【正文】 水煤漿氣化涉及高溫、高壓、非均相、流動(dòng)、傳遞與化學(xué)反應(yīng)等復(fù)雜化學(xué)物理過程， 難以在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行工業(yè)條件下的過程研究。對此，華東理工大學(xué)在化學(xué)工程與工藝相關(guān) 理論指導(dǎo)下，結(jié)合多年研究開發(fā)中積累的方法與經(jīng)驗(yàn)，在對氣化過程進(jìn)行深刻、全面分析基礎(chǔ)上，提出了正確把握各種影響因素間關(guān)系的層次機(jī)理模型。對復(fù)雜的氣化過程進(jìn)行合理分解，實(shí)現(xiàn)了研究課題的命題轉(zhuǎn)化，開創(chuàng)了一套適用于研究氣流床氣化過程的科學(xué)研究開發(fā)方法。即在冷模裝置上研究流體流動(dòng)規(guī)律、霧化與混合規(guī)律；借鑒工程經(jīng)驗(yàn)，在計(jì)算機(jī)上綜合迭代的一步轉(zhuǎn)化方法。 采用國際先進(jìn)的三維激光多譜勒粒子動(dòng)態(tài)分析儀(DualPDA)和Mafiven測粒儀，在大型冷模裝置上研究氣流床內(nèi)流體的速度分布、濃度分布、停留時(shí)間分布、霧化粒徑及其分布等，分別建立了流動(dòng)與反應(yīng)三區(qū)模型、速度分布、濃度分布、停留時(shí)間分布、霧化粒徑及其分布等數(shù)學(xué)模型，由此形成了系統(tǒng)的氣流床水煤漿氣化理論與專利技術(shù)，為該領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新奠定了基礎(chǔ)。噴嘴是水煤漿氣化技術(shù)的核心。噴嘴性能好壞，將直接影響氣化反應(yīng)結(jié)果、耐火磚及其噴嘴自身的使用壽命。華東理工大學(xué)在多年科技攻關(guān)基礎(chǔ)上，與原魯南化肥廠、水煤漿氣化及煤化工國家工程研究中心合作，研制出新型水煤漿氣化噴嘴，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)創(chuàng)新與工業(yè)應(yīng)用。新型噴嘴為內(nèi)旋式噴嘴和預(yù)膜式噴嘴，其中內(nèi)旋式噴嘴已獲國家發(fā)明專利。1995年，新型噴嘴在原魯南化肥廠Texaco氣化裝置上進(jìn)行了工業(yè)試驗(yàn)考核。新型噴嘴各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均超過Texaco噴嘴，比Texaco噴嘴節(jié)煤～％，節(jié)氧25％，碳轉(zhuǎn)化率提高2個(gè)百分點(diǎn)等，七項(xiàng)指標(biāo)創(chuàng)當(dāng)時(shí)生產(chǎn)新記錄。由原化工部科技司主持的專家鑒定為：填補(bǔ)國內(nèi)空白，形成了中國水煤漿氣化技術(shù)特色，達(dá)到國際領(lǐng)先水平。該項(xiàng)目獲1998年上海市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，水煤漿氣化噴嘴由于受到煤漿中煤顆粒對材料的快速?zèng)_刷，噴嘴材料極易磨損，引進(jìn)噴嘴的使用壽命僅為3個(gè)月，噴嘴的使用壽命直接影響著氣化裝置的長周期穩(wěn)定運(yùn)行。華東理工大學(xué)圓滿完成了九五國家重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目《氣化爐關(guān)鍵部件的研究與開發(fā)》，研究開發(fā)出新型耐磨水煤漿氣化噴嘴。該噴嘴在兗礦魯南化肥廠的工業(yè)應(yīng)用表明，使用壽命達(dá)半年以上。2．4新型(多噴嘴對置式)水煤漿氣化爐 為了節(jié)省外匯，形成自主知識產(chǎn)權(quán)的煤氣化技術(shù)，在原化工部科技司主持下，1996年10月原國家計(jì)委批準(zhǔn)立項(xiàng)，由華東理工大學(xué)、原魯南化肥廠、原化工部第一設(shè)計(jì)院聯(lián)合承擔(dān)新型(多噴嘴對置式)水煤漿氣化爐開發(fā)應(yīng)用基礎(chǔ)研究國家九五重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目，于2000年6月在兗礦魯南化肥廠建成我國第一套自主知識產(chǎn)權(quán)，日處理22噸煤的新型(多噴嘴對置式)水煤漿氣化中試裝置。新型氣化爐為四噴嘴對置結(jié)構(gòu)，通過調(diào)整噴嘴配置，優(yōu)化氣化爐結(jié)構(gòu)與尺寸，以撞擊式射流形式，強(qiáng)化了熱質(zhì)傳遞過程，更有利于進(jìn)行氣化反應(yīng)和延長耐火磚的使用壽命。中試裝置運(yùn)行結(jié)果表明，主要技術(shù)指標(biāo)全面超過Texaco水煤漿氣化水平。比Texaco氣化爐節(jié)煤7％，節(jié)氧7％，有效氣成分提高～2個(gè)百分點(diǎn)，碳轉(zhuǎn)化率提高23個(gè)百分點(diǎn)。專家鑒定認(rèn)為：本項(xiàng)目填補(bǔ)國內(nèi)空白，是我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)，能與國際先進(jìn)技術(shù)競爭的煤氣化技術(shù)的里程碑。技術(shù)指標(biāo)顯示本項(xiàng)目在水煤漿氣化領(lǐng)域達(dá)到國際領(lǐng)先水平。該項(xiàng)目榮獲國家科技部、財(cái)政部、國家計(jì)委、國家經(jīng)貿(mào)委組織的九五國家重點(diǎn)科技攻關(guān)優(yōu)秀科技成果獎(jiǎng)，為我國自主知識產(chǎn)權(quán)的水煤漿氣化技術(shù)工業(yè)化奠定了扎實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。由此可見，經(jīng)過十多年的生產(chǎn)實(shí)踐和研究開發(fā)，在水煤漿氣化技術(shù)方面，中國已經(jīng)建 立了試驗(yàn)研究、中間試驗(yàn)、工業(yè)化生產(chǎn)等科研與應(yīng)用基地；形成了一支具有研究開發(fā)能力、 工程設(shè)計(jì)與生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的科技骨干隊(duì)伍：取得了可喜的技術(shù)進(jìn)步與科技創(chuàng)新成果。我們 相信，這些成果必將為中國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造提升和清潔能源的發(fā)展應(yīng)用提供可靠的技術(shù)支 撐，同時(shí)也將進(jìn)一步帶動(dòng)潔凈煤技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展。水煤漿系統(tǒng)技術(shù)的主要內(nèi)容－摘自中國潔凈煤技術(shù)－ 水煤漿技術(shù)是一種新型燃料，是由制備到儲(chǔ)運(yùn)分配和燃燒應(yīng)用、環(huán)境處理等一個(gè)跨行業(yè)多學(xué)科的系統(tǒng)工程。其技術(shù)內(nèi)容主要可分為四個(gè)部分如圖1—1。即制備技術(shù)、裝卸貯運(yùn)技術(shù)、燃燒應(yīng)用技術(shù)與環(huán)境保護(hù)技術(shù)。與此同時(shí)，化工系統(tǒng)對水煤漿制氣工藝技術(shù)已進(jìn)行了大量開展研究，冶金系統(tǒng)對于冶金系統(tǒng)使用的水煤漿技術(shù)也進(jìn)行了大量研究。11 我國水煤漿技術(shù)的主要內(nèi)容（一）11 我國水煤漿技術(shù)的主要內(nèi)容（二）淺談水煤漿的應(yīng)用前景陶文生，榮紹斌0 前言水煤漿是用一定級配粒度的煤粉和一定量的水及極少量的添加劑混合而成。典型的水煤漿是由70％左右的煤粉、30％左右的水和1％的添加劑組成。它具有石油一樣的流動(dòng)性和穩(wěn)定性，可以采用泵送、霧化與穩(wěn)定著火燃燒；也可以長距離輸送和長時(shí)間保存。1 水煤漿的背景1．1 我國富煤貧油的能源結(jié)構(gòu)我國煤炭儲(chǔ)量約占石化能源總儲(chǔ)量的90％，而石油和天然氣儲(chǔ)量約占10％，煤炭的消耗約占能源消耗的72％左右，因此說，煤炭是我國最可靠、最有保障的能源。專家預(yù)言，人類將面臨一個(gè)能源時(shí)代的變革，未來的能源是一個(gè)以太陽能、核能、生物質(zhì)能等可再生能源為主。但進(jìn)入下一個(gè)能源時(shí)代之前，能源消耗需經(jīng)過一個(gè)過渡時(shí)期，由于煤的蘊(yùn)藏量超過石油甚多，這個(gè)過渡時(shí)期應(yīng)是一個(gè)以煤為主的混合型能源結(jié)構(gòu)階段。但該階段不是直接燃燒煤炭的用煤方式的重復(fù)，而是在高效、潔凈、優(yōu)質(zhì)化基礎(chǔ)上的高層次利用。1．2環(huán)保對燃料的約束一方面隨著人們生活水平的提高，人們對自己生活質(zhì)量的要求越來越高；另一方面隨著社會(huì)的發(fā)展，人們生活的環(huán)境卻不斷的惡化，其中由散煤低層次利用造成的環(huán)境污染是其中重要的原因。這主要表現(xiàn)為由原煤直接燃燒造成的煙塵污染和高硫煤直接燃燒造成的$02污染。因此，潔凈度成為人們選擇燃料主要指標(biāo)之一。山西煤正是由于硫份過高，而被請出北京市場。1．3 國家能源供應(yīng)安全隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國對石油進(jìn)口的需求急劇增加。我國1994年成為石油純進(jìn)口國。2000年進(jìn)口石油達(dá)7 000多萬“隨著轎車進(jìn)入家庭步伐的加快，我國石油需求將進(jìn)一步加大，據(jù)估計(jì)，2010年供需缺口將達(dá)到1．31．5億to長期依賴國際市場補(bǔ)充國內(nèi)燃料的不足，必將對國家液體燃料供應(yīng)的安全形成問題。2 水煤漿發(fā)展現(xiàn)狀2．1 生產(chǎn)能力我國從80年代初開始水煤漿技術(shù)的研究工作。在制漿工藝與裝備、添加劑、貯存、運(yùn)輸、燃燒技術(shù)等方面均取得了多項(xiàng)成果。目前已建成能力從3萬~25萬t／a的制漿廠8座，總生產(chǎn)能力為1．5 mt／a，其中：白楊河電廠制漿能力為60萬t／a，八一、北京、兗州均為25萬t／a，東北15萬t／a，且開發(fā)了具有我國自己特色的浮選精煤制漿技術(shù)，取得了良好