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煤炭清洁高效利用意义及节能减排效果分析

2016-02-19 11:03
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   一、推进工业领域散煤清洁气化的重要意义

  (一)煤炭清洁高效利用是治霾关键

  燃煤和不清洁用煤是大气污染的主要来源之一。近年来,部分省份为应对大气污染问题,强制出台了限制工业用煤、推动天然气使用的政策,但受天然气供应不足及成本制约,工业领域限制用煤、推动天然气使用的政策落实进展缓慢。鉴于我国“富煤、少气”的资源禀赋特点,煤炭的能源消费主体地位短期内仍无法被取代。因此,煤炭清洁高效利用应成为当前解决我国工业可持续发展和资源环境制约问题的首要战略选择。

  (二)工业领域散烧煤污染治理形势严峻

  我国用煤结构一半为电煤,另一半属于工业和生活散烧用煤。目前,我国煤电的清洁技术、排放指标都处于世界先进水平,全国火电脱硫机组占比已超过90%,燃煤发电减排空间日益缩小,工业和生活散烧用煤是污染物治理的关键。要解决现阶段大气污染问题,满足工业绿色发展对低成本清洁燃料的需求,亟须大力发展可使用低阶煤、综合转化率高,环境治理成本低、经济效益好的散煤清洁气化技术。

  二、模块化梯级回热式清洁燃煤气化技术特点及应用价值

  (一)技术装备特点

  模块化梯级回热式清洁燃煤气化技术是工业领域散煤清洁气化技术,拥有30余项核心技术专利成果,目前在陶瓷、氧化铝等行业已经成熟应用,并通过了由工业和信息化部组织的科技成果鉴定和国家重点环境保护实用技术示范工程考察。对安徽马鞍山技术研发基地、沈阳法库陶瓷工业园示范工程、广西信发铝业等的清洁煤气化项目的调研结果表明,模块化梯级回热式清洁燃煤气化技术具有以下特点:

  煤种适应性强,可烧低阶煤。该技术可使用目前国内多数煤种,比如洗选后的碎煤和粉煤以及含杂质较多的泥煤、褐煤等,充分发掘低阶煤的使用效率,煤炭的综合转换效率可达到90%以上。

  制气成本低。该技术可用碎煤为原料,相对于传统固定床煤气化炉必须使用的块煤而言成本较低。清洁煤气的制气成本大约是固定床煤气发生炉的4/5。

  制气过程清洁环保。该技术制气过程不产生焦油和酚氰废水,清洁程度接近天然气。干式除尘避免了传统水洗除尘产生大量废水、运行能耗高的弱点,收集的飞灰可作为燃料二次利用,产出的含炭灰渣可用作建材原料,基本可实现无固废排放。

  适合园区集中供气。清洁煤气化设备单炉产气量最大达4万立方米/小时,远超传统固定床煤气发生炉,并可根据实际需要进行模块式组合,适合工业园区大范围集中供气,可将园区内企业分散、不清洁、低效的散煤利用方式转变成集中清洁高效利用,从源头上解决园区工业燃煤小锅炉、工业燃煤窖炉的污染排放问题。清洁煤气化系统集成度高,采用自动控制系统,能有效保障园区供气的可靠性和安全性。

  投资回收期短。清洁燃煤气化系统的一次性投资较大,但清洁燃煤气化系统占地面积小、运行成本低、投资回收期短,主体装备使用寿命约15年左右,中长期投资效益远高于使用天然气和固定床煤气发生炉。

  (二)市场前景和节能减排效果分析

  市场前景广阔。目前,清洁燃煤气化系统已在国内陶瓷、氧化铝等行业成熟应用,还可拓展至金属深加工、造纸、纺织行业以及集中供燃气的工业园区,市场前景广阔。在紧迫的大气污染治理压力下,模块化梯级回热式清洁燃煤气化技术具有广阔的市场空间。全国陶瓷行业产能为7000万平方米/天,每小时用气量约3000万立方米,单炉产气量按照6000立方米/小时计算,全国陶瓷行业固定床煤气化炉约有5000套左右;全国氧化铝行业产能约为7000万吨/年,每小时用气量约550万立方米,单炉产气量按6000立方米/小时计算,全国氧化铝行业固定床煤气化炉约有1000套左右;除陶瓷、氧化铝行业外,玻璃、冶金、化工等行业也都大量使用固定床煤气化炉设备,我国固定床煤气化炉设备存量约3万套,单炉产气量按6000立方米/小时计算,相当于1.8万套1万立方米/小时的模块化梯级回热式清洁燃煤气化系统,预计未来我国清洁煤气化技术装备市场将达4000亿-5000亿元,其延伸燃料市场将达5000亿元左右。

  节能减排效果显著。如果3万套国内固定床煤气化炉全部改用清洁燃煤气化系统,可实现年节煤3300万吨,减排二氧化硫300万吨、酚氰废水3300万吨、粉尘200万吨,减排量相当于全国二氧化硫年排放量的15%、粉尘年排放量的15%。

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