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煤電減排空間縮小 煤粉高效燃燒前景廣闊

煤炭是我國的重要工業原料。近年來,煤炭工業取得了長足發展,但是,目前我國煤炭利用方式粗放、能效低、污染嚴重等問題沒有得到根本解決。為促進煤炭清潔高效利用,不久前,西北能源監管局對煤粉高效燃燒技術發展情況進行了調研。
    煤電減排空間縮小 煤粉高效燃燒前景廣闊
    西北能源監管局《煤粉高效燃燒技術發展情況調研報告》顯示,長期以來,燃煤發電行業承擔了重要的減排任務,但目前全國脫硫機組占比已超過90%,隨著《火電廠大氣污染物排放標準》的實施,火電機組排放指標可降空間變小,其他燃煤領域的大氣污染防治問題亟需得到重視。
    據環保部統計,目前,我國燃煤工業鍋爐占全國工業鍋爐總量和總蒸發量約85%,每年消耗原煤約7億噸,約占全國煤炭消費總量的20%;排放煙塵785萬噸,約占全國煙塵排放量的43%;排放二氧化硫626萬噸,約占全國二氧化硫排放量的26%;排放氮氧化物732萬噸,約占全國氮氧化物排放量的12%,是我國第二大煤煙型污染來源。
    此外,我國目前原煤利用集中度不足50%,低于全球60%的平均水平,遠低于發達國家90%的水平,各種分散供熱取暖小鍋爐及民用煤爐年消耗原煤2億噸,其中絕大多數沒有采取任何除塵、脫硫、脫硝等環保措施,是大氣污染的重要因素之一。“工業鍋爐、散燒煤污染治理形勢嚴峻。在燃煤發電行業減排空間日益縮小的情況下,實施工業鍋爐改造、減少煤炭分散直接燃燒成為各級政府的共識,是各地節能減排主要方向之一,煤粉高效燃燒技術開始得到重視與發展。”西北能源監管局相關負責人介紹說。
    據介紹,煤粉高效燃燒技術包括煤粉加工技術和高效煤粉鍋爐技術。煤粉加工,指煤炭通過烘干、研磨等物理加工形成細小顆粒。高效煤粉鍋爐技術,是指以“煤粉高效燃燒”為核心,采用煤粉集中制備、精密供粉、空氣分級燃燒、爐內脫硫、爐殼(或水管)式鍋爐換熱、高效布袋除塵、煙氣脫硫和全過程自動控制等先進技術,以實現燃煤鍋爐的高效運行和潔凈排放,主要適用于工業企業生產用蒸汽、工業及民用供暖。
    據介紹,上世紀90年代中后期,煤粉高效燃燒技術在德國、法國已廣泛應用,國內目前處于起步階段。自2013年起,我國先后印發《關于加快發展節能環保產業的意見》,《關于促進煤炭安全綠色開發和清潔高效利用的意見》,《工業領域煤炭清潔高效利用行動計劃》及《煤炭清潔高效利用行動計劃(2015-2020年)》,要求重點提高小型燃煤鍋爐高效燃燒等技術水平,加快推廣高效煤粉工業鍋爐等高效節能環保鍋爐,同時,將新型高效煤粉鍋爐系統技術列入工業領域煤炭清潔高效利用參考技術并鼓勵推廣。
    西北能源監管局相關負責人表示,目前,我國用于工業供熱、居民采暖、生活熱水供應的燃煤鍋爐約有47.3萬臺,總容量達180萬蒸噸/小時。目前運行及在建的高效煤粉鍋爐僅約1700臺4萬蒸噸/小時,煤粉生產總能力約3000萬噸/年,距滿足市場需求仍有較大空間。
    高效煤粉鍋爐經濟環保 可替代傳統工業鍋爐
    在煤粉高效燃燒技術調研工作中,西北能源監管局選取了神木水煤漿廠、咸陽紡織工業園區高效煤粉鍋爐集中供熱項目、張家峁煤礦工業鍋爐改造項目等典型,從煤粉生產、鍋爐改造、集中供熱等上下游各環節入手掌握有關情況。
    根據實際檢測數據,以20蒸噸燃煤鏈條鍋爐、燃氣鍋爐、煤粉高效鍋爐為例,在滿負荷運行的狀態下,按照年運行時間7200小時計算,對三種鍋爐的能耗、排放及運營成本進行比較分析。
    能耗指標比較。通過對比發現,高效煤粉鍋爐熱效率、燃盡率分別為90%、98%,較傳統燃煤鍋爐燃燒率分別高30%、20%,與燃氣鍋爐基本相當;其平均年綜合能耗13865噸標煤,為三者最低,較傳統燃煤鍋爐可節約能耗3851噸標煤,較燃氣鍋爐可節約能耗730噸標煤。
    排放水平比較。在煙塵排放方面,高效煤粉鍋爐年排放量3.17噸,較傳統燃煤鍋爐少排放35.71噸,較燃氣鍋爐多排放0.51噸。在二氧化硫排放方面,高效煤粉鍋爐年排放量7.92噸,較傳統燃煤鍋爐少排放95.76噸,較燃氣鍋爐多排放1.22噸。在氮氧化物排放方面,高效煤粉鍋爐年排放量23.76噸,較傳統燃煤鍋爐少排放131.76噸,較燃氣鍋爐多排放3.6噸。
    “通過對比發現,高效煤粉鍋爐在大氣污染物減排方面較之傳統燃煤鍋爐有明顯優勢,與燃氣鍋爐排放水平基本相當。”西北能源監管局負責人告訴記者。
    運營成本比較。經過測算,高效煤粉鍋爐年運行成本1485.82萬元,較燃氣鍋爐低1858.83萬元,較燃煤鍋爐低49.38萬元,運營成本優勢較為明顯。此外,高效煤粉鍋爐改造成本需根據原有燃煤鍋爐具體情況確定,平均改造成本約15萬元。
    根據比較得出結論,高效煤粉鍋爐技術具有明顯的節能效益、環保效益和經濟效益,完全可以作為傳統高污染、高能耗燃煤工業鍋爐的升級換代產品,在貧氣地區、天然氣管網尚未覆蓋地區也可作為油氣鍋爐的理想替代品加以推廣。西北能源監管局相關負責人表示:“據初步估算,目前全國工業鍋爐(窯爐)如全部改造升級為高效煤粉鍋爐,預計每年可節約2.5億噸標煤,減排煙塵372萬噸、二氧化硫410萬噸、氮氧化物400萬噸。”

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