發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)是解決我國能源環(huán)境問題的重要途徑
我國多煤少油的資源稟賦,決定了在相當(dāng)長一段時間內(nèi),一次能源結(jié)構(gòu)仍以煤為主。要治理燃煤帶來的大氣污染問題,在抓好電力行業(yè)節(jié)能減排的同時,工業(yè)燃煤鍋爐的污染治理工作也需要予以關(guān)注。
環(huán)境保護(hù)部科技標(biāo)準(zhǔn)司日前在新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊市召開"燃煤大氣污染控制與潔凈煤應(yīng)用技術(shù)研討會",環(huán)境保護(hù)部科技標(biāo)準(zhǔn)司、國家發(fā)改委環(huán)資司、工信部節(jié)能司、新疆維吾爾自治區(qū)環(huán)保廳、新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)環(huán)保局等相關(guān)部門領(lǐng)導(dǎo)出席會議,10多位國內(nèi)環(huán)境保護(hù)、潔凈煤技術(shù)等方面的專家研討了關(guān)于大氣污染方面的標(biāo)準(zhǔn)、政策、技術(shù)和典型案例。
1 工業(yè)鍋爐污染有多嚴(yán)重? 每年排放煙塵375萬噸,占總排放量的40%以上
一項權(quán)威部門的統(tǒng)計顯示,我國燃煤工業(yè)鍋爐占全國工業(yè)鍋爐總量和總蒸發(fā)量的85%左右,每年消耗原煤約6.4億噸,占全國煤炭消費(fèi)總量的23.4%;煙塵排放量為375.2萬噸,占全國煙塵排放量的41.6%;排放二氧化硫519萬噸,占全國二氧化硫排放量的22%;排放氮氧化物250萬噸左右,僅次于火電行業(yè)和機(jī)動車,位居全國第三。也就是說,全國的工業(yè)鍋爐燃燒了20%的煤炭,但排放了40%以上的煙塵。
專家透露,我國工業(yè)鍋爐的效率低下,雖然設(shè)計效率一般為72%~80%,但實際運(yùn)行熱效率大多在60%~65%,比國外先進(jìn)水平低15%~20%。因為低效,每年多消耗的煤炭約為兩億噸。此外,我國大多數(shù)工業(yè)鍋爐分布在城鎮(zhèn)人口集中區(qū)且為低空排放,污染更為嚴(yán)重。
去年年底,國務(wù)院發(fā)布的《工業(yè)轉(zhuǎn)型升級規(guī)劃(2011~2015)》提出,2015年單位工業(yè)增加值能耗要比"十一五"末降低21%左右,單位工業(yè)增加值二氧化碳排放量減少21%以上,工業(yè)二氧化硫和氮氧化物排放總量分別減少10%和15%?梢哉f,工業(yè)節(jié)能減排的任務(wù)比"十一五"更艱巨。提高工業(yè)鍋爐燃燒效率、減少污染排放成為完成"十二五"工業(yè)節(jié)能減排任務(wù)的重要方面。
國家發(fā)展和改革委員會能源研究所能源系統(tǒng)分析研究中心副主任馮升波說,煤炭在我國能源結(jié)構(gòu)中占主導(dǎo)地位,我國一次能源消費(fèi)仍以煤為主,煤炭占消費(fèi)總量的70%,石油約占18%,天然氣約占5%。其中,約有75%的煤炭用于燃燒,發(fā)電消耗了約50%的煤炭,工業(yè)鍋爐消耗約20%。在當(dāng)前和今后相當(dāng)長的時期內(nèi),煤炭在一次能源中的主導(dǎo)地位難以改變。
燃煤污染是我國大氣污染的主要源頭,大氣中60%以上的粉塵、70%以上的二氧化硫、50%的氮氧化物都與煤炭燃燒有關(guān)。針對目前我國燃煤工業(yè)鍋爐高能耗、高污染等問題,發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)成為專家和與會人員關(guān)注的焦點。與會專家普遍認(rèn)為,必須大力推進(jìn)治污科技創(chuàng)新和應(yīng)用,依靠科技手段治理污染。
目前我國北方冬季供暖城市主要以燃煤供暖為主,發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)是解決我國能源環(huán)境問題的重要選擇。要加快新型高效煤粉工業(yè)鍋爐的推廣和應(yīng)用,這是通過技術(shù)進(jìn)步、實現(xiàn)節(jié)能減排的重要途徑。
2 新型煤粉鍋爐效果如何? 節(jié)能率達(dá)到30%以上,排放的煙塵、二氧化硫、氮氧化物等污染物濃度均低于國家標(biāo)準(zhǔn)
什么是潔凈煤技術(shù)?馮升波告訴記者,潔凈煤技術(shù)是指在煤炭開發(fā)、加工、轉(zhuǎn)化、應(yīng)用過程中,旨在提高效率、減少污染的技術(shù)。我國以煤為主的能源結(jié)構(gòu)是客觀存在,在今后幾十年時間里,發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)是解決中國能源環(huán)境問題的重要選擇。
從“十一五”開始,國家將燃煤鍋爐節(jié)能改造列為“十大重點節(jié)能工程”之一,采取措施加以推進(jìn)。
“沒有不干凈的煤炭,只有不到位的科學(xué)技術(shù)。”國家環(huán)境保護(hù)燃煤工業(yè)鍋爐節(jié)能與污染控制工程技術(shù)中心副主任趙景介紹說,煤粉燃燒是先進(jìn)的燃煤技術(shù),具有燃燒速度快、燃盡率高、煙氣熱損失低等優(yōu)點,可廣泛應(yīng)用于大型電站鍋爐。
這一新型節(jié)能環(huán)保型煤粉工業(yè)鍋爐技術(shù)由山西藍(lán)天環(huán)保設(shè)備有限公司自主研發(fā)、生產(chǎn),是一種以煤粉燃燒為核心技術(shù),包括煤粉接收、儲備、輸送、燃燒及點火、鍋爐換熱、煙氣凈化、自動控制等技術(shù)構(gòu)成的完整、成套、新型工業(yè)鍋爐技術(shù)系統(tǒng)。
據(jù)山西藍(lán)天環(huán)保設(shè)備有限公司負(fù)責(zé)人介紹,新型高效煤粉工業(yè)鍋爐采用煤粉集中制備、精密供粉、空氣分級燃燒、爐內(nèi)脫硫和全過程自動控制等先進(jìn)技術(shù),實現(xiàn)了燃煤鍋爐的高效運(yùn)行和潔凈排放。其關(guān)鍵技術(shù)包括全密閉精確供粉、狹小空間煤粉低氮穩(wěn)燃、鍋爐積灰和灰粘污自清潔、除塵脫硫等,是以鍋爐為核心的完整技術(shù)系統(tǒng)。
鍋爐系統(tǒng)的運(yùn)行由點火程序控制器和上位計算機(jī)系統(tǒng)共同完成。煤粉燃盡率大于98%,系統(tǒng)運(yùn)行熱效率大于88%,煙塵排放小于等于30毫克/立方米,二氧化硫排放小于等于100毫克/立方米,氮氧化物排放小于等于200毫克/立方米。
與傳統(tǒng)燃煤鍋爐相比,新型節(jié)能環(huán)保型煤粉工業(yè)鍋爐的節(jié)能率達(dá)到30%以上,排放的煙塵、二氧化硫、氮氧化物等污染物濃度均低于國家標(biāo)準(zhǔn),而且操作簡單,鍋爐運(yùn)行、輸煤、燃燒、脫硫除塵、出渣等實現(xiàn)了全自動化控制,煤和渣不落地、不需要堆放場地。與天然氣鍋爐相比,煤粉鍋爐不受管網(wǎng)建設(shè)限制,可因地制宜地發(fā)展,投資少、見效快,污染物排放指標(biāo)優(yōu)于燃油鍋爐,和天然氣鍋爐相近。
記者了解到,對于目前社會公眾比較關(guān)注的PM2.5問題,新型節(jié)能環(huán)保型煤粉工業(yè)鍋爐從技術(shù)和措施上也有所考慮并取得了不錯的效果。其中包括燃燒前控制,即在燃燒前降低煤中的外在礦物質(zhì)含量;燃燒中控制,即采取措施抑制煤中礦物質(zhì)的氣化過程,并促進(jìn)氣化后礦物質(zhì)的聚結(jié);燃燒后控制,即采用電袋一體化除塵技術(shù)。
山西忻州師范學(xué)院小區(qū)的供熱面積達(dá)29萬平方米,鍋爐房將原有的兩臺5.6MW往復(fù)爐排鍋爐和1臺7.0MW鏈條鍋爐改造成3臺7MW高效煤粉鍋爐。改造后的煤粉鍋爐系統(tǒng)主要用于冬季供暖,節(jié)能技改投資870萬元,建設(shè)期70天。按每年150天采暖期計算,可節(jié)煤2550噸,節(jié)煤率25%,節(jié)電8.57萬度,節(jié)電率13.2%,采暖期節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益232.1萬元。
山西省太原市道場溝小區(qū)將原有的7臺鍋爐改造成1臺14MW高效煤粉鍋爐。節(jié)能技改投資540萬元,建設(shè)期80天,每個采暖期節(jié)煤量達(dá)2264噸,節(jié)煤率31%,節(jié)電率19.2%,取得節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益206.1萬元,兩年半左右就可以收回投資。
這位負(fù)責(zé)人表示,目前山西藍(lán)天環(huán)保設(shè)備有限公司已形成年產(chǎn)1.8萬蒸噸的煤粉工業(yè)鍋爐成套技術(shù)和裝備生產(chǎn)能力,全國已有數(shù)百臺套設(shè)備投入運(yùn)行,主要用于建筑物冬季供暖和工業(yè)供熱。
國家發(fā)改委環(huán)資司相關(guān)負(fù)責(zé)人表示:“我們面臨的資源、環(huán)境約束很大,煤炭在能源中的主導(dǎo)地位難以改變,山西藍(lán)天開發(fā)的新型煤粉工業(yè)鍋爐在推廣和應(yīng)用中取得了顯著的節(jié)能減排效果,‘十二五’要進(jìn)一步推廣應(yīng)用。”
3 新型鍋爐帶來哪些改變? 噪聲沒有了,煤堆也不見了,可以隨時開窗呼吸新鮮空氣了
記者在烏魯木齊市熱電總公司翠泉路供熱站看到,3臺14兆瓦的新型煤粉工業(yè)熱水鍋爐正在運(yùn)行。由于鍋爐是全密閉運(yùn)行,一改傳統(tǒng)燃煤鍋爐場地黑、臟、差的狀態(tài),顯得干凈而整齊,藍(lán)白相間的鍋爐車間光亮清潔,周圍沒有煤堆和渣堆的痕跡,煙囪里也只冒出一絲淡淡的白煙。
走進(jìn)車間控制室,5米長的自動化操控臺前,幾位衣裝整潔的工作人員正認(rèn)真觀察著電子屏幕上的運(yùn)行參數(shù),并按程序進(jìn)行操作。
車間主任告訴記者,來自煤粉加工廠的密閉罐車將符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的煤粉注入煤粉倉;倉內(nèi)的煤粉按需進(jìn)入中間倉后由供料器及風(fēng)粉混合管道送入煤粉燃燒器;燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔馔瓿奢椛浜蛯α鲹Q熱后進(jìn)入布袋除塵器;除塵器收集的飛灰經(jīng)密閉系統(tǒng)排出,并集中處理和利用。整個過程,讓煤更加潔凈、高效地燃燒。
據(jù)他介紹,這種煤粉鍋爐的操作非常簡單,鍋爐運(yùn)行、輸煤、燃燒、脫硫除塵、出渣等都實現(xiàn)了自動化控制,司爐人員少,工作環(huán)境好,系統(tǒng)流程簡捷,設(shè)備布置緊湊,而且煤和渣不落地、不需堆放場地,大大節(jié)省了占地。
采訪中,一位住在供熱站附近的老大爺告訴記者,今年的供暖季不僅家里溫度高,污染也減少了。以前沒有使用這種鍋爐時,只要鍋爐啟動,每天從早晨四點半到晚上九點半一直發(fā)出很大的噪聲,隔一兩天還有運(yùn)煤卡車的聲音。“鍋爐房大煙囪冒出的黑煙,隨著西北風(fēng)劈頭蓋臉向我們住的樓房壓過來。如今,噪聲沒有了,煤堆也不見了,我們可以隨時開窗呼吸新鮮空氣了。”
環(huán)境保護(hù)部科技標(biāo)準(zhǔn)司副司長劉志全在參觀烏魯木齊市翠泉路供熱站后表示,這一高效節(jié)能環(huán)保煤粉鍋爐可以實現(xiàn)高效、清潔的煤炭資源利用,而這項日趨成熟的煤粉鍋爐技術(shù)具有較強(qiáng)的示范作用。
據(jù)介紹,從2009年起,山西藍(lán)天環(huán)保設(shè)備有限公司在烏魯木齊市逐步推廣高效節(jié)能煤粉鍋爐。目前,烏魯木齊市熱力總公司的烏拉泊、翠泉路、新疆大學(xué)北校區(qū)等11家集中供熱站、32臺將近600蒸噸的鍋爐都采用了這項技術(shù),并取得了良好效果。
4 燃煤鍋爐改造需要哪些支持? 都改氣不現(xiàn)實,高效節(jié)能煤粉鍋爐應(yīng)有需求空間
劉志全認(rèn)為,我國多煤少油的資源狀況,決定了“十二五”時期,隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快,我國能源需求呈剛性增長,節(jié)能減排仍面臨嚴(yán)峻形勢。隨著新修訂的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》正式公布,治理大氣污染已成為環(huán)境保護(hù)的新挑戰(zhàn)和新任務(wù),對燃煤方面的標(biāo)準(zhǔn)和管理也提出新要求。發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)、治理燃煤污染是大氣環(huán)境保護(hù)的重點。
他表示,工業(yè)鍋爐燃煤污染控制是當(dāng)前發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)的重點,大力推廣使用新型煤粉工業(yè)鍋爐,對節(jié)約能源和治理大氣污染都有非常現(xiàn)實的意義。同時,我國政府大力改善環(huán)境空氣質(zhì)量的決心,也向市場發(fā)出了強(qiáng)烈的信號,環(huán)保節(jié)能產(chǎn)業(yè)將迎來戰(zhàn)略機(jī)遇期,發(fā)展前景可觀。
記者了解到,藍(lán)天公司高效煤粉工業(yè)鍋爐系列產(chǎn)品已被列入國家發(fā)改委2010年重點節(jié)能技術(shù)推廣目錄、環(huán)境保護(hù)部2011年國家先進(jìn)污染防治示范技術(shù)名錄。這種新型高效煤粉工業(yè)鍋爐成為今后技術(shù)研發(fā)、商業(yè)化推廣的重點。山西省發(fā)改委等五部門聯(lián)合下文將新型高效鍋爐系統(tǒng)作為實施燃煤工業(yè)鍋爐替代工程的核心產(chǎn)品,在工業(yè)蒸汽供應(yīng)、城鎮(zhèn)建筑物集中供暖等方面進(jìn)行推廣。
山西省發(fā)改委、省環(huán)保廳、省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳已于2011年聯(lián)合發(fā)文推廣新型高效煤粉工業(yè)鍋爐,并制定了新型高效煤粉工業(yè)鍋爐推廣應(yīng)用工程實施細(xì)則。
文件規(guī)定,縣級以上發(fā)改、環(huán)保部門為新型高效節(jié)能環(huán)保煤粉鍋爐推廣應(yīng)用工程的組織實施和監(jiān)督管理責(zé)任人,會同有關(guān)部門加強(qiáng)對新型高效節(jié)能環(huán)保煤粉鍋爐推廣應(yīng)用工程的全過程管理。
山西省還從政策扶持和資金支持方面做出明確規(guī)定,每年安排一定資金用于新型高效煤粉工業(yè)鍋爐推廣應(yīng)用工程的補(bǔ)貼。在城鎮(zhèn)集中供熱領(lǐng)域,省級煤炭可持續(xù)發(fā)展資金按照項目給予資金補(bǔ)貼支持,補(bǔ)貼資金標(biāo)準(zhǔn)按熱源工程建設(shè)單位造價和項目節(jié)能量確定。補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)折算為新型高效煤粉工業(yè)鍋爐單臺鍋爐的補(bǔ)貼為每蒸噸8萬~10萬元。同時,縣級以上人民政府及其有關(guān)部門應(yīng)當(dāng)支持新型高效煤粉工業(yè)鍋爐推廣應(yīng)用工程,地方配套資金不得低于省級補(bǔ)貼資金的20%。文件還要求將新型高效節(jié)能環(huán)保煤粉鍋爐推廣應(yīng)用工程納入各級政府、各有關(guān)部門節(jié)能減排目標(biāo)責(zé)任制評價考核范圍,實施嚴(yán)格的獎懲制度。
國家發(fā)改委能源研究所副所長戴彥德在接受中國環(huán)境報記者采訪時說,國家現(xiàn)在對排放要求越來越嚴(yán)格,很多地方搞“一刀切”模式,直接放棄燃煤鍋爐改為燃?xì)。但燃(xì)獬杀咎,比高效?jié)能環(huán)保煤粉鍋爐高約4倍,很多地方政府要給予大量補(bǔ)貼。
“我認(rèn)為,目前煤炭占中國一次能源消費(fèi)總量的70%,今后20~30年,還要以煤炭為主,如果都改氣,短期來看不現(xiàn)實。高效節(jié)能環(huán)保煤粉鍋爐的排放與燃?xì)忮仩t差不多,能滿足排放標(biāo)準(zhǔn)要求。從推廣情況看,高效煤粉鍋爐的技術(shù)是一個系統(tǒng),與單一投資鍋爐本體相比,表面上一次性投入比較高,但從長期運(yùn)營看,只用2~3年時間,就可以從節(jié)能收益收回改造投資。從長期運(yùn)營角度看,經(jīng)濟(jì)性完全合理。山西省政府在推廣中,設(shè)立了補(bǔ)貼、稅收等配套政策,解決了一次性投資偏高的問題,使得用戶比較容易接受。”戴彥德說。
山西藍(lán)天環(huán)保設(shè)備有限公司負(fù)責(zé)人表示,目前全國燃煤工業(yè)鍋爐臺數(shù)比2005年增加約20%,總?cè)萘吭黾蛹s260%,且以每年新增約1.5萬臺(10萬蒸噸)的速度增長,工業(yè)鍋爐改造的前景非常廣闊。按照藍(lán)天公司目前的能力測算,到2015年可完成總?cè)萘考s7.5萬蒸噸的鍋爐改造,年節(jié)煤可達(dá)500萬噸。
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