低阶煤制备高浓度水煤浆技术开发可行性报告

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1、低阶煤制备高浓度水煤浆技术开发可行性研究报告榆林市西部能源发展有限公司2010年1月10号1 总论项目概述1计划目标72 申报企业情况8申报企业基本情况9企业人员及开发能力10企业财务经济状况11企业管理情况11企业发展思路113 技术可行性和成熟性分析11项目技术创新性17技术成熟性和项目产品可靠性论述37公司上一年度财务374 项目产品市场调查和需求预测37国内外市场调查和预测37国内行业概况40产品市场竞争力405 项目实施方案40技术方案40生产方案46环境保护和劳动安全57产品营销计划 586 新增投资估算、资金筹措59新增投资估算 59资金筹措 62资金使用计划 627 经济、社会

2、效益分析64成本分析64经济效益分析 65项目投资评价66社会效益分析668 风险分析67政策风险 67技术风险67市场风险68人员风险 6869风险规避689 附件列表1总论项目概述1.1.1项目主要内容该项目开发的是低阶煤微细干粉制备高浓度水煤浆技术。水煤浆 是由68%左右的煤、32%左右的水和少量化学添加剂混合而成的一种 煤基流体燃料，是七十年代石油危机中发展起来的一种新型低污染煤 基代油燃料，可以像油一样泵送、雾化和悬浮燃烧，广泛用于各种锅 炉、工业窑炉。水煤浆中的水在燃烧过程中因为蒸发会造成热的损失， 热损失仅占水煤浆热值的4%左右，但是由于其中水的存在，使煤炭 从传统的散状固体燃料

3、转变成为一种流体燃料。神木煤以及整个神府 煤田的煤的共同特点是内水高、可磨性指数小，属于难成浆煤。对于 特低灰、特低硫、高热值的优质煤炭资源，业内专家长期进行了大量 研究，期望制备成能够代替燃油的水煤浆，但因为其难成浆性，一直 没有取得重大突破。为了充分利用本地区优质煤炭资源的，申报单位 投入了 1700万元的生产和实验室设备和1000万元的科研经费，经过 长达10年的技术攻关和上万次的试验研究，在中国矿业大学（北京） 协助下，该技术取得了突破性进展，申报了11项国家发明专利，制 备的水煤浆各项指标均处于国内领先水平。为了充分利用本地区优质 煤炭资源的，申报单位投入了 3700万元的生产和实验

4、室设备和1000 万元的科研经费，经过长达10年的技术攻关和进上万次的试验研究， 在中国矿业大学（北京）协助下，该技术取得了突破性进展，申报了 11项国家发明专利，制备的水煤浆的各项指标处于国内领先水平。2009年11月，通过陕西省科技厅组织的科技成果鉴定，鉴定专 家认为，项目产品实现了三个方面的创新:一是开发了原料煤预干燥、 干法分级制粉、优化粒度级配、密闭自动包装的“低阶煤微细干粉制 备高浓度水煤浆成套工艺技术”，建成了年产10万吨示范工业生产 线。选用空气干燥基水分%的5种难制浆的神木煤,制出浓度达到%、 粘度（100s-1）、稳定性良好的水煤浆；对传统工艺难以制浆的宝日 希勒褐煤，制出

5、浓度大于65%、粘度小于1200（100s-1）、稳定性良 好的水煤浆；二是改进了适用于低阶煤干法制粉雷蒙磨、低速圆盘式 剪切粉碎机等专用设备，提高了产品质量和设备的生产能力，并降低 了噪音、改善了作业环境；采用的间接加热式原料煤预干燥设备，避 免了原料煤质污染，降低了原料煤的水分；改进了超细粉体自动包装 机。整条生产线实现了自动、清洁、平稳运行；三是该技术实现了干 粉制备煤粉、终端调制高浓度水煤浆，加工成本低，运输方便，克服 了传统水煤浆技术固有的大量运输水量、水煤浆难以长期稳定的两大 难题，对促进水煤浆的进一步推广应用做出了贡献，为我国储量丰富 的低阶煤尤其是褐煤的利用提供了新的技术途径。

6、采用该技术，用神 木煤制备的水煤浆市场价为760元/吨固态浆（含税），税收吨浆，纯 利润340元/吨浆，直接成本元/吨浆。按热值计算，吨固态水煤浆可 以替代1吨重油，重油4300元/吨，吨固态浆价1216元，每替代一 吨重油的差价达到3084元。项目完成后，预计实现的年工业总产值 为7600万元，年工业增加值为3400万元，年销售收入7600万元， 年交税总额1861万元，年净利润3400万元，经济效益十分显着。随着项目规模的不断扩大，可以安置大量人员就业，增加地方税 收，促进地区经济发展。同时，这个项目的建设对地方煤炭生产企业， 必将起到较强的带动和促进作用，随着该生产工艺技术的广泛扩散，将

7、会迅速形成新的经济规模和新的经济增长 点。由于项目选择于中国最好的优质煤炭基地，而产品又具有和石油 制品相接近的特性，可代油燃烧，从而具有十分广阔的应用前景和非 常可观的替代效益。因此，该项目是具有资源优势、市场优势和西部 开发特色的高新技术项目之一。1.1.2项目技术要点与创新目前已经工程化的水煤浆制备工艺都是湿法制备工艺，也就是 水、煤炭和添加剂一起给入一台或多台磨机制成水煤浆，该工艺对一 些难成浆煤，如水分较高（达到12%左右）的神华东胜不黏煤，在工 业生产中，就难以制备出浓度高达68%的水煤浆；也有个别工艺是采 用粉碎机把煤炭干法粉碎后加入添加剂后袋装后运往用户处加水搅 拌成水煤浆，但

8、是这种工艺不是采用多台不同类型的粉碎机把煤炭粉 碎为不同的粒度分布，无法实现最优的级配，制备不出优质的水煤浆， 对于诸如神华东胜煤这类难成浆煤，难以制备出浓度高达68%的水煤 浆。本项目采用多台不同类型的粉碎机，把煤炭干法碎成不同粒度组 成的煤粉，使其粒度分布达到最佳的级配，因此可以制备出高质量的 水煤浆。即使对于水分在12%左右的神华东胜不黏煤，在工业生产中 也可以制备出浓度高达68%的高质量水煤浆。1.1.3产品主要用途与应用范围水煤浆是一种由70%左右的煤粉，30%左右的水和少量药剂混 合制备而成的液体，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。它改变了煤的传统燃

9、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。水煤浆可替代煤炭、重油、天然气、煤气，应用于电力、石油、 石化、建材、冶金和市政民用等行业的电站锅炉、工业锅炉、炉窑、 也可以作为气化原料。1.1.4项目社会经济效益节约能源和代油产品的开发是我国现阶段能源安全的重大措施， 煤炭是我国的基础能源产业，在能源消费结构中居主导地位。利用先 进的技术，开发煤炭替代燃料油产品，首先对国家能源结构的调整起 到

10、了促进作用，同时也加快了洁净煤技术的推广应用步伐，提高了煤 炭的附加值。也提高了优质煤的利用率，有利于煤炭工业的结构调整 和产业升级，促进煤炭产业的健康可持续发展。随着该项目规模的不断扩大，对地方来讲，可以合理安置当地大 量人员就业，为当地带来良好的经济效益，增加地方税收，促进地区 经济发展。同时，这个项目的建设对地方煤炭生产企业，必将起到较 强的带动和促进作用，随着该生产工艺技术的广泛扩散，将会迅速形 成新的经济规模和新的经济增长点。由于项目选择于中国最好的优质 煤炭基地，而产品又具有和石油制品相接近的特性，可代油燃烧，从 而具有十分广阔的应用前景和非常可观的替代效益。因此，该项目是 具有资

11、源优势、市场优势和西部开发特色的高新技术项目之一。由于神木煤制备的水煤浆具有低灰、低硫和高热值的特点，可以 在各种不同的热能领域替代燃油和天然气。采用该技术，用神木煤制备的水煤浆市场价为760元/吨固态浆 （含税），税收吨浆，纯利润340元/吨浆，直接成本吨浆。按热值计 算，吨固态水煤浆可以替代1吨重油，重油4300元/吨，吨固态浆价 1216元，每替代一吨重油的差价达到3084元，可见用户代油的经济 效益也是十分显着。本项目年产10万吨水煤浆半成品煤粉，吨浆出厂价按760元计 算，每年可实现销售收入7600万元。1.1.5目前进展情况申报单位前期投入了近1000万元的研究经费，经过大量的研究

12、 和试验，开发了一种难成浆神木煤干法制固态水煤浆技术，建成了一 条完整的小规模生产线，其产品各项指标均优于目前市场上销售的水 煤浆。目前每年生产1000吨外销，产品供不应求，远远满足不了市 场的需要。1.1.6申请专项资金必要性企业在该技术的研发过程中，已经投入了大量的资金，因为资金 短缺，形成不了规模生产，个别技术环节需要进一步完善，迫切需要 进一步研发及扩大生产的资金。1.1.7本单位实施该项目的优势本单位实施陕西省2010年陕西省重大科技创新专项，具有如下 的优势：随着国家宏观调控的加强，各项法律法规的健全，加之水煤浆行 业准入条件的限制，榆林市西部能源发展有限公司生产技术水平高， 依托

13、西部煤炭中心、技术开发能力强的优势，将逐步转化为其竞争优 势。作为国家结构调整和促进节能减排的环保型高新技术企业，榆林 市西部能源发展有限公司得到国家及省、市、县政府给予政策等方面 的大力扶持。产品链延伸方面有较大的优势，榆林市西部能源发展有限公司的 产品链更长，能生产出更多的高附加值产品；主要业务为生产销售原 煤、块煤、煤粉深加工、固态水煤浆、液态水煤浆、钢物架制作、二 级冶金焦、三级冶金焦、优质机制兰炭（硅锰焦）生产、消防工程、消 防器材批发零售等，这将为公司实现规模化效益完成项目打下坚实的 基础。融资方面的优势。该公司作为一家环保高新技术企业，在政府资 金扶持、银行项目贷款、社会融资等方

14、面具有相当的优势。铁路运输方面的优势。该公司拥有自己的铁路运输户头，产品运 输方便。在人力资源方面，榆林市西部能源发展有限公司多年来的生产实 践，造就了一大批技术产业工人，此外总工程师贺峰、特聘技术研究 人员付晓恒教授都是长期从事水煤浆研究的专家。环保优势。公司多年来坚持安全生产与环境保护并重，环保水平 领先于同行业其他企业。在未来水煤浆行业面临的环保压力越来越大 的情况大，榆林市西部能源发展有限公司的环保领先优势，将为企业 发展和项目完成赢得更多的空间。计划目标1.2.1总体目标完成该项目预计投资3000万元，项目完成后可以实现正常的工 业生产，年生产能力为10万吨水煤浆半成品煤粉,企业资产

15、达到5000 万元，新增就业人员32人。1.2.2经济目标项目完成后，本项目累计实现销售收入3800万元，累计缴税万 元，累计净利润1700万元，累计创汇0万美元。1.2.3技术、质量指标项目完成时：项目产品形态为工业中间产品，在工业生产中对于 像神华东胜等不黏煤，分析基水分在9%左右、可以制备出浓度高达 约68%的水煤浆，其对应于100s-1剪切率的粘度约为，添加剂用量 约为%,每吨浆的电耗约为20度；项目所处阶段达到批量生产，年产 量达到10万吨；项目产品销售达到批量，制备的水煤浆各项指标均 优于目前市场上销售的水煤浆产品；拟执行的质量标准类型为国家标 准，获得证书情况为：企业获得质量认证

16、体系证书：本项目获得国家相关行业许可证：本项目获得专利证书：煤粉级配制备水煤浆原料粉工艺本项目获得技术、产品鉴定证书：陕西省科技成果鉴定证书1.2.4项目阶段目标项目分三个阶段实施:第一阶段（2009年10月1日-2010年3月31日）展开项目前期的考察、计划设计、评估、论证；第二阶段（2010年4月1日-2010年12月31日）完成厂房建设，项目生产线定型、生产设备购置等工作;第三阶段（2011年1月1日-2011年9月30日）完成10万吨水煤浆加工改造项目一期工程的建设，形成10万吨水煤浆生产能力。2申报企业情况申报企业基本情况企业名称：榆林市西部能源发展有限公司法定地址：陕西省榆林市神木

17、县麻家塔乡滴水崖村开业时间：1998年6月11日人员总数：26人注册资金：500万元企业登记注册类型：研究主管单位名称：榆林市科技局公司股东构成：贺峰，所占股份为84% ；郝晓莉所占股份为16% ；两股东投资方 式为现金。企业人员及开发能力公司共有职工26人，其中，中层以上管理人员6人，占员工比 例的%；技术研发人员17人，占员工比例的%；销售人员3人，占员 工比例的。员工中博士 1人，硕士2人，大专以上学历15人。技术 研发人员中，高级职称3人，中级职称8人。贺峰，榆林市西部能源发展有限公司法人代表、总工程师，本项 目技术负责人，曾在军队兵工厂工作，作为机械技师、军械加工工程 从事多年军械的

18、研制和开发，并获得多项奖励。在开发该难成浆神木 煤干法制固态水煤浆技术的过程中，查阅了国内外大量文献资料，进 行了大量的市场调研，根据神木煤难成浆性的特点，设计和制定了合 理的工艺和流程，对购进的设备做了大量的合理的改造，经过近上万 次的试验研究，新成了一条独特的、适合于神木难成浆煤的水煤浆生 产线。付晓恒，中国矿业大学（北京）教授，博士生导师，榆林市西部 能源发展有限公司特聘技术研究人员，长期从事矿物加工的教学和科 研工作，特别是在煤炭的深度物理加工、精细水煤浆的制备方面从事 大量研究工作。负责省部级课题3项；与意大利合作项目1项；与企 业横线合作项目15项；参与国家自然基金项目1项。发表论

19、文20余 篇，其中EI检索6篇；发表译文10余篇。获省部级科技进步奖3项； 获中国矿业大学校级奖励3项；发明专利3项。公司为加强研发力量，联合中国矿业大学等知名科研院所成立了 榆林西部煤炭技术研究中心，专门开展相关研究活动，目前已投入研 发经费近3000万元，取得发明专利11项。公司投入了3700万元的生产 设备和实验室设备，该项目占地面积17亩；厂房约1000平方米，实验 性水煤浆生产线一条；科研经费累计投入约1000万元，建有煤质分析 和水煤浆成浆性试验和水煤浆产品检测的化验室，化验室设备约150 万元和对不同煤质和煤源进行成浆性试验的中试生产线。2008年公司 投入技术研发费用350万元

20、，占销售收入%。企业财务经济状况2006年总资产万元,2007年总资产万元,2008年总资产万元;2006 年净资产万元，2007年净资产万元，2008年净资产万元；2006年利润 总额万元，2007利润总额万元，2008年利润总额万元；2006年净利润 万元，2007年净利润万元，2008年净利润万元；2006年实现主营业务 收入万元，2007年实现主营业务收入万元，2008年实现主营业务收入 万元。截至2009年9月30日，总资产万元；净资产万元；主营业务收 入万元；实现利润总额万元，净利润万元。总资产报酬率为%，净资 产收益率为%，应收账款周转率为100%。企业管理情况企业以高新技术支撑

21、，以市场为导向，以经济效益为目的。企业 有一套严格的管理、和产品质量保障体系。各车间、实验室设有主任 和技术人员，配有完整的操作规程。在保证小批量生产的情况下，不 断改进现有生产技术和开发新的技术，提高了企业的技术含量，增加了企业应对市场风险的能力。企业发展思路煤炭的深度物理加工是一条投资少、见效果、无污染的洁净煤 技术，本企业开发的干法、优化级配制备水煤浆技术将在本地区起到 一个很好地示范作用。因为该产品作为一种代油燃料，加上该企业开 发的新技术制备出的低成本、优质水煤浆，竞争力强，市场需求大， 利润显着，经过省重大科技创新专项的支持，进一步完善个别环节， 今后将进一步扩大规模，逐步加大市场

22、占领份额。特低灰的精细煤粉和由精细煤粉制备的精细水煤浆，其既可以 替代重油，也可以在一些特定领域替代柴油，将有着更大的潜在市场， 目前的技术已经为该技术的进一步开发奠定了基础。今后该企业将紧 紧围绕煤炭的深度物理加工这一条见效快、投资少、无污染的技术路 线，完善现有的生产技术，开发更先进的技术，带动本地区的技术和 经济的发展。3技术可行性和成熟性分析项目技术创新性3.1.1项目的特点及其现有技术的比较水煤浆是由68%左右的煤、32%左右的水和少量化学添加剂混合 而成的一种煤基流体燃料，是七十年代石油危机中发展起来的一种新 型低污染煤基代油燃料，可以像油一样泵送、雾化和悬浮燃烧，广泛 用于各种锅

23、炉、工业窑炉。水煤浆中的水在燃烧过程中因为蒸发会造 成热的损失，热损失仅占水煤浆热值的4%左右，但是由于其中水的 存在，使煤炭从传统的散状固体燃料转变成为一种流体燃料。其特点在于：a. 水煤浆制备属于煤炭的深度物理加工过程，无废水、废气外排， 其运输、储存直到进入锅炉燃烧的整个过程都是全密封，不存 在煤的损失和对环境的污染。水煤浆可以像油一样雾化燃烧， 燃烧效率高（98%以上）、节煤、负荷易于调整、改善了劳动条 件，燃烧温度比燃油和燃烧散没低，产生的氮氧化物少，在制 浆过程加入固硫剂方便，减少了 SO2的排放，所以是一种环保 型的洁净燃料。b. 我国的能源状况是富煤贫油，原油是我国重要的战略物

24、质，目 前我国原油对外的依存度已经超过40%，所以开发煤代油技术， 对于我国的能源安全具有重要的战略意义。本项目技术知识产权为本企业所有，已经申报国家发明专利（申 请号：2009.6）。现有的水煤浆制备技术都是湿法制备技术，主导制浆工艺是中 国矿业大学（北京）开发的一磨机高浓度制浆工艺，即把煤、水和添 加剂都给入一台球磨机中磨制成水煤浆，该工艺的优点是工艺简单， 通过合理配置球磨机中的球比，对于大部分煤种可以得到比较好的级 配的水煤浆，制备的水煤浆含有约30%水分，然后通过专用的罐车把 水煤浆外运到用户，也有把水煤浆厂建在用户处，这样减少了对含水 的水煤浆的运输。该工艺不足之处在于：a. 对煤

25、种的适应性较差，对同一台磨机，更换煤种后，级配将发 生变化，难以达到最优的级配。b. 运费高。因为一方面水煤浆产品含有约30%的水分，运输重量增加；另一方面必须采用专用的罐车运输，且一般是单向运输 （返回的是空车）；0.添加剂费用增加。因为成品水煤浆一般要长距离运输，加上在制浆厂和终端用户处都要采用储罐较长时间地储存，所以对水 煤浆的稳定性要求很高，故必须添加稳定剂；d. 在水煤浆储罐中一般都要设置搅拌机构，避免发生沉淀；e. 在严冬季节，水煤浆储罐要设置防冻设施，避免储罐和管道中 的水煤浆冻结；f. 成品水煤浆在储运过程中很容易由于密封不严与空气接触，造 成水煤浆的干燥结块现象，堵塞过滤装置

26、甚至堵塞喷枪。本项目开发的是一种难成浆神木煤干法制固态水煤浆技术。一般 在煤炭生产矿区建设水煤浆半成品煤粉制备厂，通过多台磨机实现最 佳的级配。在煤粉中预先加入一定比例的水煤浆添加剂，袋装后，运 往用户，就地搅拌成浆。其特点在于：a. 在该工艺前面加上干燥环节，使煤炭的水分可以降到2%3%左 右，然后给入后续的干法粉碎机，粉碎效率高，又可以实现很 好的级配，可以实现较高内在水分的煤炭制备水煤浆，这一点 已经在使用较高内在水分的神木煤制浆得到证实。b. 因为是采用多台干法粉碎机粉碎煤粉，水煤浆可以获得最佳的 级配，获得最高的堆积效率，提高了水煤浆的质量。0.因为干法粉碎的煤粉含水较低，为了避免扬

27、尘，可以使水分添加到10%左右，与含水量30%35%的现有的水煤浆制备技术相 比，减少了运输重量，可以大幅度降低运输费用。d. 因为水煤浆半成品是采用包装袋包装，可以采用普通的运输工 具运输，如汽车、火车或轮船等，与具有流动性的成品水煤浆 必须采用专用的罐车（或轮船）运输相比，又大幅度降低运输 成本。e. 减低添加剂成本。因为运输的是水煤浆半成品，不存在沉淀现 象，水煤浆半成品煤粉在终端用户使用时，就地加水调配成成 品水煤浆，不用储罐长时间储存，也不存在沉淀现象，故无需 采用稳定剂。这也特别适合难以制得高稳定性水煤浆的煤种。f. 不存在冻结现象，也减少了干燥结块现象。因为水煤浆半成 品煤粉含水

28、少，袋装运输，仓储方式储存，故不存在成品水煤 浆在运输、储存过程的冻结和干燥结块现象，也不会造成水煤 浆喷枪的堵塞。3.1.2项目的创新点a. 应用创新开发了原料煤预干燥、干法分级制粉、优化粒度级配、密闭自动 包装的“低阶煤微细干粉制备高浓度水煤浆成套工艺技术”，建成了 年产10万吨示范工业生产线。选用空气干燥基水分%的5种难制浆 的神木煤，制出浓度达到%、粘度（100s-1）、稳定性良好的水煤浆； 对传统工艺难以制浆的宝日希勒褐煤，制出浓度大于65%、粘度小于 1200 （100s-1）、稳定性良好的水煤浆。b. 技术创新该技术实现了干粉制备煤粉、终端调制高浓度水煤浆，加工成本 低，运输方便

29、，克服了传统水煤浆技术固有的大量运输水量、水煤浆 难以长期稳定的两大难题，对促进水煤浆的进一步推广应用做出了贡 献，为我国储量丰富的低阶煤尤其是褐煤的利用提供了新的技术途径。c. 工艺创新借鉴并吸收了国内外现有的制备水煤浆技术成果，避开了传统的 湿法制备水煤浆思路，投入了 3700万元的实验室设备和试生产设备 以及近1000万元的科研经费，设计了干法优化级配制备水煤浆的新 工艺，改进并研发了一系列专用设备，历经10年的技术攻关和五万 多次的试验研究，制备出了高深度的褐煤和神府煤水煤浆，攻克了国 家水煤浆制备难题。d. 结构创新改进了适用于低阶煤干法制粉雷蒙磨、低速圆盘式剪切粉碎机等 专用设备，

30、提高了产品质量和设备的生产能力，并降低了噪音、改善 了作业环境；采用的间接加热式原料煤预干燥设备，避免了原料煤质 污染，降低了原料煤的水分；改进了超细粉体自动包装机。整条生产 线实现了自动、清洁、平稳运行；3.1.3项目合作单位概况技术协作单位中国矿业大学（北京）是教育部直属的、列入“211 工程”建设的重点大学之一，前身是中国矿业大学北京研究生部，长 年形成的科研氛围促进了该校科研高水平发展，现有1个国家重点实 验室、1个国家工程研究中心、1个教育部重点实验室、1个教育部 工程研究中心，1个北京市重点实验室，20多个基础和专业基础实验 室，中日地层环境力学中心以及国际交流中心，联合国开发署在

31、该校 设立了 “煤制浆世界实验室”。在煤炭深度加工领域，承担了 “七五”、 “八五”、“九五”国家级科技攻关项目一水煤浆制浆工艺的开发和研 究，该项目的产业化，已经为国家创造了很大的经济效益和社会效益， 在国家“ 211”工程计划的资助下，在超纯煤分选、精细水煤浆制备 领域打下了坚实的技术基础、物质基础和人才基础，为西部能源研究 所水煤浆项目的实施提供强有力的技术支持。3.1.4国内外技术现状上世纪七十年代，石油危机给以石油为主要能源的西方各国以很 大的冲击，纷纷寻求以煤代油的途径。通过化学方法的煤炭液化技术， 因为投资大、成本高、耗能、耗水，难以普及推广，因而人们把注意 力转向物理加工的煤浆

32、燃料方面。最早研究的是煤和油的混合燃料， 美国、日本、中国、韩国等国先后进行了研究。真正实现商业化的是 日本。由于上述研制的油煤浆中煤的含量最高只能达到50%，使用油煤 浆代油只能用煤替代油耗的35%。瑞典、美国又研制了完全不依赖油 的水煤浆。因为后来石油价格下跌的冲击，美国、瑞典等西方国家放 慢或停止了水煤浆商业化。但也有许多国家把水煤浆作为一种储备技 术继续开发、完善。日本、意大利、中国与前苏联都是在国际油价低 的时候加速了水煤浆代油的工业步伐。在意大利、日本俄罗斯都建有 大型水煤浆厂。我国水煤浆技术的研发始于上世纪的1982年，从“六五”开始, 普通“水煤浆的制备与燃烧技术”就列入国家重

33、点攻关项目，经过几 十年的努力，已达到国际水平，并进入了商业化运作阶段，取得了有 目共睹的社会效益和经济效益，该技术受到国家的重视，两任总书记 都亲临考察，指出对水煤浆技术的重要性要提到战略高度来认识。比较有规模的水煤浆制备厂有山西大同汇海水煤浆厂、山东枣庄 八一水煤浆厂、河北邢台东庞矿水煤浆厂、白杨河热电厂自备水煤浆 厂和胜利油田水煤浆厂，全国最大的广东南海市年产100万吨的水煤 浆厂已经投入生产，目前全国的水煤浆年年使用量达到约1000万吨。 已经成功地应用于山东白杨河电厂、北京燕山石化热电厂、广东茂名 电厂和汕头电厂以及陶瓷行业的热风炉、还曾经应用于绍兴钢厂、山 东莱芜钢厂和桂林钢厂的轧

34、钢。中国矿业大学承担了国家“六五”、“七五”和“八五”水煤浆技 术攻关项目，先后得到了 “联合国开发署”和“世界实验室”的资助。 获得“六、五国家科技成绩显着”表彰奖、“能源部科技进步一等奖” 和“国家科技进步三等奖”。目前水煤浆的主导制备技术发源于中国 矿业大学（北京）。技术成熟性和项目产品可靠性论述本申报单位开发的干法、优化级配制备水煤浆技术，已经经过生 产实践的检验，产品的各项指标均优于市场现有产品的指标，深受用 户的欢迎。利用该干法、优化级配工艺对河湾、上榆树峁、二道峁、榆家梁、 活鸡兔五个矿的原煤进行了水煤浆的成浆性试验，煤质分析资料取自 生产线粉碎后的煤粉煤样。所有试验煤样没有采用

35、干燥机干燥。河湾矿原料煤粉碎后煤粉的煤质分析见表3-1,其水煤浆的粒度组成见表3-2,水煤浆流变曲线见表3-3,浓度%，添加剂用量。表3-1河湾矿煤粉煤质分析资料序 号检验项目符号检验数据采用标准备注1分析水分Mad%GB/T212-20012灰 分分析基Aad %GB/T212-2001干基Ad%GB/T212-20013挥 发 分分析基Vad%GB/T212-2001干基Vd%GB/T212-2001干燥无灰基Vdaf%GB/T212-20014焦渣特征CRC (1-8)2GB/T212-20015固定炭FC,ad%GB/T212-20016干基固定灰FC,d%GB/T212-20017全

36、硫St,ad %GB/T214-19968氢含量Had%GB/T476-20019发 热 量分析基高位Qgr,ad (Kcal/Kg)6734GB/T213-2003干基高位Qgr,d (Kcal/Kg)739710灰熔点DTC1249GB/T219-1996STC1265HTC1294FTC1358表3-2河湾矿水煤浆的粒度组成样品名称:河湾水煤浆样品来源：介质名称:水+分散剂测试单位:榆林市西部能源发展有限公司测试人员：测试日期:2009-03-25测试时间:14:16:48中位径：体积平均径：面积平均径：遮光率：比表面积:413.33m/kg 物质折射率:+介质折射率：跨度：D3:D6:

37、D10:D16:D25:D75:D84:D90:D97:D98:粒径 (um)区 间累 积粒径 (um)区 间累积粒径(um)区 间累 积粒径(um)区 间累 积粒度组成见表3-5,水煤浆流变曲线见表3-6,浓度%，添加剂用量%。表3-3河湾煤矿水煤浆的流变特性表3-4上榆树峁矿煤粉煤质分析资料序 号检验项目符号检验数据采用标准备注1分析水分Mad%GB/T212-20012灰 分分析基Aad %GB/T212-2001干基Ad%GB/T212-20013挥 发 分分析基Vad%GB/T212-2001干基Vd%GB/T212-2001干燥无灰基Vdaf%GB/T212-20014焦渣特征CR

38、C (1-8)1GB/T212-20015固定炭FC,ad%GB/T212-20016干基固定灰FC,d%GB/T212-20017全硫St,ad %GB/T214-19968氢含量Had%GB/T476-20019发 热 量分析基高位Qgr,ad (Kcal/Kg)6715GB/T213-2003干基高位Qgr,d (Kcal/Kg)740010灰熔点DTC1268GB/T219-1996STC1323HTC1357FTC1454样品名称:上榆树峁煤粉样品来源：介质名称:水+分散剂测试单位:榆林市西部能源发展有限公司测试人员：测试日期:2009-07-14测试时间:11:55:11中位径：体

39、积平均径：面积平均径：遮光率：比表面积:149.58m/kg物质折射率:+介质折射率：跨度：D3:D6:D10:D16:D25:D75:D84:D90:D97:D98:粒径 (um)区 间累积粒径 (um)区 间累积粒径(um)区 间累积粒径(um)区间累积表3-6上榆树峁矿水煤浆的流变特性二道峁矿原料煤粉碎后煤粉的煤质分析见表3-7,其水煤浆的粒度组成见表3-8,水煤浆流变曲线见表3-9,浓度%，添加剂用量。表3-7二道峁煤粉煤质分析资料序 号检验项目符号检验数据采用标准备注1分析水分Mad%GB/T212-20012灰 分分析基Aad %GB/T212-2001干基Ad%GB/T212-2

40、0013挥 发 分分析基Vad%GB/T212-2001干基Vd%GB/T212-2001干燥无灰基Vdaf%GB/T212-20014焦渣特征CRC (1-8)2GB/T212-20015固定炭FC,ad%GB/T212-20016干基固定灰FC,d%GB/T212-20017全硫St,ad %GB/T214-19968氢含量Had%GB/T476-20019发 热 量分析基高位Qgr,ad (Kcal/Kg)6892GB/T213-2003干基高位Qgr,d (Kcal/Kg)770311灰熔点DTC1198GB/T219-1996STC1228HTC1263FTC1301样品名称:二道峁

41、水煤浆样品来源：介质名称:水+分散剂测试单位:榆林市西部能源发展有限公司测试人员：测试日期:2009-01-10测试时间：16:51:55中位径：体积平均径：面积平均径：遮光率：比表面积:295.98m/kg 物质折射率:+介质折射率：跨度：D3:D6:D10:D16:D25:D75:D84:D90:D97:D98:粒径(um)区 间累积粒径(um)区 间累积粒径(um)区 间累积粒径(um)区 间累积表3-9二道峁煤矿水煤浆的流变特性榆家梁矿原料煤粉碎后煤粉的煤质分析见表3-7,其水煤浆的粒度组成见表3-8,水煤浆流变曲线见表3-9,浓度%，添加剂用量。表3-10榆家梁矿煤粉煤质分析资料序

42、号检验项目符号检验数据采用标准备注1分析水分Mad%GB/T212-20012灰 分分析基Aad %GB/T212-2001干基Ad%GB/T212-20013挥 发 分分析基Vad%GB/T212-2001干基Vd%GB/T212-2001干燥无灰基Vdaf%GB/T212-20014焦渣特征CRC (1-8)2GB/T212-20015固定炭FC,ad%GB/T212-20016干基固定灰FC,d%GB/T212-20017全硫St,ad %GB/T214-19968氢含量Had%GB/T476-20019发 热分析基高位Qgr,ad (Kcal/Kg)6765GB/T213-2003量干

43、基高位Qgr,d (Kcal/Kg)760310灰熔点DTC1226GB/T219-1996STC1243HTC1278FTC1313表3-11榆家梁矿水煤浆的粒度组成样品名称:榆家梁水煤浆样品来源：介质名称:水+分散剂测试单位:榆林市西部能源发展有限公司测试人员：测试日期：2009-05-18测试时间:13:54:12中位径：体积平均径：面积平均径：遮光率：比表面积:305.63m/kg物质折射率:+介质折射率：跨度：D3:D6:D10:D16:D25:D75:D84:D90:D97:D98:粒径 (um)区 间累 积粒径 (um)区 间累积粒径(um)区 间累 积粒径(um)区 间累积活鸡

44、兔矿原料煤粉碎后煤粉的煤质分析见表3-13,其水煤浆的粒度组成见表3-14,水煤浆流变曲线见表3-15,浓度，添加剂用量。表3-13活鸡兔矿煤粉煤质分析资料序 号检验项目符号检验数据采用标准备注1分析水分Mad%GB/T212-20012灰 分分析基Aad %GB/T212-2001干基Ad%GB/T212-20013挥 发 分分析基Vad%GB/T212-2001干基Vd%GB/T212-2001干燥无灰基Vdaf%GB/T212-20014焦渣特征CRC (1-8)1GB/T212-20015固定炭FC,ad%GB/T212-20016干基固定灰FC,d%GB/T212-20017全硫St

45、,ad %GB/T214-19968氢含量Had%GB/T476-20019发 热 量分析基高位Qgr,ad (Kcal/Kg)6714GB/T213-2003干基高位Qgr,d (Kcal/Kg)760110灰熔点DTC1200GB/T219-1996STC1264HTC1316FTC1394表3-14活鸡兔矿水煤浆的粒度组成样品名称:活鸡兔水煤浆样品来源：介质名称:水+分散剂测试单位:榆林市西部能源发展有限公司测试人员：测试日期:2009-04-11测试时间:13:23:06中位径：体积平均径：面积平均径：遮光率：比表面积:312.15m/kg 物质折射率:+介质折射率：跨度：D3:D6:

46、D10:D16:D25:D75:D84:D90:D97:D98:粒径 (um)区 间累 积粒径 (um)区 间累积粒径(um)区 间累积粒径(um)区 间累 积表3-15活鸡兔矿水煤浆的流变特性五种原料煤的煤质主要特征、煤粉的粒度分布与水煤浆的浓度 以及对应剪切率100s-1的粘度的关系见表3-16。表3-16五种煤的煤质特性与水煤浆性质的关系项目河湾矿上榆树峁矿二道峁矿榆家梁狂活鸡兔矿水分Mad/%灰分Aad/%挥 发 分Vad/%硫分St/%发 热 量Qgr,ad/67346715689267656714灰熔 点ST/C12511384123711261255粒度分布中位/|imD10D2

47、5_D._D90_浓度%粘度816887895900835添加剂 用量% （浆基）稳 定 性三个月不发生硬沉 淀是是是是是流型假塑型假塑型假塑型假塑型假塑型由表3-16可见，可以看出：a. 五个矿的煤的分析基水分都比较高从%到%,这是神木煤的特点，也是难成浆性的特点；b. 该五个矿的煤，灰分低、硫分低、发热量高、挥发分比较高，为该煤种制备的水煤浆的应用提供了很好地条件;c. 灰熔点稍微偏低，因为该水煤浆灰分低，不会影响在一般的锅炉 和工业窑炉中的使用；d. 制备的水煤浆粒度分布合理，特别是在添加剂用量很少的情况下 制备出了浓度高、粘度低的高质量水煤浆，水煤浆浓度都在65% 以上，对应100s-

48、1的粘度都低于，而且添加剂用量没有超过，明 显的降低了添加剂的费用。e. 制备的五种水煤浆的稳定性都很好，三个月之内不发生硬沉淀；f. 制备的五种水煤浆的流型都是假塑型流体，为水煤浆的应用提供 了条件。公司上一年度财务2008年公司应收账款万元，一年以内账龄占100%；存货万元； 合作银行短期借贷150万元；应收账款万元，一年以内账龄100%； 其他应付款万元，一年以内账龄100% ；未分配利润总额万元；主营 业务收入万元，主营业务成本万元。4项目产品市场调查和需求预测国内外市场调查和预测水煤浆是通过物理过程加工所得的一种煤基洁净代油燃料，经过 几十年的推广应用，已经在电力、陶瓷、冶金、造纸、

49、制药、等工业 窑炉和取暖等领域得到了广泛应用，目前，国内水煤浆的使用量每年 已经达到1000多万吨，是国家发改委认可的洁净环保燃料。神木煤具有低灰、低硫、高热值的特点，特别是经过煤炭的洗选降灰后，很容易把灰分降到2%以下，所以，利用神木煤制备水煤 浆，将是取代燃油、燃气和散煤的理想燃料。近年来，各大城市为了减少烟尘和SO2的排放量，对各种类型的 工业锅炉、窑炉和取暖锅炉限制燃烧散煤，改烧天然气，但是，天然 气总量的不足，已经严重影响到企业的生产和居民的取暖，成本高的 燃气让居民和企业难以承受，北京发改委一直在急于寻求其他可以替 代天然气的洁净燃料，可使低灰水煤浆将成为天然气的理想替代燃 料。另

50、外，随着人们认识的转变和产品本身的代油效益，在陕西及其 周边地区也存在着很大的潜在市场。榆林市西部能源发展有限公司自从1998年以来，已经做了大量 的市场调查和分析，而且每年也销售一些低灰煤产品。以下是最近该 公司了解的市场情况：a. 东莞宝建纸业有限公司：100万吨/年（见订货合同表6-1）；b. 山东威海蓝星浮法玻璃厂：100万吨/年；c. 广西南宁浮法玻璃厂：100万吨/年；d. 山东金鑫玻璃厂：100万吨/年；另外，还有大量的其它工业窑炉和取暖锅炉。比如盐城市场需求 水煤浆作为代油燃料，其主要市场与燃料油市场相同。据市场分析， 仅配套盐城开发区福汇纺织公司一年须燃用水煤浆达8万吨以上，

51、就 近的扬州、南通、张家港等地区用浆量在2万吨以上目前市场上销售的水煤浆主要是采用中国矿业大学（北京）上世 纪八十年代开发的水煤浆制备技术，即一磨机高浓度制浆工艺，由于 该工艺对煤种要求严格，对难成浆性煤种的适应性差，而且生产成本 高，生产的水煤浆价格高。特别是该技术生产的产品是含水分30%的浆体，增加了运输成本，不适合远距离运输，限制了销售半径。国内行业概况目前比较有规模的水煤浆制备厂有山西大同汇海水煤浆厂、山东 枣庄八一水煤浆厂、河北邢台东庞矿水煤浆厂、白杨河热电厂自备水 煤浆厂和胜利油田水煤浆厂，全国最大的广东南海市年产100万吨的 水煤浆厂已经投入生产，目前全国的水煤浆年年使用量达到约

52、1000 万吨。已经成功地应用于山东白杨河电厂、北京燕山石化热电厂、广 东茂名电厂和汕头电厂以及陶瓷行业的热风炉、还曾经应用于绍兴钢 厂、山东莱芜钢厂和桂林钢厂的轧钢。产品市场竞争力本项目产品相比其他同类产品，煤种要求宽松，对难成浆性煤种 的适应性好，而且生产成本低，生产的水煤浆价格低，易于运输，具 有极强的市场竞争能力。目前，该产品国内市场尚未饱和，产品供不 应求，尚未有计划开拓国际市场。5项目实施方案技术方案该项目是建设一条年产10万吨难成浆神木煤干法制固态水煤浆 的生产线。其工艺流程见图5-1和图5-2,其中图5-1是水煤浆半成 品煤粉生产线，图5-2是安装在用户处的搅浆设备。输送进厂的

53、原煤通过皮带输送机给入原料煤仓1；原煤仓的煤通 过输送皮带输送机2给入滚筒干燥机3；滚筒干燥机的高温烟气来自于 热风炉4,为了防止煤尘外扬，再次安装有布袋除尘器5,通过滚筒干 燥机干燥的煤经过破碎机6破碎后给入气流输送管道7,如果煤炭含水 分不是很高，可以通过皮带输送机把原料煤直接给入破碎机6。通过 气流输送管道7把破碎机破碎的煤粉气流输送到储煤仓8,储煤仓8中 的煤粉在通过溜槽9、1。和11分别自流到多台粉碎机 13和14,通过按 优化级配干法粉碎的煤粉再经过气流管道15输送到煤粉仓16,同时通 过水煤浆添加剂喷头19向煤粉仓中成雾状地喷入添加剂溶液，通过调 节添加剂的配制浓度可以调节煤粉中

54、的水分，添加剂罐17中的添加剂 浓度是人工配置，通过螺杆计量泵18定量的输送到雾化喷头，煤粉仓 的煤粉通过计量装袋机2。定量装袋成为水煤浆半成品煤粉神木煤水分较高，影响到粉碎机干法粉碎的效果，特别是在气温 很低的冬天，高的水分影响到煤粉的运输，因此，进入粉碎机之前， 原料煤必须干燥，为了在干燥过程中不增加煤中的灰分，在干燥机的 干燥过程中，热风与干燥煤是隔离的。该干燥机内筒直径2.5m,长 26m,外筒直径3m,长23m。热风从内、外筒之间通过，间接加热内 筒中的原料煤。尾部有两个布袋除尘器，一个收集内筒的含有煤尘和 水蒸汽的气体，另一个收集内外筒之间的热烟气的尾气，实现了该设 备不向大气排放

55、粉尘的目的。进入该干燥机的热风温度为700C,如果出料水分控制在7%左右，处理能力可以达到5。吨/小时。其配置见图5-2。搅浆机的工艺布置图见图5-3,整个搅浆过程实现了全部自动控制。从水煤浆半成品煤粉厂运来的袋装煤粉，通过人工倒入储料仓3, 为了避免煤粉扬尘，在储料仓上设有布袋除尘器2。料仓的煤粉通过 螺旋输送机给入计量料仓9,同时通过螺旋输送机6八部分煤粉输送到 储料仓7中。煤粉在计量料仓9称重，当给入的煤粉量达到需要量的 99%左右的时候，螺旋输送机5停止运行，此时储料仓7下面的小型螺 旋输送机开始往计量仓9中补煤粉，使其精确称重到需要的重量，然 后自动开启阀门10,把计量料仓9中的煤粉全部放入缓冲料仓11。待计 量料仓9中的煤粉放空后，在开启螺旋输送机5,重复上述过程。当再 一次向缓冲料仓11中方入煤粉后，自动开启螺旋输送机12,把该缓冲 料仓的煤粉快速给入搅浆桶17中。在此同时，清水箱