PDF《财经特报》

1 财经特报

2014 年12 月19 日2014 年6月13 日,习近平总书记主持中央财经领导 小组第六次会议, 研究我国能源安全战略时重点强调: 大 力推进煤炭清洁高效利用.

作为煤炭清洁高效利用的最 佳形式――水煤浆,是21 世纪碳基能源产业的优秀科技 成果,它是煤炭实现洁净利用的最高效廉价的实用技术.

2014 年第三十期 总第

30 期 积极推广水煤浆技术,实现碳基能源零排放 ――水煤浆的现状、应用及发展 联办财经研究院课题组 煤炭可以作为清洁高效能源之三

2 在环保产业的高科技领域,我国的大部分技术、产品均落 后于国际先进水平,而水煤浆是一个例外,经过

30 余年 的科研发展及产业化生产应用,我国水煤浆的制浆技术、 储运技术、燃烧(气化)应用技术等都取得了令人瞩目的 成就,总体技术水平已达国际先进水平,添加剂的制造水 平已达到世界先进水平. 我国已具备自行设计、 国产装备、 自己施工的能力.节能效益、环境效益和经济效益十分显 著.目前已经成为世界上水煤浆生产能力最大、应用领域 最广泛、技术水平和效益最好的国家.

一、 水煤浆技术简介

(一)什么是水煤浆 ? 水煤浆(CWM)是由 65% ~ 70% 的煤、30% ~ 35% 的水和约 1% 的添加剂混合加工制成的 一种浆体燃料.它具有石油一样的流动性,可以泵送、雾 化和着火燃烧,其热值相当于油的一半,可在电站锅炉、 工业锅炉和工业窑炉上燃用.

(二)水煤浆技术发展的背景与现状 1. 国际水煤浆的发展概况

20 世纪

70 年代的世界石油危机导致了各国对煤浆燃 料的兴趣.丰富的煤炭资源仍然是长期可靠的主要能源. 然而,传统的燃煤方式造成严重大气污染的历史教训是不 容忽视的.于是,煤炭液化、气化和浆化成为先进工业国 家普遍重视的研究课题.

3 美国是最早研制发展水煤浆技术的国家之一,已达到 工业应用的水平,70 年代初建成黑迈萨煤浆管道工程, 运输距离达 439km,年运煤量 4.5Mt,几十年来以 99% 的 可靠性为姆哈夫电厂的 1580MW 发电机组提供了上亿吨燃 料.美国匹兹堡能源研究中心附近的电厂锅炉燃用煤泥水 煤浆. 俄罗斯别洛沃建有世界规模最大的水煤浆制备―管输―发电工程,水煤浆生产能力达 5Mt/a,管输距离

262 km,管道直径为 533mm,可供 6*200MW 电站机组 670t/h 锅炉燃用. 法国艾料路希电厂是世界上最为成功的煤泥水煤浆用 户,自1990 年以来,367t/h 循环流化床锅炉(带125MW 机组)一直燃用煤泥制成的水煤浆. 日本小名滨水煤浆厂,通过

9 公里管道供给世界应 用规模最大的东京勿来电站

4 号机组 75MW 和8号机组 600MW 锅炉燃用水煤浆.日本还注意水煤浆专用锅炉的制 造研究,与中国合作进行的 220t/h 水煤浆专用锅炉可同 时装备燃油系统,是中日两国合作的绿色援助计划之一. 此外,意大利、瑞典、加拿大等都有非常成功的水煤 浆生产和燃用经验,水煤浆技术在电站上的应用在国际上 已具备了工业应用水平,水煤浆技术的应用已经成熟.

4 2. 我国水煤浆发展情况和相关产业政策 我国自

1981 年开始从事水煤浆技术研究,并先后列 入国家 六五 、 七五 、 八五 、 九五 攻关计划, 至今共取得水煤浆技术重大科技成果

33 项,进入产业化 阶段. 八五 期间以实现大型化和系列化为目标,主要 进行大规模制浆与电站燃用水煤浆工业示范,完成北京浆 厂建设和白杨河电厂工程改造,并组建了 国家水煤浆工 程技术研究中心 , 完成了一系列的水煤浆工程示范基地. 我国已形成符合自己特点的水煤浆系统技术,培养了一支 具有较高水平的科研、设计生产和管理的科技队伍,建立 了以国家水煤浆工程技术研究中心为核心的科研开发、工 程转化与生产制造的技术推广网络. 目前水煤浆作为一种煤基清洁燃料已经进入全面推广 应用阶段,已在国内的电力、石油、化工、煤炭、建材、 冶金及市政等多个行业得到应用,取得了显著的经济效益 和环境效益.国内除电厂、钢厂、炼化等企业的大型燃烧 设备外,愈来愈多的中小型锅炉(20 吨以下)也开始燃 用水煤浆.水煤浆技术已成功地推向了市场,2001 年始 先后投建大同汇海、 广东茂名、 胜利油田等多个大型浆厂. 截至目前,全国已建水煤浆厂有

50 余座,总设计生产能 力已超过

8000 万吨 / 年,生产规模也由几万吨级向百万 吨级及以上发展,其中

50 万吨 / 年以上规模的有近

10 家,

5 规模最大的达

200 万吨 / 年,水煤浆厂的数量和总生产能 力均居世界第一位.水煤浆燃烧的应用正朝着大型化、多 样化、系统化的方向发展. 国家计委《中国洁净煤技术 九五 计划和

2010 年 发展纲要》、国家经贸委《节约和替代燃料油 十五 规划》和国家环境保护总局《国家环境保护 十五 计划》 中均将水煤浆技术的应用和推广列为重点.山西、贵州、 天津及沈阳、杭州、厦门、东莞、兰州、南昌、太原、扬 州等省市相继出台了多项鼓励政策,未来

5 至10 年内, 我国的水煤浆产业将会进入快速发展阶段.

二、水煤浆的优越性

(一)水煤浆的环保效益 我国工业锅炉约有

60 万台,窑炉约

16 万台,其中 85% 是燃用煤炭,平均燃烧效率 65% 左右.据统计,我国 大气中 SO2 排放的 90%、烟尘排放的 70% 都是由于直接燃 烧原煤造成的煤烟型污染.国家环保局已于

2000 年明确 规定大中城市生活用锅炉禁止烧原煤. 1. 水煤浆生产过程的环保性 (1)原料的环保性.制备水煤浆所选用的原料煤通 常是洗精煤,灰分、硫分含量要比原煤低得多.国内现有 的制浆厂原料煤灰分为 6% ~ 8%,硫分为 0.3% ~ 0.4%, 比商品煤的灰分低 20% 左右.

6 (2)生产工艺的环保性.水煤浆生产技术是从制浆、 输送、脱硫除尘整体设计统一考虑,技术、工艺衔接十分 周密,每个环节都是在密闭的容器内进行,一般不会出现 跑、冒、滴、漏等现象.在生产制备过程中可以真正做到 固、液、气污染物的零排放. (3)储运过程的环保性.水煤浆是一种黏稠的流体, 具有一定的稳定性,可以罐体储存,可以用管道、槽罐汽 车、铁路罐车和船舶运送,整个储运过程都是在密闭状态 下,不会有泄露,既能减少损失又不污染环境.而煤炭是 散装堆放,贮运中所损失的 3% ~ 5% 煤炭,会造成环境污 染.此外,水煤浆是煤水基燃料,不存在自燃和粉尘等问 题. (4)可用污水制浆,以废治废.制备水煤浆可利用 企业污水,如造纸黑液、江泊废水、印染废水等,用造纸 厂的黑液取代水煤浆制备过程中的添加剂和工业用水,可 以达到治理黑液和节约制浆成本的目的,形成以废制废的 环保效果.污泥水制水煤浆可为污泥水资源化、能源化处 置提供一条新道路,能有效解决目前污水积压并形成二次 污染的环境难题. 2. 水煤浆燃烧应用的减排性 (1)水煤浆与直接燃煤相比,燃烧效率高,可以达 98%,而污染物排放却相对大大减少.这是由于水煤浆具

7 有低灰、颗粒细、选用的是雾化或流化――悬浮的燃烧技 术,具有高效、洁净的燃烧特点. 以地区为例,将燃烧标煤和燃烧水煤浆所产生的 CO2 排放量进行对比:江苏省

2013 年全年 GDP 是63000 亿元, 按万元 GDP 耗标煤 0.6% 计算,全年耗标煤约 3.8 亿吨. 煤炭的燃烧率是 80%,水煤浆的燃烧率是 98%,燃烧每吨 水煤浆可以节约标煤

180 公斤,则江苏地区全年可节约标 煤6800 万吨.每燃烧

1 吨标煤产生 2.7 吨CO2,则江苏 地区

2013 年因燃煤而产生的 CO2 高达

10 亿吨.如改燃水 煤浆,理论上至少可减少约 1.8 亿吨 CO2 的排放.以此推 及到全国,水煤浆全面应用后所产生的减排效益将是惊人 的. (2)水煤浆含有 30% 左右的水分,其燃........