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山西煤炭发展可借鉴怀俄明州相关经验
山西省和怀俄明州同为炭产出的大省,如今在煤炭行业都面临着重大的挑战,其中很多是全球性的挑战,生产在不断攀升,生产利益的增长却在放缓,而员工的薪水却在上升,这都是挑战。希望通过怀俄明州的发展情况为山西发展提供相关经验。
我们意识到了煤炭行业发展的一些机遇,其中科技与市场的发展至关重要,我们要开发减少排放的技术,从二氧化碳上进行,在效率方面有所收获,从出口来开辟煤炭新的市场,到国际市场上来寻找新的发展机遇。希望能够与其他国家达成协议,让我们能够把煤产品进行出口。
我们煤的所有产品之间的转化,都是伴随二氧化碳的产生,如果利用二氧化碳的管控,就可以产生多种有附加值的产品。我们希望开发可持续的炭产品价值链,在现有基础上,开发以炭为基础的市场,建立新的工业基地。我们希望发展有价值的炭工程工业,生产能够推动怀俄明大学和先进技术的发展,我们会积极同各国的私营部门、公司及学者进行合作。
马克-诺瑟姆(美国怀俄明大学能源学院校长)
寻求煤化工新的发展之路
发展煤化工,制约的不是煤,制约的是水。
然而,大自然却和我们开了个玩笑,中国的煤炭资源聚集在西北,而水资源则在东南,让离不开水的煤化工发展处于两难境地,发展节水煤化工成为迫切之需。假如山西率先发展节水煤化工,将来内蒙古、新疆的资源都将为山西所用。
最近清华大学和山西省共同建立一个能源产业的研究院,山西作为资源型地区,在煤化工方面有很多的经验和技术,通过与院校、研究机构的密切合作,希望能为山西的煤化工寻求到新的发展之路。
金涌(中国工程院硕士、清华大学教授)
循环流化床发电技术仍将占据重要地位
我国循环流化床燃用劣质煤造成燃烧室水冷壁磨损,影响锅炉可用率;循环流化床锅炉发电效率低于煤粉炉;国家新的环保排放标准使循环流化床低成本污染控制的优点丧失(二氧化硫和氮氧化物小100毫克每立方米)。虽然我国循环流化床技术面临诸多挑战,但中国循环流化床发电技术已经取得了举世瞩目的成绩,未来仍将在火力发电技术领域占据重要地位。
应对这种情形,不仅要开发大容量超临界循环流化床锅炉,提高发电效率,而且基于循环流化床流态图谱,要开发节能型、低磨损的流态重构循环流化床锅炉,另外,要提高中小型循环流化床锅炉蒸汽参数,开发满足新环保标准的循环流化床污染控制技术。
关于节能型循环流化床锅炉,我认为,循环流化床燃烧室内需高压头风流化床存量,一次风机电耗大,而且造成过渡区大颗粒床料扬析磨损受热面,另外,找到减少床存量,但仍然满足快速床条件和大颗粒煤燃尽时间的物料平衡点,解决循环流化床锅炉厂用电率高,磨损严重的问题,该设想突破了循环流化床燃烧原有基础流程专利范围。节能型循环流化床已经在300MW亚临界锅炉得到证实,厂用电为4.6%。正在开发的350-600MW超临界循环流化床若采用节能型技术,厂用电可降至4%以下,可用率大为提高,并且其投资回报不亚于超临界循环流化床,而且竞争力可比煤粉炉。
所以,虽然中国循环流化床发电技术已经取得了成绩,但未来还将起到更加重要的作用。床温控制是控制污染物排放的前提;入炉煤粒度、分离器效率及回料阀的结构优化是床温控制的保证;氧量优化及炉膛内氧化还原气氛优化是手段。
杨海瑞(清华大学热能工程系教授)
煤炭利用要走低碳发展道路
目前,煤炭面临严重环境污染的挑战。煤炭的不清洁利用带来的环境问题突出,燃煤排放的二氧化硫、氮氧化物、颗粒物和汞等大气污染物数量较大,是主要的污染源,而盲目上马的煤化工消耗大量的水资源并污染大气和水源,宝贵的煤资源表现为浪费和低效率。所以,煤炭作为主要的能源供给的情况虽然在短期内没法改变,但煤炭的利用必须以“经济˙健康˙环境”共赢为前提,走低碳发展道路。
在低碳发展的前提下,煤制气具有机遇,因为天然气是最清洁的化石能源,而中国天然气资源匮乏,人均可采储量为世界平均水平5%,而我国政策上支持发展煤制天然气,在“十二五”规划中要大力发展煤制天然气,且2015年缺口将达750亿立方米,同时,“雾霾”与“煤改气”“城镇化”将进一步加剧“气荒”。
如此,中国发展煤制天然气项目有其必要性,从能量效益看,远高于煤间接制油与煤制甲醇;从社会效益看,改善人民生活质量;从环境影响看,改善能源结构,减轻大气污染;从能源安全看,降低对外依赖度。
总而言之,煤炭应以资源加以利用,而不仅仅是能源,而煤炭清洁利用不应以“煤化”为主导,应有所为有所不为。只有针对区域特点和资源禀赋,通过技术创新和产业链的合理构筑,才可实现煤炭资源的清洁利用,因此,实现资源的循环利用和零排放是未来煤炭利用的目标。
孙琦(国家首批“千人计划”特聘专家)
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