洁净型煤+环保炉具是煤炭清洁利用的有效途径

既要打赢蓝天保卫战，又要保障百姓冬季温暖过冬。按照“冬病夏治”的原则，2019～2020年度清洁取暖又要被提上重要日程。而煤炭是我国最可靠最经济的基础能源，如何实现煤炭清洁高效利用一直为社会各界所关注。近日，本刊记者专程赴山东兖煤蓝天清洁能源有限公司进行调研，结合调研情况做此报告，一家之言，希望达致抛砖引玉之效。煤炭是我国的主要能源。在相当长一段时间内，以煤为主的格局不会变。近年来，在控煤治霾和国家力推北方清洁供暖的大背景下，散煤治理作为重要的民心和民生工程，得到明显提速。京津冀及其周边“2＋26”大气污染传输通道城市、汾渭平原11城市等重点地区对散煤治理的力度不断加大，把打赢“蓝天保卫战”提升到新的更高层次，把煤炭清洁高效利用作为一项民心工程、民生工程抓好抓实。01治理散煤是煤炭清洁高效利用的关键2018年，煤炭消费量占我国一次能源的59%，电煤和煤电分别占煤炭和电力消费总量的一半以上。就煤炭的清洁高效利用而言，我国煤电机组累计完成超低排放改造8.1亿千瓦以上，已占全部煤电机组80%以上，我国已建成全球最大的清洁煤电供应体系。散煤是指电力和工业集中燃煤以外的散烧煤，包括工业小锅炉和小窑炉燃煤，以及居民生活和服务业散烧煤等，大多是未经处理就直燃的高硫劣质煤。“散煤通常是灰分、硫分含量高的劣质煤，燃烧时往往缺少脱硫、脱硝、除尘处理，直燃直排、点多面广，污染很严重，也难以监管。”清华大学教授张强介绍。据统计，1吨散煤排放的大气污染是电煤的10倍以上。我国燃煤中约有20%～25%是散煤，每年消耗量达6～7亿吨。其中，民用生活燃煤约为2.34亿吨/年，农村生活燃煤2.2亿吨/年，占民用生活散煤消费量的94％。民用散煤的消费存在明显的时空分布特性，消费的高峰是冬季采暖期，且以北方农村地区为主。2013年以来，随着大气污染防治工作的强力推进，散煤治理和北方清洁供暖作为重要的民心和民生工程，被提上了重要日程。02破解煤炭清洁高效利用的思想误区对于煤炭是否能成为洁净能源，中国工程院院士谢克昌大声疾呼：我必须再次强调，实现了清洁高效利用的煤炭就是清洁能源！中国工程院院士凌文也表示，通过洁净煤技术可以把煤炭中的硫、氮氧化物等先行提取出来，然后将处理后的煤炭配合洁净炉具燃烧，这样可实现有害物质的大大减排。至于是否是清洁能源不应只看出身，而是要看它最终的排放。同时，在考虑我国未来能源结构调整时，也要充分地考虑我国能源禀赋的实际情况。事实证明，煤炭不应该总是被“妖魔化”，黑煤炭变“白天鹅”的凤凰涅槃已经开启，而让煤炭更好地发挥“乌金”作用仍需各界共同努力。对此，中国工程院院士贺克斌对当前我国先进的节能环保洁净煤技术给予充分肯定，建议加大洁净煤的适用性和应用性，达标排放、便捷使用，使政府放心、用户认可。众所周知，煤炭清洁高效利用技术产品的开发与推广应用，受政策影响较大，而且一时也难以改变社会对燃煤污染固有的程式化认知，市场用户存在等待观望心理。一些有社会责任的煤炭加工利用企业，通过采用先进的科学技术，完全可以改变煤炭高污染低效率的利用方式，真正形成“以排放指标论英雄”的清洁利用方案。对此，笔者认为，仅靠企业力量是有限的，还需要各界共同努力，多管齐下，久久为功，破解一系列传统的思想误区。一是加快推行改性洁净型煤产品新标准。对于洁净煤的产品标准，应充分考虑以普通烟煤为原料研制而成的洁净型煤，应将产品标准中污染物限制要求从“限制煤炭本身指标”变为“限制煤炭燃烧排放指标”，保障普通烟煤提质改性后制成的洁净型煤顺利进入市场。笔者了解到，兖煤蓝天洁净型煤和环保炉具的山东省标准已经立项，行业标准正在积极推进。二是加大“洁净型煤+节能环保炉具”模式的推广力度。应在推行提质改性洁净型煤产品新标准的基础上，制定修订节能环保炉具技术产品的标准和认证体系，提高市场准入门槛，促进行业健康发展；同时，应促进各地一方面对节能环保炉具推广目录中的企业实行动态调整管理，规范政府招标，避免出现低价低质中标的现象；另一方面支持以大型节能环保炉具替代小型燃煤锅炉的新方案，制定产品标准和排放要求，并给予市场准入许可，避免被“一刀切”淘汰中小燃煤锅炉的政策拒之门外。三是支持协调企业均产稳产和对洁净型煤取暖“冬病夏治”。洁净型煤的需求存在明显的季节性差异，产能产量不能均匀释放。特别是民用洁净型煤主要用于取暖和炊事，使用的高峰期大多集中在冬季，淡旺季明显。大多数型煤生产企业迫于现金流的压力，一般7月至10月生产，既不利于产业的健康发展，也容易出现洁净型煤在冬季供应能力和供应质量达不到要求的现象。这需要解决洁净型煤均产稳产的问题，充分调动仓储中转、物流配送等方面的资源，给予用地、税费、奖补等方面的政策优惠，形成洁净型煤产业上下游及产业周边共生共荣的健康发展局面。03兖煤洁净型煤+节能环保炉具做出了有益探索笔者近日在兖矿集团山东兖煤蓝天清洁能源有限公司调研时了解到，该公司遵循“生态优先、绿色发展”理念，按照“优化煤、延伸煤、超越煤”的发展理念，研发出以烟煤为燃料的煤炭高效清洁燃烧成套技术，为散煤治理和北方地区清洁供暖提供了个性化的解决方案。据该公司总经理孟磊介绍，2016年兖矿集团启动“蓝天工程”，并将其定位为集团转型发展的“一号工程”，与中国科学院过程工程研究所、中国科学院工程热物理所、清华大学煤清洁高效燃烧国家工程中心等单位开展深度合作，由兖煤蓝天清洁能源有限公司负责产业化落地实施，目前已经建成运行两个产业化实体，即年产100万吨洁净型煤生产基地和年产10万台解耦炉具生产线。笔者了解到，在洁净型煤加工利用方面，包含有三大核心技术。一是高效固硫技术。通过高效复合添加剂固硫技术可使煤炭提质改性，使其燃烧后SO2排放低于0.4%的优质“特低硫煤”排放水平，燃烧固硫效率达到60%～95%。二是干法型煤制备技术。以烟煤为原料磨制成粉，混合加入自主研发的高效复合添加剂，采用干法、无粘结剂、免烘干、中低压成型技术制成，型煤强度超过400N／个的型煤国家标准。解决了传统湿法型煤制备需要窑炉烘干而造成的二次污染问题，实现了洁净型煤清洁生产。三是清洁燃烧技术。将炉具燃烧室分为低温贫氧干馏热解区和高温富氧半焦燃烧区。干馏区热解析出的挥发成分进入半焦燃烧区，通过高效燃烧，实现“烟煤无烟化”；同时利用半焦和CO的还原性，将热解气中的NOx还原为N2，有效降低NOx生成。各项技术有机结合，形成了“煤炉匹配”的民用燃煤清洁供暖成套技术与装备。笔者在洁净煤生产车间看到，洁净型煤生产线以烟煤为原料磨制成粉，加入自主研发的高效复合添加剂，干压成型，生产出类似黑色巧克力块大小的洁净型煤。这种洁净型煤与传统型煤有本质区别，在生产过程中已经实现了提质改性。在节能环保解耦炉具生产车间，笔者看到，该车间配备先进的MES智能生产管理系统，采用激光切割、机器人搬运、自动折弯、自动焊接，生产效率大大提高。两年多来的实践证明，兖煤蓝天清洁能源有限公司的洁净煤技术以丰富的烟煤资源为原料，利用坑口集中规模化生产和就地加工，为高硫煤清洁高效利用探索了全新技术路线，对于推进散煤治理和北方地区清洁供暖，开辟了新的可选路径。04对洁净型煤和节能环保炉具的对策建议根据调研中存在的实际问题和各方诉求，经总结多位专家观点和看法，笔者提出以下对策建议。（一）对洁净型煤推广的对策建议（1）建议政府支持大型煤炭企业发展洁净型煤产业，改变目前洁净型煤由独立型煤生产厂生产的格局，利用大型煤炭企业规模大、坑口就近开采加工、技术力量强等优势，通过定制化，直接生产出低成本、洁净化、可持续供应的洁净型煤产品。同时，建立洁净型煤保供体系，建立洁净型煤储配中心，实现点对点供货，进一步减少流通环节，降低成本。（2）建议健全并完善洁净型煤质量标准体系，加强煤炭分级管理和商品煤质量标识。（3）建议构建可控的洁净型煤配送和供应体系，建立洁净型煤供求及煤质信息网络，加强质量抽检和检测通报。（4）建议严控散煤流通，建立供应商制度，探索建立全程可追溯的大数据供应链系统。（二）对节能环保炉具推广的对策建议（1）建议将洁净型煤+环保炉具配套使用作为农村清洁供暖的托底方案，扭转农村控煤“一刀切”方式和矫枉过正现象，制定适合农村的多元化控煤方案，明确节能环保炉具在散煤治理中的作用及分阶段的服务区域。（2）建议完善补贴政策，实施以奖代补，由政府购买产品向政府购买服务转变。（3）建议禁煤区不宜过度扩大，而应当采用先进燃烧炉具和烟气控制技术措施加以改善，鼓励先进大型企业进入民用散煤治理领域，提供集洁净型煤与环保炉具适配，炉具运送安装、检修、回收再利用等于一体的专业化服务，改变小作坊式的局面。同时，应给予替代难度大、经济承受力差的农村和小城镇民用炊事和冬季供暖留出一定的排放空间。（4）建议加快修订节能环保炉具标准与技术规范，并加强合规性检查和违规惩戒力度，将节能环保炉具纳入“能效标识”管理体系，提高消费者的市场认知度和辨识度。（5）建议政府监管与市场作用双管齐下，制定成本共担机制。按照“企业为主、政府推动、居民可承受”的原则，完善政府招投标机制，避免低价低质中标、地方保护主义等问题；同时，加强对财政补贴的绩效考核，重点考核财政补贴与对应项目（技术路线）及散煤治理效果的适配性，检验财政补贴的有效性，并谋划财政补贴时限及其退补后的激励政策。总之，我们要尊重我国能源基本国情，加快推进北方地区冬季清洁取暖工作，把北方地区冬季清洁取暖和煤炭清洁高效利用相结合，作为打好污染防治攻坚战、打赢蓝天保卫战的关键，作为一项重大的民生工程、民心工程全力推进。