烧“低热值煤”发“高价值电”

2022-12-09

我国作为煤炭生产消费的大国, 在提供源源不断的煤炭同时也产生滞留了大量的低热值煤——煤矸石。煤矸石中有大量煤泥和中煤没有得到利用, 大量排弃物污染了环境, 改变了原有土地结构功能, 释放大量有害气体, 严重危害人们的生命安全加剧了人地矛盾[1]。笔者根据多年的工作经验, 以贵州省毕节市纳雍县低热值煤应用情况为例, 首先讲述了低热值煤发电的重点任务, 然后讲述了低热值煤发电的问题挑战, 最后讲述了具体的规划实施措施, 具有一定的现实意义和参考价值。

1 低热值煤发电的任务重点

贵州省毕节市是贵州省一个重要产煤基地, 其位于织纳煤田腹地, 区域内煤炭资源远景储量十分可观。先后建成了金沙、纳雍、织金三个年产原煤超过1200万吨的煤矿产地, 以及毕节、大方两个年产煤超过600万吨的煤矿产地。随着煤炭产量急剧增加, 煤矸石排量也日渐增加。低热值煤发电应该按照“无害化、减量化、资源化”的原则, 实施综合利用发电。发电过程会产生相应大气污染、水污染、噪音污染等等。低热值煤最好处理途径是发电, 主要原料是固体废物, 会造成大气污染, 影响地下水质量, 还会导致地下水呈现高矿化度、高硬度, 硫酸盐、钠离子等含量升高。当前我国低热值煤炭发电的主要任务是完善低热值煤炭发电政策, 明确相应标准规范, 制定相应方针政策, 将政策执行到位, 严格控制污染物排放, 避免二次污染。此外, 低热值煤炭发电项目还应该科学预测低热值煤资源, 合理布置机组, 设置除尘和脱硫设备, 采取消声、吸声、隔声、减振等方法减少噪音污染, 在控制污染物排放的基础上, 提高经济效益。

2 低热值煤发电的问题挑战

低热值煤发电指的是以煤矸石、煤泥和中煤为燃料, 混合中热值煤, 利用CFB机组进行发电的方式。经过多年的发展, 我国低热值煤发电已经取得了进步, 特别是300MW级和容量以下的CFB机组已经基本成熟, 并且实现了综合利用, 但是还存在诸多问题: (1) 近年来, 我国低热值煤主要用于发电, 该产业取得积极进展, 总装机已达2600万千瓦, 但仍存在规模偏小、机组效率不高、管理基础薄弱、相关标准和政策不适应低热值煤发电产业健康发展需要等问题。CFB机组总装机容量小, 低热值煤炭利用不合理, 大量洗矸利用率不高, 加剧了土地占用和环境污染; (2) CFB机组单机利用率小, 缺乏相应标准规范, 特别是在机组设计、制造和安装方面存在诸多不足之处; (3) 燃料热值难以满足机组要求, 政府优惠政策难以落实, 导致机组锅炉磨损突出、运行效率低的问题, 很难保证运行效率; (4) 发电企业自律性不够, 超标掺烧、超标排放的现象时常发生, 政府监督管理不到位, 缺乏监管, 发电过程中容易产生二次污染, 二次污染监管政策执行不力, 惩罚制度不健全。

3 低热值煤发电的规划实施措施

低热值煤发电规划应该“开思路之门、立发展新意、破技术瓶颈、创实践新效、聚集体智慧、加强管理机制”, 全面提高发电效率, 增进经济发展。

3.1 严格制定技术要求, 科学限定CFB发电条件

低热值煤发电应该按照规模化、集约化原则, 优先发展30万千瓦级及以上的CFB发电项目, 发电低热值煤基低发热量不应该大于3500千卡/千克, 电厂应该配备相应的显示、记录装置, 严格控制燃料运输距离不大于30公里。对于发热量较低、灰分含量高的低热值煤应该优先选择国产CFB设备, 采用矿井井下排水和中水作为厂区水源全面提高利用率。按照“煤电一体化”原则, 将相应发电项目设置在大型矿区内, 优先建设600万吨/年国模以上的煤厂[2]。低热值煤优先选用皮带运输方式, 运输距离范围内不重复规划相应发电项目。低热值煤以煤矸石、泥煤和洗中煤为主, 必要的时候可以掺加不超过30%掺烧原煤, 实际发电厂项目设计过程中应该以选用国产大型循环流化床锅炉, 以建设单台机组的方式扩建发电机组, 同时兼顾煤矿以及周边企业居民用热需求。毕节市纳雍县从条件上看, 基本符合以上要求。

3.2 加强政策导向工作, 提高综合利用发电能力

加强政府政策导向工作, 按照节能发电调度有关原则, 优先安排低热值煤发电项目, 鼓励低热值煤发电项目以市场经济方式和用电用户签订相应协议, 逐步将发电用电落实到实处。加强发电项目相应管理力度, 项目申报核准的时候, 按照有关规定编制发送申请报告, 提供专项规划、审查意见和订货协议。发电项目建成之后, 优先于常规煤炭机组调度, 并且安排电量, 支持低热值煤发电企业在矿区建立单个或者多个符合国家产业政策的自备电厂。加强项目创新改造, 比如进行锅炉空预器反转改造, 能够确保炉内燃烧稳定的同时, 提高一次风温18摄氏度, 全面提高燃烧的稳定性和经济性[3].加强职工技能培训, 全面提高职工综合素质, 扩展职工发展平台, 做到“以人为本”, 推广行之有效的掺烧技术, 提供可靠的人才保证。