管 道 ， 以 及 制 浆 能 力 500 万 t 的 大 型 制 浆 厂 和
1200MW发电能力的大型电厂水煤浆燃烧工程，
成为世界上第一个以制浆一管道运输一直接燃
烧应用的大型水煤浆示范工程。
我国水煤浆技术的开发应用起步较晚,替代燃 料油，1982年，由跨部门的科研单位进行 “六五”水煤浆技术课题攻关，选用大同煤，
1、煤性与成浆性
中国矿业大学和煤炭科学研究总院对我国 18种较有代表性煤种成浆性能的研究结果。 定义水煤浆成浆性指标为在温度为25 ℃, 剪切率为30S－1 ，粘度为1 Pa·s 时水煤浆 的固体浓度 。并把水煤浆在1 Pa·s 下的
浓度称为水煤浆的定粘浓度w(Cpμ) 。 w(Cpμ) 高则煤的成浆性能好, 反之成浆性
在流体中加入固体颗粒变为悬浮液，颗粒的存 在增加了悬浮液的粘度，在很多情况，这些液
体具有非牛顿流体的性质。大量试验表明，大
多数水煤浆属宾汉塑性流体，其流动特性可用
下式表示：
0
dw dy
0 初始剪切应力 粘度 , pa .s ;
, pa ;
dw dy 速度梯度 , 1 s
若用表观粘度来简化表示水煤浆的粘度， 则有与牛顿流体相同的表达形式，可给 工程应用带来很大的方便，即
炉上，都取得了成功的经验。
二、煤浆的特点和水煤浆燃料的基本性质
（一）水煤浆的特点
1、水煤浆为多孔隙的煤和水的混合物， 具有类似重油燃料油的流动特性。
2、水煤浆在制造过程中需进行净化处理， 可除去原料煤中灰分的50％一75％，黄 铁矿(无机硫)40%-90% ，同时可回收 原料煤发热量的90％～98％。
COO 煤 H表面羧基 ,%质量浓度 E40 0在表面活性 40 剂 0 16 0时 用的 量电 为,m 动v电
煤浆发展的转机是70年代的石油危机。由
于这次危机，使人们自然想到这种燃料，开始
受到许多国家政府的重视，作为一种替油燃料
研究。但70年代的研究主要集中在油煤浆，没
有真正摆脱对石油的依赖，经济上还存在问题。
而煤浆真正迅速发展是80年代，美国、日本、
加拿大、瑞典、意大利、原苏联相继投入大量
研究力量，开发各种技术，到80年代中期，普
遍进入商业性应用阶段。但此后由于油价持续
下跌，研究规模缩小，研究重点也转移到超低
灰煤浆直接代油和作为替代燃料等更广泛的用
途上。
但日本和原苏联则仍继续进行这方面研究。
在日本，在按燃煤设计的600MW燃油锅炉上用
水煤浆已有多年，成为第一台长期连续直接掺
烧煤浆的大型电站锅炉。在原苏联1988年建成
的由别洛沃到新西伯利亚260km的水煤浆输送
煤浆燃烧的概念可以追溯到Munsell 和Smith的专利 (1879年)，其后对于这种浆状燃料的制备方法和发展前景 也有—些文献论述。这时候的煤浆概念是指以煤粉同其他
流体调制成的一种浆状燃料(如油煤浆、水煤浆和甲醇煤 浆等)，但由于油价一直偏低而未获发展。直到1914年才 有煤浆的小规模应用。
作为技术储备，在60年代，美国、原苏联和原西德相 继进行过水煤浆直接燃烧的小型试验，尽管获得了较满意 的结果，但由于经济上的原因而中止。
w
ddwy
w 壁面处的切应力, pa.s
4、水煤浆的比热容
cpwcc,热J /容 kg.k cpc 煤的定压比热, J容/ k g.k cpL 流体的定压比热 , J 容 / k g.k
第二节、煤的成浆性和水煤浆的制备
煤的成浆性是用煤制备水煤浆难易程度及 制成的水煤浆性能优劣程度的量度。我国 研究人员在煤的成浆性方面做了大量的研 究工作，主要对煤种（煤的可磨性、粒度 组成、密度、元素成分、水分、灰的成分 等）、添加剂（分散剂、稳定剂、助剂等） 对煤的成浆性的影响做了较详细的研究。 由于研究方法和条件的差异，所得到的结 果也各不相同。
“八五”期间，水煤浆的应用转向以电
站锅炉燃用水煤浆的技术为中心，重点开发大
型的(5～8t／h)喷嘴和燃烧器，并先后在北京
第三热电厂75t／h电站锅炉和山东省白扬河
发电站280t／h电站锅炉上试烧，取得了初步
成功．水煤浆技术的应用还推广在抚顺、淮南、
邢台、徐州等矿区，用选煤厂浮选末煤制备出
煤泥浆，通过泵送至矿区的供暖锅炉和发电锅
表4-3水煤浆和原料煤的成分和特性比较
3、把原煤的开采、洗选和水煤浆的制造 过程结合起来，在通过管道输送，具有 更好的经济性。
4、由于水煤浆很容易做到在压力下给煤， 因此它可成为加压煤气化炉和增压循环 流化床锅炉的一种理想燃料。
(二)水煤浆燃料的基本性质
1、水煤浆的浓度 设水煤浆颗粒的质量为mc，密度为ρc，
流体的质量为mL，密度为ρL，则其质量 百分浓度的定义为 ：
w(Cwc)mcmcmL100 %
2、水煤浆的密度
当知道水煤浆颗粒的真实密度ρc，流体 的密度ρL，两相的质量浓度Cwc，则可由 下式确定水煤浆的密度ρwc
wcwCcwc11000w 0LCwc100 1c0c0L Kg/m3
3、水煤浆的粘度
抚顺煤和湖北恩口煤等煤种作为制浆研究对象，
先后在实验室的小型燃烧炉和北京造纸一厂 20t／h工业锅炉上多次进行水煤浆燃烧试验， 取得了从制浆、供浆到工业锅炉燃烧等一批科
研成果。“七五”期间，水煤浆技术进一步发
展，在国内建起了几座水煤浆制备厂，并在一
些工业锅炉和多种工业窑炉上进行试烧、应用， 取得了较好的效果。
能差。
中国煤的成浆性指数
煤的成浆性指数也可用下式计算：
wcp 76.361.06O7daf
Odaf 干燥无灰基氧 ,%的百分数 或:
wcp 78.360.95O9daf 0.14F12eO32.37K42O
煤的表面结构特性对煤的成浆性的影响可用下式计算：
wcp 82 9.53COO 0.H 16E9 400
水煤浆技术经典课件
第一节 水煤浆的发展现状与特点
一、水煤浆的发展与现状 随着石油资源的日益减少和石油消费的日益增加 ，
以煤代油，已成为我国能源发展的一个重要方向。 水煤浆作为一种理想的代油燃料，一出现就受到了 国内外的重视。发展水煤浆技术，不仅能够节省宝 贵的油资源，而且还可以解决煤炭运输、环保等问 题，有显著的社会和经济效益。