褐煤高效發(fā)電難題破解

　　“煤中取水”技術成功實現(xiàn)褐煤水分回收再利用，將助推褐煤煤電基地建設

“煤中取水”技術工程試驗現(xiàn)場

　　對于裝機容量只有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，見證一項新技術即將給火電行業(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（以下簡稱“‘煤中取水’技術”）工程試驗獲得圓滿成功，蘊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。

　　“這是一項褐煤發(fā)電領域的革命性突破，不僅在國內(nèi)領先，在國際上也是一流的?！敝袊こ淘涸菏壳卦ｇ绱嗣枋?。

　　實現(xiàn)空冷機組“零補水”

　　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，也不方便長途運輸。目前褐煤主要用于發(fā)電，但發(fā)電效率并不高，而且對環(huán)境污染也很大。

　　“燃褐煤發(fā)電機組具有能耗高、廠用電率大、污染物排放量大等缺點，因此在火電企業(yè)中，褐煤一直被當作一種劣質(zhì)煤資源?！睎|北電力設計院院長王勇人介紹。“高水分是褐煤的缺點，現(xiàn)在來看，這也是它的優(yōu)點?！?/p>

　　據(jù)王勇人介紹，“煤中取水”技術通過在傳統(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)，成功實現(xiàn)褐煤中所含水分的回收再利用，回收效率可達56.4%。

　　“對于世界缺水但褐煤儲量豐富的地區(qū)來說，這是一個重大的好消息?！鼻卦ｇ菏勘硎?。

　　資料顯示，全世界的褐煤地質(zhì)儲量為4萬億噸，占全世界煤炭儲量的40%。我國褐煤保有儲量約占全國煤炭的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)（以下簡稱“錫盟”），目前可供開采的褐煤為1400億噸，總儲量全國第一?！叭绻軐⒑置褐械乃闷饋恚瑢蟠筇岣呷蛩Y源的利用率?！鼻卦ｇf。

　　“看，這就是從褐煤中取出的水，經(jīng)過簡單過濾后，水質(zhì)清澈透亮，再深度處理一下，完全可以滿足電廠補水水質(zhì)要求。”東北電力設計院熱機室主任裴育峰拿出一瓶水對記者說。記者看到，這瓶水從外觀上和普通的礦泉水沒有太大差別?！皬哪壳案黜棓?shù)據(jù)分析，一臺60萬千瓦的超臨界機組燃用高水分褐煤時每年綜合節(jié)水超過80萬立方米以上，對于水分高于36%的褐煤，可滿足空冷機組全年的水耗指標，實現(xiàn)空冷機組的‘零補水’?！迸嵊逭f。

　　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)電廠總裝機容量不超過1500萬千瓦，僅占全國火力發(fā)電總裝機容量的3%-5%，與我國褐煤總儲量的百分比相比很不相稱。

　　助推煤電基地建設

　　國家能源局曾在《關于內(nèi)蒙古錫林郭勒盟電源基地開發(fā)規(guī)劃指導意見的通知》（國能電力[2010]431號）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，必須嚴格遵循“注重環(huán)保、高度節(jié)水、集成應用當今最先進技術、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展”的原則，科學規(guī)劃，建成一個國際最先進的錫盟煤電基地。

　　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，建設現(xiàn)代化高度節(jié)水煤電聯(lián)營大型坑口電廠，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目測算（計13個電源項目共1784萬千瓦），若全部采用“煤中取水”技術，每年可從褐煤中提取1222萬噸水用于電廠補水，電廠每年僅需補充地表水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。

　　“這項技術已經(jīng)不僅僅是從煤中取出水這么簡單?！鼻卦ｇ硎?，“它代表了一種褐煤利用的新形式，如果運用成功，將會打破水資源匱乏對錫盟地區(qū)褐煤發(fā)電的限制，優(yōu)化電源布局，促進錫盟社會、經(jīng)濟和生態(tài)和諧發(fā)展，對全國乃至世界的褐煤利用也極具示范意義?！?/p>

　　據(jù)原東北電科院院長張經(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掉了，就連褐煤利用技術較先進的德國，也沒實現(xiàn)褐煤中水分的回收利用。”

　　簡單環(huán)保又經(jīng)濟可行

　　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)能減排升級與改造行動計劃（2014-2020年）》(發(fā)改能源[2014]2093號，以下簡稱“《計劃》”)，要求新建燃煤發(fā)電項目（含已納入國家火電建設規(guī)劃且具備變更機組選型條件的項目）原則上采用60萬千瓦及以上超超臨界機組，100萬千瓦級濕冷、空冷機組設計供電煤耗分別不高于282、299克/千瓦時，60萬千瓦級濕冷、空冷機組分別不高于285、302克/千瓦時。

　　“采用‘煤中取水’技術后，1臺60萬千瓦的超超臨界空冷燃煤機組，保守估計供電煤耗將會降至292克/千瓦時，遠遠低于《計劃》規(guī)定標準，百萬千瓦級的機組供電煤耗還會降得更低?！迸嵊灞硎尽?/p>

　　據(jù)了解，“煤中取水”技術實現(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?！跋到y(tǒng)簡潔清晰，避免了單獨設置干燥機的麻煩，同時原煤磨成粉后，干燥更均勻，取水效果也更好?！睆埥?jīng)武表示，“雖然國內(nèi)也有不少技術嘗試對褐煤進行干燥，但從整體來看，這個技術最簡單可行，也易于大范圍推廣?！?/p>

　　王勇人也從經(jīng)濟的角度分析了“煤中取水”技術。據(jù)他介紹，1臺60萬千瓦的機組安裝“煤中取水”設備要增加投資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水量，電廠在兩年左右即可回收成本?！八畬?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，不僅能夠有效解決水資源的制約，同時還能夠大大緩解燃煤電站對當?shù)厮Y源和生態(tài)的影響?！?/p>

　　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?！叭绻褐腥∷夹g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。”秦裕琨稱，“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)濟發(fā)展相對落后，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)濟發(fā)展問題，對雙方都是好事情?！?/p>

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