“煤中取水”技術(shù)試驗(yàn)成功 “雞肋”變身火電優(yōu)質(zhì)燃料
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對(duì)于裝機(jī)容量只有11萬千瓦的華能匯流河電廠來說,9月23日很是特殊。這一天,來自全國的200多名火電行業(yè)專家和企業(yè)高管匯聚于此,見證一項(xiàng)新技術(shù)即將給火電行業(yè)帶來的變革。
就在9月11日,隨著匯流河電廠“煤中取水”高效褐煤發(fā)電技術(shù)(以下簡(jiǎn)稱“‘煤中取水’技術(shù)”)工程試驗(yàn)獲得圓滿成功,蘊(yùn)藏在褐煤中億萬年的水汩汩流出,褐煤這種煤炭世界中的“雞肋”,搖身一變成了火電的優(yōu)質(zhì)燃料。
“這是一項(xiàng)褐煤發(fā)電領(lǐng)域的革命性突破,不僅在國內(nèi)領(lǐng)先,在國際上也是一流的?!敝袊こ淘涸菏壳卦g绱嗣枋觥?/span>
實(shí)現(xiàn)空冷機(jī)組“零補(bǔ)水”
據(jù)了解,褐煤是煤化程度最低的煤種,典型特征是高水分、低熱值、易氧化自燃,也不方便長(zhǎng)途運(yùn)輸。目前褐煤主要用于發(fā)電,但發(fā)電效率并不高,而且對(duì)環(huán)境污染也很大。
“燃褐煤發(fā)電機(jī)組具有能耗高、廠用電率大、污染物排放量大等缺點(diǎn),因此在火電企業(yè)中,褐煤一直被當(dāng)作一種劣質(zhì)煤資源。”東北電力設(shè)計(jì)院院長(zhǎng)王勇人介紹?!案咚质呛置旱娜秉c(diǎn),現(xiàn)在來看,這也是它的優(yōu)點(diǎn)?!?/span>
據(jù)王勇人介紹,“煤中取水”技術(shù)通過在傳統(tǒng)燃用褐煤發(fā)電系統(tǒng)中嵌入一套煤粉分離及水回收系統(tǒng),成功實(shí)現(xiàn)褐煤中所含水分的回收再利用,回收效率可達(dá)56.4%。
“對(duì)于世界缺水但褐煤儲(chǔ)量豐富的地區(qū)來說,這是一個(gè)重大的好消息。”秦裕琨院士表示。
資料顯示,全世界的褐煤地質(zhì)儲(chǔ)量為4萬億噸,占全世界煤炭?jī)?chǔ)量的40%。我國褐煤保有儲(chǔ)量約占全國煤炭的13%左右,77%的褐煤分布在內(nèi)蒙古自治區(qū)。特別在缺水的錫林郭勒盟地區(qū)(以下簡(jiǎn)稱“錫盟”),目前可供開采的褐煤為1400億噸,總儲(chǔ)量全國第一。“如果能將褐煤中的水利用起來,將會(huì)大大提高全球水資源的利用率。”秦裕琨說。
“看,這就是從褐煤中取出的水,經(jīng)過簡(jiǎn)單過濾后,水質(zhì)清澈透亮,再深度處理一下,完全可以滿足電廠補(bǔ)水水質(zhì)要求?!睎|北電力設(shè)計(jì)院熱機(jī)室主任裴育峰拿出一瓶水對(duì)記者說。記者看到,這瓶水從外觀上和普通的礦泉水沒有太大差別?!皬哪壳案黜?xiàng)數(shù)據(jù)分析,一臺(tái)60萬千瓦的超臨界機(jī)組燃用高水分褐煤時(shí)每年綜合節(jié)水超過80萬立方米以上,對(duì)于水分高于36%的褐煤,可滿足空冷機(jī)組全年的水耗指標(biāo),實(shí)現(xiàn)空冷機(jī)組的‘零補(bǔ)水’。”裴育峰說。
數(shù)據(jù)顯示,目前全國已建和在建燃用褐煤的大型火力發(fā)電廠總裝機(jī)容量不超過1500萬千瓦,僅占全國火力發(fā)電總裝機(jī)容量的3%-5%,與我國褐煤總儲(chǔ)量的百分比相比很不相稱。
助推煤電基地建設(shè)
國家能源局曾在《關(guān)于內(nèi)蒙古錫林郭勒盟電源基地開發(fā)規(guī)劃指導(dǎo)意見的通知》(國能電力[2010]431號(hào))中明確要求,錫盟地區(qū)褐煤資源豐富,水資源匱乏,生態(tài)環(huán)境脆弱,必須嚴(yán)格遵循“注重環(huán)保、高度節(jié)水、集成應(yīng)用當(dāng)今最先進(jìn)技術(shù)、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展”的原則,科學(xué)規(guī)劃,建成一個(gè)國際最先進(jìn)的錫盟煤電基地。
而錫盟地區(qū)也在其“十二五”規(guī)劃中提出,要加快發(fā)展煤電工業(yè),最大限度地提高褐煤就地轉(zhuǎn)化率;在東部地區(qū)白音華、烏拉蓋、烏尼特煤田周邊,依托豐富的煤水資源,建設(shè)現(xiàn)代化高度節(jié)水煤電聯(lián)營(yíng)大型坑口電廠,通過特高壓線路向華東、華中、東北地區(qū)送電。
王勇人表示,如果按照錫盟電源基地項(xiàng)目測(cè)算(計(jì)13個(gè)電源項(xiàng)目共1784萬千瓦),若全部采用“煤中取水”技術(shù),每年可從褐煤中提取1222萬噸水用于電廠補(bǔ)水,電廠每年僅需補(bǔ)充地表水329萬噸,每年可減少二氧化硫、氮氧化物、煙塵、二氧化碳的排放量分別為1001噸、1001噸、301噸、328噸,每年還可節(jié)約原煤212萬噸以上。
“這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)不僅僅是從煤中取出水這么簡(jiǎn)單。”秦裕琨表示,“它代表了一種褐煤利用的新形式,如果運(yùn)用成功,將會(huì)打破水資源匱乏對(duì)錫盟地區(qū)褐煤發(fā)電的限制,優(yōu)化電源布局,促進(jìn)錫盟社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)和諧發(fā)展,對(duì)全國乃至世界的褐煤利用也極具示范意義?!?/span>
據(jù)原東北電科院院長(zhǎng)張經(jīng)武介紹,除我國錫盟和云南地區(qū)外,東南亞和東歐地區(qū)也存在大量高水分褐煤,“就目前利用情況來看,普遍的做法是將褐煤干燥后再利用,褐煤中的水分白白浪費(fèi)掉了,就連褐煤利用技術(shù)較先進(jìn)的德國,也沒實(shí)現(xiàn)褐煤中水分的回收利用?!?/span>
國家發(fā)改委、環(huán)保部、國家能源局近日聯(lián)合印發(fā)了《煤電節(jié)能減排升級(jí)與改造行動(dòng)計(jì)劃(2014-2020年)》(發(fā)改能源[2014]2093號(hào),以下簡(jiǎn)稱“《計(jì)劃》”),要求新建燃煤發(fā)電項(xiàng)目(含已納入國家火電建設(shè)規(guī)劃且具備變更機(jī)組選型條件的項(xiàng)目)原則上采用60萬千瓦及以上超超臨界機(jī)組,100萬千瓦級(jí)濕冷、空冷機(jī)組設(shè)計(jì)供電煤耗分別不高于282、299克/千瓦時(shí),60萬千瓦級(jí)濕冷、空冷機(jī)組分別不高于285、302克/千瓦時(shí)。
“采用‘煤中取水’技術(shù)后,1臺(tái)60萬千瓦的超超臨界空冷燃煤機(jī)組,保守估計(jì)供電煤耗將會(huì)降至292克/千瓦時(shí),遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于《計(jì)劃》規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),百萬千瓦級(jí)的機(jī)組供電煤耗還會(huì)降得更低?!迸嵊灞硎?。
據(jù)了解,“煤中取水”技術(shù)實(shí)現(xiàn)了煤粉制備和提質(zhì)干燥的集成,全部工藝在制粉系統(tǒng)內(nèi)完成。“系統(tǒng)簡(jiǎn)潔清晰,避免了單獨(dú)設(shè)置干燥機(jī)的麻煩,同時(shí)原煤磨成粉后,干燥更均勻,取水效果也更好?!睆埥?jīng)武表示,“雖然國內(nèi)也有不少技術(shù)嘗試對(duì)褐煤進(jìn)行干燥,但從整體來看,這個(gè)技術(shù)最簡(jiǎn)單可行,也易于大范圍推廣?!?/span>
王勇人也從經(jīng)濟(jì)的角度分析了“煤中取水”技術(shù)。據(jù)他介紹,1臺(tái)60萬千瓦的機(jī)組安裝“煤中取水”設(shè)備要增加投資2000萬元左右,但由于燃煤效率提高、回收煤中水資源、大幅度降低電廠外部補(bǔ)水量,電廠在兩年左右即可回收成本。“水對(duì)內(nèi)蒙古地區(qū)的煤電布局影響很大,水資源匱乏已經(jīng)成為制約‘富煤貧水’地區(qū)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。采用‘煤中取水’技術(shù),不僅能夠有效解決水資源的制約,同時(shí)還能夠大大緩解燃煤電站對(duì)當(dāng)?shù)厮Y源和生態(tài)的影響?!?/span>
據(jù)了解,錫盟—山東1000千伏特高壓交流輸變電工程將于今年10月開工。“如果‘煤中取水’技術(shù)成功投產(chǎn),將有助于錫盟地區(qū)就近將一次煤炭能源轉(zhuǎn)化為二次電能能源?!鼻卦gQ,“和東部沿海地區(qū)相比,錫盟地區(qū)環(huán)境容量較大,但經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)落后,變輸煤為輸電,有助于解決東部地區(qū)大氣污染問題和錫盟地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展問題,對(duì)雙方都是好事情?!?/span>
(審核編輯: 智匯小新)
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