2月26日傍晚,一場(chǎng)春雨終于蕩滌了籠罩北京城多日的霧霾。此前的2月20日,環(huán)保部發(fā)布的2014年1月空氣質(zhì)量狀況報(bào)告顯示,京津冀地區(qū)空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)天數(shù)比例不足三成,僅為25.4%。與此同時(shí),南方地區(qū)空氣污染程度也有惡化之勢(shì)。
“隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的飛速發(fā)展,受燃煤在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中比重較大等多種因素影響,節(jié)能減排的任務(wù)越來(lái)越緊迫。尤其是2013年以來(lái),全國(guó)各地先后多次出現(xiàn)大面積霧霾天氣,大氣污染愈加嚴(yán)重,實(shí)現(xiàn)煤炭的清潔高效利用迫在眉睫。”業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為。
遏制霧霾政策頻出
針對(duì)霧霾肆虐的當(dāng)下,國(guó)家部委及各地政府出臺(tái)了不少堪稱史上最強(qiáng)的措施,實(shí)施煤炭總量控制、在特大型城市核心區(qū)實(shí)行能源無(wú)煤化、對(duì)煤炭產(chǎn)銷量實(shí)行“雙控”等措施紛紛亮相。
從去年6月國(guó)務(wù)院總理李克強(qiáng)親自部署大氣污染防治十條措施,到9月《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》提出,力爭(zhēng)10年或更長(zhǎng)時(shí)間,逐步消除重污染天氣,全國(guó)空氣質(zhì)量明顯改善。中央政府多次提及大氣污染治理問(wèn)題,也讓人們對(duì)大氣治理的效果保持了較高的預(yù)期。
與此同時(shí),《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》新標(biāo)準(zhǔn)修訂工作也正在抓緊推進(jìn)。據(jù)相關(guān)人士透露,該標(biāo)準(zhǔn)增加了燃煤鍋爐氮氧化物排放限值、汞及其化合物排放限值。同時(shí),明確控制的大氣污染物為顆粒物、二氧化硫、氮氧化物和汞及其化合物,控制指標(biāo)為顆粒物、二氧化硫、氮氧化物、汞及其化合物的排放濃度限值和煙氣黑度。
污染是不清潔利用導(dǎo)致
是什么原因讓霧霾如此橫行?國(guó)內(nèi)不少知名專家在公開場(chǎng)合多次表示:大范圍霧霾天氣的“禍?zhǔn)住薄狿M2.5與工業(yè)企業(yè)、發(fā)電站和供熱廠的燃煤關(guān)系密切。
業(yè)內(nèi)人士告訴記者,煤炭污染是現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,但這并非煤炭自身的問(wèn)題,而是不清潔用煤導(dǎo)致了大量二氧化硫、氮氧化物和可吸入顆粒物的排放。因此,就霧霾解決之道而言,推動(dòng)煤炭清潔高效利用應(yīng)該成為當(dāng)務(wù)之急。
目前,我國(guó)煤炭消費(fèi)量占一次能源消費(fèi)總量的70%左右,且煤炭消費(fèi)量呈逐年快速上升趨勢(shì)。2012年我國(guó)煤炭消費(fèi)總量約37億噸,已占到全球消費(fèi)量的50%。在可預(yù)見的未來(lái),我國(guó)以煤炭為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)還難以發(fā)生根本性改變。如何在實(shí)行煤炭消費(fèi)總量控制的前提下,高效、清潔地利用煤炭資源,做好煤炭如何使用的文章,將是有效改善大氣污染狀況的關(guān)鍵所在。
中國(guó)工程院院士倪維斗指出,中國(guó)面臨較大的節(jié)能減排壓力,有必要積極開發(fā)核能和可再生能源等清潔能源。不過(guò)鑒于中國(guó)的能源稟賦,在未來(lái)二三十年煤電仍不可避免地為主力電源,核能和可再生能源短時(shí)間內(nèi)不可能大規(guī)模替代煤電的主體地位。為了保護(hù)環(huán)境,必須在煤炭清潔高效利用上下功夫。
業(yè)內(nèi)普遍的觀點(diǎn)是,與各地為確保實(shí)現(xiàn)環(huán)保目標(biāo)而紛紛上馬“煤改氣”項(xiàng)目相比,加快推進(jìn)煤炭清潔化利用對(duì)我國(guó)這一全球第一大煤炭生產(chǎn)與消費(fèi)國(guó)而言,更具現(xiàn)實(shí)性和緊迫性。
清潔高效煤粉技術(shù)已成熟
據(jù)了解,清潔煤技術(shù)真正受到重視是最近幾十年的事情,目前在國(guó)際范圍內(nèi)尚未出現(xiàn)一種“一統(tǒng)天下”的技術(shù),西門子、殼牌、通用電氣、魯奇等工業(yè)巨頭紛紛推出各自獨(dú)立的技術(shù)路線。從工藝流程看,主要包括三類技術(shù),第一類是在燃燒前的煤炭加工和轉(zhuǎn)化技術(shù)。包括煤炭的洗選和加工轉(zhuǎn)化技術(shù),其中較為前沿的是煤氣化技術(shù);第二類是煤炭燃燒技術(shù)。主要是清潔煤發(fā)電技術(shù),包括循環(huán)流化床燃燒、整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)等。第三類是燃燒后的煙氣脫硫技術(shù)。
“清潔煤技術(shù),是指煤炭從開發(fā)到利用的整個(gè)過(guò)程中,旨在減少污染排放與提高利用效率的一整套相關(guān)技術(shù),包括煤炭的氣化(氣化爐)、燃燒(電站鍋爐)、循環(huán)利用(余熱鍋爐)等一系列工藝,” 中國(guó)神華煤制油化工有限公司研究員杜銘華表示,“新型高效煤粉工業(yè)鍋爐系統(tǒng)技術(shù)涉及機(jī)械、熱能、環(huán)保等多個(gè)領(lǐng)域,容納了煤的高效燃燒、污染物控制、煙氣凈化等多種技術(shù),屬于煤的清潔高效利用技術(shù)之一?!?/p>
據(jù)了解,煤粉燃燒技術(shù)作為一種先進(jìn)的燃煤技術(shù),具有燃燒速度快、燃盡率高、煙氣熱損失低等很多顯著地優(yōu)點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于大型電站鍋爐。將煤粉燃燒技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)鍋爐中,存在諸多技術(shù)難題,如煤種選擇、煤粉制備、小空間燃燒、高效除塵、自動(dòng)化控制等。
資料顯示,我國(guó)在上世紀(jì)七十年代曾開發(fā)過(guò)煤粉工業(yè)鍋爐應(yīng)用技術(shù),但因煤粉制備、鍋爐自動(dòng)控制、布袋除塵等配套技術(shù)不成熟或價(jià)格昂貴,專用裝備加工工藝落后等原因,最終放棄對(duì)該技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。上世紀(jì)九十年代,隨著工業(yè)鍋爐技術(shù)進(jìn)步,煤粉工業(yè)鍋爐的應(yīng)用得到初步發(fā)展。如哈爾濱普華煤燃燒技術(shù)開發(fā)中心開發(fā)的PW型旋流式小型煤粉燃燒器,具有著火穩(wěn)定性好、燃燒效率高、煤種適應(yīng)性廣、本體不結(jié)渣、低負(fù)荷特性好等特點(diǎn),但仍存在排煙溫度高,空氣過(guò)剩系數(shù)大,排煙熱損失高,固體燃燒不完全熱損失高,SO2排放不達(dá)標(biāo)等問(wèn)題。
2002年,國(guó)內(nèi)借鑒德國(guó)煤粉工業(yè)鍋爐的技術(shù)經(jīng)驗(yàn),開始研究開發(fā)“高效煤粉工業(yè)鍋爐”系統(tǒng)技術(shù)。2006年,山西藍(lán)天環(huán)保設(shè)備有限公司完成國(guó)內(nèi)第一臺(tái)新型高效煤粉熱水工業(yè)鍋爐和第一臺(tái)新型高效煤粉蒸汽工業(yè)鍋爐的工業(yè)設(shè)計(jì)和裝備試制,形成了“新型高效煤粉工業(yè)鍋爐系統(tǒng)技術(shù)”。
高效煤粉鍋爐節(jié)能減排效果顯著
杜銘華表示,我國(guó)煤粉鍋爐的污染物排放水平已能做到與燃油、燃?xì)獾腻仩t差不多,而分別采用石油、天然氣、煤粉作為燃料的鍋爐,其運(yùn)營(yíng)成本之比大致為10∶3∶1。顯然,面對(duì)大范圍大規(guī)模的老舊鍋爐改造,采用清潔煤技術(shù)改造,最現(xiàn)實(shí)也最經(jīng)濟(jì)。
據(jù)測(cè)算,相比鏈條爐等傳統(tǒng)的工業(yè)鍋爐,一臺(tái)7MW的新型高效煤粉工業(yè)鍋爐運(yùn)行一年可節(jié)約897.14噸標(biāo)煤,同時(shí)可減少二氧化碳排放量2141.8噸,減少二氧化硫排放量26.04噸,減少氮氧化物排放量3.93噸,節(jié)能減排效果顯著。
若將現(xiàn)有燃煤工業(yè)鍋爐的10%(約40萬(wàn)蒸噸)改造為新型高效煤粉工業(yè)鍋爐,則每年可節(jié)約3588萬(wàn)噸標(biāo)煤,減碳8567萬(wàn)噸,同時(shí)可減少二氧化硫排放量約104萬(wàn)噸,減少氮氧化物排放量約16萬(wàn)噸,節(jié)能減排潛力巨大。
2013年,山西藍(lán)天環(huán)保設(shè)備有限公司與國(guó)內(nèi)最大的熱力公司沈陽(yáng)惠天熱電股份有限公司達(dá)成戰(zhàn)略合作協(xié)議,在未來(lái)3年內(nèi),合作雙方將投資40個(gè)億,完成近億平方米的集中供熱改造項(xiàng)目;與甘肅最大的熱力公司蘭州熱力總公司達(dá)成協(xié)議,將為甘肅省蘭州市及其所屬縣市區(qū)4000萬(wàn)平米的供熱熱源進(jìn)行改造。
業(yè)內(nèi)人士介紹說(shuō),2000年以來(lái),新型高效煤粉工業(yè)鍋爐系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用取得了較為顯著的節(jié)能減排效果,在我國(guó)市場(chǎng)上已投運(yùn)了上千臺(tái)套,但整體仍處于市場(chǎng)發(fā)展期,推廣應(yīng)用方面仍存在一定的障礙。
“主要表現(xiàn)在,市場(chǎng)對(duì)新型高效煤粉工業(yè)鍋爐系統(tǒng)技術(shù)的認(rèn)知度不夠,直接影響用戶對(duì)該系統(tǒng)技術(shù)的認(rèn)可;現(xiàn)行鍋爐技術(shù)規(guī)范及排放指標(biāo)參數(shù)較低,用戶缺乏選擇環(huán)保產(chǎn)品的積極性;鍋爐改造需要較高的一次性投入,用戶缺乏選擇該產(chǎn)品的主動(dòng)性?!?山西藍(lán)天環(huán)保設(shè)備有限公司相關(guān)技術(shù)人士告訴記者。
據(jù)介紹,新型高效煤粉工業(yè)鍋爐系統(tǒng)技術(shù)雖然已經(jīng)得到了較大的發(fā)展,但整體技術(shù)水平存在上升空間,尤其是煤粉配送技術(shù)、高效燃燒技術(shù)、污染物凈化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)化智能監(jiān)控技術(shù)等,可做進(jìn)一步深入研究,爭(zhēng)取有突破性進(jìn)展。同時(shí)還應(yīng)加大對(duì)鍋爐系統(tǒng)的各環(huán)節(jié)設(shè)備的開發(fā)力度,努力使新型高效煤粉工業(yè)鍋爐系統(tǒng)技術(shù)全面達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
山西藍(lán)天環(huán)保設(shè)備有限公司相關(guān)人士對(duì)記者說(shuō),在高效煤粉工業(yè)鍋爐技術(shù)的基礎(chǔ)上,他們還研發(fā)出新型高效節(jié)能氣固雙燃環(huán)保鍋爐系統(tǒng),該系統(tǒng)以天然氣、液化氣等氣體和煤、生物質(zhì)等固體為燃料,既可氣、固燃料單獨(dú)燃燒,也可氣、固燃料以一定比例混合燃燒。該鍋爐系統(tǒng)采用了分級(jí)低氮燃燒、爐內(nèi)脫硫、尾部煙氣凈化、全程自動(dòng)控制等技術(shù),實(shí)現(xiàn)了節(jié)能高效、即開即停、自動(dòng)運(yùn)行和清潔排放的目的。
清潔煤利用法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)亟需完善
記者了解到,我國(guó)目前并沒有專門針對(duì)煤炭清潔利用的法律法規(guī),盡管有《煤炭法》、《節(jié)能法》、《煤炭產(chǎn)業(yè)政策》、《中國(guó)潔凈煤技術(shù)“九五”計(jì)劃和2010年發(fā)展綱要》、《煤炭工業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》等政策法規(guī),但是這些法規(guī)體系涉及面廣,卻廣而不精,大多法規(guī)政策內(nèi)容比較籠統(tǒng),可操作性較差。
南開大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院教授馮銀廠認(rèn)為,清潔煤的利用缺少?gòu)?qiáng)制性用煤標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)科學(xué)、有效的電力分配不力,造成煤炭資源的浪費(fèi)。亟需制定不同行業(yè)的強(qiáng)制性用煤標(biāo)準(zhǔn),并出臺(tái)針對(duì)煤炭洗選業(yè)或清潔煤使用行業(yè)的經(jīng)濟(jì)鼓勵(lì)政策,提高洗選煤的利用比例。
節(jié)能是我國(guó)能源戰(zhàn)略的重要任務(wù),節(jié)能減排是我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展及應(yīng)對(duì)氣候變化的基本策略?!案咝?、潔凈燃煤技術(shù)適應(yīng)了燃煤工業(yè)鍋爐市場(chǎng)發(fā)展的需要。新型高效煤粉工業(yè)鍋爐系統(tǒng)技術(shù)具有廣闊的市場(chǎng)推廣前景,如果清潔煤利用方面的法規(guī)政策措施進(jìn)一步完善,必將大力促進(jìn)高效煤粉工業(yè)鍋爐的推廣應(yīng)用?!睒I(yè)內(nèi)人士稱。
(來(lái)源: 中國(guó)能源報(bào))
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