“ 黑色的金子”— 煤炭

王 洪 郝 梅

攝影/Jeff J Mitchell/Getty Images/CFP

煤炭是人類歷史上最古老的能源之一，在很早以前人們就把它稱譽(yù)為“黑色的金子”；到了近代，人們又稱它為“工業(yè)的糧食”。從歷史上看，煤炭與人類文明的發(fā)展是息息相關(guān)的。到目前為止，已探明的全球煤炭儲(chǔ)量約為1萬多億噸，我國約占其中的15%。在世界一次能源結(jié)構(gòu)中，目前煤炭所占的比重仍然在25%左右，僅次于石油而居第二位。

人類使用煤炭的歷史，可以追溯到人類開始用火以后的很古老的時(shí)代。據(jù)考古證實(shí)，我國早在六七千年前的新石器時(shí)代，就已開始用煤作燃料。1973年，考古人員在沈陽北陵附近的新樂遺址下層，發(fā)現(xiàn)了用煤炭精工磨制而成的制品，這充分說明在那個(gè)時(shí)代我國已經(jīng)能夠開采煤炭，并且使用煤炭來制作工藝品。

涉及煤炭的史書，當(dāng)推兩千五六百年前的春秋戰(zhàn)國時(shí)期的《山海·西山經(jīng)》和《山經(jīng)·中山經(jīng)》這兩部中國古代地理名著。在前一部書中有這樣的記載：“女床之山，其陽多赤銅，其陰多石涅?！倍诤笠槐緯袆t這樣寫道：“風(fēng)雨之山，其上有白金，其下多石涅?！边@里所說的“石涅”，實(shí)際上就是煤炭。據(jù)此我們不難推斷，至遲在西周時(shí)期，我國已經(jīng)能夠采煤和用煤炭作為燃料。

考古學(xué)家還在河南省鞏縣的漢代冶鐵遺址發(fā)現(xiàn)了煤塊和煤餅，這說明在兩漢時(shí)期我國用煤已經(jīng)比較普遍。史書中說到了唐宋時(shí)期，已經(jīng)是“汴京數(shù)百萬家，盡仰石炭，無一家燃薪者”。這就是說，在宋代的京城汴京(今河南開封)，當(dāng)時(shí)已經(jīng)是家家戶戶都燒煤做飯，而沒有一家使用柴草了。

歐洲直到公元10世紀(jì)前后才開始開采和使用煤炭，其中英國人直到13世紀(jì)才開始有組織地進(jìn)行采煤。日本更晚，它到15世紀(jì)中葉才發(fā)現(xiàn)煤炭，直到17世紀(jì)初煤炭才在日本得到普遍使用。

人們在起先并不清楚煤炭是如何生成的，隨著考古學(xué)和近代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，直到18世紀(jì)人們才逐漸了解到煤炭的身世。原來，在幾千萬年甚至幾億年以前，當(dāng)時(shí)地球上的氣候及環(huán)境條件都很適合于各種植物的生長，于是在陸地、湖泊及淺海中出現(xiàn)了大量生長極其繁茂的植物。后來隨著時(shí)間的推移，這些植物逐漸死亡，它們在細(xì)菌的作用下演變成黑色或褐色的有機(jī)物質(zhì)，日積月累，形成一層厚厚的泥炭，隨著地殼的變遷，這些泥炭被深深地埋在地下。在與空氣完全隔絕的條件下，加上地球內(nèi)部高溫高壓的作用，在經(jīng)過極其漫長的歲月之后，當(dāng)時(shí)的泥炭就變成了今天的煤炭。關(guān)于煤炭的成因，在學(xué)術(shù)界的看法也不盡一致，這里所介紹的，可以說是目前大多數(shù)學(xué)者的觀點(diǎn)。

到了19世紀(jì)，煤炭的產(chǎn)量猛增，它逐漸登上了人類所用能源的首席寶座。從那個(gè)時(shí)候開始，人們的照明、燒飯、取暖以及工業(yè)生產(chǎn)和交通運(yùn)輸?shù)鹊龋茧x不開煤炭。正是由于煤炭所起的重要作用，才促成了18世紀(jì)以蒸汽機(jī)的誕生為主要標(biāo)志的工業(yè)革命，并由此而奠定了現(xiàn)代文明的物質(zhì)基礎(chǔ)。

從19世紀(jì)末至20世紀(jì)50年代，煤炭在世界一次能源中所占的比重一直在50%以上。從50年代以來，由于石油、天然氣的大量開采使用，以及核能技術(shù)的發(fā)展，再加上煤炭本身在燃燒時(shí)有污染環(huán)境的缺點(diǎn)，使得煤炭從“能源之王”的寶座上跌落下來，它在世界一次能源中所占的比重逐漸下降，截至目前，它大約還占世界一次能源的25%，僅次于石油而居第二位。

不過就我國而言，目前煤炭仍然是我國最主要的能源，它在我國每年的能源總消耗量中仍占一半以上。它既是工業(yè)動(dòng)力的基礎(chǔ)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活的支柱，又是主要的化工原料。

我國的煤炭資源雖然較為豐富，但其分布不盡如人愿，從地理上說是北多南少西多東少。而我國東部和南部的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)較為發(fā)達(dá)，對(duì)能源的需求量較大。由于受到運(yùn)輸條件的限制，我國西部和北部的煤炭資源優(yōu)勢難以得到充分發(fā)揮。煤炭資源的利用效率不高，已經(jīng)成為我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要制約因素。

專家們認(rèn)為，必須應(yīng)用現(xiàn)代高新科技來對(duì)煤炭進(jìn)行加工和轉(zhuǎn)化，不斷提高現(xiàn)有煤炭資源的利用效率，這是保證我國國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的重要條件之一。

對(duì)煤炭資源的加工轉(zhuǎn)化，包括對(duì)煤炭的凈化、氣化、液化、焦化(干餾)等。最近二三十年來，又出現(xiàn)了一項(xiàng)新技術(shù)——煤一液混合燃料技術(shù)。

煤炭的氣化

平常我們用煤，主要是為了從煤中取得熱量。但是直接燒煤不好燒，而煤氣使用起來就方便得多了。煤氣是煤的“孩子”，是用煤作原料生產(chǎn)出來的。在煤氣工廠里，把煤放在高大的煤氣發(fā)生爐里燃燒加熱到足夠高的溫度，鼓進(jìn)空氣、氧氣及水蒸氣等作為氣化劑，讓氣化劑跟高溫的煤炭發(fā)生一系列的物理化學(xué)反應(yīng)，于是，一種含有大量可燃成分的混合氣體——煤氣，便產(chǎn)生出來了。

使用煤氣作燃料，既方便又經(jīng)濟(jì)，并且清潔衛(wèi)生。將煤氣用于民用生活，其燃燒效率要比直接燒煤高出兩三倍以上；把煤氣用于工業(yè)生產(chǎn)，可以大搞綜合利用，既為社會(huì)增添了物質(zhì)財(cái)富，又能減輕對(duì)環(huán)境的污染。煤氣是一種氣化了的煤炭，它不僅可作為燃料，而且也是一種化工原料，在生產(chǎn)化肥、農(nóng)藥、醫(yī)藥、塑料、合成纖維、合成橡膠等產(chǎn)品的過程中，都要用到它。

煤的氣化技術(shù)已有160多年的歷史。最初是利用空氣來使煤炭產(chǎn)生不完全燃燒而得到發(fā)生爐煤氣。

1883年，英國人建成了世界上最早的大型氣化爐。它是通過向爐子里吹入高溫空氣和水蒸氣，使其與煤炭發(fā)生氣化反應(yīng)而獲得所需要的煤氣。

20世紀(jì)30年代，德國人造出了能生產(chǎn)合成煤氣和城市生活用煤氣的裝置。到了40年代，德國人又用煤氣合成了石油，從而把煤炭的氣化技術(shù)推到了一個(gè)新的階段。

2010年10月12日，哈爾濱市松花江畔貨運(yùn)碼頭，大型鉤機(jī)正從煤船上卸下燃煤，岸邊已經(jīng)堆起了十幾座大煤山。攝影/蘇強(qiáng)/CFP

煤炭的地下氣化

目前全世界每年從地下開采出來的煤炭，多達(dá)四五十億噸。要把這么多的“黑色金子”從地下掏出來，礦工們不知要付出多少艱辛，流出多少血汗，甚至還有一部分人獻(xiàn)出了自己寶貴的生命！

為了采煤，人們必須勘探煤田和建設(shè)礦井，而建造一座大型礦井需要開鑿幾百米長的井筒，掘進(jìn)幾十公里長的巷道，花費(fèi)上億元的資金，占用好幾年的時(shí)間。

為了采煤，人們不得不跑到地底下去工作，在那里見不著陽光，沒有新鮮的空氣，潮濕，郁悶，并且同時(shí)還要同煤塵、涌水、冒頂及瓦斯爆炸等各種自然災(zāi)害作斗爭。平均每采一萬噸煤，需要消耗上百立方米的坑木、幾噸炸藥和幾十萬度電力。

正由于傳統(tǒng)的采煤方法存在許多問題，所以長期以來人們一直在尋找對(duì)傳統(tǒng)的采煤技術(shù)進(jìn)行改革的辦法。有的人“異想天開”：能不能根本就不用人到地下去就能把煤從地下開采出來呢?煤炭地下氣化的試驗(yàn)一旦取得完全成功，那么人們采煤就真的用不著跑到地下去進(jìn)行了。

固體的煤炭可以變成氣體的煤氣，這件事情本身給人們帶來了很大的啟發(fā)：是不是可以不把煤從地下開采出來，而是讓煤直接在地下“氣化”成煤氣，然后再讓煤氣沿著管道自動(dòng)地跑到地面上來呢?這樣一來不就達(dá)到了不下井去采煤卻能利用煤的目的了嗎！

這的確是一個(gè)大膽的設(shè)想，但并不是脫離實(shí)際的幻想。

20世紀(jì)初，英國著名化學(xué)家拉姆賽首先提出了關(guān)于煤炭地下氣化的建議。幾十年來，前蘇聯(lián)、美國、英國、日本、波蘭、法國、德國、比利時(shí)等國先后投入力量進(jìn)行試驗(yàn)研究，并已積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。

通過地下氣化的方法進(jìn)行采煤，通常是從地面上往地下鉆兩個(gè)孔，直通到煤層，要求這兩個(gè)孔在地底下互相貫通。然后點(diǎn)火使煤炭在地下燃燒，同時(shí)從一個(gè)鉆孔中鼓進(jìn)氣化劑(空氣、氧氣及水蒸氣等)，這時(shí)煤氣就會(huì)從另一個(gè)鉆孔中跑出來。

這里的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問題是如何保證兩個(gè)鉆孔互相貫通，這樣才能在兩個(gè)鉆孔之間形成一條良好的通道，供氣體流動(dòng)之用。可以說，打好這兩個(gè)鉆孔，是煤層正式氣化之前最重要的準(zhǔn)備工作。

試驗(yàn)證明行之有效的貫通鉆孔的方法，包括火力燒穿法、電力貫通法、水力壓裂法和定向鉆進(jìn)法等。

火力燒穿法。它是在一個(gè)鉆孔的孔底把煤點(diǎn)著，而從另一個(gè)鉆孔中壓進(jìn)高壓空氣，依靠煤層里的天然裂縫，高壓空氣從鼓風(fēng)鉆孔通到點(diǎn)火鉆孔，把火引著以后，慢慢地把兩個(gè)鉆孔燒通。

電力貫通法。它是把電極插到孔底煤層里，通以高壓電，使地下煤層受熱，水分和易揮發(fā)的物質(zhì)逐漸散去，于是就在兩個(gè)鉆孔之間形成一條多孔的通道，使煤氣得以順利通過。

水力壓裂法。這種方法是從石油開采技術(shù)那里借用過來的。實(shí)踐表明，用100個(gè)大氣壓的高壓水壓進(jìn)煤層，能使煤層的透氣性提高5～20倍；若用800個(gè)大氣壓的高壓水，那么就能將1500米深處的煤層壓裂。

定向鉆進(jìn)法。這種方法也早已在石油工業(yè)中獲得廣泛應(yīng)用。它是用帶有傳感器的定向鉆頭來鉆孔，在由巖石鉆進(jìn)到接近煤層的時(shí)候便會(huì)自動(dòng)拐彎，遇到煤層以后便沿著煤層鉆進(jìn)，結(jié)果就在兩個(gè)鉆孔之間形成一條規(guī)整的通道。

鉆孔自然不止兩個(gè)。正如一個(gè)礦井擁有好多個(gè)工作面一樣，一個(gè)地下氣化站也擁有好多個(gè)鉆孔。這些鉆孔按照一定的順序連續(xù)不斷地投入運(yùn)行，這樣才能保證地下氣化站持續(xù)穩(wěn)定地進(jìn)行生產(chǎn)。

在鉆孔貫通以后，準(zhǔn)備工作就算完畢，這時(shí)煤炭的地下氣化就可以正式開始。

煤炭地下氣化的過程是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)變化過程。這個(gè)過程同地面煤氣發(fā)生爐內(nèi)發(fā)生的變化過程基本一致。煤炭在地下燃燒，先是與氣化劑中的氧氣化合，主要生成二氧化碳，這個(gè)帶叫做燃燒帶或氧化帶；緊接著，二氧化碳、水蒸氣等氣體繼續(xù)前進(jìn)而來到還原帶，它們與煤炭中的物質(zhì)繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)，并還原生成一氧化碳、氫、甲烷之類的氣體；最后，在缺乏氧氣的條件下，由于高溫的作用，使煤炭發(fā)生熱解和干燥作用而得到某些有用的揮發(fā)性物質(zhì)。這就是所謂干餾，也叫做干燥熱解帶。由此可見，從氧化、還原到干餾，實(shí)際上是把地面煤氣發(fā)生爐里發(fā)生的變化過程原原本本地搬到深深的地底下去了。

2010年11月，北京綠色產(chǎn)業(yè)、綠色經(jīng)濟(jì)和高科技博覽會(huì)上，神華集團(tuán)風(fēng)力發(fā)電煤化工等綠色能源模型展臺(tái)。 攝影/阿青/CFP

影響煤炭地下氣化的因素很多，包括地下水、頂?shù)装鍘r石、地質(zhì)構(gòu)造狀況、煤層賦存狀態(tài)以及煤炭的性質(zhì)成分等等。因此，對(duì)煤炭地下氣化過程的控制調(diào)節(jié)是極其重要的。

氣化劑對(duì)煤炭地下氣化的影響極大，即便是對(duì)于同一種煤層，由于所使用的氣化劑不同，那么所得到的煤氣的成分和產(chǎn)量也會(huì)大不一樣。

如果用普通空氣來鼓風(fēng)，那么所得到的煤氣是每立方米含熱量幾百至上千千卡的低熱值煤氣。這樣的煤氣可就地使用，通過燃燒這種煤氣來驅(qū)動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)行發(fā)電。鼓風(fēng)的成分若是以氧氣為主，其中無用的氮?dú)鈽O少，那么所得到的煤氣其熱值就較高，可以得到每立方米含熱量兩三千千卡的高熱值煤氣。這種高熱值煤氣比較適合于供城市居民使用，也可用來生產(chǎn)合成氨氣及甲醇等化工產(chǎn)品。

有的國家通過試驗(yàn)證明，若用氫氣作氣化劑，那么所生產(chǎn)的煤氣其熱值更高，可達(dá)每立方米7千千卡。這種高熱值煤氣可用來替代用管道輸送的天然氣。

現(xiàn)代化的煤炭地下氣化站，都是借助于電子計(jì)算機(jī)和遙控遙感技術(shù)來進(jìn)行工作，其自動(dòng)化程度很高，在龐大的氣化站里見不到幾個(gè)人，火在幾十米至幾百米的地下猛烈地“吞噬”著煤層，而煤氣從鉆孔中源源不斷地冒出來，每小時(shí)可以從每個(gè)鉆孔中獲得上千立方米甚至上萬立方米的煤氣。

對(duì)于那些厚度很薄、埋藏很深而質(zhì)量較差的煤層，采用常規(guī)的方法來進(jìn)行開采顯然是不合算的，在這種情況下“火”卻可以在地下大顯身手。據(jù)統(tǒng)計(jì)，這種煤層薄而埋藏深的煤礦約占全世界煤炭總儲(chǔ)量的40%，其中有一部分在過去被認(rèn)為是開采價(jià)值不大的。在采用煤炭地下氣化技術(shù)以后，將能幫助我們擴(kuò)大煤礦的可開采范圍，使珍貴的地下資源“黑色金子”得到更加充分的利用。

盡管煤炭的地下氣化目前尚處于試驗(yàn)階段，但其發(fā)展前景是極其誘人的。專家們認(rèn)為，煤炭地下氣化的試驗(yàn)成功和推廣應(yīng)用，必將給煤炭的開采和應(yīng)用技術(shù)帶來一場新的堇命。

新疆哈密煤炭生產(chǎn)正酣 攝影/蔡增樂/CFP

煤炭的液化(人造石油)

煤炭不僅能夠氣化，而且也能液化。所謂液化，就是將本來是固體的煤炭轉(zhuǎn)化成液體燃料。我們知道，組成煤炭和石油的主要元素成分是碳和氫，它們的主要不同之處在于：煤炭中所含的氫大大少于石油中所含的氫。試想：如果能夠人為地將煤炭中的含氫量大大提高，當(dāng)煤炭的碳?xì)浔冉档偷浇咏谑偷奶細(xì)浔鹊臅r(shí)候，煤炭就已經(jīng)被“液化”而成為人造石油了。

為什么固體的煤炭能夠變成液體的石油呢?這個(gè)問題可以從煤炭和石油的相似身世中找到答案。煤是古代地球上的植物(主要是樹木)由于地殼的變遷而被深埋在地底下，在高溫和高壓的作用下，經(jīng)過極其漫長的歲月而形成的；而石油則主要是古代的海產(chǎn)動(dòng)物被長期深埋在地底下而形成的，它的形成過程與煤炭的形成過程相似。因此煤炭和石油的主要化學(xué)成分都是碳和氫這兩種可以燃燒的化學(xué)元素，所不同的只是煤炭中含氫的比例比石油低得多。目前各國采用的煤炭液化方法，主要有兩種：

一是直接液化法。就是通過向煤炭中加入氫氣并加熱，使煤炭熔化裂解而直接得到液化石油。其具體工藝過程是這樣的：將煤粉和煤焦油混合在一起，調(diào)成糊狀，再加進(jìn)特殊的催化劑，在高溫高壓和隔絕空氣的條件下通入氫氣，使煤炭轉(zhuǎn)化成液體和氣體物質(zhì)。

二是間接液化法。它不是直接將煤炭變成液體，而是先將煤炭進(jìn)行氣化而得到一氧化碳和氫氣，然后再加熱，并在催化劑的作用下，使這兩種氣體合成為液體燃料。這種方法無需另外加入氫氣，操作較為簡便，因而很早就實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。

煤炭經(jīng)過液化以后，不但更便于運(yùn)輸和使用，而且還能除去其中所含的硫，因而能減少對(duì)環(huán)境的污染。目前世界上許多國家，特別是那些主要產(chǎn)煤國，都在大力研究開發(fā)煤炭液化的新方法。

關(guān)于煤炭液化的歷史，可以追溯到20世紀(jì)初。當(dāng)時(shí)德國人貝吉烏斯將煤炭加熱到450℃，并加以200個(gè)大氣壓的壓力，使煤炭變化成類似于石油的可燃燒液體。

在第二次世界大戰(zhàn)期間，法西斯德國為了彌補(bǔ)石油的短缺，相繼建造了十幾座煤炭液化工廠，生產(chǎn)了大量的人造石油。

1949年，美國建造了一座規(guī)模較大的煤炭液化試驗(yàn)工廠，每天可處理煤炭五六十噸，產(chǎn)出人造石油二三百桶。

到了50年代，由于相繼發(fā)現(xiàn)了許多大油田，石油的產(chǎn)量大量增加，因而關(guān)于人造石油的研究開發(fā)被逐漸地冷落下來。

不過，事物的發(fā)展往往是波浪式前進(jìn)的。自從70年代西方世界相繼發(fā)生了兩次石油危機(jī)以后，又使人們想到了人造石油，所以煤炭的液化又逐漸受到了人們的重視，并且得到了迅速的發(fā)展。

煤炭的焦化(高溫干餾)

煤炭的焦化又稱煉焦或高溫干餾，它是將煤炭裝在一個(gè)密閉的大容器(俗稱焦?fàn)t)里，隔絕空氣加熱，當(dāng)溫度上升到600℃時(shí)(低溫干餾)，煤炭就成了“半焦”，同時(shí)還生成了煤焦油和煤氣。如果將加熱溫度升高到1000℃以上(高溫干餾)，那么這時(shí)的煤炭就變成了焦炭。

煤炭通過高溫干餾以后，能獲得更好的能源綜合利用效率。它所生成的焦炭占70%～80%，煤焦油占2%～5%，焦?fàn)t煤氣占10%～20%。在形成煤-焦-氣化的綜合利用格局以后，大大減少了煤炭的運(yùn)輸量，能夠帶來可觀的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。焦炭在冶金、化工、機(jī)械加工等領(lǐng)域都大有用武之地。比如說，由于焦炭本身有許多小孔，其透氣性很好，將它應(yīng)用于煉鐵的高爐中，不僅能提高出鐵率，而且能顯著提高出鐵的質(zhì)量。

煉焦是煤炭綜合利用技術(shù)的主要內(nèi)容，在新法煉焦中采用了一系列的新技術(shù)和新工藝，不僅能獲得大量“潔凈的”能源，而且能獲得豐富的副產(chǎn)品——化工產(chǎn)品。目前我國每年用于煉焦的煤炭數(shù)量接近于1億噸。

煤-液混合燃料——水煤漿

20世紀(jì)70年代之初，在英國首都倫敦市區(qū)，昔日街道上那種車水馬龍的繁榮景象悄然不見了，整個(gè)城市逐漸變得冷清起來，五顏六色的汽車圍起加油站排起了長蛇陣，等待著加油。一匹體壯膘肥的大馬拉著一輛小汽車在街道上奔跑，街上的行人無不以驚奇的目光注視著這輛別具一格的"新式馬車"，車主人雖然雙手緊握著方向盤，但此時(shí)此刻的他已經(jīng)完全喪失了駕馭汽車快速奔馳的自由，這到底是怎么一回事呢?

原來，當(dāng)時(shí)一些石油輸出國基于某種政治上的考慮，采取了石油禁運(yùn)的斷然措施，并且大幅度地提高了石油價(jià)格……于是，在西方世界引起了轟動(dòng)一時(shí)的“石油危機(jī)”！“石油危機(jī)”的發(fā)生，給世界各國敲起了警鐘，也引起了人們的諸多思考。人們開始意識(shí)到，如果單靠石油來過日子，那么一旦沒有了石油將怎么辦?且不說存在"石油禁運(yùn)"的問題，即便是不禁運(yùn)，現(xiàn)有的石油礦藏也開采不了多久，多則百把年，少則幾十年！那么在將來已經(jīng)沒有石油可供開采的時(shí)候，怎么辦?

于是，人們首先想到了用煤炭來代替石油。因?yàn)槊禾康膬?chǔ)量畢竟比石油豐富得多?？墒?，如果直接燒煤，那不但燃燒效率不高，而且會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。俗話說“多想多智慧”。有的人“異想天開”——將固體的煤炭壟成能夠流動(dòng)的液體燃料，并用它來代替石油。就在80年代之初，一種嶄新的燃料——水煤漿誕生了。水煤漿的問世，開創(chuàng)了以煤代油的先河，它充分證明了把固體的煤炭變成流動(dòng)的液體燃料，不但是可行的，而且是很有利會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的。

水煤漿是一種低污染的液體燃料，它的典型混合配比是70%左右的煤炭加上30%左右的水，外加小于1%的化學(xué)添加劑。

水煤漿出于煤而勝于煤。這主要表現(xiàn)在：

①制造方法簡單。只要選用灰分較低而發(fā)熱量較大的優(yōu)質(zhì)煤，將其磨碎成細(xì)面，然后按比例加入適量的水和化學(xué)添加劑，并調(diào)成粘稠狀的煤漿，就可供使用。加入少量化學(xué)添加劑的目的在于便于漿液流動(dòng)和防止沉淀，避免出現(xiàn)煤、水分離的現(xiàn)象；

②貯藏和運(yùn)輸都很方便。水煤漿可以放在貯藏罐內(nèi)長期貯存，并可通過管道、輪船和槽罐車等進(jìn)行遠(yuǎn)距離運(yùn)送，這比煤炭的保存和運(yùn)輸都要省事得多；

③使用簡便。水煤漿可以直接進(jìn)行燃燒，而無需事先進(jìn)行脫水；

④對(duì)環(huán)境污染少。水煤漿的燃燒完全，不冒黑煙，也不揚(yáng)煤灰渣；

⑤燃燒熱效率高。與同等數(shù)量的煤炭相比較，水煤漿在燃燒中能放出更多的熱量；

⑥安全性好。水煤漿在使用中不會(huì)像煤炭那樣容易出現(xiàn)自燃及爆炸現(xiàn)象；

⑦生產(chǎn)成本低。在獲得同等熱量的條件下，燃燒水煤漿所花的費(fèi)用只及燃燒石油所花費(fèi)用的一半左右。

然而，世界上從來就不存在十全十美的東西，水煤漿也有其不足之處。例如：由于水煤漿含有水分，因而它的著火和燃燒都較為遲緩，難以滿足機(jī)器的快速啟動(dòng)和高速運(yùn)轉(zhuǎn)的要求；另外，為了使水煤漿能夠安全而穩(wěn)定地進(jìn)行燃燒，必須使它噴成霧狀，而這樣一來就需要配備專門的水煤漿燃燒器。在這種燃燒器上裝有能使水煤漿變成霧狀的噴嘴，還有用來調(diào)節(jié)風(fēng)量大小的專門裝置。

世界各國對(duì)于水煤漿的研究開發(fā)都極為重視，其中美國、瑞典、日本等國在這方面已經(jīng)取得了較大的進(jìn)展。我國從20世紀(jì)80年代初開始這項(xiàng)研究試驗(yàn)，盡管起步略為晚一些，但進(jìn)展不慢。我國山東兗州煤礦水煤漿廠生產(chǎn)的水煤漿，已經(jīng)遠(yuǎn)銷海外。為了將我國豐富的煤炭資源輸送到世界各國，1995年3月中美兩國達(dá)成協(xié)議，聯(lián)合投資共建一條由陜西北部煤田通往山東沿海港口的長距離水煤漿輸送管道。

必須指出的是，水煤漿只是煤-液混合燃料的一種。實(shí)際上，除了煤與水相混合這種方式以外，煤-液混合燃料還有煤-油、煤-油-水、煤-水、煤-甲醇和煤-水-甲醇等多種混合方式。