能源消费结构未改水煤浆行业发展仍可期

2018-09-03 03:47刘存凤翟玉伟
智富时代 2018年7期
关键词:煤粒煤浆聚合度

刘存凤 翟玉伟

能源结构尚未改变,煤炭消费占比仍最高。新能源在我国的发展规模持续扩大,但能源结构尚未得到彻底改变,煤炭消费仍将并将长期占据主要地位。从我国的资源种类来看,富煤、贫油、少气是主要特点,而这也正是我国煤炭长期占据基础能源地位的主要原因。据相关数据,仅2016年1年,我国能源消费总量高达43.6亿吨标煤,煤炭消费占比为62%。新能源的发展与推广在一定程度上造成了煤炭消费比重的下降,但其在能源消费结构中的主导地位在短期内不会发生改变。

水煤浆行业大有可为,未来前景依旧可期

尽管煤炭资源具有分布广、储量大的优势,煤炭的开采和利用技术难度也并不大,但其发热量与燃烧效率均不如石油,输送过程也并不方便,最大的问题还是在于其燃烧过程中所产生的大量污染环境的煤渣与粉尘。因此,发展洁净煤技术、减少污染物排放俨然是我国现阶段煤炭生产和消费的重要发展方向。

在此背景下,水煤浆行业这一洁净煤技术的重要组成部分逐渐进入人们的视野。水煤浆可通过物理方法将传统固体燃料转化为流体燃料,进而可为燃料的泵送、雾化、贮藏以及燃烧等过程提供便利。水煤浆的本质与煤炭一样,但仍与煤炭存在几点差异:

其一,水煤浆的制备与储运是全封闭的,因此可避免在储运、装卸等环节造成的环境污染;其二,水煤浆可经长距离管道输送,不仅可减少运输环节的损失,还可有效解决煤炭的运输问题;其三,水煤浆燃烧效率极高,可有效提高煤炭的利用效率;其四,水煤浆的应用还可减少氮氧化合物的排放。

水煤浆应用领域广泛,水煤浆添加剂需求与日俱增

水煤浆的上述优势使得其在我国得到大规模的推广与应用,除电站锅炉、煤化工领域外,水煤浆这一新型洁净煤在中小燃油、燃气、燃煤工业锅炉、陶瓷等领域均得到了广泛的应用。在此背景下,能够有效改善水煤浆性能的水煤浆添加剂的需求也在不断增加,如分散剂、稳定剂等。笔者通过实地调研了解到,目前制造水煤浆及水煤浆添加剂的企业越来越多,苏州永峰联环保科技有限公司研发的水煤浆添加剂,根据煤炭的种类开展了上百次的煤浆实验,研发处理适应多种煤种的添加剂配方。公司自生产经营以来,企业销售服务团队不断扩大,水煤浆添加剂的客户也增加到2018年的十多个客户,大大的帮助客户提高了效益。较之市场上其他的水煤浆添加剂产品,该公司的低氯的煤浆添加剂产品可以减少灰水系统的排污,具有环保的优势。

水煤浆技术水平持续提升,水煤浆添加剂亟待进一步发展

水煤浆的广泛应用使得水煤浆技术水平持续提升,制浆装备也逐渐向大型化发展,各个企业相继也加快了对低阶煤制浆及燃烧技术的研发以及对多喷嘴水煤浆气化炉的开发与利用,还有不少企业开始致力于工业废水的制浆。而水煤浆技术水平的提升对水煤浆添加剂也提出了诸多要求。

煤炭属于疏水性物质,而且煤浆中的煤粒较细,但却具有很大的比表面积,因此很容易自发地聚结,这也意味着煤粒无法与水密切结合成为一种浆体,煤水分离现象较易产生。水煤浆则具有良好的流变性与稳定性,为使其具备良好的流体特性,加入合适的化学添加剂十分有必要。改变煤粒的表面性质,进而使煤颗粒分散于水中,就是水煤浆添加剂的主要作用。分散剂、稳定剂和辅助添加剂是目前应用最为广泛的三类添加剂。

苏州永峰联环保科技有限公司所生产的分散剂由疏水剂和亲水基构成,在制浆过程中只要加入少量的分散剂即可改变煤粒的表面性质,添加剂分子和水化膜将包围煤粒表面,通过让煤粒在水中的均匀分散即可达到提高水煤浆流动性的目的。该企业的分散剂主要分为阴离子型和非离子型两大类,其中阴离子型分散剂的价格性价比高,因此是水煤浆制备工艺中的首要选择;非离子型中的聚氧乙烯类分散剂的相对价格高,适合高要求的煤浆。该企业通过相关实验发现,尽管煤的成浆性能会随添加剂聚合度的增加而增加,但当聚合度增加到一定值时,成浆性能达到最佳状态,之后水煤浆的成浆性能反而随聚合度的增大而降低。这提示我们,在制备新型添加剂时,合理控制聚合度非常必要;聚氧乙烷类分散剂对高浓度的水煤浆适应性能良好。

四大趋势指引发展方向,水煤浆制備技术相结合

目前,我国水煤浆的应用呈现南方及沿海城市以燃料水煤浆为主、北方及主要产煤区以气化水煤浆为主的特点。

“水煤浆推广应用领域的日益扩大和水煤浆技术的不断创新,为水煤浆产业的良好发展提供了强大的技术支撑。今后,水煤浆高效清洁燃烧技术有四大发展趋势,一是危废物处理与水煤浆燃烧技术结合,二是拓宽制浆用煤范围,三是将气化水煤浆向提高浓度方向发展,四是发展水煤浆长距离管道输送技术。”我国水煤浆工程技术研究中心主任李发林如是说。

对此,苏州永峰联环保科技有限公司的负责人表示,企业必将紧跟时代的步伐,积极响应国家有关煤炭合理利用的政策,坚持以环保为己任,只生产高质量的环保添加剂。该公司目前在售的气化炉灰水处理剂、水处理剂、催化剂等产品也坚持保护环境、降低废水量的重要生产标准。

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