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2019清洁能源应用领域成果交流会说明

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2019/08/29 16:50

 

一.背景说明

为更好地贯彻实施国家环保部印发的《京津冀及周边地区2017年大气污染防治工作方案》,三大部委即市场监管总局、国家发展改革委和生态环境部颁布了《关于加强锅炉节能环保工作的通知》【国市监特设[2018]227号】文件,各地(尤其26+2城市)政府主导并大力开展大气污染治理的蓝天保卫战,严格推行“煤改气”计划,实施燃煤“一刀切”的禁煤政策,虽然取得了一定成绩,但效果并不理想,而且造成很多严重的社会民生问题。

据中新网2019年7月31日电:生态环境部监测数据研判预警,2019年上半年部分城市大气污染严重反弹,污染物排放不降反升,环保形势严峻。此前,保定、晋中和洛阳等六城市市长被约谈。

“煤改气”取得阶段性成果的同时,在整个实施过程中出现了全国性气荒,严重超过我国天然气供应能力,仅2018年中国天然气需求增长15%以上,进口同比增长31.9%,超过日本成为世界上最大的天然气进口国。煤改气在农村地区给农民生活成本增幅高达50%,一些农村学校在气荒与高成本双重挤压下,甚至出现了无法供暖,学生挨冻的情况。更为严峻的问题是部分地方农村地区为降低“煤改气”改造工程成本,低压燃气管全部裸露、架空铺设,与电线、电表安装距离过近,存在巨大安全隐患(且已经造成燃气泄露爆燃事故)。与此同时,全国各地方产业园区实施“煤改气”、“煤改电”,造成部分工业企业,特别是实体中小企业生产成本加大,叫苦不迭,难以为继,导致部分企业面临迁移或倒闭,给经济下滑和民生就业造成了不必要的额外压力。

针对此种情况,国家不得不开始政策纠偏。2019年7月3日国家能源局发布《关于解决“煤改气” “煤改电”等清洁供暖推进过程中有关问题的通知》(以下简称《通知》),明确提出要拓展多种清洁供暖方式,主推清洁煤、生物质供暖。《通知》首次明确指出宜煤则煤、宜气则气、宜电则电的原则,开展清洁能源改造工作。燃煤“一刀切”、“煤改气”计划有可能就此被彻底放弃。

我国的资源禀赋现状是缺油、少气、富煤,2017年我国煤炭总资源量在中国化石能源资源总量中占93.4%,是中国占绝对优势的当家能源。最近十几年,水电、风电、光伏和核电等非化石能源发展迅速,利用规模不断增长,2017年,中国四类非化石能源合计发电1.9万亿千瓦时,比2005年增长了3倍多,但占比仍然很低,据测算到2020年仅为15%,2030年也才占22%。煤炭对于中国经济必不可少,短时间即未来20至30年内无法被替代。根据中国能源研究会预测,2030年中国能源消费总量预计为53.2亿吨标准煤,其中煤炭占比仍然高达49.0%,远高于其他能源品种。2017年我国原油和天然气对外依存度分别达到了68.4%、38.2%,能源安全形势严峻。《通知》此次明确提出可以“宜煤则煤”,顺应了中国富煤的现状。

由于天然气比煤的使用成本高出3倍,电比煤的使用成本高出5倍,致使“煤改气”、“煤改电”,大大增加了企业用户的生产成本和居民供暖的支出,致使地方财政补贴政策难以兑现,企业用户不堪重负,难以推行落地实施。全国尤其26+2城市大气污染治理的蓝天保卫战即使上升为国家战略、国家意志和国家行动,已开展3~4年的时间,已投入高额成本,但效果不佳,不但许多城市污染排放总量不降反升,而且造成许多新的社会民生问题,产生了许多新的民怨。有人调侃说,“煤改气”,改成了“一地鸡毛”,其根本原因就在这里。因此,煤炭的洁净化利用,既是国民生产生活和经济发展的重要保障,也是我国解决当前燃煤锅炉严重排放污染这一节能环保难点和痛点的迫切需要。为此,孟氏锅炉公司经过十几年的坚持不懈的艰苦研发,成功开发出燃煤高效节能超低排放清洁化利用的原创先进专利技术——步进式组合炉排高温复合燃烧水煤气产烧一体化技术和以降温冷凝为主的白色烟羽末端治理技术。

二.技术简介

孟氏锅炉公司煤炭清洁化高效节能超低排放利用的原创先进专利技术——步进式组合炉排高温复合燃烧水煤气产烧一体化技术和以降温冷凝为主的白色烟羽末端治理技术方案简介

1.步进式组合炉排高温复合燃烧水煤气产烧一体化技术方案

该技术方案完全颠覆了传统燃煤锅炉的炉膛结构、燃烧原理与燃烧方式,采用步进式组合炉排和独立室分区分步燃烧,降低炉拱高度,改变出火口设置,变燃料直接燃烧为先气化后燃烧,实现水煤气产烧一体化高温复合燃烧,炉膛温度高达1500度以上,燃料燃尽率高达95%以上,污染物得到充分燃烧变成了热能得到充分利用,从而达到了煤炭高效节能和超低排放洁净利用的最先进的技术水平,较传统机械炉排锅炉节约燃料30%以上,吨煤燃料(6000达卡/千克)由传统机械炉排锅炉产蒸汽不足6吨提升到8吨以上,大大降低用户生产成本。

与此同时,各项环保排放指标远优于天然气锅炉的排放指标,完全达到【国市监特设[2018]227号】文件规定的国家环保超低排放标准:粉尘颗粒物<10mg/m3(孟氏锅炉可达到<5mg/m3);SO2<35mg/m3(孟氏锅炉<9mg/m3);氮氧化物<50mg/m3(孟氏锅炉<50mg/m3)。孟氏锅炉超低排放数据有权威检测报告为据,具体见国家质检总局特种设备检测院2016年1月质量检测报告、SGS通标标准技术服务(上海)有限公司2018年10月能效测试报告和几个典型用户案例在线监测数据等。

2.以降温冷凝为主的白色烟羽末端治理技术方案

当前燃煤锅炉烟囱出口烟雾即有色烟羽末端治理大多采用烟气加热为主的技术路线,虽然改变了视觉效果,但是热能浪费巨大,且没有把烟气中的污染物和水分真正脱掉。况且多采用氟塑料、不锈钢等材料制造换热设备,设备体积庞大,投资大,运行成本高,换热效果差等。对此,孟氏锅炉公司总结以上存在问题,反其道而行之,采用烟气降温冷凝为主的技术路线,并认识到湿烟气降温、冷凝、冷凝、再热工艺效果关键在于换热设备的换热效率。为此,该公司经过二年多实地考察,参考国内外资料,聘请专家座谈等方式,自主研发了新型高效金属复合材料制作换热设备。通过反复实验、实践和改进,使设备不仅防腐蚀,防粘结,防堵,防冲刷等,而且工艺简单,体积小,运行成本低稳定可靠,换热效果好。最终达到了十分理想的超低排放效果:(1)可将粉尘指标降至 10mg/Nm3以下,(2)有效治理微细颗粒物(PM2.5、三氧化硫酸雾、气溶胶)、有机污染物对大气的污染,脱除率在98%以上,(3)大大减少了烟气中三氧化硫,有效缓解了下游烟道及烟囱的腐蚀,(4)解决了石膏雨排放的难题。

三.政策呼吁

孟氏锅炉公司的这一“步进式组合炉排高温复合燃烧即水煤气产烧一体化专利技术”和近期刚研发成熟的以降温冷凝为主的白色烟羽末端治理技术,属于原创性发明创造,完全颠覆了传统燃煤锅炉的炉膛结构、燃烧原理与燃烧方式,其节能效果显著,超低排放指标优于燃气,甚至优于国家超低排放标准,为我国煤炭清洁化使用提供了全新的切实可行的性价比最好的综合解决方案。首先,对于需要淘汰的100吨以下的工业蒸汽锅炉,可以更换之;对于地方政府当前最头痛的难以管理治理的农村和小城镇普遍使用的供暖和小企业供汽的燃煤小锅炉的“散乱汚”问题,孟氏锅炉公司的小吨位的数字化自动控制锅炉可以解决这一难题(不仅达标超低排放,而且吃粗粮,可以烧劣质煤、生物质及农林废弃物等一切可燃物,还不用人值守);对于现在正在运行的没有达标排放的炼钢、发电、水泥和工业蒸汽等燃煤锅炉,可以用孟氏锅炉公司的以降温冷凝为主的白色烟羽末端治理技术进行改造,PM2.5颗粒脱除率达到98%以上,完全可以达到甚至优于国家超低排放标准,且能耗低,性价比业内最好。凡是接触到孟氏锅炉产品的人,不论是专家还是用户或者普通人,无不对其卓越的节能环保性能和效果感动震撼与震惊。

国家三大部门联合颁发的【国市监特设[2018]227号】文件最后要求:发改部门支持推广高效锅炉,各地有关部门要研究制定鼓励燃煤锅炉超高能效超低排放改造的支持政策我们期望通过这次专家交流会,呼吁社会各方尤其国家相关主管部门和地方政府能够充分认识到孟氏锅炉公司煤炭清洁化利用技术方案的先进性和当前推广使用的紧迫性,认识到其显著的环保作用,巨大的节能价值和潜在的经济社会效益,积极给与政策鼓励和支持,解除35吨以下燃煤锅炉禁止使用的禁令,尽快在全国范围全面推广使用孟氏锅炉公司的高效节能超低排放的煤炭清洁化燃烧和末端治理的先进技术方案,以便尽快解决当前煤炭高效燃烧清洁化利用的难点痛点问题。