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我國清潔燃煤技術實現突破,供熱供暖鍋爐加速升級

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我國清潔燃煤技術實現突破,供熱供暖鍋爐加速升級

發布日期:2018-11-24 作者: 點擊:

外表黑乎乎,燒起來冒出嗆鼻的氣味——這是大多數人對煤炭的第一印象。然而,你知道嗎,如果應用了現代先進技術,煤炭也能燒得挺干凈。


與國家排放標準相比,二氧化硫、氮氧化物、顆粒物排放分別降低83%、50%、67%——今年1月的國家科技獎勵大會上,“燃煤機組超低排放關鍵技術研發及應用”獲得國家技術發明獎一等獎,這是我國煤炭清潔利用邁出的大步子。


以煤為主的能源結構短期內難改變,應推動煤清潔高效利用


據統計,2017年我國能源消費總量44.9億噸標準煤,其中煤炭消費占能源消費總量的60.4%,比上年下降1.6個百分點?!爸袊拿禾肯M量約占全球一半,再加上此前利用方式粗放,大量煤炭分散燃燒帶來了高排放?!眹野l改委能源研究所研究員韓文科說。


中國煤炭加工利用協會理事長張紹強認為,“清潔利用和規?;加檬钱斍案纳拼髿赓|量行之有效的方法”。


不少專家認為,煤炭減量化是清潔高效利用的前置任務,否則污染物排放濃度再低,總量依然龐大。從趨勢看,煤炭減量化以及清潔能源替代正穩步推進,兩年來我國煤炭去產能超過5億噸,2017年非化石能源占全國能源生產總量的17.6%,比2012年提高6.4個百分點。


雖然煤炭在一次能源中的比重呈下降趨勢,但在中短期主體能源地位較難改變,實現煤炭轉型發展是我國能源轉型發展的立足點。


“大力發展清潔能源我們有共識,但遠水解不了近渴。一方面,在我國化石能源已探明儲量中,煤炭占94%以上,石油和天然氣僅占6%左右,二者對外依存度較高,不考慮品種的使用差異,消費成本也比煤炭高不少;另一方面,風電、光伏等新能源的穩定性、可控性有待提升,至少短期內要大比例替代煤炭還比較難,不能立竿見影?!睆埥B強認為,應該科學有序降低煤炭消費比重,推動煤炭清潔高效利用。


我國煤電機組污染物排放控制指標處于世界領先水平


生產側而言,煤炭清潔高效利用邁出實質步伐。煤炭質量更優,2017年我國原煤入選率為70.2%,同比提高1.3個百分點;資源綜合利用推進,2017年全國煤矸石綜合利用處置率達67.3%。


目前,我國煤炭消費主要分布在燃煤發電、冶金煉焦、煤化工、鍋爐用煤(含建材窯爐和供熱供暖)、民用散煤幾個方面,用煤量分別約占煤炭消費總量的50%、17.5%、6.8%、20%和不足6%。


“其中發電用煤占比大,但消費集中、污染物控制和減排力度大?!睆埥B強說,我國已經突破大型燃煤超低排放發電技術,燃煤電廠大氣污染物排放達到甚至優于國家天然氣發電排放標準,即煙塵不高于5毫克每立方米、二氧化硫不高于35毫克每立方米、氮氧化物不高于50毫克每立方米。那么,成本會不會很高呢?張紹強介紹,“所增加的發電成本大概2—3分每千瓦時,新增成本不足10%,比燃氣發電成本低?!?/p>


國家能源局有關負責人介紹,截至2017年三季度末,京津冀、河南等多地已提前1—2年完成全部具備條件機組的超低排放改造任務,全國累計完成煤電超低排放改造6.4億千瓦以上,提前完成2020年改造5.8億千瓦的目標;新建煤電機組全部為超低排放,我國煤電機組污染物排放控制指標已處于世界領先水平。


除了超低排放工程,煤電領域節能改造、靈活性改造也在加快推進?!敖刂?017年三季度末,全國累計完成煤電節能改造5.3億千瓦;此外,我們還著重實施熱電解耦改造和純凝煤電機組深度調峰改造,最大限度發揮煤電機組調峰能力,為新能源發電騰出空間。比如遼寧省部分煤電機組實施靈活性改造后,2017年新能源棄風率下降6個百分點?!眹夷茉淳钟嘘P負責人舉例。


煤炭深加工方面,我國工藝國產化水平提高,部分關鍵技術領跑國際,以煤為原料可以生產出超清潔柴油、天然氣等。據中國環境科學研究院完成的整車運行和臺架實驗,煤制清潔柴油與國五標準柴油相比,可使尾氣中排放的一氧化碳、細顆粒物、氮氧化物和碳氫化合物分別降低24%、49%、12%和34%。不過在韓文科看來:“煤化工可以發展,但規模應當適度有序,尤其要在生態環境可承受的范圍內?!?/p>


散煤治理是難點,將堅持散煤減量替代與清潔化替代并舉


總的來說,燃煤發電、冶金煉焦、煤化工三個煤炭消費領域能大規模集中利用,污染物控制逐步向好。目前真正難操作、難監管的主要是大量散煤,主要包括工業領域中的小鍋爐和小窯爐散燒煤、民用生活散煤等。通常這些散煤都是分散采購,流通環節混亂難監管,煤的灰分和硫分含量高;分散使用、燃燒過程效率低;大多數為直燃直排,脫硫、脫硝等設施幾乎為空白。


據不完全統計,我國燃煤供熱供暖工業鍋爐近48萬臺,各種窯爐約13萬臺,年耗煤約7.5億噸?!板仩t效率低、污染物控制設施簡陋,大量供熱鍋爐因季節性因素負荷變化較大,實際燃燒效率、鍋爐熱效率平均比國際先進水平低15%—20%,導致煙塵排放超過全國排放總量的40%,二氧化硫排放量占全國排放總量的35%以上,成為嚴重的大氣污染物排放源?!睆埥B強介紹。


他認為,10蒸噸每小時以下的小鍋爐由于過度分散、爐型老舊、容量小等,不宜再進行改造,應加快淘汰進程,支持整合更換;20蒸噸每小時以上等級的工業鍋爐與電站鍋爐相似,配套煙氣凈化措施后同樣可以實現超低排放。


“現在有新型煤粉型工業鍋爐燃燒效率在90%以上,單是節能一項就比老舊鏈條爐提高30個百分點以上。但目前推廣存在一定困難,這與違規成本過低、監管不到位有關,但也受一些地區‘一刀切’去煤化影響,有的地方還要求大中型熱電機組也必須換成燃氣發電,不管是不是實現超低排放,導致企業技術研發和應用積極性不高,這就值得商榷了。相關部門可以將排放標準提高到與燃氣機組一致,誰優誰劣可以對比,超出了標準,再關停淘汰都沒問題?!睆埥B強建議。


民用散煤消費總量每年在2億噸左右,其中超九成用于北方農村冬季取暖。雖然民用散煤占比小,但大部分爐灶原始、使用分散、用戶經濟承受能力不高,算得上煤炭清潔高效利用一塊難啃的“硬骨頭”。國家能源局有關負責人表示,將堅持散煤減量替代與清潔化替代并舉、疏堵結合,通過落實優質煤源、建設潔凈煤配送中心、推廣應用潔凈煤和型煤、先進民用爐具、加強監管等措施,解決民用散煤清潔化利用問題。


中國能源研究會常務副理事長周大地認為,清潔高效的同時,也應該向低碳努力,“煤炭的高碳性沒辦法改變,當前重點是清潔高效,但不是說低碳就放棄了?!比涨罢匍_的國家能源工作會議提出,要抓緊研究實驗碳捕集及應用技術,爭取早日實現突破,使煤電發展更加符合清潔低碳安全高效的要求。


“統籌推進煤炭清潔高效利用是2018年能源工作重點任務之一,我們將在控制煤炭消費總量的基礎上,著力提高電煤在煤炭消費中的比重,爭取到‘十三五’末,電煤比重提高到55%左右,30萬千瓦級以及具備條件的燃煤機組全部實現超低排放?!眹夷茉淳钟嘘P負責人說。


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