“綠煤”的另一種路徑是水煤漿。國內(nèi)水煤漿的生產(chǎn)能力發(fā)展很快,自主設(shè)計(jì)生產(chǎn)的水平也有了顯著提高。2005年國內(nèi)第一條年產(chǎn)50萬t水煤漿成套生產(chǎn)線在廣東建成投產(chǎn)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),截至2010年底,全國各類制漿廠(燃料用)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力已突破5000萬t/年,生產(chǎn)和使用量已達(dá)到3000萬t/年。隨著水煤漿應(yīng)用規(guī)模的不斷擴(kuò)大,制漿用煤正在從價(jià)高、量少、易成漿的中等變質(zhì)程度的煙煤向較難成漿的低煤階煙煤擴(kuò)展。國家水煤漿工程技術(shù)研究中心成功開發(fā)的“低階煤高濃度制漿技術(shù)”使制漿濃度提高3%~5%。
隨著近幾年國際油價(jià)的持續(xù)上漲以及國內(nèi)環(huán)保意識(shí)的逐步加強(qiáng),節(jié)能、環(huán)保的水煤漿在我國得到迅速的推廣應(yīng)用。由于國家政策、鍋爐效率等方面的原因,水煤漿的利用應(yīng)集中在中、小型工業(yè)鍋爐及窯爐上。
水煤漿在推廣應(yīng)用過程中存在的主要問題是缺乏適合目前市場(chǎng)需求的水煤漿國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《水煤漿技術(shù)條件》GB/T18855—2008為非強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn),執(zhí)行情況不佳,而且某些數(shù)值已不適應(yīng)制漿用煤及工藝技術(shù)實(shí)際生產(chǎn)的需要,也無法適應(yīng)當(dāng)前環(huán)保需要。同時(shí)水煤漿鍋爐的設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)行必須遵守一定的規(guī)范,才能達(dá)到較高的熱效率和較低的排放水平。
另一方面,動(dòng)力配煤可以充分利用各種煤炭資源,結(jié)合動(dòng)力煤用戶對(duì)煤質(zhì)要求確定動(dòng)力煤煤質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)。電廠鍋爐、工業(yè)鍋爐及窯爐采用動(dòng)力配煤后,實(shí)現(xiàn)了供煤質(zhì)量穩(wěn)定且符合設(shè)計(jì)要求,燃燒時(shí)可提高效率,節(jié)約燃料費(fèi)用,減少SO2和TSP排放量,有很好的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益。
我國已經(jīng)在棗莊、連云港等城市建成300萬t/a動(dòng)力配煤工程,提供的配煤產(chǎn)品性能穩(wěn)定,發(fā)熱量、揮發(fā)分、水分、硫分及灰分煤質(zhì)指標(biāo)等可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。
另外,型煤也能夠節(jié)約能源,促使煤炭變綠。型煤主要有鍋爐型煤、氣化型煤、窯爐型煤等產(chǎn)品,型煤用量達(dá)到4000萬t/年以上。型煤技術(shù)較成熟,工藝較簡單,型煤生產(chǎn)的投資和運(yùn)行成本比較低。燃用型煤可代替散煤和塊煤,節(jié)煤在10%以上,可減少煙塵排放量,在配入脫硫劑后,還能脫除燃煤煙氣中的二氧化硫。減排、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)效益都很顯著。但在推廣應(yīng)用中由于缺乏相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),型煤產(chǎn)品質(zhì)量難以保障。
清潔煤發(fā)電
燃煤發(fā)電是我國煤炭的主要利用方向,從2000年以來發(fā)電用煤逐年增長,由5.58億t增長到2008年的13.4億t,發(fā)電用煤占煤炭消費(fèi)總量的比重也由2000年的42%上升到近年來的50%左右。
煤電是我國電力供應(yīng)的主導(dǎo),在我國電力結(jié)構(gòu)中的比重一直占80%左右,2009年,我國電力裝機(jī)總?cè)萘繛?.74億kW,年發(fā)電總量為3.68萬億kWh。其中,火電發(fā)電量為3.01萬億kWh,占80.3%。
近年,我國燃煤發(fā)電的效率逐年增加,但仍比國際先進(jìn)水平低,NOx和CO2排放造成的環(huán)境問題依然比較突出。因此,提高能效,減少污染物排放,特別是減少CO2的排放是煤炭高效潔凈發(fā)電技術(shù)發(fā)展的主要方向。
煤炭高效清潔發(fā)電主要通過提高發(fā)電效率,減少煤炭消耗,減少污染物排放和溫室氣體排放,也包括減少污染物排放的脫硫和脫氮等后處理技術(shù)。
超臨界火電技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入推廣應(yīng)用階段,具有機(jī)組容量大、發(fā)電效率高和環(huán)保性能好等特點(diǎn)。我國已擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的60萬kW超臨界機(jī)組。2008年,60萬kW級(jí)超臨界濕冷機(jī)組的供電煤耗為315.14gce/kWh,最低可達(dá)299.77gce/kWh。2008年華能上安電廠的60萬kW超臨界直接空冷機(jī)組投產(chǎn),節(jié)水率達(dá)75%~85%。截至2009年底,全國已投運(yùn)的100萬kW超臨界機(jī)組達(dá)21臺(tái)。
超超臨界發(fā)電技術(shù)是在超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步提高主蒸汽的溫度和(或)壓力等級(jí)來不斷提高發(fā)電效率。以2006年華能玉環(huán)電廠100萬kW等級(jí)超超臨界機(jī)組投產(chǎn)為代表,我國開始擁有100萬kW超超臨界機(jī)組。截至2009年底,全國已投產(chǎn)運(yùn)行的100萬kW機(jī)組達(dá)到16臺(tái),還有14臺(tái)百萬千瓦超超臨界機(jī)組新開工或續(xù)建。60萬kW級(jí)超超臨界機(jī)組的供電煤耗為300.18gce/kWh(統(tǒng)計(jì)9臺(tái)機(jī)組的平均值),最低可達(dá)到293.10gce/kWh。
目前,超(超)臨界機(jī)組目前存在材料及裝備研制不足、大型機(jī)組工程化經(jīng)驗(yàn)不足等問題。
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