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清潔用煤是治霾重要舉措

作者:1180發(fā)布時(shí)間:2015-03-13

  近年來(lái),從京津冀到長(zhǎng)三角、珠三角,全國(guó)多地都出現(xiàn)了驚人的霧霾現(xiàn)象。毫不夸張地說(shuō),霧霾時(shí)下已成為國(guó)人心頭揮之不去的隱痛。如何減少PM2.5排放、重回碧水藍(lán)天?坐而論道者有之,起而行之者亦有之。青島特利爾集團(tuán)顯然屬于后者。

  據(jù)介紹,該公司研發(fā)成功的清潔煤鍋爐(又稱環(huán)保鍋爐)技術(shù),在水煤漿行業(yè)發(fā)展史上具有里程碑的意義,能夠有效減少PM2.5排放。一項(xiàng)來(lái)自山東省分析測(cè)試中心的權(quán)威檢測(cè)表明,特利爾的環(huán)保鍋爐產(chǎn)生的燃煤排放已優(yōu)于國(guó)標(biāo),和天然氣的潔凈排放非常接近,一些指標(biāo)甚至優(yōu)于天然氣排放。

  “之所以能夠達(dá)到比肩天然氣的微零排放水平,是因?yàn)槲覀儎?chuàng)造性地研發(fā)了復(fù)合碳漿清潔應(yīng)用技術(shù)。該技術(shù)包含煤基清潔應(yīng)用的全過(guò)程技術(shù):燃料清潔加工技術(shù)、燃料清潔燃燒技術(shù)、燃燒后清潔處理技術(shù),形成了特利爾從事節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)的三大核心技術(shù)。”青島特利爾集團(tuán)董事長(zhǎng)李瑞國(guó)說(shuō)。

  李瑞國(guó)口中的復(fù)合碳漿,其實(shí)就是煤炭清潔利用形式之一的水煤漿的升級(jí)產(chǎn)品。獨(dú)特之處在于,復(fù)合碳漿是通過(guò)科技創(chuàng)新,在水煤漿基礎(chǔ)上研發(fā)改變了水煤漿成分,拓展了水煤漿單一的燃料功能,具有減少污染物產(chǎn)生的環(huán)保功能。

  雖然關(guān)于霧霾形成的根本原因,目前還是眾說(shuō)紛紜、莫衷一是。但毫無(wú)疑問(wèn),不清潔用煤排放出的大氣污染物難辭其咎。在這種情況下,水煤漿技術(shù)的升級(jí),或者說(shuō)復(fù)合碳漿研發(fā)的成功,自然是一大利好信息。鑒于我國(guó)“富煤、貧油、少氣”的能源國(guó)情,有專家認(rèn)為,以復(fù)合碳漿技術(shù)為代表的水煤漿行業(yè)正迎來(lái)黃金發(fā)展機(jī)遇,其市場(chǎng)規(guī)模及前景相當(dāng)可觀。

  青島特利爾進(jìn)入水煤漿行業(yè)不滿十年,但水煤漿行業(yè)至少已有40多年的發(fā)展史。

  改革開(kāi)放后,水煤漿技術(shù)正式進(jìn)入中國(guó)。1984年,《紡織導(dǎo)報(bào)》刊登了一篇《北京印染廠水煤漿試驗(yàn)概況》。該文明確指出,“用水煤漿代替石油燃燒的經(jīng)濟(jì)效益將會(huì)越來(lái)越顯著”。1985年,我國(guó)第一條水煤漿小型工業(yè)生產(chǎn)線在遼寧撫順礦務(wù)局勝利煤礦建成,每年可制備出高濃度的水煤漿2萬(wàn)噸。

  總體來(lái)說(shuō),全球水煤漿行業(yè)一直發(fā)展得不溫不火,但在中國(guó)卻是一枝獨(dú)秀。據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹,經(jīng)過(guò)數(shù)十年的科技攻關(guān)和生產(chǎn)實(shí)踐,中國(guó)水煤漿技術(shù)已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,水煤漿廠數(shù)量和總生產(chǎn)能力均居世界第一,而且已經(jīng)進(jìn)入工業(yè)推廣應(yīng)用階段。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),僅山東一省,水煤漿生產(chǎn)廠家就有青島特利爾、棗莊八一燎原、東營(yíng)勝利電廠等12家,年產(chǎn)量超過(guò)290萬(wàn)噸。而研究也表明,中國(guó)擁有豐富的制漿原料煤,這也奠定了水煤漿行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。

  “水煤漿和煤不能劃等號(hào)。”李瑞國(guó)強(qiáng)調(diào),“它是一種新型、高效、清潔的煤基燃料,是當(dāng)今煤炭清潔利用技術(shù)的重要組成部分。”那么,水煤漿到底是什么模樣呢?是在煤炭中加水打成的漿狀物嗎?面對(duì)這樣的疑問(wèn),特利爾公司工作人員取來(lái)一小瓶水煤漿樣品。從外表看,水煤漿有點(diǎn)像石油,烏黑發(fā)亮。用鉛筆攪一攪,感覺(jué)很黏稠。據(jù)介紹,水煤漿含有約70%左右的煤炭,1%左右的化學(xué)添加劑,剩下的都是水。水煤漿添加劑有多種,不可缺少的是降粘分散劑與常規(guī)穩(wěn)定劑。其中分散劑最為重要,它直接影響著水煤漿的質(zhì)量和制備成本。

  作為潔凈煤技術(shù)之一,水煤漿在制備、運(yùn)輸、存儲(chǔ)上比煤粉和原煤要便捷、安全、環(huán)保。據(jù)中國(guó)礦業(yè)大學(xué)教授徐志強(qiáng)介紹,水煤漿的特性主要表現(xiàn)為:第一,水煤漿制備、儲(chǔ)運(yùn)全封閉,避免了傳統(tǒng)煤炭裝、儲(chǔ)、運(yùn)中帶來(lái)的環(huán)境污染;第二,水煤漿可經(jīng)長(zhǎng)管道距離輸送,減少了運(yùn)輸過(guò)程中的損失,是解決煤炭運(yùn)輸問(wèn)題的方法之一;第三,水煤漿的燃燒效率可達(dá)99%,中小燃煤鍋爐熱效率在60%左右,而燃用水煤漿可達(dá)85%以上,因此中小燃煤鍋爐燃燒水煤漿可節(jié)煤1/3以上,在提高煤炭利用效率的同時(shí)也減少污染物的排放;第四,燃燒水煤漿火焰中心溫度比燃油、燃?xì)獾图s100℃,且水蒸汽具有還原作用,因此燃燒水煤漿可顯著減少NOx的排放。

  國(guó)內(nèi)水煤漿應(yīng)用目前主要集中在電站鍋爐,中小燃油、燃?xì)?、燃煤工業(yè)鍋爐,陶瓷等建材領(lǐng)域和煤化工領(lǐng)域。其中,煤化工領(lǐng)域使用的水煤漿量已超過(guò)燃料水煤漿的使用量。而燃料水煤漿主要應(yīng)用將是中小工業(yè)鍋爐。鑒于水煤漿的諸多優(yōu)勢(shì),越來(lái)越多的有識(shí)之士呼吁加大其在國(guó)內(nèi)的推廣力度。

  成立于2007年的青島特利爾環(huán)保鍋爐工程有限公司,是水煤漿行業(yè)的新秀。雖說(shuō)是新秀,卻有股初生牛犢不怕虎的銳氣,目前已呈現(xiàn)后來(lái)者居上的發(fā)展態(tài)勢(shì)。據(jù)了解,自創(chuàng)業(yè)至今,特利爾在技術(shù)研發(fā)上不斷創(chuàng)新,目前已經(jīng)獲得國(guó)家認(rèn)可的20余項(xiàng)專利技術(shù)認(rèn)證。備受關(guān)注的水煤漿升級(jí)產(chǎn)品——復(fù)合碳漿,就是由特利爾研發(fā)成功的。

  李瑞國(guó)說(shuō),“我們通過(guò)科技創(chuàng)新,技術(shù)升級(jí),在水煤漿技術(shù)基礎(chǔ)上,將產(chǎn)品升級(jí)為復(fù)合碳漿。”據(jù)他介紹,復(fù)合碳漿是一種由65%的煤基、29%的水、6%的功能劑組成的,能夠高效潔凈燃燒,減少污染物排放的復(fù)合流體燃料。

  與普通水煤漿比,復(fù)合碳漿主要多了5%的功能劑,如脫硫劑、脫硝劑。“打個(gè)比方,就像給煤炭里面加了一服中藥,給高排放高污染的煤炭治治病。”李瑞國(guó)解釋。

  在復(fù)合碳漿制備技術(shù)方面,特利爾經(jīng)過(guò)多年的研究和實(shí)踐,積累了相當(dāng)豐富的經(jīng)驗(yàn),無(wú)論在技術(shù)上還是在服務(wù)流程上,均達(dá)到了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先,從年產(chǎn)5萬(wàn)噸到50萬(wàn)噸復(fù)合碳漿生產(chǎn)線,都取得了較好的業(yè)績(jī)。

  值得一提的是,特利爾目前已經(jīng)形成水煤漿技術(shù)的完整產(chǎn)業(yè)技術(shù)鏈,涵蓋燃燒前的復(fù)合碳漿技術(shù)、燃燒過(guò)程中的復(fù)合碳漿高效懸浮流化燃燒技術(shù)和燃燒后的煙氣再凈化處理技術(shù)。

  李瑞國(guó)介紹,2008年特利爾聯(lián)合上海交通大學(xué)教授、博導(dǎo)姜秀民帶領(lǐng)的課題組共同研發(fā)出新一代環(huán)保鍋爐——復(fù)合碳漿懸浮流化鍋爐,解決了第一代鍋爐出現(xiàn)的燃燒不穩(wěn)定、爐內(nèi)結(jié)焦等世界難題,并大大提高了燃料的燃燒效率及燃燼率,被業(yè)界稱為第二代復(fù)合碳漿鍋爐,并以此申請(qǐng)了國(guó)家專利技術(shù)。

  一談到第二代復(fù)合碳漿鍋爐的優(yōu)點(diǎn),李瑞國(guó)就抑制不住自己的興奮:“復(fù)合碳漿中添加脫硫劑,輔之以懸浮流化低溫燃燒技術(shù),可在燃燒過(guò)程中直接脫硫,脫硫效率可達(dá)到60%,二氧化硫初始排放濃度小于500mg/Nm3,輔以尾部脫硫設(shè)備皆可輕松達(dá)到新國(guó)標(biāo)的排放要求。”

  這一技術(shù)還可以將有害氣體NOx還原為氮?dú)?,沒(méi)有副產(chǎn)物生產(chǎn),無(wú)二次污染。原來(lái)懸浮流化燃燒技術(shù)的特點(diǎn)——低溫燃燒(850—950℃),可有效抑制熱力型NOx的生成;再通過(guò)在復(fù)合碳漿中添加脫硝劑,可實(shí)現(xiàn)燃燒過(guò)程脫硝,而無(wú)須專用脫硝設(shè)備,這是目前國(guó)內(nèi)脫硝技術(shù)中最新技術(shù)。爐內(nèi)脫硝率達(dá)到50%。

  最后一關(guān)便是煙氣再凈化裝置,可有效收集水蒸汽中含帶的超細(xì)粉塵、硫化物、氮氧化物,降低PM2.5排放50%以上,回收余熱增效1%以上,消除白霧視覺(jué)污染,最終實(shí)現(xiàn)燃?xì)馀欧艠?biāo)準(zhǔn)。

  據(jù)特利爾方面介紹,以燃燒1000萬(wàn)噸復(fù)合碳漿與煤炭排放為例,二氧化硫排放減排比率為70%,氮氧化物排放減排比率為69%,煙塵排放減排比率為70%。

  如果使用復(fù)合碳漿技術(shù),企業(yè)成本會(huì)不會(huì)相應(yīng)上升?對(duì)于這個(gè)問(wèn)題,李瑞國(guó)表示,“復(fù)合碳漿的成本價(jià)格和燃煤比是相當(dāng)?shù)?,如果統(tǒng)一排放標(biāo)準(zhǔn)之后,我們的成本更低,不管是總投資,還是整個(gè)燃燒設(shè)備和運(yùn)行都是低的,綜合來(lái)算,成本大概低5%。”

  據(jù)特利爾客戶正和集團(tuán)反映,以35t/h燃煤鍋爐和35t/h水煤漿鍋爐為例,從燃燒介質(zhì)、鍋爐效率、燃燼率、運(yùn)行費(fèi)用等方面進(jìn)行對(duì)比分析,能夠看出水煤漿鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于燃煤鍋爐。首先,建設(shè)水煤漿鍋爐系統(tǒng),能夠徹底改變?cè)搹S生產(chǎn)裝置動(dòng)力系統(tǒng)運(yùn)行問(wèn)題,同時(shí)取消渣場(chǎng)和煤場(chǎng),節(jié)約了大量的土地,為今后的項(xiàng)目規(guī)劃騰出可用空間。其次,若按照鍋爐每年運(yùn)行8000小時(shí)計(jì)算,鍋爐運(yùn)行工況為兩開(kāi)一備,平均出力為30噸/小時(shí),則使用水煤漿鍋爐每年將節(jié)省費(fèi)用1180萬(wàn)元。

  山東威海南海新區(qū)于2007年3月啟動(dòng)開(kāi)發(fā),是國(guó)家戰(zhàn)略山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)重點(diǎn)建設(shè)的海洋經(jīng)濟(jì)新區(qū)之一。特利爾下屬青島世潔熱力集團(tuán)是該新區(qū)“分布式能源站”的供應(yīng)商,將為新區(qū)居民區(qū)、工業(yè)園區(qū)供熱、供汽。根據(jù)規(guī)劃,到2020年青島世潔熱力集團(tuán)總投資20億元建設(shè)南海新區(qū)熱力項(xiàng)目,包括一個(gè)工業(yè)用汽供熱站,三個(gè)居民供暖供熱站,一個(gè)清潔燃料生產(chǎn)基地,一個(gè)總部基地。

  而這只是特利爾公司擴(kuò)張版圖的一角。據(jù)了解,特利爾已先后與濟(jì)南、東營(yíng)、廈門(mén)、西安、廣州、杭州等多個(gè)地市企事業(yè)單位進(jìn)行合作,在城市供熱、煉化、化工、印染、紡織等行業(yè)建設(shè)了一批典范用戶示范工程,并得到了廣泛認(rèn)可。

  2014年底,筆者來(lái)到已應(yīng)用特利爾技術(shù)的濟(jì)南東新熱電有限公司。據(jù)介紹,該廠建有2臺(tái)70MW懸浮流化水煤漿熱水鍋爐,并于2013年底順利完工投產(chǎn)。

  在廠區(qū)內(nèi),靠近鍋爐房的位置建有兩個(gè)圓柱形大型儲(chǔ)存罐。該廠負(fù)責(zé)人介紹,這是儲(chǔ)存水煤漿用的,漿罐占地只占煤場(chǎng)的五分之一,非常節(jié)約空間。

  進(jìn)入鍋爐房,機(jī)器轟鳴,但鍋爐房?jī)?nèi)比較干凈,沒(méi)有煤灰飛揚(yáng)的景象。該廠負(fù)責(zé)人介紹,水煤漿是由管道直接送入鍋爐的。由于水煤漿燃燼率比較高,不會(huì)產(chǎn)生煤渣。燃燒產(chǎn)生的煤灰,則從管道進(jìn)入灰罐,可再次利用,如用于生產(chǎn)混凝土。

  據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),像濟(jì)南東新這樣采用特利爾環(huán)保水煤漿鍋爐的用戶已超37家,遍布山東、福建、廣東、貴州、四川等地,主要用途為生產(chǎn)、供熱、采暖和熱電。此外,特利爾水煤漿制備工程用戶目前也有14家企業(yè),遍布長(zhǎng)沙、杭州、蘭州、石家莊等地,年產(chǎn)量超過(guò)100萬(wàn)噸。

  種種跡象顯示,水煤漿行業(yè)商業(yè)化正在加速。青島特利爾副總經(jīng)理周鵬透露,“從山東一省情況來(lái)看,2015年至少新上15臺(tái)鍋爐,主要是城市供暖和工業(yè)園區(qū)供熱。”

  此前,國(guó)家水煤漿工程技術(shù)研究中心原主任在接受媒體采訪時(shí)曾表示,“水煤漿作為重要的工業(yè)燃料和氣化原料,在國(guó)內(nèi)30多億噸的煤炭消耗總量中,分別僅為3000萬(wàn)噸和1億噸,未來(lái)有巨大的市場(chǎng)替代空間。”

  有文章指出,目前我國(guó)有一半以上的非電燃煤是被60萬(wàn)臺(tái)工業(yè)鍋爐和20萬(wàn)臺(tái)工業(yè)窯爐燒掉的,這些散燒原煤利用效率低、污染物排放嚴(yán)重,如果逐步用水煤漿燃料替代能產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。

  談起行業(yè)發(fā)展前景,李瑞國(guó)有著自己的判斷。他說(shuō):“目前我國(guó)約有55萬(wàn)臺(tái)75噸以下工業(yè)鍋爐,其熱效率平均為60%,既浪費(fèi)了能源,又導(dǎo)致燃料成本巨大,且產(chǎn)生過(guò)量的SO2污染環(huán)境。對(duì)于整個(gè)行業(yè)來(lái)說(shuō),這些都是潛在的發(fā)展市場(chǎng)。”他同時(shí)表示,這些鍋爐由于缺少環(huán)保設(shè)施,因此污染物排放多,是目前大氣污染的主要來(lái)源之一。治理好這些污染物排放,對(duì)我國(guó)環(huán)境的改善具有決定性作用。

  目前有一種觀點(diǎn)很流行,認(rèn)為去煤化是治理霧霾的關(guān)鍵。這種籠而統(tǒng)之的觀點(diǎn)讓不少與煤炭相關(guān)的行業(yè),如水煤漿、煤氣化等等,都感到了有些無(wú)所適從,又有點(diǎn)無(wú)可奈何。有業(yè)內(nèi)人士反映,目前潔凈煤技術(shù)推廣仍缺乏社會(huì)的普遍認(rèn)同,人們對(duì)燃煤導(dǎo)致污染、導(dǎo)致霧霾的觀念根深蒂固,對(duì)不清潔用煤和清潔用煤幾乎不予區(qū)分,部分省份甚至出臺(tái)了淘汰煤炭使用的一刀切政策,致使?jié)崈裘杭夹g(shù)的推廣、應(yīng)用遭遇到不少障礙。

  李瑞國(guó)深有同感,他說(shuō),“一些地方談煤色變,紛紛出臺(tái)各種禁煤措施,大有一夜之間讓煤炭從人們生活中徹底消失之勢(shì),在許多地方環(huán)保部門(mén)對(duì)涉煤項(xiàng)目一律否定,以及各地的煤炭總量的限制對(duì)工業(yè)鍋爐的大規(guī)模推廣應(yīng)用帶來(lái)極大的限制。”

  2013年9月12日,國(guó)務(wù)院發(fā)布了《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》。其中最為引人矚目的提法當(dāng)屬“加快調(diào)整能源結(jié)構(gòu),增加清潔能源供應(yīng)。到2017年,煤炭占能源消費(fèi)總量比重降到65%以下”。2014年5月,環(huán)保部頒布了新的《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13271-2014)。據(jù)了解,新標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)后,有些地區(qū)為了貫徹新標(biāo)準(zhǔn)要求中小鍋爐只能燃用天然氣,不少企業(yè)對(duì)此反映強(qiáng)烈。

  不少專家認(rèn)為,在我國(guó)石油資源相對(duì)比較短缺的情況下,以煤代油適合我國(guó)國(guó)情。比如,中國(guó)礦業(yè)大學(xué)教授王立杰就曾表示,我國(guó)目前的能源結(jié)構(gòu)想快速改變是不現(xiàn)實(shí)的,只能逐步減少化石能源,特別是減少煤炭,同時(shí)發(fā)展新能源,這個(gè)過(guò)程至少需要20年?,F(xiàn)階段,要在發(fā)展新能源的同時(shí),緊緊抓住煤炭的清潔高效利用,在高效發(fā)電和煤化工方面做文章。

  在霧霾肆虐的當(dāng)下,水煤漿行業(yè)一方面迎來(lái)了發(fā)展的春天,同時(shí)又面臨著因誤解帶來(lái)的發(fā)展瓶頸。未來(lái)水煤漿行業(yè)將何去何從?有專家建議,第一,從清潔用煤層面上講,當(dāng)前應(yīng)盡快出臺(tái)清潔煤技術(shù)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),大力推廣潔凈煤技術(shù),改變目前各地“一刀切”的限煤政策,并加大對(duì)潔凈煤技術(shù)、專有裝備、產(chǎn)業(yè)化示范項(xiàng)目的政策扶持。第二,具體到水煤漿行業(yè),應(yīng)該鼓勵(lì)、支持建立行業(yè)協(xié)會(huì),引導(dǎo)行業(yè)自律,打造品牌,協(xié)作互助,規(guī)范市場(chǎng)秩序,防止惡性競(jìng)爭(zhēng),建立良好的市場(chǎng)運(yùn)作機(jī)制,是開(kāi)拓水煤漿市場(chǎng)、擴(kuò)大水煤漿銷量的有效手段,進(jìn)而促進(jìn)制漿和用漿兩個(gè)市場(chǎng)的平衡、協(xié)調(diào)發(fā)展。


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