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发电是低热值煤的最佳选项
字号:[    ] 发布时间:2013-04-18 来源:中国能源报
    日前,国家发展改革委发布的 《中国资源综合利用年度报告 (2012)》(以下简称 《报告》)显示,我国煤矸石、煤泥发电装机容量已达2800万千瓦,相当于减少原煤开采4200万吨。

    这是我国首次发布较为全面系统的资源综合利用年度报告。在产业废物综合利用方面,粉煤灰、煤矸石、工业副产石膏等大宗固体废物年利用量约15亿吨。2011年,我国煤矸石产生量约6.59亿吨,综合利用量4.1亿吨,综合利用率62%。有关部门发布了《关于促进低热值煤发电产业健康发展的通知》,高参数、高效率、大容量循环流化床锅炉燃烧技术广泛应用于煤矸石发电机组,最大单机容量33万千瓦。煤矸石等低热值燃料发电机组总装机容量达2800万千瓦,年利用煤矸石1.4亿吨,综合利用发电企业达400多家,年发电量1600亿千瓦时。

    发电是煤矸石综合利用主要途径

    当前,煤矸石等矿区废弃物综合利用现状确实不容乐观。废弃物经过多年的累积及近几年高速增长,煤矸石集中堆存,压占大量土地。对矿区环境带来了较大的危害,同时浪费了很多有用能源。

    据不完全统计,到目前全国堆存在地面的煤矸石累计约有46亿吨,占压土地1.2万公顷以上。煤矸石、煤泥堆存,还大量浪费了煤矸石、煤泥中含有的低品位热能资源,仅2010年排放的煤矸石、煤泥中所含能量就超过1亿吨标煤。

    据中国煤炭加工利用协会提供给本报的材料显示,2012年全国共排放煤矸石6.2亿吨以上,其中采掘矸石预计2.97亿吨、洗矸3.1亿吨、煤泥近9000万吨。

    “目前我国的煤矸石综合利用途径主要是根据煤矸石热值的高低进行分类、分质利用。” 中国煤炭加工利用协会副会长、低热值燃料发电分会会长张绍强日前在接受《中国能源报》记者采访时时表示。“热值大于1200kcal/kg的煤矸石,最科学的处理方式是煤矸石综合利用发电。”

    低热值燃料发电是最佳选择

    随着原煤生产和入洗总量的增加,排放的煤矸石、洗矸、煤泥量也急剧增长,降低煤矸石排放带来的环境污染难度也越来越大。

    目前我国的煤矸石综合利用途径主要是根据煤矸石热值的高低及组分,进行分类梯级利用。

    热值在300kcal/kg以下,已无燃烧利用价值煤矸石,目前主要通过填坑筑路、塌陷区治理、土地复垦、井下充填等方式进行处理。热值大于1200kcal/kg的煤矸石,目前采用的比较普遍的处理方式是煤矸石综合利用发电,即将煤矸石作为燃料送入煤矸石电厂燃烧发电回收热值,同时完成对煤矸石脱碳、活化的过程,产生的灰渣可进行下一步综合利用。

    据了解,我国煤矸石等低热值燃料发电厂总装机规模达到了一定规模,节能减排、环境保护效用明显。截至2012年底,全国煤矸石等低热值燃料发电年燃用煤矸石等低热值燃料1.35亿吨,回收和节约低品位废弃能源资源近4000万吨标准煤。

    而随着原煤生产和入洗总量的增加,排放的煤矸石、洗矸、煤泥量也急剧增长,降低煤矸石排放带来的环境污染难度也越来越大。

    “一体化开发和资源高效利用作为煤炭行业发展循环经济的主要内容,都离不开煤矸石综合利用发电这一重要环节。”张绍强认为。随着煤炭生产大基地化、大企业集团化趋势的发展,使得短时间、小地域范围内煤矸石等废弃物资源的排放大幅增加,消纳处理这些废弃资源、化害为利的压力骤然加大,采用煤矸石等低热值燃料发电的方式来处理这些集中出现的废弃资源是最佳选择。

    发电技术问题亟待解决

    围绕煤矸石等低热值燃料综合利用发电,各级煤炭企业积极开拓,努力创新和发展,为煤炭行业的节能减排、环境保护工作作出了很大贡献,涌现了一批在煤矸石综合利用发电方面具有代表性的企业。在取得这些成绩的同时,煤矸石等低热值燃料综合利用发电在发展过程中也遇到不少问题,如优惠政策难以全部落实到位,部分企业技术管理水平仍然很低,现役机组的监管机制尚需健全等,影响了煤矸石等低热值燃料综合利用发电的有序、健康、稳定发展。

    资料显示,目前我国煤矸石综合利用发电年处理煤矸石等废弃资源能力在1.35亿吨左右,同巨大的排放量相比,煤矸石综合利用发电的处理能力仍然不足,存在巨大的缺口,煤矸石当年排放不能得到及时处理,导致堆存总量持续增加。

    在早前对张绍强采访时,他向记者介绍,目前,我国循环流化床锅炉发电技术是商业化程度最好的洁净煤发电技术之一,不仅环保,其技术经济参数具备了其它炉型不具备的优势。目前,煤矸石低热值燃料发电主要采用的是循环流化床锅炉燃烧技术。

    循环流化床锅炉发电技术燃料适应性广,各种低劣质燃料都可以使用,灰渣具有较好活性,特别适用于燃烧煤矸石等低热值燃料,其灰渣是很好的水泥掺混材。

    “从目前煤矸石综合利用电厂先进机组的运行情况看,机组运行参数、运行安全性、技术管理水平及供电煤耗等各个方面的指标正在接近煤粉炉的水平,而环保排放参数远远优于煤粉炉机组。”

    但随着煤矸石等低热值燃料发电机组单机容量的增大,设备技术、运行水平问题日渐突出,主要包括锅炉受热面磨损严重、出渣设备故障多、燃料破碎能力不足、主要辅机设备质量可靠性差、厂用电率相对较高等,这些问题需要科研、设计及运营单位通力合作,找到切实有效的解决途径,减少煤矸石综合利用发电企业在运行过程中遇到的此类问题。

    外部发展环境急需改善

    煤矸石低热值燃料的特点是热值偏低、灰分高、富含硫分、质地不均匀、硬度高,不适宜远距离运输,这些特性决定了煤矸石发电机组单机容量和布局项目选择范围受限,新的煤矸石发电项目相对其他类别机组立项、审批、核准困难。

    此外,煤矸石电厂依托矿区、选煤厂,大多远离电力消费需求旺盛的区域,上网输电困难。

    社会上对煤矸石综合利用电厂的认识仍存在偏见,认为煤矸石综合利用电厂的二次污染过高。虽然煤矸石发电燃料的特殊性决定了其面临的环保压力要远大于煤粉炉电厂,但煤矸石综合利用电厂实际运行过程中,绝大多数的煤矸石综合利用企业的排放都是达到环保要求的,且在技术和管理水平相对较高的优秀煤矸石综合利用电厂,其污染物排放甚至优于同级别的煤粉炉机组。

 
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