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民用煤清洁利用的障碍与机制
字号:[    ] 发布时间:2019-05-05 来源:煤炭加工与综合利用

  小编的话:

  2019中国农村清洁取暖高峰论坛暨清洁取暖县长论坛于3月22日在河北廊坊召开。论坛以“因地制宜,科学规划,推进农村清洁取暖可持续发展”为主题,紧扣《北方地区冬季清洁取暖规划(2017-2021年)》、《乡村振兴战略规划(2018-2022年)》展开,与会人员围绕农村清洁取暖可持续发展、因地制宜推进农村新能源体系建设、清洁取暖政策规划等议题进行了交流。中国煤炭加工利用协会张绍强理事长应邀在论坛发表了演讲,着重阐述了我国当前民用散煤利用现状、存在问题、新技术推广应用取得的成效和存在的障碍,并呼吁国家有关部门在相关政策方面给予支持。今天,小编为大家带来报告全文,供各位学习。了解更多信息欢迎点击上方关注微信号“煤炭加工与综合利用”。


民用煤清洁利用的障碍与机制

张绍强


  2018—2019年采暖季总算“平静”的过去了,可能大家对上一采暖季“跑步取暖”的极端场面还历历在目。这个秋冬季的“雾霾”天数明显减少、PM2.5“爆表率”大幅降低,中东部地区尤其是京津冀地区大气环境得到了明显改善,令人欣喜。这一方面印证了减少散煤无节制消费和改变不清洁的燃烧方式确实对防治大气污染具有重要作用,另一方面也证明了一味抱怨煤炭这个“背锅侠”确实也很冤枉,煤炭只要清洁化利用,控制住污染不是很困难的问题。

  根据统计资料和行业掌握的情况分析,2018年我国煤炭的消费总量比最严厉的“一刀切去煤化”的上年同期净增了1.6亿t,虽然拼尽蛮力经过2个采暖季跨3个年度的“煤改气”、“煤改电”和严格的限煤措施,这个采暖季民用散煤消费总量实际削减只有1 600万t左右,在我国整个煤炭消费总量里差不多只是“毛毛雨”。据我们的典型调研了解,上一采暖季已经完成“煤改气”、“煤改电”的偏远中小城镇和农村地区用户,这个采暖季又“返煤取暖”现象比较普遍,也正因为“宜煤则煤”的政策调整和散煤清洁化利用的共同作用,以及多策并举、多能互补实事求是的精准施策,才使得这个冬季取暖民怨没有沸腾、雾霾也得到了较好的控制。

  说到中国的能源,现阶段的话题还离不开煤炭。高喊“去煤化”、“弃煤化”、“减量替代”,甚至马上要“革煤炭的命”,都不是实事求是的做法。在2018年全社会能源消费增量1.5亿t标煤里,在“减煤和环保”双重高压政策下,煤炭增量还是占了消费增量的大多数(1亿t标煤),事实也证明其他所谓的清洁能源还没有发挥多大的代煤作用,不能想当然。

  反观被寄予厚望的“清洁能源-天然气”。天然气本身的优势毋容置疑,NOx排放量大的问题暂且不提。但是这些希望的基础必须是建立在有足够的天然气保障供应的大前提下,气源是“刚需”,打不着火就要吃生食,就要“跑步取暖”。

  2017年我国天然气表观消费总量2 373亿m3;2018年2 766亿m3,比2017年净增393亿m3,按照折标算,仅相当于增加了5 300万t商品煤,可是投入的人力、财力以及消费者付出的成本,远远超出3倍的概念。在电力消费增量保障中,风能、光伏等清洁能源发电也还没有起到支配性的作用。

  能源革命是人类社会进一步发展的大趋势和新要求,我国能源转型发展和能源消费结构调整要抓紧推进,我们都期待高碳化石能源能早日被替换和淘汰,但是理想很丰满,现实很骨感。我国人口这么多、经济总量这么大,而且尚处于发展中,能源消费是“刚需”,必须实事求是、多策并举、稳步推进,不宜操之过急。污染治理也是一个漫长的过程,不要指望立竿见影、期待快刀斩乱麻,不接地气的政策措施很难持续。

  针对“民用煤清洁利用的障碍与机制”的主题,我谈几点意见与大家商榷:

  一、由于我国能源资源禀赋的限制,中短期内我国经济社会和民生能源绕不开煤炭、离不了煤炭,只有在循序渐进、稳步推进“清洁能源替代”的同时,加大、加强、加快推动煤炭清洁利用才是务实的办法,不能漠视更不能扼杀。“革煤炭的命”还为时过早。

  根据最新的资料,经过近些年对石油天然气的高强度开发,在我国已探明的能源矿产资源总量中,煤炭占比已经高达97%以上,石油、天然气探明资源量占比在进一步下降。2018年我国天然气自产1 610亿m3,进口1 254亿m3,表观天然气消费总量2 766亿m3。看起来数字很大,容易造成误解。按照天然气最理想的热效率计算,事实上2018年自产的1 610亿m3天然气仅相当于2亿t不到的商品煤的总能效,全年消费的2766亿m3天然气只相当于3.75亿t商品煤的总能效而已,还不到全国煤炭消费总量的10%。但是天然气对外依存度已经上升到45%,其增长率大有追赶石油对外依存度70%之势。我国天然气的进口来自哪里?最近的管道天然气来自中亚、南亚、西亚和俄罗斯,管输距离动辄5 000~6 000 km;进口的LNG大量来自北极、澳洲、南北美州,都在10 000 km以上,LNG运输船跑一趟也得一二个月。把我国如此巨大体量的能源需求全部依托在国外进口上,其保障是何其脆弱、其政治、经济、外交、军事和消费成本是何其高昂。

  立足我国自有的资源才是最靠谱、最踏实的选项,煤炭没有必要去强调曾经的辉煌和贡献,也没有必要寻求同情和怜悯。只有把我国丰富的煤炭资源管好、用好,发挥好资源优势,扬长避短、趋利避害才是明智的选择和长远可持续的办法。

  二、我国的煤炭清洁高效利用技术门类很多,发展很快,效果十分显著;但是发展的还很不够,还要继续努力,迫切需要全社会的理解和支持,特别是管理部门要给予煤炭清洁高效利用改进、发展、提高的机会和时间、空间上的支持。

  燃煤污染问题客观存在,所以我国一直十分重视煤炭清洁高效利用工作。各种清洁利用技术和装备持续研发、不断涌现,大量示范和推广事实证明,煤炭是完全可以实现清洁高效利用的,煤炭并不是环境污染“癌症”。

  造成燃煤严重污染的根源,是由于流通和环保监管不力、用户放任、消费者任性的共同作用引起的。我国燃煤数量巨大,燃煤器具大多原始落后,烟气排放无人过问,散煤掺杂使假成风,家家烧煤、遍地冒烟到了泛滥的程度。优质的好煤、好的燃烧技术和设备得不到推广使用。一到“雾霾”来了、PM爆表了,政府管理的手段就是行政命令,要求马上立竿见影,病急乱投医,动不动来个“一刀切”。冰冻三尺非一日之寒,漠视日常的煤炭清洁利用工作,出了问题把责任一股脑儿全部怪罪在“煤炭”头上是不讲道理的。大米白面再好,没搞好食品卫生、没控制好摄入总量,吃多了也会积食生病,由此而去怪罪大米白面是不对的。

  我国目前煤炭清洁高效利用技术的进展,涉及的领域比较多,下面简单介绍一下。

  原煤清洁化方面

  2018年我国原煤入选率达71.8%,入选总量超过26亿t。我国的选煤技术、选煤工艺、大型装备都达到世界最先进水平,只要市场需要,用户提出煤质要求,都可以进行定制化生产。全国2/3以上的商品煤都是在出厂前就按照品种质量分选好的,怎么一到市场上就劣质煤泛滥,连我们从事全国选煤工作的同志都一头雾水,值得市场流通监管系统深思。

  我国燃煤发电

  接近70%的装机已经实现“超低排放”,而且还在向超洁净方向发展,其法定污染物排放比天然气发电的排放标准还要好得多。按照国家要求到2020年100%大中型燃煤发电机组都必须实现“超低排放”和能效提升,基本彻底解决了燃煤发电的污染问题,过去认为燃煤发电污染是“不治之症”,现在已经较好解决。

  我国的现代煤化工技术和产业

  虽然起步不到十年,但煤化工产业取得的成就震惊世界,其清洁化程度、其烟气超低排放水平都很高,绝不亚于最好的油气化工企业的清洁生产和环保排放水平。大家耳熟能详的煤制油、煤制气、煤制烯烃、煤制甲醇二甲醚、煤制乙醇、乙二醇、芳烃示范企业的水平都很高,水耗、能耗、污染物排放水平都大幅度下降,实现了超低排放,绝不再是前些年某些舆论所描述的那样不堪。

  传统煤化工和炼焦行业,以及新出现的低阶煤热解分质分级利用行业(兰炭),都在不遗余力的进行技术研发和绿色升级改造,也在努力实现超低排放。装备、工艺技术都在不断的完善和提高,超低排放是标杆,只要有要求、有需求、有时间,就一定能办到。

  仅是燃煤发电和大型现代煤化工这两大领域,就已经解决了我国70%的煤炭消费清洁化问题。我国现代煤化工示范项目的发展,还为国家的油品能源战略安全保障增加了不小的底气,这是走“中国特色”自主创新闯出来的一条“好路”。

  散煤的清洁利用

  对散煤利用的治理,虽然是个“硬骨头”,但也不是 “不治之症”,我国已经研发示范成功了一批好的技术、好的装备,也实现了超低排放的水平,同样验证了“散煤污染”问题完全可以治愈。散煤利用涉及的范围比较广,分工业用和民用两部分,现分别做简要介绍:

  一是大中型工业锅炉,包括集中供热供暖锅炉。这部分锅炉全国有47万台之多,总蒸发量近300万蒸吨。工业锅炉用煤相对比较集中,完全可以走超低排放的道路。最新研发成功的中小型水煤浆流体化燃料与循环流化床锅炉配合,配套简化的烟气净化设施把关,很容易就实现了超低排放。新型的技术,现成的装备,投资也不大,运行成本也不高,燃料的生产、运输、储存全部密闭,锅炉运行完全智能化控制,排放标准完全达到改烧天然气的排放水平,已有不少示范工程实现了这一目标,综合成本只有“改气锅炉”的1/3,燃料费用都不需要财政补贴,是一项很好的清洁化方案。详见表1。

  二是工业窑炉用燃气。研发成功的中小型兰炭固定床无排放连续气化炉,很容易就解决了窑炉燃气供应问题,无污水,无焦油,配合窑炉烟气净化控制系统,比较容易就实现了超低排放。详见表2。

  工业锅炉、窑炉燃煤污染控制问题,关键是要认真研究,也要允许人家研究,这才是治理的最佳方案。如果强行“统统枪毙”了,也就没有机会去实践、去检验、去改进和完善。如果简单粗暴不让治疗,不是癌症也要死掉。

  三是民用散煤。这是大家都觉得最头疼的部分,其实已有很好的改进措施,就是“好煤配好炉”方案。虽然目前看来做不到“超低排放”,其实也没有必要家家户户搞“超低排放”治理,因为过于分散,性价比太差。

  新的办法,一是采用民用兰炭配兰炭专用炉具;二是采用兖矿蓝天公司改性固硫抑尘型煤配解耦炉灶的新型高效炉具,相比传统的“老土灶正烧炉”,它们的排放可以降低80%以上,能效提高20~30个百分点,节煤近1/3,详见表3和图1。虽然型煤和兰炭单价高一些,但是从节约的燃料量中差不多就可以补齐差价。对不具备集中供热供暖和“煤改气”、“煤改电”或者经济承受能力有限的偏远小城镇、机关办公楼、中小工厂、学校、幼儿园和广大农村地区分散农户、农家大棚、养殖场所,是非常好的散煤清洁化取暖方案。设备投资不大,燃料几乎不需要财政补贴,供暖舒适性也要好得多。前两年强迫这些地方改气、改电很难持续,财政负担沉重,老百姓消费成本高,民怨较大,不少农户改完之后这个冬天又“返煤取暖”。

  因为民用散煤总量并不是很大,环境能容纳,不要过度听信“民用散煤排放比燃煤电厂污染物排放高10倍”这样耸人听闻的言论,只拿排放强度比、不拿排放总量对比是不客观的,包括宣传PM2.5有如毒气一般、碳排放如洪水猛兽等,恶意夸大渲染,容易误导决策。几种典型煤基燃料与典型民用新型炉具燃烧排放对比见表4。

  在这里我想提出如下看法:

  一是现行的《高污染燃料目录》存在瑕疵,实施燃煤超低排放了还是“高污染燃料”吗?应该是《需要严格控制污染的燃料目录》才对,该政策存在定位不准、导向偏差、唯成分论,管理的着力点应该放在控制烟气排放上。

  二是“禁燃区划分”政策应当科学细化。“2+26”城市大气污染防控被扩大成“2+26”个行政区域“禁煤”,各个行政区内都有大量的偏远山区和经济欠发达乡镇村落,应当更科学、更细化,否则只能是弄虚作假,最后又不了了之。

  三是“限煤”政策,引起不少地方发改委(局)、环境管理等部门生硬应对,泥沙俱下,拒绝一切“涉煤燃料”清洁高效利用项目,严重挫伤开展煤炭清洁高效利用研发示范和推广应用的积极性。人为加重“缺能”、“缺气”、“缺电”问题,影响地方经济发展和人民生活水平的提高。建议有关部门把煤基清洁化燃料产品暂不计入当地耗煤考核总量指标,减轻地方管理部门的心理压力。

  三、我们有决心、有信心,也有技术可能性,在不远的将来彻底解决煤炭的清洁利用问题,走出一条中国独创、具有中国特色的煤基能源清洁发展道路,而且是事半功倍,不受制于人的发展道路。

  我国地域辽阔、人口众多,东西南北气候差异大,经济发展也不平衡。但是能源是发展经济、改善民生的基础条件,是“刚需”。未来二三十年内我国的基础能源还只能靠煤炭。虽然我国煤炭清洁高效利用工作已经取得了很大的进展,但是还不尽如人意,加大、加强、加快煤炭清洁化利用技术研发是我国的国情,是现实的办法。全社会所有燃煤用户、耗能用户都要行动起来,共同努力。

  目前,各种煤炭清洁高效利用技术和装备在不断涌现,都有较好的节能、提效、减排效果,一些更新型、更先进的技术都在不断露出“苗头”,只要政策给予一定时限的“发展空间”和资金、人力物力的支持,集中力量办大事,相信依靠我国广大科技工作者和工程技术人员的聪明才智,一定能够最终解决好我国的煤炭清洁高效利用,包括碳排放问题。比如CO2矿化发电、煤炭深层地下气化、CO2循环利用、水煮煤、碳埋藏等项目都在开展试验。

  就民用清洁煤基燃料和高效炉具而言,在座的各位大部分都是从事这方面工作的专家和管理人员,希望大家顺应新时代、新要求,不断加大研发投入和新型炉具的推广应用力度;转变发展理念,主动作为,主动停止生产和淘汰老旧低效高排放炉具;要在尊重知识产权的基础上,大胆引进新技术,尽快全面提升我国民用煤基清洁化燃料和新型高效低排放炉具的技术水平。(《煤炭加工与综合利用》2019年第04期)


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