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如何做好煤炭清潔高效利用這篇大文章

2019-7-22 9:46:19 來源:中國礦業報 作者:張立寬

煤炭是我國的主要能源。習近平總書記指出,在相當長一段時間內,甚至從長遠來講,我國還是以煤為主的能源格局,只不過比例會下降,我們對煤的注意力不要分散。我們正在壓縮煤炭比例,但國情還是以煤為主,我國煤炭資源豐富,在發展新能源、可再生能源的同時,還要做好煤炭這篇大文章。

近年來,在控煤治霾和國家力推北方清潔供暖的大背景下,散煤治理作為重要的民心和民生工程,得到明顯提速。京津冀及其周邊“2+26”大氣污染傳輸通道城市、汾渭平原11城市等重點地區對散煤治理的力度不斷加大,目的是以大氣污染治理為目標、以能源消費轉型為抓手,將散煤綜合治理與北方清潔供暖相結合,把打贏“藍天保衛戰”提升到新的更高層次,把煤炭清潔高效利用作為一項民心工程、民生工程抓好抓實。

一、治理散煤是煤炭清潔高效利用的關鍵

2018年,煤炭占我國一次能源的59%,電煤和煤電分別占煤炭和電力消費總量的一半以上。就煤炭的清潔高效利用而言,我國煤電機組累計完成超低排放改造8.1億千瓦以上,已占全部煤電機組80%以上,我國已建成全球最大的清潔煤電供應體系。

散煤是指電力和工業集中燃煤以外的散燒煤,包括小鍋爐和小窯爐燃煤,以及居民生活和服務業分散使用的燃煤等,大多是未經潔凈化處理直接進行燃燒的高硫劣質煤。“散煤通常是灰分、硫分含量高的劣質煤,燃燒時往往缺少脫硫、脫硝、除塵處理,直燃直排、點多面廣,污染很嚴重,也難以監管。”清華大學教授張強介紹。

據統計,1噸散煤排放的大氣污染是電煤的10倍~15倍。我國燃煤中約有20%~25%是散煤,每年消耗量達6億~7億噸。其中,民用生活燃煤約為2.34億噸/年,農村生活燃煤2.2億噸,占民用生活散煤消費量的94%。民用散煤的消費存在明顯的時空分布特性,消費的高峰是冬季采暖期,且以北方農村地區為主。

2013年以來,隨著大氣污染防治工作的強力推進,散煤治理和北方清潔供暖作為重要的民心和民生工程,被提上了重要日程。

二、破解煤炭清潔高效利用的思想誤區

關于煤炭,中國工程院原副院長、院士謝克昌大聲疾呼:“我必須再次強調,實現了清潔高效利用的煤炭就是清潔能源!”中國工程院院士凌文也表示“通過潔凈煤技術可以把煤炭中的硫、氮氧化物等先行提取出來,然后將處理后的煤炭配合潔凈爐具燃燒,這樣可實現有害物質的大大減排。我國貧油少氣、相對富煤,有這么多煤炭資源為什么不利用呢?”他表示,是否是清潔能源不應只看出身,而是要看它最終的排放。同時在考慮我國未來能源結構調整時,也要充分地考慮我國能源稟賦的現實情況。

事實證明,煤炭不應該總是被“妖魔化”,黑煤炭變“白天鵝”的鳳凰涅槃已經開啟,而讓煤炭更好地發揮“烏金”作用仍需各界共同努力。

兗煤藍天清潔能源有限公司生產的節能環保爐具

眾所周知,煤炭清潔高效利用技術產品的開發與推廣應用,受政策影響較大,而且一時也難以改變社會對燃煤污染固有的程式化認知,市場用戶存在等待觀望心理。一些有社會責任的煤炭加工利用企業,通過采用先進的科學技術,完全可以改變煤炭高污染低效率的利用方式,讓煤炭更好地發揮“烏金”作用,真正形成“以排放指標論英雄”的清潔利用方案。對此,筆者認為,僅靠企業力量是有限的,還需要各界共同努力,多管齊下,久久為功,破解一系列傳統的思想誤區。

一是加快推行改性潔凈型煤產品新標準。對于潔凈煤的產品標準,應充分考慮以普通煙煤為原料研制而成的潔凈型煤,應將產品標準中污染物限制要求從“限制煤炭本身指標”變為“限制煤炭燃燒排放指標”,保障普通煙煤提質改性后制成的潔凈型煤順利進入市場。筆者了解到,兗煤藍天潔凈型煤和環保爐具的山東省標準已經立項,行業標準正在積極推進。

二是加大“潔凈型煤+節能環保爐具”模式的推廣力度。應在推行提質改性潔凈型煤產品新標準的基礎上,制定修訂節能環保爐具技術產品的標準和認證體系,提高市場準入門檻,促進行業健康發展。同時,應促進各地一方面對節能環保爐具推廣目錄中的企業實行動態調整管理,規范政府招標,避免出現低價低質中標的現象;另一方面支持以大型節能環保爐具替代小型燃煤鍋爐的新方案,制定產品標準和排放要求,并給予市場準入許可,避免被“一刀切”淘汰中小燃煤鍋爐的政策拒之門外。

三是支持協調企業均產穩產和對潔凈型煤取暖“冬病夏治”。潔凈型煤的需求存在明顯的季節性差異,產能產量不能均勻釋放。特別是民用潔凈型煤主要用于取暖和炊事,使用的高峰期大多集中在冬季,淡旺季明顯。大多數型煤生產企業迫于現金流的壓力,一般7月至10月生產,既不利于產業的健康發展,也容易出現潔凈型煤在冬季供應能力和供應質量達不到要求的現象。這需要解決潔凈型煤均產穩產的問題,充分調動倉儲中轉、物流配送等方面的資源,給予用地、稅費、獎補等方面的政策優惠,形成潔凈型煤產業上下游及產業周邊共生共榮的健康發展局面。

三、潔凈型煤+節能環保爐具是解決散煤問題的有效途徑

筆者近日在山東兗煤藍天清潔能源有限公司調研時了解到,該公司遵循“生態優先、綠色發展”理念,按照“優化煤、延伸煤、超越煤”的發展理念,研發出以煙煤為燃料的煤炭高效清潔燃燒成套技術,為散煤治理和北方地區清潔供暖提供了個性化的解決方案。

據該公司總經理孟磊介紹,2016年,兗礦集團啟動“藍天工程”,并將其定位為集團轉型發展的“一號工程”,與中國科學院過程工程研究所、中國科學院工程熱物理所、清華大學煤清潔高效燃燒國家工程中心等單位開展深度合作,由兗煤藍天清潔能源有限公司負責產業化落地實施。目前已經建成運行兩個產業化實體,即年產100萬噸潔凈型煤生產基地和年產10萬臺解耦爐具生產線。

筆者了解到,在潔凈型煤加工利用方面,包含有三大核心技術。一是高效固硫技術。通過高效復合添加劑固硫技術可使煤炭提質改性,使其燃燒后SO2排放低于0.4%的優質“特低硫煤”排放水平,燃燒固硫效率達到60%~95%。二是干法型煤制備技術。以煙煤為原料磨制成粉,混合加入自主研發的高效復合添加劑,采用干法、無粘結劑、免烘干、中低壓成型技術制成,型煤強度超過400N/個的型煤國家標準。解決了傳統濕法型煤制備需要窯爐烘干而造成的二次污染問題,實現了潔凈型煤清潔生產。三是清潔燃燒技術。將爐具燃燒室分為低溫貧氧干餾熱解區和高溫富氧半焦燃燒區,干餾區熱解析出的揮發成分進入半焦燃燒區,通過高效燃燒,實現“煙煤無煙化”;同時利用半焦和CO的還原性,將熱解氣中的NOx還原為N2,有效降低NOx生成。各項技術有機結合,形成了“煤爐匹配”的民用燃煤清潔供暖成套技術與裝備。

筆者在潔凈煤生產車間看到,潔凈型煤生產線以煙煤為原料磨制成粉,加入自主研發的高效復合添加劑干壓成型,生產出類似黑色巧克力塊大小的潔凈型煤。這種潔凈型煤與傳統型煤有本質區別,在生產過程中已經實現了提質改性。

在節能環保解耦爐具生產車間,筆者看到,該車間配備先進的MES智能生產管理系統,采用激光切割、機器人搬運、自動折彎、自動焊接。

兩年多來的實踐證明,兗煤藍天清潔能源有限公司的潔凈煤技術以豐富的煙煤資源為原料,利用坑口集中規模化生產和就地加工,為高硫煤清潔高效利用探索了全新技術路線,對推進散煤治理和北方地區清潔供暖,開辟了新的可選路徑。

四、對潔凈型煤和節能環保爐具的對策建議

(一)對潔凈型煤推廣的對策建議

1.建議政府支持大型煤炭企業發展潔凈型煤產業,改變目前潔凈型煤由獨立型煤生產廠生產的格局,利用大型煤炭企業規模大、坑口就近開采加工、技術力量強等優勢,通過定制化直接生產出低成本、潔凈化、可持續供應的潔凈型煤產品。同時,建立潔凈型煤保供體系,建立潔凈型煤儲配中心,實現點對點供貨,進一步減少流通環節,降低成本。

2.建議健全并完善潔凈型煤質量標準體系,加強煤炭分級管理和商品煤質量標識。

3.建議構建可控的潔凈型煤配送和供應體系,建立潔凈型煤供求及煤質信息網絡,加強質量抽檢和檢測通報。

4.建議嚴控散煤流通,建立供應商制度,探索建立全程可追溯的大數據供應鏈系統。

(二)對節能環保爐具推廣的對策建議

1.建議將潔凈型煤+環保爐具配套使用作為農村清潔供暖的托底方案,扭轉農村控煤“一刀切”方式和矯枉過正現象,制定適合農村的多元化控煤方案,明確節能環保爐具在散煤治理中的作用及分階段的服務區域。

2.建議完善補貼政策,實施以獎代補,由政府購買產品向政府購買服務轉變。

3.建議為順應“禁煤區”不斷擴大的趨勢,鼓勵先進大型企業進入民用散煤治理領域,提供集潔凈型煤與環保爐具適配,爐具運送安裝、檢修、回收再利用等于一體的專業化服務,改變小作坊式的局面。

4.建議加快修訂節能環保爐具標準與技術規范,并加強合規性檢查和違規懲戒力度,將節能環保爐具納入“能效標識”管理體系,提高消費者的市場認知度和辨識度。

5.建議政府監管與市場作用雙管齊下,建立成本共擔機制。按照“企業為主、政府推動、居民可承受”的原則,完善政府招投標機制,避免低價低質中標、地方保護主義等問題;同時,加強對財政補貼的績效考核,重點考核財政補貼與對應項目(技術路線)及散煤治理效果的適配,檢驗財政補貼的有效性,并謀劃財政補貼時限及其退補后的激勵政策。

總之,要按照習近平總書記提出的“以人民為中心”的發展思想和“做好煤炭這篇大文章”的要求,尊重我國能源基本國情,把人民對美好生活的向往作為奮斗目標,實現能源高質量發展和用能質量不斷提升;以此為前提,加快推進北方地區冬季清潔取暖工作,把北方地區冬季清潔取暖和煤炭清潔高效利用相結合,作為打好污染防治攻堅戰、打贏藍天保衛戰的關鍵,作為一項重大的民生工程、民心工程全力推進。□(作者單位:中電傳媒能源情報研究中心)

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