水煤漿是20世紀(jì)70年代石油危機(jī)中發(fā)展起來的一種新型煤基流體低污染代油燃料。它既保持 了煤炭 原有的物理特性，又具有石油一樣的流動性和穩(wěn)定性，被稱為液態(tài)煤炭產(chǎn)品。水煤漿技術(shù)包 括水煤漿制備、儲運(yùn)、燃燒等關(guān)鍵技術(shù)，是一項(xiàng)涉及多門學(xué)科的系統(tǒng)技術(shù)。水煤漿具有燃燒 效率高、污染物排放低等特點(diǎn)，可用于電站鍋爐、工業(yè)鍋爐和工業(yè)窯爐代油、代氣、代煤燃 燒，亦可作為氣化原料，用于生產(chǎn)合成氨、合成甲醇等。水煤漿技術(shù)是我國現(xiàn)階段適宜的 代油、環(huán)保、節(jié)能技術(shù)。發(fā)展水煤漿技術(shù)，用煤制取清潔燃料，以煤代油, 是我國能源長期 穩(wěn)定發(fā)展的戰(zhàn)略選擇和現(xiàn)實(shí)選擇。
1 國內(nèi)外水煤漿技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及市場前景
1.1 國外水煤漿技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
目前，日本有50萬t/a的制漿廠和經(jīng)管道運(yùn)輸至電廠的工業(yè)示 范項(xiàng)目 。日本還注意水煤漿專用鍋爐的制造研究，與中國合作進(jìn)行的220t/h水煤漿專用鍋 爐可同時(shí)裝備燒油系統(tǒng)，是中日兩國合作的綠色援助計(jì)劃之一。
法國艾米路希電廠是世界上最為成功的煤泥水煤漿用戶，自1990年以來，該廠367t/h循環(huán)流 化床鍋爐一直燃用煤泥制成的水煤漿，濃度為67%，低位發(fā)熱量10.47MJ/kg，燃 燒效率為98%。
美國結(jié)合煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電（IGCC）和德士古氣化工藝，對超低灰水煤漿直接在燃?xì)廨啓C(jī) 上燃燒的技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)研究，目前該技術(shù)系統(tǒng)在繼續(xù)研究之中。俄羅斯主要開發(fā)670t/h 電站鍋爐及中小鍋爐燃燒水煤漿技術(shù)。
1.2 我國水煤漿技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及其前景
1.2.1 發(fā)展現(xiàn)狀
我國自1982年開始，經(jīng)歷了“六五”到“九五”4個(gè)五年計(jì)劃的攻關(guān)，共取得水煤漿技術(shù)重 大科技成果33項(xiàng)，在技術(shù)開發(fā)、工業(yè)化制漿及燃燒等方面具備一定基礎(chǔ)和能力，技術(shù)已趨于 成 熟，能滿足工業(yè)化應(yīng)用的基本要求。截止2002年底，我國共有水煤漿廠15座，設(shè)計(jì)能力約 為4.26Mt/a，是5年前的6.5倍，水煤漿廠的數(shù)量和總生產(chǎn)能力均居世界第一位。
經(jīng)過多年的研究與開發(fā)，我國已形成符合自己特點(diǎn)的水煤漿系統(tǒng)技術(shù)，培養(yǎng)了1支具有較 高水 平的科研、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和管理的科技隊(duì)伍。建立了以國家水煤漿工程技術(shù)研究中心為核心的 科研開發(fā)、工程轉(zhuǎn)化與生產(chǎn)制造的技術(shù)推廣網(wǎng)絡(luò)。主要包括國家水煤漿工程技術(shù)研究中心（ 工藝系統(tǒng)集成、技術(shù)研究、推廣應(yīng)用）、中國礦業(yè)大學(xué)北京校區(qū)（制漿工藝和技術(shù)研究）、 浙江大學(xué)（水煤漿燃燒技術(shù)開發(fā)）、北京煤炭設(shè)計(jì)研究院（工程設(shè)計(jì)）、平頂山選煤設(shè)計(jì) 院（工程設(shè)計(jì)）、南京大學(xué)和淮南合成材料廠（添加劑的研制與生產(chǎn)）、煤科總院唐山分院 管運(yùn)所（水煤漿的輸送）、中科院力學(xué)所和北京科技大學(xué)（鍋爐、窯爐燃用水煤漿技術(shù)）等 單位。他們在水煤漿的理論研究、制漿技術(shù)、燃燒技術(shù)、儲存和管道輸送技術(shù)等諸 多領(lǐng)域進(jìn)行了研究和開發(fā)，并在水煤漿技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用方面成為水煤漿技術(shù)開發(fā)的骨干力量。
1.2.2 我國水煤漿代油燃燒市場前景
我國燃料油消費(fèi)量大, 主要為電力、石油、石化行業(yè)和建材窯爐燃油。目前我國有大小燃油 火力發(fā)電廠95個(gè)，燃料油用量近700萬 t，占市場總量的50%；陶瓷廠上千家，燃料油用量占市場總量的35%，分布以佛山和南海為 主。由于油價(jià)上漲，企業(yè)為了生存和發(fā)展，被迫改燒粉煤或水煤漿，以降低生產(chǎn)成本，目前 有20%的鍋爐改燒煤炭或水煤漿。“十五”期間，水煤漿年需求量在200萬t左右。
水煤漿的發(fā)展，關(guān)鍵在于市場，過低或過高估計(jì)其市場能力都會對水煤漿的發(fā)展產(chǎn)生不利影 響。根據(jù)“十五”期間全國燃料油節(jié)約和替代規(guī)劃，全國節(jié)約和替代燃油量1600萬t。其中 ，廣東 省節(jié)約和替代量為 230萬t，其中電廠改燒水煤漿代油30萬t；遼寧省節(jié)約和替代量為 176.6 萬t，其中電廠改燒水煤漿代油9.5萬t；江蘇省節(jié)約和替代量為 125.2萬t，其中利用德士古 氣化工藝代油30.5萬t；山東省節(jié)約和替代量為 123.1萬t。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，北京地區(qū)燃油機(jī)組裝機(jī)容量達(dá)500MW以上,燃油量約312萬t。燃油鍋爐若不改造，意 味著 承受較大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),如果改燒水煤漿,不僅系統(tǒng)簡單、改造投資少,而且運(yùn)行費(fèi)用相對較低 。“十五”期間北京水煤漿年需求總量在100～150萬t。
因此，水煤漿代油燃燒的主要市場在石油石化和電力行業(yè),區(qū)域上以廣東省為主。
根據(jù)目前市場需求, 若國內(nèi)石油價(jià)格維持在20美元/桶以上，再加上國家政策支持，目前 可形成水煤漿生產(chǎn)能力800萬t/a左右。
從將來可能的水煤漿市場需求情況看：電站鍋爐燃用水煤漿約為433～515萬t，占總用漿量8 00萬t的55%～65%，其它為供熱鍋爐或工業(yè)窯爐。因此，燃油電站將是水煤漿代油的最大市 場，燃油相對集中的廣東、遼寧、山東等地區(qū)是水煤漿代油的重點(diǎn)地區(qū)。
2 我國水煤漿技術(shù)發(fā)展存在的主要問題
（1）水煤漿制備、輸送、儲備和燃燒技術(shù)有待提高。水煤漿磨礦設(shè)備、攪拌設(shè)備需進(jìn)一 步提高機(jī)械性能，并進(jìn)一步減少電耗；制漿廠缺少在線質(zhì)量檢測手段。螺桿泵比其它種類的 泵更適合輸送水煤漿，但其定子、轉(zhuǎn)子、軸封等部件壽命較短。水煤漿雖然一般儲存在帶有 攪拌裝置的貯罐中，但往往會產(chǎn)生一些沉淀，影響使用。
水煤漿燃燒器尚未形成系列化，不能滿足不同用戶燃用水煤漿的需求，噴嘴壽命較短(小于2 000h)。水煤漿燃燒配套設(shè)備運(yùn)行可靠程度較低，預(yù)燃室存在結(jié)渣問題，低投入的干法除塵設(shè)備有待進(jìn)一步開發(fā)。
（2）水煤漿技術(shù)應(yīng)用有一定局限性。一是適宜制水煤漿的煤種有一定范圍，主要為中等變質(zhì)程度煤，低變質(zhì)程度的褐煤成漿性差，高變質(zhì)程度的無煙煤燃燒困難；二是受水煤漿穩(wěn)定性和運(yùn)輸價(jià)格的影響,運(yùn)輸距離受到限制；三是部分原設(shè)計(jì)燃油的鍋爐或窯爐，受爐體結(jié)構(gòu)或周邊場地的限制，改燒水煤漿難度較大。四是與燒油相比，改燒水煤漿后鍋爐出力有所下降，依鍋爐類型不同，負(fù)荷將下降20%左右；五是環(huán)保效益不十分突出，還需要配套除塵和除渣設(shè)備。
?。?）需要政府加強(qiáng)宏觀指導(dǎo)，合理規(guī)劃并通過技術(shù)引導(dǎo)和配套政策的支持，促進(jìn)市場 良性發(fā)展。
3 水煤漿技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境評價(jià)
?。?）水煤漿代油燃燒具有很好的經(jīng)濟(jì)效益，抗風(fēng)險(xiǎn)能力強(qiáng)。在目前價(jià)格水平下， 油 價(jià)下降40%或水煤漿價(jià)格上漲67%，燃用水煤漿和燃用油，其運(yùn)行成本相當(dāng)；若是價(jià)格在± 30%內(nèi)波動，無論是電站鍋爐還是工業(yè)鍋爐，水煤漿代油都有較好的經(jīng)濟(jì)效益。
?。?）水煤漿代替煤粉燃燒，將會增加運(yùn)行成本，在經(jīng)濟(jì)上為負(fù)效益。環(huán)境評價(jià)結(jié)果表明， 在煤質(zhì)相同情況下，燃燒水煤漿和煤粉，無論是污染物排放總量，還是排放濃度都很接近， 水煤漿沒有明顯的環(huán)境優(yōu)勢，因此水煤漿代替煤粉燃燒，市場潛力不大。
?。?）水煤漿在大城市代替天然氣，其應(yīng)用范圍有限，如在北京市水煤漿代天然氣只能在其 二類區(qū)的B區(qū)有競爭力，且對水煤漿質(zhì)量尤其硫分含量有嚴(yán)格要求，一般來說水煤漿硫分應(yīng) 控制在0.35%以內(nèi)，對于脫硫型水煤漿，在目前技術(shù)水平下，脫硫率只能達(dá)到30%，水煤漿硫 分應(yīng)控制在0.5%以內(nèi)，同時(shí)對燃燒裝置也有要求，最好使用在集中供熱和熱電聯(lián)產(chǎn)裝置上， 采取高效的除塵脫硫裝置如布袋除塵器或靜電除塵器等，除塵效率要大于98%。加強(qiáng)水煤漿 燃燒技術(shù)及裝備可靠性研究，能提高水煤漿的使用量。
?。?）燃油鍋爐改為水煤漿鍋爐不多的主要原因是目前鍋爐燃燒、出力、效率 等方面尚存在不少問題，尤其是設(shè)備的 可靠性差，將直接影響企業(yè)的正常生產(chǎn)，因此應(yīng)加大燃燒成套設(shè)備技術(shù)的研究和攻關(guān) 。
4 水煤漿技術(shù)發(fā)展的政策性建議
從目前的市場情況看 ，制漿廠能力并沒有完全發(fā)揮，存在供過于求現(xiàn)象。主要原因是制漿和用漿2個(gè)市場的發(fā)展 不協(xié)調(diào)，水煤漿制漿沒有形成經(jīng)濟(jì)規(guī)模，燃燒技術(shù)還有待進(jìn)一步完善。國家必須對水煤漿廠 的建設(shè)進(jìn)行統(tǒng)籌安排，發(fā)展有一定經(jīng)濟(jì)規(guī)模的水煤漿廠，做好區(qū)域性漿廠布局規(guī)劃和區(qū)域性 用戶儲配供應(yīng)的建設(shè)。需要制定合理的配套技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，由政府部門通過政策引導(dǎo)加強(qiáng) 宏觀指導(dǎo)，促進(jìn)制漿和用漿2個(gè)市場的平衡、協(xié)調(diào)發(fā)展。
4.1 已有政策
發(fā)展水煤漿工業(yè)應(yīng)用，不僅符合早期國家制定的“以煤代油、壓縮燒油”的能源政策和環(huán)保 政策，還被列為1989年《國務(wù)院關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定》中重點(diǎn)支持的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品； 1997年修訂的《外商投資產(chǎn)業(yè)指導(dǎo)目錄》、《中國高新技術(shù)產(chǎn)品出口目錄》（序號07201070），1999年國家經(jīng)貿(mào)委發(fā)布的《近期行業(yè)技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)》，2001年國家經(jīng)貿(mào)委發(fā)布的《當(dāng)前國家重點(diǎn)鼓勵的產(chǎn)品技術(shù)和產(chǎn)業(yè)目錄》中也將發(fā)展水煤漿技術(shù)列為重點(diǎn)發(fā)展技術(shù)；2001年國家計(jì)劃發(fā)展委員會發(fā)布的《國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十個(gè)五年計(jì)劃能源發(fā)展重點(diǎn)專項(xiàng)規(guī)劃》和《當(dāng)前優(yōu)先發(fā)展的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)領(lǐng)域指南》中也把水煤漿作為加快開發(fā)和推廣應(yīng)用的潔凈煤技術(shù)之一，逐步提高清潔利用水平和利用效率，從而更好地保護(hù)環(huán)境，走可持續(xù)發(fā)展之路。2001年原國家經(jīng)貿(mào)委發(fā)布的《節(jié)約和替代燃料油“十五”規(guī)劃》中把水煤漿技術(shù)作為替代燃料油的重要技術(shù)之一。
4.2 政策性建議
4.2.1 進(jìn)一步提高水煤漿生產(chǎn)及設(shè)備質(zhì)量
?。?）單系統(tǒng)能力25萬t/a和50萬t/a配套的專用設(shè)備（磨機(jī)、調(diào)漿器、高剪切強(qiáng)化泵、大 型儲罐等）的研制和燃燒器、噴嘴的大型化、系列化開發(fā)。
?。?）大型化、系列化燃燒設(shè)備的配套（包括水煤漿專用鍋爐、噴嘴、除塵、排渣、脫硫、 脫硝設(shè)備）和規(guī)范，以提高設(shè)備的可靠性。
?。?）建立和完善水煤漿生產(chǎn)管理的標(biāo)準(zhǔn)化體系。
?。?）水煤漿在線檢測儀器和質(zhì)量檢測方法的開發(fā)研究。
（5）高穩(wěn)定性脫硫環(huán)保型水煤漿技術(shù)的開發(fā)等。
4.2.2 加大宏觀調(diào)控和政策扶持力度
(1)應(yīng)加強(qiáng)水煤漿廠及燃燒改造工程設(shè)計(jì)的組織工作。加強(qiáng)協(xié)作，集中優(yōu)勢力量，設(shè)計(jì)優(yōu) 質(zhì)示范工程，避免水煤漿廠和燃燒改造工程的低水平重復(fù)。
(2)在水煤漿廠的建設(shè)布局上，應(yīng)作好宏觀調(diào)控和統(tǒng)一規(guī)劃。因?yàn)樗簼{的運(yùn)距對水煤漿市 場的發(fā)展有很大影響,所以應(yīng)該考慮合理運(yùn)輸半徑和合理經(jīng)濟(jì)規(guī)模，做到布局合理，避免盲 目投資和重復(fù)建設(shè)。在必須使用水煤漿代油的條件下，按目前水 煤漿的運(yùn)價(jià)（0.40元/t•km），水煤漿的極限運(yùn)距為800km。在目前的運(yùn)價(jià)水平下（煤：0.1 5元/t•km,水煤漿0.40元/t•km）水煤漿的合理運(yùn)輸距離在200km，超過200km應(yīng)鼓勵發(fā)展 用戶 型水煤漿廠和用戶集中地的集中型水煤漿廠。礦區(qū)漿廠應(yīng)走利用浮選精煤高濃度制漿或煤泥 制備經(jīng)濟(jì)型水煤漿的道路，并配套建設(shè)熱電廠，走煤、熱、電一體化之路，努力改善礦區(qū) 生態(tài)環(huán)境。
(3)對目前有示范意義的水煤漿生產(chǎn)和應(yīng)用企業(yè),應(yīng)組織清潔示范企業(yè)試點(diǎn),“制漿-運(yùn)輸-燃 燒"一體化， 并給予國債貼息貸款或優(yōu)惠貸款。
(4)水煤漿生產(chǎn)和使用企業(yè)應(yīng)享受高新技術(shù)企業(yè)待遇，過渡性減免所得稅3年。應(yīng)繼續(xù)執(zhí)行還 貸期內(nèi)水煤漿發(fā)電電價(jià)與燃油發(fā)電同價(jià)，給予水煤漿發(fā)電優(yōu)先上網(wǎng)的政策。
(5)要淘汰規(guī)模小、沒有用戶保證的水煤漿廠。
4.2.3 進(jìn)一步進(jìn)行技術(shù)示范與應(yīng)用推廣
（1）建設(shè)單機(jī)生產(chǎn)能力30～50萬t/a，生產(chǎn)規(guī)模50～100萬t/a的水煤漿生產(chǎn)廠。
?。?）大型燃油鍋爐改燒水煤漿示范。
?。?）“制漿-管道運(yùn)輸-電站燃燒”示范工程。
（4）城市應(yīng)用水煤漿供熱與建立中央型的水煤漿儲罐示范工程等。
(本文第一作者為國務(wù)院發(fā)展研究中心資深研究員)