水煤浆锅炉

水煤浆锅炉的简要概念传统燃煤锅炉中，煤炭燃料是固态燃烧方式，而水煤浆锅炉革命性的将之改变为高压液态雾化喷燃的燃烧方式。

这种类似燃油燃烧的方式，充分整合了液态燃料、空气、水各种燃烧因素的化学物理特点，实际效果上促进了燃料燃尽率的大幅度提高（相对燃煤锅炉）。

依据液态煤基燃料燃烧机理，锅炉整个系统进行优化重置设计，既大大提高了锅炉最终的热利用效率，又减少了主要污染物的气体排放量，从而，水煤浆锅炉充分实现了环保又节能的工业效应效益。

水煤浆锅炉系列水煤浆环保锅炉共分为六个系列：SHFS流化悬浮燃烧系列；DZS水火管锅炉系列；SZS水管蒸汽锅炉系列；SZS水管热水锅炉系列；水煤浆导热油锅炉系列；水煤浆垃圾焚烧炉系统。

水煤浆技术的优越性1、具有良好的代油燃烧效果煤代油是我国的基本国策，水煤浆可以象油一样输送、储存和燃烧，油炉改造可利用原有设施，工作量少、灰渣处理简单，投资少、改造周期短，是煤代油的理想代用燃料。

原有油炉只需经过简单改造即可燃用水煤浆。

燃烧效率达96-99%或更高, 锅炉效率在90%左右, 达到燃油等同水平。

燃烧调节方便, 运行稳定可*，一般40%负荷均可稳定燃烧。

2、是一种很好的清洁燃料水煤浆的原料是经过洗选的，含灰和硫都大为降低，如加石灰石脱硫，在相同条件下比原煤脱硫率高20%。

大量水份的存在降低了炉内温度，并使炉内呈还原性气氛，NOx排放也很低。

茂名热电厂#1炉改烧水煤浆后，SO2排放浓度为560 mg/m3，烟尘浓度为38mg/m3。

3、油炉改烧水煤浆投资低于改烧粉煤水煤浆代油可充分利用原有设备, 如储油罐等。

生产流程简化，投资省。

与改燃粉煤相比, 改造费用仅为改粉煤的1/3-1/2, 改造时间为1/3。

4、解决能源的运输问题我国煤炭资源呈北煤南运和西煤东运的格局，管道输浆具有运量大，投资少（总投资为铁路的1/3，为输电线路的2/5），沿途煤炭损耗少、不占地、不受地形限制等优点。

另外，改烧水煤浆后，由于锅炉热效率提高和灰渣综合利用均可提高经济效益。

水煤浆锅炉雾化燃烧原理煤浆与空气通过燃烧器以射流方式进入炉膛，促使煤浆气流与炽热烟气产生强烈混合，水分迅速蒸发，同时水煤浆气流又收到炉膛和高温火焰的辐射，而将悬浮在气流中的煤颗粒迅速加热，水煤浆颗粒获得了足够的热量并达到了一定的温度就开始着火燃烧。

其着火随燃烧的性质和运行工况的变化而变化，锅炉负荷低时，炉膛平均烟温度低，燃烧器区域的烟温湿也降低，所以雾化燃烧固态排渣水煤浆锅炉最低运行负荷在50%左右。

水煤浆良好的雾化特性实施其稳定着火和燃烧并保证高的燃烧效率的首要因素。

雾化不好不仅会造成燃烧不稳定和燃烧损失增加，而且还会造成炉膛结渣。

因此水煤浆雾化喷嘴是关键的燃烧设备，由于水煤浆在常温下的工作粘度一般为0.3~1pa·s，比燃烧油在运行的工作粘度大得多，所以，水煤浆多用空气或蒸汽雾化喷嘴。

水煤浆流化悬浮高效洁净燃烧技术一、水煤浆流化悬浮高效洁净燃烧技术水煤浆是一种新型煤基燃料，具有易于管道运输，便于装卸、储存的油代用品和低污染燃料。

研究者已开发出多种形式的水煤浆燃烧装置燃用水煤浆，并在工程实践中得到应用，取得了良好的效果。

但是，水煤浆悬浮燃烧过程中，尤其在小空间燃烧过程中存在的高温结渣问题一直没有得到有效的解决，是水煤浆燃烧领域的世界级难题。

此外，悬浮燃烧的高温环境（燃烧中心区1500~1800℃左右）增加了NOx的生成与排放，同时亦难以在燃烧过程直接脱硫，造成环境污染。

水煤浆流化悬浮效洁净燃烧技术彻底解决了水煤浆悬浮燃烧过程中，尤其是在小空间燃烧室中易结焦、燃烧不稳定这一世界级难题，实现了水煤浆的低温、高效洁净燃烧，并具有负荷调节性能好、运行费用低、降低劳动强度、对水煤浆的适应性强，拓宽了制浆的煤种范围并可降低制浆成本、在燃烧过程中直接脱硫脱氮、可对水煤浆燃烧过程实施深度经济脱硫、减少NOx的排放、辅助配套系统简洁可靠、节省设备投资等优点，是水煤浆燃烧技术领域的一场革命，对洁净煤技术将产生深远的影响。

二、水煤浆流化悬浮高效洁净燃烧技术工作原理水煤浆流化悬浮高效洁净燃烧技术的工作原理是，将滴状水煤浆投入燃烧室下部由石英砂和石灰石构成床料的炽热流化床中，其温度在850-950℃左右。

水煤浆在炽热的流化床料的加热下迅速完成析出水分，挥发分析出并着火燃烧及焦碳燃烧过程，并在流化状态下颗粒状水煤浆团进一步解体为细颗粒被热烟气带出密相区进入悬浮室继续燃烧。

在燃烧室出口设有分离回输装置。

被热烟气带出的媒体物料和较大的水煤浆颗粒团被分离器分离、捕捉，通过分离器下部设置的回输通道返回燃烧室下部密相区，既减少了媒体物料的损失，又实现了水煤浆颗粒团的循环燃烧，从而获得高的燃烧效率。

此外，低温燃烧过程（850-950℃左右）,有效的控制了热力型NOx的形成。

且由于媒体物料由石英砂与石灰石构成，石灰石在高温下煅烧生成CaO,Cao与SO2反应进一步生成CaSO4,抑制了SO2的排放，而燃烧装置的运行温度是CaO脱硫的最佳运行温度，可有效的减少SO2的排放。

三、水煤浆流化悬浮高效洁净燃烧技术特点水煤浆流化悬浮高效洁净燃烧技术的优点是：（1）实现了水煤浆的低温燃烧，解决了水煤浆悬浮燃烧带来的易于结焦、运行不稳定、安全性差的问题，同时抑制了热力型NOx的生成与排放；（2）实现了着火燃烧后的水煤浆颗粒团的循环燃烧，具有高的燃烧效率；（3）利用石灰石与石英砂构成的媒体物料，辅之于低温燃烧技术实现了水煤浆燃烧过程中直接脱硫、脱硫系统简单、成本低；（4）采用分离回输燃尽装置提高了石灰石的利用率，减少了媒体物料的补充量，提高了燃烧效率；（5）负荷调节特性好，可在100%~30%额定负荷范围内稳定运行，水煤浆品质适应性好；（6）降低了对水煤浆品质的要求，使制浆成本降低；（7）省略了价格昂贵的燃烧器与易出故障的雾化浆枪，不需要复杂的高压风浆系统及过滤器等设备，系统更为简单可靠；（8）运行稳定，操作简单，燃烧效率高，运用范围广，适合各种参数的锅炉。

四、水煤浆流化悬浮高效洁净燃烧系列锅炉水煤浆流化悬浮高效洁净燃烧技术可在电站及工业锅炉上推广应用，具有巨大的市场潜力和经济与社会效益。

上海交通大学采用水煤浆流化悬浮高效洁净燃烧专利技术所研究开发出来的水煤浆流化悬浮高效洁净燃烧系列蒸汽、热水与电站锅炉，彻底的解决了常规水煤浆燃烧方式系统复杂、在矮小燃烧室高温结焦等问题，在工程应用中取得了可喜的成果。

青岛特利尔公司为该技术专利的唯一代理商。

几年来，已有数十台水煤浆流化悬浮高效洁净燃烧锅炉投入稳定的商业运行。

五、两种燃烧方式的系统比较新型水煤浆流化悬浮高效洁净燃烧锅炉与目前常规水煤浆悬浮燃烧锅炉相比，省略了价格昂贵的燃烧器与易出故障的雾化浆枪，不需要复杂的高压风浆系统及过滤器等设备，系统更为简单可靠。

水煤浆流化锅炉的优势目前，水煤浆锅炉主要有雾化和流化两种形式，在工程实践中都得到了广泛的应用，并取得了良好的效果。

但是，水煤浆雾化锅炉在燃烧过程中，尤其在小空间燃烧过程中存在的高温结渣问题，一直没有得到有效的解决，是水煤浆燃烧领域的世界级难题。

此外，雾化燃烧难以在燃烧过程直接脱硫，造成环境污染。

水煤浆流化悬浮高效洁净燃烧技术彻底解决了水煤浆在小空间燃烧室中易结焦、燃烧不稳定这一世界级难题，实现了水煤浆的低温、高效、洁净燃烧，具有以下优点：①实现了水煤浆的低温燃烧，解决了水煤浆悬浮燃烧带来的易于结焦、运行不稳定、安全性差的问题，同时抑制了热力型NOX的生成与排放；②实现了着火燃烧后的水煤浆颗粒团的循环燃烧，具有很高的燃烧效率；③利用石灰石与石英砂构成的媒体物料，辅之于低温燃烧技术实现了水煤浆燃烧过程中直接脱硫、脱硫系统简单、成本低；④采用分离回输燃尽装置提高了石灰石的利用率，减少了媒体物料的补充量，提高燃烧效率；⑤负荷调节特性好，可100% ~ 30%额定负荷范围内稳定运行；⑥水煤浆品质适应性好，降低了对水煤浆品质的要求，使制浆成本降低；⑦省略了燃烧器、雾化浆枪、高压风系统及过滤器等设备，系统更为简单可靠；⑧循环流化燃烧锅炉热效率高达89.83%，运行经济性显而易见。

⑨运行稳定，操作简单，燃烧效率高，运用范围广，适合各种参数的锅炉。

水煤浆的技术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，基本上杜绝了锅炉房常有的油烟气味和煤烟气味。

一、水煤浆制备技术（一）制浆煤种选择根据煤的煤质指标和实验室成浆性试验可以判定煤炭成浆的难易程度。

对制备水煤浆的原料煤要求：成浆性好，燃烧性能好。

研究表明，中国有丰富的制浆原料煤。

（二）级配技术级配技术是水煤浆制备的关键技术之一。

制备高浓度水煤浆，要求水煤浆中大小煤颗粒相互充填，达到较高的堆积密实度，这就要求水煤浆中煤颗粒分布是有讲究的。

（三）制浆工艺水煤浆制浆工艺通常包括破碎、磨煤、搅拌与剪切，以及为剔除最终产品中的超粒与杂物的滤浆等环节。

磨煤是水煤浆制备过程中的关键环节，与其他工业中磨矿不同的是，不但要求产品达到一定的细度，更重要的是产品应有较好的粒度分布。

磨矿可用干法，亦可用湿法。

但干法磨矿制浆存在许多缺点，制浆厂很难满足干磨时入料水分不高于5%的要求，磨煤功耗大约比湿法高30%，干磨时新生表面容易被氧化，增加制浆的难度，安全与环境条件也不及湿法磨矿。

目前制浆主要是采用湿法磨煤制浆工艺，湿法磨煤又有高浓度磨煤与中浓度磨煤两种方式。

磨煤产品的细度和粒度分布与给料的粒度分布、煤炭的物理性质、磨机的类型与结构、磨机运行工况等因素密切相关。

（四）制浆设备制浆设备主要包括球磨机、输浆泵、搅拌器等。

我国已开发出多种类型的水煤浆专用磨机（球磨机、振动磨机），基本可以满足水煤浆制备的要求。

结合选煤厂建制浆厂是中国在发展水煤浆工业中创造的一个宝贵的经验，至今在其他国家中尚未见采用。

结合选煤厂建制浆厂时可尽可能利用选煤厂的细粒煤炭产品，还可以与选煤厂共用受煤、贮煤、铁路专用线及水、电供应等许多公用设施，从而减少基建投资。