银川市燃煤锅炉改烧水煤浆

可行性分析报告

银川市为煤烟型污染城市，燃煤锅炉是主要污染源之一。近年改用天然气锅炉，使环境逐年好转，但燃料成本增加。水煤浆锅炉运行成本低、燃烧效率高，节能环保。如果将我市燃煤锅炉改用水煤浆锅炉，将产生非常好的经济、社会、环境效益。

    一、银川市燃煤及污染物排放情况

 2010年银川市工业能源构成主要包括：煤炭、电、燃料油、天然气、液化气，其中煤炭消费量为555.24万吨，煤炭消费量中燃料煤消费量为494.9万吨，原料煤消费量为60.34万吨，洁净燃气消费量为23507万标立方米。生活及其他煤炭消费量为99.55万吨。银川市工业废气染料燃烧过程中二氧化硫排放量为23119.11吨，生产工艺过程中二氧化硫排放量为1017.93吨[1]。

 二、各类燃料技术经济比较表

 各项技术经济比较表[2]

    由上表可看出 大约2吨水煤浆可代替1吨重油燃烧，水煤浆的价格是800元/吨，一吨重油的价格是3600元，相当于用户在实际生产中每使用一吨重油可以节省2000元钱；大约2.5吨水煤浆可代替一吨轻油燃烧，一吨轻油的价格是4900元，相当于用户在实际生产中每使用一吨轻油，用户可以节省3300元钱，经济效益非常明显[2]。
　　水煤浆是由经过洗选后的精煤加工而成的，其灰、硫含量较低，水煤浆燃烧温度比燃煤、燃油低100--200℃，大大减少了SO2和NOx以及烟尘的生成，污染排放量低；水煤浆是使用储浆罐密闭保存、占地面积小，没有煤、灰场地的二次污染。

    三、水煤浆简介

 水煤浆是一种新型代油、代煤、洁净、环保的煤基流体燃料，国际上称CoalWaterMixture，英文缩写为“CWM”。是国家的高新技术产品和重点环保推广产品。它是由一定比例的煤、水、化学添加剂混合加工而成，具有浓度高、粒度细、流变性好，燃烧效率高，负荷调节范围大，环保节能、安全高效等优点。是目前我国一项现实的洁净煤技术。根据国家发展和改革委员会令第9号《产业结构调整指导目录（2011年本）》，水煤浆为鼓励类项目。

 水煤浆是20世纪70年代末世界石油危机以后开发出来的煤炭新产品，是一种可以代替重油和煤的新型洁净燃料。水煤浆在各种工业应用中，燃烧效率达到到99%以上，是燃烧散煤的一倍，接近或达到燃油水平；一般两吨水煤浆可代替一吨重油，可在工业锅炉、电站锅炉和工业窑炉等代油或煤、气燃用。由于水煤浆采用洗选加工后的精煤制备，灰分含量小于7%，硫分含量小于0.5%，因此燃用水煤浆环境质量优于燃重油。2003年2月，北京环保监测中心对水煤浆燃烧情况监测证明：除尘以后的烟尘排放浓度为39mg/M3，SO2排放浓度为58mg/M3，由于水煤浆燃烧时火焰中心温度比燃油和燃煤粉低150℃—200℃，能有效抑制NO×的生成，因此NO×的排放要低于燃油和燃煤粉。水煤浆在储存、运输过程中也不污染环境，在储、运过程中不易燃、不易爆，安全可靠。关于水煤浆应用的可行性，国务院各部委多次发文给予鼓励和肯定。1996年1月19日，江泽民同志亲自视察了水煤浆科研开发工作，并做出重要指示“从战略上看，中国煤炭资源丰富，要充分发挥煤的作用，中国的燃料在相当的时期内要依靠煤，要把水煤浆作为一个战略问题来考虑，这是一件十分重要的工作”。为了鼓励发展水煤浆技术，国家先后出台了一系列的政策。1989年被列为《国务院关于当前产业政策要点的决定》中重点支持的产业、产品；1997年修订的《外商投资产业指导目录》、《中国高新技术产品出口目录》（序号 07201070）、1999年国家经贸委发布的《近期行业技术发展重点》、2001年国家经贸委发布的《当前国家重点鼓励的产品技术和产业目录》中都把发展水煤浆技术列为重点发展技术。2001年国家计委发布的《国民经济和社会发展第十个五年计划能源发展重点专项规划》和《当前优先发展的高新技术产业重点领域指南》中，也把水煤浆技术作为加快开发和推广的技术之一。2001年原国家经贸委发布的《节约和替代燃料油“十五”规划》中更是把水煤浆技术作为替代燃料油的首选技术。由于国家近期对发展水煤浆技术给予的优惠政策（水煤浆厂享受高新技术企业待遇；过渡性减免所得税3年），对水煤浆厂和使用水煤浆的企业给予国家贴息贷款，因此在中国开发和应用水煤浆技术的前景十分看好。

水煤浆技术指标

浓度 66%±1             含硫量 <0.5%

灰份 <7.6%              挥发份 ＞33%

黏度 1.2pa.s±0.2       发热量 4700Kcal/Kg

平均粒度 <50微米        稳定期 静置存放90天

 水煤浆由70%左右的煤，30%水及少量化学添加剂制成，可以像油一样泵送、雾化、贮存和稳定燃烧，常温下水煤浆无需像重油那样要预热，其热值相当于燃料油的一半。水煤浆具有浓度高、粒度细、流动性好，燃烧效率高（一般均在98%以上），锅炉效率高（达85%左右）、负荷调节范围大，环保节能、存储安全等优点。
    水煤浆既可以长距离管道输送，又可以汽车槽车、铁路罐车及船舶运输。经管道输送到终端即可供用户燃用，而且可长期密闭储存，全密闭输送，不污染环境。
    水煤浆燃烧技术广泛应用于工业锅炉、工业炉窑、导热油锅炉、供热站、中央空调、化工、冶金等多项领域。

四、水煤浆锅炉

    1、水煤浆锅炉基本原理

 水煤浆锅炉要求的燃料（水煤浆）从储浆罐，经供浆泵、过滤器，混合高压风经特制喷枪送入燃烧器，在油点火系统辅助等前提条件下，水煤浆在炉膛内独立燃烧。烟气经锅炉燃尽室、对流管束、省煤器等，从锅炉尾部排出，通过专用除尘器脱硫除尘，达到环保标准后，经引风机进烟囱排入大气。炉膛内燃烧后的极少灰渣，通过除渣系统排出炉体外。

    2、水煤浆环保锅炉的特点

    （1）最大限度地吸取了燃煤和燃油锅炉的优势，即类似燃煤的锅炉运行成本，类似燃油设备的方便工作方式，解决了传统燃煤锅炉容易污染环境的问题和燃油锅炉运行成本昂贵的问题；

    （2）高效环保特点：水煤浆锅炉可以迅速达到900℃～1200℃连续稳定自动燃烧，避免了燃煤锅炉加煤时低温燃烧不充分的污染过程，也避免了燃油锅炉高温（1300℃以上）燃烧产生的大量的氮化物污染（如汽车尾气）。烟气含硫量、含尘量、CO、氮氧化物等环保指标均优于国家标准，接近或超过欧盟绿色标准；尾部尘渣可以用作建材原料。

    （3）高效节能特点：燃尽率高，可高达98％以上，热效率高达83％以上（比传统中小型煤炉平均高出10～20％）；同样热值的煤炭制浆燃烧比固体直接燃烧可节约煤炭15％以上。

    锅炉运行全过程中，水煤浆液态管道输送和雾化燃烧，自动点火，实现大部分锅炉运行的自动化控制，操作简单；

综合实际经济运行、企业投资成本和环保政策因素，水煤浆锅炉以很高的综合性价比，可以理想地替代传统燃煤、燃油锅炉。

    3、水煤浆锅炉的优势

    （1）水煤浆锅炉热效率高，在同等热值下，大大节省了燃料的消耗量

    （2）水煤浆锅炉与燃煤锅炉相比，渣量大幅度减少。10T/H水煤浆蒸汽锅炉每小时排量仅80kg左右，减少了除渣周期、灰渣存储面积，从而减少了灰渣二次污染。

    （3）水煤浆锅炉与燃煤锅炉相比，减少了燃料的占地面积。水煤浆系密封运输，减少散煤运输过程中的散落损失与污染，与城市环保要 求相符，节约了人力、物力及财力。

 五、推广水煤浆的意义

 银川市为煤烟型污染城市，燃煤锅炉是银川市污染源之一，是影响城市环境质量主要因素之一。银川市2010年燃料煤消费量为494.9万吨。从2012年2月3日《银川晚报》获知，我市争取在“十二五”后4年的时间完成643台燃煤锅炉（工业锅炉216台，民用锅炉427台）的改造任务，将其改造或更换为水煤浆技术，按照节约20%的燃煤测算，年节约原煤124万吨，按每吨原煤480元计算，年可节约原煤成本6亿元。年可减少排放二氧化碳228万吨，二氧化硫1.7万吨，氮氧化物0.37万吨[3]。

                技术经济比较表〔2〕

 从表中可看出煤、水煤浆、天然气综合运营成本比值，水煤浆比天然气综合运营成本比值低的多，水煤浆的应用将产生可观的社会、环境、经济效益。

 水煤浆技术的应用，对银川市“十二五”期间，完成自治区下达的节能减排任务具有重大意义，尤其对银川市实现经济可持续发展具有重要的战略意义。

 按照国家节能减排政策精神，自治区“十二五”节能减排规划，对节能减排、淘汰落后产能，鼓励清洁能源生产、使用，有一系列的支持政策，对银川市推广应用水煤浆技术，进行燃煤锅炉改造工作十分有利，通过制度建立和政策配套，形成政府主导、部门配合，市场运作、财政补贴的改造机制，各部门在产业政策、规划给以优惠，融资支持，财政补助等政策上给予大力支持，将会形成长效机制和政策环境。

    六、推广水煤浆技术的可行性

《宁夏鑫尔特新能源有限公司水煤浆制备中心及动力中心项目环境影响报告书》已通过专家的评审，该项目位于宁夏银川市经济技术开发区红墩子工业园区，目前已经开工建设。

该项目水煤浆制备中心规划用地面积165765m2，主要建设制浆车间、添加剂厂房、储浆罐及办公楼、化验室等辅助设施，总建筑面积30708m2，分两期完成，一期建设25万t/a水煤浆生产线2条及一条10万t/a添加剂生产线，二期建设50万t/a水煤浆生产线5条，全部达产后生产规模为年产300万t水煤浆及10万t添加剂（液）（其中36023t烘干后制成2万t粉状添加剂）。

银川市新建锅炉改用水煤浆技术是可行的，水煤浆供应可满足锅炉使用要求。

七、应用水煤浆技术的建议

1、银川市今后在禁煤区外对新建燃煤锅炉或炉窑，均要求使用水煤浆技术。

2、对现有燃煤锅炉或炉窑能改造成使用水煤浆技术的，政府可按国家、自治区及银川市有关清洁能源应用、节能减排等政策给予一定的资金补助，对实行燃煤锅炉或炉窑改造后，可按减排污染物的量，政府可以按照“污染治理项目资金补助办法”给予一定的环保补助资金。

3、应用水煤浆技术和使用燃煤技术在成本上有一定差距，对使用水煤浆技术的锅炉或炉窑，政府应在资金上给予一定的优惠政策（如：1、环保补助资金优先，2、政府资金补助优先，3、享受税收、电力优惠）。