无烟煤迎来发展机遇期

2020-09-08 09:37 来源: 打印 扫码手机看

  2019年,全国火电发电量比2011年下降11.77个百分点。截至2019年底,全国发电装机容量201066万千瓦,同比增长5.8%。其中,火电装机119055万千瓦,占59.2%;清洁能源(水电、核电、风电、太阳能)总装机81987万千瓦,占40.8%。目前,火电仍占据一半以上发电比例。

  在2019~2020年采暖季中,河北省定州市全市空气质量创下近年来最好水平,在秋冬季31个通道城市考核中PM2.5改善率排名第一,打赢了环保“翻身仗”。此前,定州市是“2+26”通道城市,民用散煤燃烧排放形成的重污染,是当地难以根治的“顽疾”。自从与晋煤集团签订“蓝天”系列洁净炭战略合作协议后,首年即获佳绩。与普通煤种相比,无烟煤有何不同之处呢?

  现状:与生俱来洁净 亟须打开市场先机

  煤炭清洁高效利用与生环境保护协调发展任务艰巨,煤炭清洁利用技术发展趋势备受瞩目。推动煤炭产业清洁绿色发展就是保护绿水青山。无烟煤,迎来了新的发展机遇期。

  无烟煤形成年代最久,是煤炭及其衍生产品中最环保、最洁净的,具有挥发分低、含碳高、杂质少、无烟、环保等特性,是国内民用煤首选,被当地老百姓亲切地称为“香煤”“香炭”。

  在无烟煤领域,全世界无烟煤储量,山西第一;山西省无烟煤储量,晋城第一。晋城享有“煤铁之乡”的盛誉,位于我国煤田深部全为无烟煤、整体储量达到3000亿吨以上的沁水煤田西南部。晋城煤炭资源储量458.8亿吨,其中已查明资源储量273亿吨,几乎全部为优质无烟煤,约占全国无烟煤储量的25%。按现晋城年产量1.1亿吨匡算,还可开采200年以上。

  由于其与生俱来的洁净环保性,无烟煤是使用行业最广的煤种,是最佳的化工、冶金和石灰的原料、燃料,被广泛用于煤炭消费下游各领域。无烟煤以其燃烧时间长、火力旺、无烟等特点,成为民用首选,并经历了“唯独无烟煤可生产尿素”的一段黄金期。

  近几年,由于大型加压煤气化技术的蓬勃发展,以无烟煤为原料的常压间歇固定床气化工艺迅速淘汰,加之煤炭去产能和供给侧结构性改革,无烟煤市场严重萎缩,产业发展岌岌可危。

  利用:产量4亿吨 约50%用于发电

  无烟煤是煤化程度最深的煤,拥有“清洁炭”“洁净炭”美誉。守着个浑身是宝的“金疙瘩”,还能没出路?其实,在发电、冶金、化工、建材、民用等各个煤炭利用领域中都有它的身影。

  在发电领域,目前,全国无烟煤矿区主要在晋城矿区、阳泉矿区。全国范围内,无烟煤产量4亿吨,约50%用于发电,国内使用无烟煤的电厂主要有:大唐阳城电厂、阳泉电厂、华能邯峰电厂、上安电厂、岳阳电厂、德州电厂、珞璜电厂、沁北电厂等。

  在化工原料生产领域,无烟煤是最洁净、最环保的化工原料,业内至今还流传着十几年前“唯独无烟煤可生产尿素”的佳话。上世纪中叶至本世纪初的50余年间,山西晋煤集团是煤化工原料唯一的保供大型企业集团。如今,无烟煤作为气化原料,合成氨单位产品综合能耗先进值为1150kgec/t,远低于以粉煤为原料的1500kgec/t。近年来,以无烟块煤为原料的加压煤气化技术迅速发展,其气化装置具有节约用地、节约投资等优点,同时在污水处理方面成本低,效果好。

  在炭基新材料领域,中国科学院山西煤炭化学研究所、中国科学院炭材料重点实验室陈成猛表示,无烟煤固定碳含量高,在电容炭、锂电池负极材料等炭基新材料方面有广阔的应用前景。电容炭是超级电容器的核心材料,无烟煤所制备的电容炭具有较高的比表面积和比容量。石墨负极材料是锂电池的四大部件之一,无烟煤经过改性、整形、包覆之后可制备性能优异的锂离子电池快充石墨负极材料。

  在冶金行业领域,北京科技大学冶金喷枪研究中心朱荣表示,无烟煤可广泛应用于冶金行业,且优势明显。转炉中使用无烟煤,有利于降低铁水消耗,提高废钢比;电炉中使用无烟煤,能有效增加熔池碳量,降低电耗和钢铁料消耗;烧结中使用无烟煤,有利于提高燃烧带宽,高温保持时间长,有助于降低燃耗,改善烧结矿质量。无烟块煤在高炉中替代5%以上焦炭和在熔分炉中替代20%以上焦炭技术可行,有利于提高产量,降低成本。

  在配煤炼焦领域,无烟煤堪称“天然焦炭”,多项指标与焦炭和兰炭基本相近,其突出优点是生产过程更洁净环保。随着配煤炼焦技术的不断进步,无烟洗末煤因其低硫、低灰、低挥发分、热稳定性好、发热量高等特性,成为未来配煤炼焦较理想原料。近两年,我国唯一的国家级炼焦技术综合研究单位——中钢集团鞍山热能研究院已实现大比例应用无烟洗末煤生产冶金焦的配煤技术,不仅解决了炼焦煤优质资源不足问题,还提高了焦炭块度,降低了焦炭灰分和硫分,改善了焦炭热性质,降低了配煤成本。

  在石灰生产领域,国内混合烧成石灰竖炉技术专家李昕介绍,燃料是影响石灰生产质量的主要因素,因此,保证燃料的质量十分关键。无烟块煤的固定碳高、发热量高、硫分低、灰分低、硬度大,以及粒级品种多的特点,均可满足混合烧成石灰竖炉对燃料煤的要求,是生产石灰的优质燃料。从经济效益角度看,1吨无烟洗粒煤可产出7~8吨生石灰,不仅节能、降耗、环保,还可提高生产效率和经济效益。

  未来:加大技术投入 抢占发展先机

  作为国家政策支持的优质民用煤和洁净型煤,无烟煤具有燃烧热值高、燃烧时间长、排放污染小等显著优势。面对“十四五”煤炭工业高质量发展的大趋势,无烟煤将以其高效、洁净、绿色、环保的独特优势,进一步占领化工、冶金、炼焦、民用市场,并打开炭基新材料的广阔天地,抢占未来煤炭多领域清洁高效利用发展先机。

  中国煤炭运销协会理事长杨显峰认为,针对无烟煤清洁高效利用发展,应进一步加大科技创新的力度,加大技术投入,把真正好的无烟煤用在最好的、最适合的地方;其次,希望政府能给予无烟煤行业特殊的保护性开采和政策,帮助无烟煤企业渡过难关;从行业协会的角度,要积极启动“去煤化”的变革和发展,一起探索绿色发展的途径,促进无烟煤稳定生产。

  无烟煤作为一种天然形成的清洁原料、燃料和材料,以及从生产到利用全产业链清洁高效的煤种,助推山西煤炭转型、助力全国“蓝天碧水净土”工程,一直在路上!

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