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水煤漿是上世紀(jì)70年代興起的新型煤基液體燃料,許多國家基于長期的能源戰(zhàn)略考慮,將其作為以煤代油的燃料技術(shù)進(jìn)行研究、開發(fā)和儲(chǔ)備,且已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化使用。
水煤漿被俗稱為液態(tài)煤炭產(chǎn)品,是70%的不同顆粒分布的煤和30%的水及約1%的添加劑的混合物。水煤漿既保持了煤炭原有的特性,又具有石油一樣的流動(dòng)性和穩(wěn)定性,可以像油一樣易于裝、貯,實(shí)現(xiàn)管道輸送和高效燃燒。水煤漿灰粉及含硫量低,燃燒效率高,煙塵、二氧化硫等的排放量都低于燃油和燃煤,是國際上公認(rèn)的潔凈煤燃料。
1月10日,國家水煤漿工程技術(shù)研究中心和杭州燃油鍋爐廠同共向科技部申報(bào)了關(guān)于燃低階煤水煤漿的高效全自動(dòng)導(dǎo)熱油爐的研究項(xiàng)目。據(jù)國家水煤漿工程技術(shù)研究中心副主任何國鋒介紹,此項(xiàng)目將研究以低灰低硫煤制成水煤漿的專用水煤漿鍋爐的高效應(yīng)用。該項(xiàng)目研究成功后,將解決化纖、化工等行業(yè)以煤代油的大、小型水煤漿鍋爐的應(yīng)用問題。
然而,就我國整個(gè)水煤漿產(chǎn)業(yè)而言,配套發(fā)展還面臨著新的挑戰(zhàn)和問題。
節(jié)能環(huán)保的 “香餑餑”
據(jù)國際能源署的統(tǒng)計(jì),目前中國已成為僅次于美國的世界第二大消費(fèi)國,并預(yù)期未來20年中國石油日進(jìn)口量將與整個(gè)歐洲不相上下,進(jìn)口石油將成為中國石油供應(yīng)的主要渠道。而如此巨大的需求量使中國的能源安全問題更加突出。目前國內(nèi)重油價(jià)格已達(dá)到每噸4000元左右,輕油更是達(dá)到每噸5200元左右,這給大量以燃油鍋爐為動(dòng)力的企業(yè)帶來了巨大的成本壓力。
而與油、氣相比,我國的煤炭資源則豐富得多。目前我國能源中煤炭占70%以上,資源保有量1萬多億噸,居世界第三位;谫Y源結(jié)構(gòu)及國家能源安全的考慮,我國以煤為主的能源結(jié)構(gòu)將不會(huì)改變。但傳統(tǒng)的對原煤的直接燃燒,不僅能源使用效率低,而且導(dǎo)致我國大氣污染日益嚴(yán)重。水煤漿從上世紀(jì)70年代開始就成為一種廣受世界關(guān)注的新型環(huán)保煤基流體燃料。據(jù)了解,水煤漿可以代替重油在工業(yè)鍋爐、電站鍋爐、工業(yè)窯爐上燃用,其運(yùn)行成本低,對環(huán)境污染小,代替原煤的直接燃燒可使環(huán)境大為清潔。因此,水煤漿作為一種新型環(huán)保煤基流體燃料,在我國具有十分廣闊的開發(fā)利用前景。
產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀 幾多憂慮
上世紀(jì)70年代末,我國水煤漿研究工作開始起步,被列為國家“六五”、“七五”、“八五”和“九五”科技攻關(guān)項(xiàng)目。2001年,原國家經(jīng)貿(mào)委就在《關(guān)于加快發(fā)展環(huán)保產(chǎn)業(yè)的意見》中,要求各地實(shí)行優(yōu)惠政策,鼓勵(lì)和扶持包括水煤漿等潔凈能源在內(nèi)的環(huán)保產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,通過產(chǎn)業(yè)政策引導(dǎo)以及稅收優(yōu)惠,從政策、資金兩方面給予支持。2001年出臺(tái)的《節(jié)約和替代燃料油“十五”規(guī)劃》中,明確提出了到2005年全國節(jié)約和替代燃料油1600萬噸的目標(biāo),并將采用水煤漿技術(shù)替代燃料油作為主要技術(shù)途徑。“十五”期間,水煤漿技術(shù)還被列為我國能源發(fā)展重點(diǎn)推廣技術(shù),也是煤炭工業(yè)潔凈煤技術(shù)優(yōu)先發(fā)展的14大重點(diǎn)技術(shù)之一。何國鋒告訴記者,在許多先進(jìn)節(jié)能技術(shù)被發(fā)達(dá)國家壟斷的今天,我國自行研制的水煤漿燃燒技術(shù)已經(jīng)在國際上處于領(lǐng)先地位,并已達(dá)到產(chǎn)業(yè)化推廣應(yīng)用階段。目前,我國水煤漿技術(shù)水平、生產(chǎn)和使用規(guī)模均居世界前列。
據(jù)介紹,目前兩噸水煤漿可替代1噸左右重油,而1噸水煤漿的價(jià)錢在300多元。用水煤漿每替代100萬噸燃油,在節(jié)約大筆燃料費(fèi)用的同時(shí),比燃燒重油可減少排放二氧化硫3萬至4萬噸;工業(yè)鍋爐以水煤漿替代原煤,每燃用水煤漿1000萬噸,可減排二氧化硫11萬噸,減排二氧化碳約220萬噸。近年來,水煤漿用量呈現(xiàn)出快速增長的趨勢,已成功在電站鍋爐、工業(yè)鍋爐、熱處理爐、熱風(fēng)干燥窯爐等熱工設(shè)備中應(yīng)用。據(jù)國家水煤漿工程技術(shù)研究中心的調(diào)查和統(tǒng)計(jì),全國水煤漿燃燒應(yīng)用量已突破400萬噸/年(不包括氣化用漿),其中電站鍋爐和工業(yè)鍋爐燃用水煤漿250萬噸以上。
如今,水煤漿及水煤漿鍋爐已在北京、青島、沈陽等城市投入使用。經(jīng)環(huán)保檢測中心測試,水煤漿鍋爐的燃燒率由原煤的60%提升到98%以上,爐渣中的含碳量則由13.7%降為0.59%,平均熱效率由中小型燃煤鍋爐60%左右提高到83%以上,節(jié)能、煙色、含硫量等均優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn)。記者從北京燕山石油化工有限公司獲悉,該公司于2000年投入使用的一臺(tái)220t/h水煤漿示范鍋爐,主要供汽輪機(jī)組發(fā)電和化工廠生產(chǎn)用汽,累計(jì)燃燒水煤漿已突破150萬噸!斑@臺(tái)水煤漿鍋爐投入使用后,在實(shí)現(xiàn)了平穩(wěn)、安全運(yùn)行的同時(shí),煙塵和二氧化硫排放達(dá)到國家要求,排渣污水回用率100%!痹摴居嘘P(guān)負(fù)責(zé)人說。
在國家要求節(jié)能降耗的今天,水煤漿的利用在電站鍋爐、工業(yè)鍋爐、供暖鍋爐等方面可以說是大有可為。但是,經(jīng)過20多年的發(fā)展,水煤漿產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀卻不太令人滿意。據(jù)了解,近十幾年,全國水煤漿的試點(diǎn)很多,發(fā)展的規(guī)模、方式都不太相同,全國沒有一個(gè)很好的整套發(fā)展模式可供選擇。而且不少制漿單位盲目擴(kuò)大規(guī)模,而忽略了對原料的嚴(yán)格篩選和制漿工藝的改進(jìn),因此有的企業(yè)在使用了這種水煤漿后發(fā)現(xiàn)并不能達(dá)到預(yù)期的燃燒率和熱效率,因而對水煤漿的節(jié)能效果產(chǎn)生了誤解!安糠质褂脝挝粚λ簼{鍋爐的使用有誤區(qū),認(rèn)為對原有的鍋爐進(jìn)行簡單改造后就可以燃燒水煤漿,這樣當(dāng)然達(dá)不到很好的節(jié)能效果,而且鍋爐壽命也會(huì)受影響!焙螄逭f。
配套發(fā)展是 當(dāng)務(wù)之急
何國鋒認(rèn)為,水煤漿產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與以下4個(gè)方面直接相關(guān):低硫低灰煤源、先進(jìn)的制漿工藝、專用的水煤漿鍋爐和環(huán)保除塵脫硫手段。“這四部分必須配套、協(xié)調(diào)發(fā)展,而且要強(qiáng)化生產(chǎn)、制造、使用單位在這方面的認(rèn)識(shí)。”據(jù)了解,我國的煤含硫量比較高,低硫低灰煤比較稀缺!艾F(xiàn)在不少水煤漿廠,由于存在著煤源變化和在線檢測控制手段不齊全及管理上的問題,生產(chǎn)出的水煤漿質(zhì)量不夠穩(wěn)定。”何國鋒告訴記者:“以前制漿企業(yè)大部分選用山東的低硫低灰煤,但近兩年價(jià)格漲幅比較大。最近,大型的制漿企業(yè)開始選用神華集團(tuán)的神華煤作原料,這種煤因?yàn)檫m合大機(jī)械化開采,供應(yīng)量逐年在提高,煤品也基本達(dá)到低硫低灰的要求。不過神華煤的發(fā)熱量還不是很高,需要通過進(jìn)一步的技術(shù)研發(fā)來改進(jìn)!
近5年,我國的水煤漿工業(yè)鍋爐燃燒技術(shù)已經(jīng)成熟。但是水煤漿燃燒低污染控制技術(shù)和鍋爐的燃燒設(shè)備尚未形成系列化。技術(shù)和設(shè)備不夠完善、配套,改爐費(fèi)用也偏高。同時(shí),環(huán)保除塵脫硫技術(shù)的利用還不夠。
何國鋒建議,國家有關(guān)部門首先應(yīng)從全局一盤棋的角度制訂水煤漿產(chǎn)業(yè)發(fā)展意見,合理規(guī)劃布局,出臺(tái)具體優(yōu)惠政策,建設(shè)一個(gè)可持續(xù)發(fā)展的水煤漿市場。其次,水煤漿市場的定位與開發(fā),是水煤漿產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。目前,我國水煤漿燃料體系尚不健全,國家應(yīng)引導(dǎo)建立制漿—運(yùn)輸—燃燒—環(huán)保一體化的水煤漿市場。最后,就是要完善水煤漿相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)。“現(xiàn)行的《水煤漿技術(shù)條件》、《水煤漿質(zhì)量試驗(yàn)方法》等國家標(biāo)準(zhǔn)是2002年發(fā)布的,現(xiàn)在水煤漿從煤源到生產(chǎn)工藝都有了變化,完善并制定新的標(biāo)準(zhǔn)是我們眼下需要完成的工作!焙螄h說。
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