眾所周知，我國石油資源相對貧乏，而且對燃油產生的污染物排放有進一步的要求，而水煤漿是以煤代油的清潔燃料。如何應用好水煤漿，設計制造出更好的水煤漿鍋爐以適應國民經濟的發展，這副重擔無疑是落在了鍋爐設計者的身上。
經過多年研究實踐，對水煤漿燃料的認識水平不斷提高。目前，水煤漿鍋爐產品基本上已形成系列，大容量200 MW水煤漿鍋爐也已正在安裝，即將完成調試投運。
初期的水煤漿鍋爐只是解決了水煤漿能否燃燒的問題，現在的水煤漿鍋爐不僅要安全運行，還要燃燒穩定不結渣，燃盡度高，鍋爐效率高，而且污染排放物NO、SO要低，富通新能源銷售
生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒
木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料。
雖然水煤漿鍋爐燃燒，論其實質仍是煤粉燃燒，但在一些燃燒機理上有水煤漿燃燒的獨特一面。水煤漿鍋爐與煤粉鍋爐相比，不論在投運時間、投運鍋爐數量、運行實踐遠遠不及煤粉鍋爐，因此如何設計制造（改造）好水煤漿鍋爐還得應用水煤漿燃燒的特性，結合好煤粉鍋爐的特點，尚需有進一步的實踐與總結過程。
1、國內水煤漿鍋爐的發展
我國水煤漿鍋爐初期從小型(10 t/h．20 t/h)燃油鍋爐改燒水煤漿開始，經20多年的努力，已有了長足的發展，有的廠家已形成系列，如：武漢鍋爐股份有限公司產品系列（表1）。
武漢鍋爐股份有限公司還進行了220 t/h、75 t/h油爐改水煤漿鍋爐的改造設計制造，經運行測定，達到設計出力，NO，排放均達到要求。
2、水煤漿鍋爐設計技術
2.1制漿用原煤分析
設計水煤漿鍋爐除需詳細了解對鍋爐的設計要求外，首先要研究分析制漿原煤的特性，還要分析水煤漿特性和添加劑特性。
分析制漿原煤特性是為了確定煤漿著火穩定性，燃盡性，結渣性，灰的粘污性及磨損性，也是為了確定水煤漿儲存、輸送、霧化、著火熱等條件。
分析添加劑特性是為了確定對受熱面粘污和結灰影響。
2.2水煤漿燃燒技術
大中型水煤漿鍋爐采用噴霧懸浮燃燒，它實質上也是煤粉燃燒。它要求像燃油一樣的霧化質量，又要像煤粉鍋爐一樣，一、二次風配風要合理，又要有合適的爐膛才能保證水煤漿的穩燃和燃盡。
水煤漿含有33%左右的水分，增加了著火熱，是同種煤粉的1.66~1.87倍。理論燃燒溫度低100℃一200℃，延長了著火距離。水煤漿是高粘度的兩相流體，需用高能量的蒸汽來霧化，噴嘴出口速度可達200—300m/s，高速流體要達到水分迅速蒸發并著火是十分困難的。水煤漿的粘度是重油的數十倍，霧化細度直接影響著火，水煤漿霧化的好壞是保證良好著火的關鍵。
2.3水煤漿燃燒器的布置
燃燒器布置宜采用四角切園布置，合理組織好爐內空氣動力場，加強回流高溫煙氣對煤漿氣流加熱是改善著火的關鍵。設計適合燃水煤漿的燃燒器。合理分配一次風量，不應影響煤漿著火后燃燒的需要。為更進一步降低NO，排放，需采用再燃技術的低NO，燃燒器。
與爐膛形狀相匹配，做到點火方便，燃燒穩定，燃盡度高，安全經濟，長周期運行，受熱面不結渣，不積灰，煙溫偏差小．污染排放物低。
2.4合理選擇爐膛熱負荷
2.4.1爐膛截面熱負荷
爐膛截面熱負荷是直接影響到煤漿著火及火焰穩定，并影響到燃燒區域水冷壁結焦的關鍵因素。為保證高水分煤漿迅速著火穩燃，又不能結焦，宜取同容量燃煤粉鍋爐的上限值，水煤漿鍋爐爐爐膛宜作成瘦高形。
2.4.2爐膛容積熱負荷
爐膛容積熱負荷是反映結渣和燃燒效率的參數，它反映了燃料在爐內的停留時間。水煤漿著火熱大，著火延遲，煤漿顆粒成團結聚，顆粒比煤粉粗，燃盡比煤粉困難，要求在爐膛內停留時間長，因此宜取同容量煤粉鍋爐的低值。
2.4.3燃燒器區域壁面熱負荷
控制在燃燒器區域不結渣。
2.4.4布置適量衛燃帶
為有利水煤漿的著火，宜在水煤漿燃燒器的周圍局部設置衛燃帶。中小型鍋爐衛燃帶需相對多一些，大型鍋爐宜少布置或不布置衛燃帶。
2.5上排燃燒器至大屏底的距離
水煤漿的燃盡高度比一般煤粉爐高，宜比同容量煤粉鍋爐的推薦值高Im左右。
2.6水煤漿鍋爐熱力計算
我國水煤漿鍋爐設計尚在發展和研究階段，與煤粉鍋爐相比，水煤漿鍋爐投運的時間短，鍋爐臺數少，積累運行經驗少，測試數據少，更無現成的水煤漿鍋爐熱力計算標準可遵循。現熱力計算還只是根據目前運行的幾臺水煤漿鍋爐的運行實踐，結合煤粉鍋爐熱力計算標準，設定或選定設計計算參數進行計算。但武漢鍋爐股份有限公司設計制造（改造）的水煤漿鍋爐經投運后測定，鍋爐運行參數與設計參數基本相符，這說明在水煤漿鍋爐熱力計算中所選定的設計計算參數基本上是符合實際的。
熱力計算中的主要選定的計算參數有：①爐膛出口過量空氣系數a；②水冷壁污染系數；③爐膛火焰黑度和爐膛黑度和值；④爐膛火焰中心系數M值；⑤火焰中心與燃燒器中心不一致的修正系數AX值。
2.7爐膛及尾部受熱面的污染
一般情況下水煤漿燃燒后灰沾污比煤粉大。為此爐膛、過熱器及尾部受熱面均需考慮裝設有效的吹灰設備。
2.8低溫腐蝕
尾部受熱面尚需考慮防低溫腐蝕的措施。
3、200 MW水煤漿鍋爐設計
WC2670/13.7-15型鍋爐是為龍光集團南海發電一廠有限公司設計制造的200 MW超高壓水煤漿鍋爐。
鍋爐采用自然循環，倒U形布置，單鍋筒，單爐膛，一次中間再熱，水煤漿噴霧懸浮燃燒，噴槍四角布置，切向燃燒，尾部豎井為雙煙道，煙氣擋板調節再熱汽溫，噴水減溫控制過熱汽溫，刮板撈渣機連續固態排渣，回轉式空氣預熱器，平衡通風，全鋼構架，高強螺栓連接，露天布置。
3.1鍋爐的基本性能
3 .1.1鍋爐主要技術參數及熱力特性
3 .1.2鍋爐燃料特性
(1)制漿用煤質分析
(2)水煤漿分析
(3)鍋爐點火、助燃用200號重油（表5）。
3.1.3鍋爐運行條件
鍋爐運行工況：①100%燃水煤漿；②100%燃重油。
鍋爐運行方式：帶基本負荷并具有變負荷調峰能力，調節范圍為40%~100% B-MCR。
給水調節：變速泵調節。
除渣方式：固態排渣。
空氣預熱器進風加熱方式：熱風再循環。
3.2整體布置
鍋爐總圖示于圖1。
爐膛上方布置了前屏、后屏，在折焰角上方及水平煙道依次布置了高溫過熱器和高溫再熱器，尾部豎井為并聯的雙煙道，豎井的前煙道（主煙道）布置低溫再熱器和省煤器，豎井的后煙道（旁煙道）布置低溫過熱器和省煤器，回轉式空氣預熱器布置在尾部鋼構架上。
(1)爐膛四周為∮60×6.5(mm)節距80mm的上升管，管間加焊扁鋼組成膜式壁，爐膛寬11920mm，深10800mm，高45500mm。上排一次風口距大屏底14500mm。前后水冷壁下部為55°傾角的冷灰斗，后水冷壁上部向爐膛內折3000 mm形成折焰角。
為運行、檢測和維修的需要，爐膛和尾部豎井設置了窺視孔、打焦孔、火焰TV監視、熱工測量、吹灰及檢查人孔等。
(2)采用浙江大學水煤漿燃燒技術，該技術在國內燃水煤漿鍋爐上已取得良好業績。燃燒器布置示于圖2。
本鍋爐爐膛橫截面寬深比為1.1，采用正四角布置直流燃燒器的切圓燃燒方式。為了組織良好的爐內空氣動力場以及防止水冷壁結渣，確定采用一次風筆二次風雙切圓布置，其中一、二次風切圓直徑分別為+800和+1000，且逆時針旋轉。燃燒器最上層布置了燃盡風( OFA)并采用反切，其切圓直徑為聲800，反切之目的是強化水煤漿后期燃燒，有利于焦炭的燃盡，同時反切還有利于消除切圓扭轉殘余，降低爐膛出口煙溫偏差。
每角燃燒器沿高度分上、下2組，為避免燃油時火焰中心偏低，故上組和下組分別布置三層和二層水煤漿（油）噴嘴。燃燒器最上層為OFA噴嘴，第五層水煤漿噴嘴為再燃噴口，上、下2組均設有上、下二次風口和中二次風口。上組的上二次風口布置輔助油槍，作為燒油工況時調整主蒸汽和再熱蒸汽溫度的輔助手段。在上、下2組噴燃器的下二次風口中均裝有自動點火裝置，單只點火油噴嘴出力為1.9 t/h，總點火燃油量按鍋爐BMCR負荷的30%設計。四角共布置20支水煤漿（或油）噴槍，燃燒水煤漿或油在100℃BMCR負荷時只投用18支槍。
鍋爐自冷態啟動時，處于下二次風噴口的燃油油槍首先投用啟動鍋爐到30%負荷，再逐個投入主燃燒器，待鍋爐達到要求負荷且水煤漿能穩定燃燒時，停用啟動油槍。
在運行時，若因負荷發生較大變化或燃燒發生變化而需停用某一層噴口時，仍應有一定的風量通過以防噴嘴燒壞。
燃燒器的各種風管的風量均可單獨調節并配備風量測量裝置，所有燃燒器噴口均用耐熱不銹鋼。燃燒器與水冷壁固接可隨水冷壁膨脹，同時燃燒器頂部還設有彈簧支吊架，燃燒器看火孔、打焦孔裝置設在前后墻角部。插入燃燒器中心管的水煤漿槍或油槍的更換可在爐外進行。
(3)噴嘴的設計本鍋爐使用浙江大學研制的撞擊式多級霧化型噴嘴，使用容量為2.57t/h的油噴嘴。
水煤漿及燒油噴嘴的技術參數（表6）。
噴嘴易磨損處采用了特殊的耐磨材料，噴嘴使用壽命可達2000 h以上。
(4)燃油裝置 配三層重油槍，共12只，二層點火油槍，共8只。在670 t/h及610 t/h燃油工況時，20只油槍同時投運，采用煙氣再循環作為調節過熱汽溫及再熱汽溫的輔助手段。8只重油點火燃燒器的總輸入熱量按30% BMCR計算。點火采用二級點火，即高能點火器點燃重油油槍，再點燃水煤漿噴嘴。
3.3除渣裝置和吹灰系統
鍋爐除渣裝置采用螺旋式連續除渣裝置。
為了保持受熱面清潔，保證鍋爐的效率和出力，合理有效地設置吹灰器非常重要。根據南海發電一廠有限公司水煤漿特點，在爐膛設置33臺短伸縮式吹灰器，在水平煙道設置了12臺長伸縮式吹灰器，尾部豎井設置了16臺聲波吹灰器，煙氣擋板處設置了12臺吹灰裝置。
4、結論
水煤漿作為大型高參數鍋爐的燃料是可行的，但其容積熱負荷及斷面熱負荷的選取、衛燃帶的敷設有別于中小型鍋爐，設計時應予重視。
對于200 MW水煤漿鍋爐，當其100%燃油時，為保證汽溫能達到設計要求，除合理布置燃燒器外，應考慮煙氣再循環系統，其煙氣再循環率為25%左右，有較大的再循環煙氣量。因此，對更大容量的水煤漿鍋爐，若同時考慮100%燃油并保證參數，其所需再循環煙氣量會更大，對鍋爐設計、穩定燃燒均會帶來較大困難。
為防止尾部低溫受熱面腐蝕，當鍋爐低負荷運行及燃油時，空氣預熱器應考慮熱風再循環系統，使進曰冷風溫度提高到60℃左右，并將空氣預熱器末段受熱面設計為具有耐低溫腐蝕性能的材料，富通新能源不但生產銷售生物質鍋爐還大量銷售生物質鍋爐燃燒專用的生物質顆粒燃料，生物質顆粒燃料由木屑顆粒機壓制生產而成。
相關生物質鍋爐顆粒機產品：
1、
生物質壁爐
2、
秸稈顆粒機
3、
木屑顆粒機
