤浆燃料产值增加（GDP）=130102.5元/小时7000小时=9.11亿元。.锅炉燃用水煤浆的环保效益水煤浆的制备过程中大多经过洗选，使水煤浆本身硫分和灰分较低，燃用水煤浆的锅炉SO和NOX排放浓度都较低，NOX排放甚至低于油炉，燃用含硫量低于1的原煤制成的水煤浆，无须任何脱硫设备即可达到一类地区的环保标准。烟气格林曼黑度小于级，烟尘密度小于150mg/m3;由于灰量太小，即使采用除尘

24、装置，相比燃煤的情况，除尘设备投资也小；因此，水煤浆燃烧技术是一种具有很高环保效益的洁净煤燃烧技术。水煤浆锅炉燃烧水煤浆具有节能环保优势。水煤浆锅炉燃烧水煤浆时，燃尽率达到98%以上，比传统燃煤平均燃尽率70%高出很多，燃烧效果好，实际直接节约煤炭15%。因为水煤浆的高燃尽率和雾化喷燃方式，水煤浆锅炉直接避免了低温燃烧(400800C)阶段和1200C以上高温燃烧阶段，从而大量减少了CO和氮氧化物的污染产生。由于水煤浆的颗粒粒径小于50微米及特殊的成浆结构，实践表明，燃烧生成物的灰渣结构非常有利于二氧化硫的固定和除尘处理。即燃烧水煤浆更为容易控制二氧化硫污染和烟尘污染。工程实践表明，水煤浆中含

25、有部分水份，经过水煤浆锅炉燃烧器的雾化混合燃烧后，对燃烧效率有相当的提升作用。四、 水煤浆锅炉的燃烧系统 水煤浆在锅炉中燃烧的原理；将一定压力的水煤浆和一定压力的雾化空气分别从水煤浆进口和雾化空气进口送入燃烧装置中，经燃烧装置将雾化空气做为雾化剂以一定方式与水煤浆产生相互作用进行动量交换，使水煤浆经从喷嘴出口喷出，形成细滴，在炉膛的高温中蒸发，然后就象煤粉燃烧那样析出挥发份、着火和燃烧。 水煤浆锅炉燃烧系统的组成：水煤浆燃烧系统主要包括煤浆贮存系统、炉前供浆系统、燃烧器和锅炉本体辅机四个部分：（1） 煤浆存储系统（2） 炉前供浆系统 炉前供浆系统由输浆泵、供浆泵、炉前伺服罐及配套的输浆管道组成

26、，炉前供浆泵是系统中最关键的设备，选择什么种类的迸，如何选用工作和备用的台数，均关系到锅炉能否安全稳定的运行，经过多年应用经验表明，螺杆泵流量压力稳定，并且适合泵送粘稠液体，适合作炉前供浆泵。 炉前搅拌罐的设置，其一是为了均质，即来自浆罐不同浓度得浆经搅拌后均质，其二是对某些种类水煤浆而言，通过搅拌叶轮的剪切可以降低粘度，实践证明，搅拌器对于水煤浆雾化燃烧效果有非常明显的作用。 （3） 燃烧器 煤浆被送入炉膛中的方法和燃料油一样，通过喷嘴将其雾化燃烧。研究和实践经验证明，水煤浆能否良好雾化，是影响其稳定着火和燃烧，是保证其高燃烧效率的最主要的因素，雾化不好不仅会造成燃烧不稳定和燃烧损失增加，而

27、且会引起炉膛结渣。因此水煤浆雾化喷嘴是水煤浆锅炉的关键设备之一。 （4） 锅炉本体及辅机水煤浆锅炉本体的结构形式，不同于普通燃煤锅炉和燃油锅炉，其炉膛结构与清灰方式均是根据水煤浆的燃烧特点而设计，燃烧器一般布置在锅炉的前墙上，并在炉墙上设有观火孔，燃烧器设有二次风管道，并有可调节旋流强度的拉杆。锅炉辅机与一般燃煤锅炉的辅机基本相同，包括鼓、引风机，脱硫除尘设备等。五、 水煤浆锅炉技术特点1、 煤浆锅炉的本体. 用（双锅筒纵置式）型式偏心回燃，为快装锅炉。.锅炉内部烟气行程为4回程。.炉本体在第三回程和第四回程设有重力沉降室，沉降室设有自动除尘装置。.锅炉结构紧凑，受热面积布置合理，热效率高；.

28、锅炉本体设有防暴装置，有效的保证锅炉的安全性。2、 水煤浆锅炉的燃烧室炉膛内炉拱呈阶梯状布置，有效的保证火焰的充分燃烧，节省燃料提高热效率。预燃室充分利用辐射和对流传热的原理，提高火焰的燃烧效率。火焰的燃烧形式为偏心回燃形式。燃烧器设有一次风和二次风进风口，一次风助燃，二次风使火焰行程呈螺旋形，有效的增加火焰的行程，保证充分燃烧。锅炉选用的燃烧器由天鹿集团自行设计生产。燃烧器的喷嘴是天鹿集团自行研制，采用特种耐磨陶瓷，使用寿命比合金钢高23倍，达到世界先进水平。3、 水煤浆锅炉的除灰装置燃烧室下端设有4个除灰口，下接除渣装置，除渣装置的方式为瓜板除渣和框链除渣，供用户自由选择。4、 水煤浆锅炉

29、的除尘装置除尘器采用天鹿集团的型干式除尘器，除尘效率高，能够有效的去除水煤浆锅炉的烟尘，免除由于采用湿式除尘带来的二次污染。5、 水煤浆锅炉的点火装置针对水煤浆锅炉的特点专门设计了自动柴油点火装置和人工式柴油点火车，可供用户选择。6、 中小型水煤浆工业锅炉的质量标准定义：燃料:各种型号的水煤浆额定蒸汽量135吨/小时；额定工作压力0.72.5MPa。实际运行时负荷调节范围为额定吨位的30100%。可以连续运行，不停炉除渣出灰。尾部烟气排放达到国家有关环保指标。热效率不得低于83%。燃料燃尽率不低于98%。六、 水煤浆锅炉的发展前景使用水煤浆燃烧锅炉优势十分显明：其锅炉热效率达85%左右，高于普

30、通燃煤锅炉1520个百分点；由于采用低硫分（0.5%）、低灰分（10%）的洗精煤和添加剂配制，在燃烧过程中，大大减少环境污染；其运行总费用比燃烧重油降低30%，如计算排污费，运行费用比燃煤锅炉要低。水煤浆锅炉的以下两个发展趋势值得关注：1、现有燃油锅炉、炉窑的改造目前国内各类锅炉、窑炉燃油量约4000万吨/年以上，主要 集中在5大行业：电力（41.5%），石油石化（23%），建材（7.5%），冶金（6.6%），化工（6.5%）。水煤浆应用主要对象：发电锅炉、热电联供锅炉、工业锅炉、油田采暖炉、油田热采炉。如其中有50%可以用水煤浆代替，即每年可代油2000万吨以上。2、燃煤锅炉改烧水煤浆，替代散煤燃烧。中小型层燃锅炉用水煤浆替代散煤燃烧，既可以取消城市煤场