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标  题: 我国燃用水煤浆发电技术的应用及可行性研究
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题  目：我国燃用水煤浆发电技术的应用及可行性研究  
作  者:张岗 
关键字:水煤浆 洁净燃料 可行性研究    论文搜索 
类  别:电力行业 
  
我国燃用水煤浆发电技术的应用及可行性研究
作者：张岗
摘要 简要介绍水煤浆燃料的特点和国内外应用情况，分析在我国应用水煤浆燃料的应用
可行性。
关键词 水煤浆 洁净燃料 可行性研究
1.水煤浆的优点和特点
水煤浆（CWM）是20世纪70年代迅速发展起来的一种以煤代油的新型燃料，是一种新型清
洁燃料。水煤浆能作为清洁燃料是由于水煤浆选用的原料煤、制备生产过程、储存运输
方式、以及燃烧利用等全过程都是清洁的。
① 水煤浆的制备生产
制备水煤浆所选用的原料煤通常都是洗精煤，洗精煤的灰份、硫份含量要比原煤低得多
。国内现有的制浆厂原料煤灰份为5%～10%，硫份为0.3%～0.8%，我国适于制水煤浆的煤
种为大同煤、神木煤、府谷煤。水煤浆是以物理方法加工而成的，约由69%的煤、30%的
水、1%的添加剂经过湿法磨制成浆。水煤浆的制备生产能够真正做到气、固、液污染物
的零排放。
② 水煤浆储、运过程
水煤浆是一种粘稠的、稳定的流体。由于具有一定的稳定性，可以用储罐贮存，国内现
有的储罐从1500～10000m3容积不等，并能使浆体在储罐内保持3个月以上不发生硬沉淀
。水煤浆还具有较好的流动性，可以管道输送，槽罐汽车、铁路罐车、船舶运送，节省
运输、储存费用。据日本有关资料介绍，水煤浆在电厂范围内的卸运费用约3美元/t，而
煤的卸运费用则达15美元/t。水煤浆的储运都是在密闭状态下，不会有泄露，储运过程
是清洁的。此外，水煤浆是水基燃料，不会发生火灾，在储运过程比油更具安全性。罐
区不属危险区，可缩小罐区用地。
③ 水煤浆燃烧的污染物排放少，可有效控制
水煤浆燃烧与其它燃料一样，会产生污染物，但它与直接燃煤相比，它污染物排放少，
还可以做到有效控制。
水煤浆产生的污染物：
飞灰：指由水煤浆燃烧时产生的烟气中的分散得很细的粒子，也称为可吸入颗粒物。由
于水煤浆是选用低灰份的精煤制备，水煤浆燃烧产生的飞灰量很少。水煤浆采用雾化燃
烧方式，由于雾化后引起的结团现象，造成的飞灰平均直径通常大于制浆煤粉，颗粒越
大，飞灰越易沉降，除尘方式也更容易，国内除尘器效率可达90%以上。一般飞灰的90%
左右可通过除尘器脱除，10%左右则由炉底作灰渣排出。因此，水煤浆燃烧产生的飞灰对
大气污染会大大减少，水煤浆的低灰特性，使除尘及出灰量比常规燃煤下降75%左右，灰
场容量可减少，灰渣还可作建材原料。
黑烟：指水煤浆燃烧产生的能见气溶胶。通常用林格曼级表示黑度。水煤浆燃烧烟囱排
放呈白色，格林曼黑度都在1级或0.5级以下。
氮氧化合物（NOX）：水煤浆由于含有30%的水份，其火焰温度要比同煤种的煤粉低100～
200℃，可实现低温燃烧；同时燃烧过程有还原作用，会使部分NOX还原为N2；水煤浆燃
烧火焰高温区相对分散，空气过量系数小。水煤浆燃烧时NOX的排放要比煤粉燃烧低100
～200ppm，比燃油更低。
硫化物（SO2）：SO2来源于水煤浆燃烧中所含的硫份，含硫高，SO2排放量就会多。水煤
浆原料洗精煤中所含硫份的无机硫部分在洗煤时已大部分脱去，水煤浆中的全硫含量约
为0.3%～0.5%，是低硫燃料；水煤浆制备时煤粉磨得很细，且液态输送，有条件加入镁
系或钙系等脱硫剂；制备水煤浆时加入的添加剂大都是碱性的，也会起到一定的脱硫作
用。
④可以直接喷进炉膛雾化燃烧。与煤粉炉相比，节省了原煤及制粉系统的设备、土建、
运行管理费用。据有关专家介绍，水煤浆发电厂的建设和运行管理费用较燃煤电厂低20%
和7%，供电效率高0.3%。
⑤燃烧稳定，启、停方便，负荷变动适应性与燃烧重油时相似，为每分钟5%～6%，低负
荷可达30%。另外水煤浆燃烧时蒸发的水蒸气能与焦炭粒发生水煤气反应，使水煤浆的燃
烧完全得以提高，一般燃烧效率在96%以上。我国水煤浆在日本的燃烧试验结果。其燃烧
效率达99%。
⑥改善了工作环境。由于水煤浆锅炉不需要设制皮带输煤系统和制粉系统，这就避免了
在煤场、输煤过程和制粉过程中所造成粉尘污染；同时也避免了磨煤机所引起的噪音污
染。
2.水煤浆改造技术
早在“六五”期间，水煤浆技术的开发就被列为国家重点项目，再我国已进行了二十多
年的研究，已取得煤浆燃烧、流动、传热和气化的理论与应用技术基础性研究和在一些
工业锅炉、电站锅炉、窑炉上应用，并取得良好效果，其中在北京燕山石化220t/h燃油
热电锅炉改为水煤浆锅炉、山东白杨河发电厂230t/h燃油电站锅炉改为水煤浆锅炉成功
应用。国外最大容量有1940t/h水煤浆锅炉改造成功应用。以中国工程院院士岑可法教授
为带头人浙江大学热能工程研究所致力于我国水煤浆技术研究，拥有国家水煤浆工程中
心燃烧技术研究所，为我国水煤浆技术应用提供技术支持和工程支持。
表1国内外燃用水煤浆发电情况表
国别 电厂名称 机组容量MW 锅炉容量T/h 水煤浆量t/h 开始使用日期
中国 北京石化第三热电厂 502×15 2202×75 2520 2001，1
中国 山东白扬河发电厂1#、3#机组 50 230 25 1995，12
美国 东湖电厂 3×140200 3×550670 135 1957—1963
美国 莫哈夫电厂 2×790 500 1970
俄罗斯 新西伯利亚第五热电厂 6×200 6×670 500 1989，12
日本 勿来电厂4#机组 75 260 50 1985，8
日本 勿来电厂8#机组 600 1940 同油、煤粉混烧 1986，6
日本 冈山帝化电厂 45 1992
瑞典 Sydkaff电厂 50 220 25 1984
意大利 电厂 2×80 2×300 50 1988
3.水煤浆来源
我国现有水煤浆厂有：山东八一（25万吨/年、国内技术、国内设备）、北京（25万吨/
年、瑞典生产线）、山东兖日（25万吨/年、中日合资）、山东白杨河（60万吨/年、）
、河北东庞（18万吨/年）、大同汇海（30万吨/年）、大同新源（10万吨/年）、抚顺胜
利（7万吨/年）、还有秦皇岛水煤浆厂等几个正在筹建的大型水煤浆厂。还可以从广西
、贵州等西南煤炭基地通过管道输送水煤浆到广东。
4.制浆技术
经过二十多年的研究和十多年的水煤浆试验、应用，我国已有多种工艺的制浆技术且接
近国际先进水平，制浆厂能够根据用户要求生产各种水煤浆。我国添加剂研制、生产技
术已经成熟，性能也达到国外水平，成本和用量都少于国外。成品浆可以达到贮存9个月
不沉淀、不变质。水煤浆制备设备国产化，水煤浆制备技术的发展，为水煤浆发电提供
了可靠保证。

表2我国水煤浆与国外水煤浆质量指标表
项目 单位 中国抚顺 中国枣庄 中国兖日 日本小名浜
浓度 重量% 65 68 68～70 70
热值 大卡/公斤 4450 5000 5000～5200 4600～5100
粘度 mPa·S 1500 1200 1000 800～1200
灰份 重量% 7.8 2.81 6～6.3 8～9
硫份 重量% 0.3 0.23 0.2 0.3
5.运输渠道
在水煤浆运输方面，我国已完成了16000公里的海运试验和2400公里的铁路罐车运输试验
，国内还有使用5000吨级船从山东石臼港至日本福冈的运输10万吨水煤浆的实践，实践
证明我国水煤浆运输技术是成熟可靠的。
6.经济分析
以广东省2×125水煤浆发电机组为例，水煤浆到岸价为350元/t，发电成本在332.3～304
.67元/ (MW·h)之间，具有一定的经济效益。
表3 2×125MW水煤浆发电机组主要技术经济指标
项目 单位 数值
发电标准煤耗 g/(kw·h) 356
水煤浆价格 元/t 350
厂用电率 % 7
发电成本 元/ (MW·h) 332.3
7.结论
综上所述，燃用水煤浆的发电客观条件、技术条件成熟可靠，具备在我国大规模推广应
用，与燃煤的发电厂相比，具有一定的经济效益和社会环保效益。结合我国能源、环保
形势和能源、环保政策，水煤浆作为洁净燃料和节能燃料，具备广阔的市场前景。
参考文献
1、中国电力工业部，中国电力工业的发展与环境保护．中国电力出版社，1998
2、国家环境保护局,电力工业废气治理，中国环境科学出版社1993
3、岑可法等，煤浆燃烧、流动、传热、和气化的理论与应用技术，浙江大学出版社，19
97
4、浙江大学，北京造纸一厂，北京煤炭设计研究院，工业和电站锅炉燃用水煤浆的发展
与研究
 

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