我國煤炭清潔高效利用探索路(上篇):由黑轉綠 清潔發展
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發布時間:【2019-11-14】  出處:【中國電力報】  點擊率:【2051】
    

        我國富煤、貧油、少氣的資源稟賦決定了煤炭在未來很長時間仍將是我國最主要的消費能源。在近年來能源轉型升級的大背景下,我國對煤炭清潔高效利用有著迫切需求。

        煤炭的清潔高效利用主要包含兩個要素,即提高煤炭利用質量與效率,有效降低煤炭利用過程中汙染物的排放。我國通過煤炭提質加工、現代煤化工、燃煤發電超低排放等技術手段實現了煤炭清潔高效利用的長足發展。

煤炭洗選提質實現升級

        我國煤炭提質加工技術主要包含煤炭洗選、低階煤提質等。煤炭提質加工是實現煤炭清潔高效利用的重要方式,國家能源局發布的《關於促進煤炭工業科學發展的指導意見》也提到煤炭工業發展“要堅持提質增效、集約發展原則”。

        在煤炭洗選方麵,據煤炭工業規劃設計研究院統計的數據顯示,2018年,我國煤炭開采和洗選業產能利用率為70.6%,同比增長3.52%。我國煤炭產能利用率近年來顯著提升。

        在煤炭提質方麵,低階煤利用過程中經濟效益、環境保護效益都不理想,可通過提高發熱量、改良燃燒特征、加強氣化技巧順應性等提高品質。我國開發的低階煤熱解技術已經處於國際領先水平。低階煤熱解技術是在隔絕空氣或非氧化氣氛條件下,把低階煤升溫至一定溫度,發生熱解反應,製得半焦、煤焦油和煤氣的工藝過程。

        例如由陝西煤業化工集團和北京國電富通科技發展有限責任公司自主研發的“煤氣熱載體分段多層熱解成套工業化技術(SM-GF)”已處於國際領先水平,成功開發的分段多層立式矩形熱解爐單套處理能力達50萬噸/年,實現爐內自除塵和均勻布料布氣,有效解決了當前混煤熱解工業化、單套處理規模較小、油塵氣分離效率低等多項技術難題。據悉,陝煤集團在榆林規劃的1500萬噸/年煤炭分質清潔高效轉化多聯產項目一期工程已經啟動,已於今年10月通過安全設施設計審查。

煤炭向原料和燃料並重轉變

        從陝西延長中煤榆林能源化工有限公司傳出消息,截至10月24日7時,榆能化公司年累計生產聚烯烴產品達100.0164萬噸,順利突破百萬噸。該公司今年開發生產12個牌號聚烯烴新產品,成為中石化、中石油係統外首家能夠生產三元共聚聚丙烯產品的企業。

        近年來,我國加快煤炭由單一燃料向原料和燃料並重轉變。煤化工是以煤為原料,經化學加工使煤轉化為氣體、液體和固體燃料以及化學品的過程,是實現煤炭資源高效利用的有力手段。我國現代煤化工技術不斷成熟,合成氣轉化、大型煤製甲醇、煤直接製油、煤間接製油等技術領域實現突破,煤炭清潔高效轉化示範工程持續推進。

        據中國石化聯合會公布的數據顯示,2018年,煤製油總產能不變,仍為953萬噸/年。煤(甲醇)製烯烴總產能達到1302萬噸/年,同比増加4.8%。2018年煤製氣總產能不變,仍為51.05億立方米/年。而2018年煤製油、煤(甲醇)製烯烴、煤製氣分別同比增長24.8%、4.8%、7.5%。

        國家能源局於2017年發布的 《煤炭深加工產業示範“十三五”規劃》提及煤化工產業發展規模目標,預計2020年,煤製油產能為1300萬噸/年、煤製天然氣產能為170億立方米/年、低階煤分質利用產能為1500萬噸/年(煤炭加工量)。“十三五”期間,重點開展煤製油、煤製天然氣、低階煤分質利用、煤製化學品、煤炭和石油綜合利用等5類模式以及通用技術裝備的升級示範。

        我國現代煤化工產業不斷發展,但也存在煤化工高端產品短缺,低端產能過剩的問題。對於推進煤化工項目在產業結構上取得高端化、綠色化延伸,中央財經大學煤炭上市公司研究中心主任邢雷表示:“解決這一問題需多管齊下。首先是逐步淘汰汙染重、能耗高、產能過剩的傳統煤化工產能,國家不再新批此類項目。其次是不斷發展新型煤化工技術裝備,逐步實現關鍵技術裝備國產化。技術進步是解決煤化工產業高端化、綠色化不足的關鍵,這需要通過高要求來倒逼。此外,現代煤化工項目投資大,風險高,且很多項目仍然存在能耗高,汙染重,尤其是耗水多的問題。因此,應避免一哄而上、遍地開花,要堅持高標準,逐步試點,謹慎發展。”

建立清潔高效煤電體係

        為全麵實施煤電行業節能減排升級改造,建成世界上最大的清潔高效煤電體係,原環境保護部、國家發展改革委、國家能源局於2015年12月印發《全麵實施燃煤電廠超低排放和節能改造工作方案》,提到具備條件的燃煤機組要實施超低排放改造,不具備改造條件的機組要實施達標排放治理,落後產能和不符合相關強製性標準要求的機組要實施淘汰,要統籌節能與超低排放改造。

        我國燃煤發電技術總體已經處於世界領先水平。據中國電力企業聯合會公布的數據顯示,截至2018年底,我國煤電總裝機100835萬千瓦,全國已投產百萬千瓦超超臨界機組達到111台。同時,2018年全國火電機組的平均供電煤耗達到307.6克/千瓦時,明顯優於美國平均水平和世界平均水平,先進的百萬千瓦二次再熱機組的供電煤耗已經低於270克/千瓦時,引領了世界燃煤發電的發展方向。

        在我國燃煤發電領域,超超臨界發電、循環流化床燃燒、IGCC與多聯產等技術成績顯著。以循環流化床燃燒為例,循環流化床鍋爐是一種新型潔淨煤燃燒技術,近年來我國已經擁有了具有自主知識產權的15萬千瓦、20萬千瓦、30萬千瓦、60萬千瓦循環流化床鍋爐係列產品。

        國家發展改革委、國家能源局印發的《能源發展“十三五”規劃》提到,優化規劃建設時序,加快淘汰落後產能,促進煤電清潔高效發展。提出煤電清潔高效發展目標,2020年煤電機組平均供電煤耗控製在每千瓦時310克以下,其中新建機組控製在300克以下,二氧化硫、氮氧化物和煙塵排放濃度分別不高於每立方米35毫克、50毫克、10毫克。

        在燃煤發電領域,存在煤炭利用方式與煤炭資源特點的適配性不足的問題。對此,中國煤炭加工利用協會副秘書長阮立軍表示:“我認為煤炭企業不僅隻是負責采掘和生產,將來要根據客戶的使用進行選配,煤炭企業要成為煤炭的生產、選配、配送中心。煤炭作為產品也不應該是那種傳統意義的大路貨,在某些領域也可以成為‘高端’產品,甚至要有自己的品牌和包裝。對於煤炭產品要分級利用,根據煤質銷售給不同的用戶。很多高硫煤都不能開采,但其實完全可以用於煤化工領域,不僅不會汙染,還可以把硫回收或做成含硫產品。”(作者:王若曦)


作者:【中國電力報 王若曦】    

 

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