2016年(nian)12月28日，神(shen)華寧煤(mei)集團400萬噸/年(nian)煤(mei)炭間接液(ye)化示范(fan)項目產出(chu)油品慶祝儀(yi)式舉行(xing)。圖(tu)為首批(pi)油品在儀(yi)式上(shang)發運。
位(wei)于寧夏銀川的神(shen)華寧煤集(ji)團煤炭間接液化項目全景圖
煤(mei)炭作為一種傳(chuan)統能(neng)源，對人們生(sheng)產和生(sheng)活中的重要意義(yi)顯而易見，但是(shi)在相當長時期，煤(mei)炭的開采和利用方式粗放，以(yi)至(zhi)于一提起(qi)煤(mei)炭，很多人可(ke)能(neng)立刻想到的是(shi)，黑暗幽深的礦井(jing)、滿(man)臉煤(mei)黑的礦工、熊熊燃(ran)燒的鍋(guo)爐、冒(mao)著黑煙的煙囪……
上述(shu)景象在中(zhong)(zhong)國(guo)已漸(jian)漸(jian)遠去，并有望成為(wei)歷史(shi)。改革開(kai)放以(yi)來(lai)，特別是從上世紀90年代中(zhong)(zhong)期以(yi)來(lai)，中(zhong)(zhong)國(guo)能源科技(ji)工作(zuo)者掀起了一(yi)場煤炭清(qing)潔利用“革命”，不(bu)斷取(qu)得以(yi)清(qing)潔燃煤為(wei)核心的技(ji)術突破，為(wei)中(zhong)(zhong)國(guo)這(zhe)樣一(yi)個在未(wei)來(lai)相(xiang)當長時間內仍以(yi)煤炭為(wei)主要能源的經濟(ji)體實現“綠色”發展開(kai)辟了廣闊(kuo)道路。同時，也印證了“只有不(bu)清(qing)潔的技(ji)術，沒(mei)有不(bu)清(qing)潔的能源”，為(wei)煤炭正名(ming)。
自主創新構建潔凈技術體系
據(ju)專門從事潔(jie)凈(jing)(jing)煤(mei)技(ji)術(shu)研(yan)究的煤(mei)炭(tan)科(ke)學(xue)研(yan)究總院助理(li)研(yan)究員樊(fan)金璐(lu)介紹，潔(jie)凈(jing)(jing)煤(mei)技(ji)術(shu)的概念最早由美(mei)國(guo)學(xue)者在(zai)20世紀80年代提出(chu)，主要(yao)是為了解決美(mei)國(guo)與加拿(na)大(da)邊境的酸(suan)雨問題。
對中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)潔(jie)(jie)凈(jing)(jing)(jing)煤(mei)(mei)(mei)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)發(fa)(fa)展的(de)歷程，樊金璐介紹說，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)面對煤(mei)(mei)(mei)炭資源豐富而(er)油氣資源相(xiang)對不(bu)足的(de)狀況，早在(zai)(zai)(zai)20世紀(ji)80年代初就開始加(jia)強潔(jie)(jie)凈(jing)(jing)(jing)煤(mei)(mei)(mei)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)研究工作(zuo)，并于上(shang)世紀(ji)90年代中(zhong)(zhong)期成立了(le)(le)由(you)當時的(de)國(guo)(guo)家(jia)計委、國(guo)(guo)家(jia)科(ke)委和(he)煤(mei)(mei)(mei)炭、電力等(deng)13個部委組成的(de)“國(guo)(guo)家(jia)潔(jie)(jie)凈(jing)(jing)(jing)煤(mei)(mei)(mei)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)推廣領導小組”。1997年出(chu)臺的(de)《中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)潔(jie)(jie)凈(jing)(jing)(jing)煤(mei)(mei)(mei)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)“九五”計劃和(he)2010年發(fa)(fa)展綱(gang)要(yao)》，對潔(jie)(jie)凈(jing)(jing)(jing)煤(mei)(mei)(mei)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)的(de)內(nei)涵(han)，進行了(le)(le)符合(he)本國(guo)(guo)煤(mei)(mei)(mei)炭資源特點的(de)定義，指出(chu)潔(jie)(jie)凈(jing)(jing)(jing)煤(mei)(mei)(mei)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)主要(yao)應(ying)包(bao)括煤(mei)(mei)(mei)炭加(jia)工、潔(jie)(jie)凈(jing)(jing)(jing)燃(ran)(ran)煤(mei)(mei)(mei)與(yu)發(fa)(fa)電、煤(mei)(mei)(mei)炭轉化、污染物(wu)治理(li)與(yu)資源綜合(he)利用等(deng)4個領域的(de)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)。2000年，根據潔(jie)(jie)凈(jing)(jing)(jing)煤(mei)(mei)(mei)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)在(zai)(zai)(zai)國(guo)(guo)內(nei)外的(de)發(fa)(fa)展，在(zai)(zai)(zai)“煤(mei)(mei)(mei)炭高(gao)效(xiao)燃(ran)(ran)燒和(he)發(fa)(fa)電”中(zhong)(zhong)增加(jia)常規超(chao)臨(lin)界(jie)與(yu)超(chao)超(chao)臨(lin)界(jie)發(fa)(fa)電技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)、低氮氧化物(wu)燃(ran)(ran)燒技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)；在(zai)(zai)(zai)煤(mei)(mei)(mei)炭轉化技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)中(zhong)(zhong)增加(jia)多聯產(chan)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)，以及包(bao)括二(er)氧化碳(tan)在(zai)(zai)(zai)內(nei)的(de)近零排(pai)放技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)，由(you)此(ci)構建了(le)(le)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)潔(jie)(jie)凈(jing)(jing)(jing)煤(mei)(mei)(mei)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)體系，并一直沿用至(zhi)今。
就中(zhong)國“煤(mei)炭加工(gong)(gong)技(ji)(ji)術(shu)”和“煤(mei)炭高(gao)效燃燒及先(xian)進(jin)發電(dian)技(ji)(ji)術(shu)”發展狀況(kuang)，樊金璐認(ren)為，目前已處于國際(ji)先(xian)進(jin)水平或領(ling)先(xian)水平。他解釋說(shuo)，中(zhong)國原煤(mei)洗選加工(gong)(gong)快速發展，從(cong)2005年的7億(yi)噸(dun)(dun)增(zeng)長到(dao)2016年23.45億(yi)噸(dun)(dun)，原煤(mei)入選率提(ti)升到(dao)68.9%，這一比例在國際(ji)上是比較高(gao)的；近年來(lai)，中(zhong)國在超（超）臨界燃煤(mei)發電(dian)技(ji)(ji)術(shu)領(ling)域迎來(lai)跨(kua)越(yue)式增(zeng)長，截至2016年底，已投產百萬千瓦機組(zu)96臺(tai)，超過世界其他國家的總和。
在“煤(mei)炭(tan)轉化(hua)(hua)技(ji)(ji)術(shu)”方面，中(zhong)國(guo)接(jie)(jie)連重(zhong)(zhong)大(da)突破。2008年(nian)(nian)12月(yue)，當時世界最(zui)大(da)的(de)煤(mei)制(zhi)油(you)項目(mu)(mu)——神(shen)華集團鄂爾多斯煤(mei)直(zhi)接(jie)(jie)液(ye)(ye)化(hua)(hua)示范工(gong)程第(di)一(yi)條百萬噸(dun)(dun)級生產線投煤(mei)試車成功，產出合格(ge)的(de)柴油(you)和石(shi)腦油(you)，使(shi)中(zhong)國(guo)成為(wei)掌握百萬噸(dun)(dun)級煤(mei)直(zhi)接(jie)(jie)液(ye)(ye)化(hua)(hua)關鍵(jian)技(ji)(ji)術(shu)的(de)國(guo)家。2016年(nian)(nian)12月(yue)神(shen)華集團年(nian)(nian)產400萬噸(dun)(dun)的(de)煤(mei)炭(tan)間接(jie)(jie)液(ye)(ye)化(hua)(hua)示范項目(mu)(mu)產油(you)成功，這標著(zhu)中(zhong)國(guo)擁有了(le)煤(mei)炭(tan)間接(jie)(jie)液(ye)(ye)化(hua)(hua)核心技(ji)(ji)術(shu)和成套大(da)型工(gong)藝技(ji)(ji)術(shu)。值得一(yi)提的(de)是(shi)，該(gai)項目(mu)(mu)完成國(guo)家37項重(zhong)(zhong)大(da)技(ji)(ji)術(shu)、裝(zhuang)備及材料(liao)自主國(guo)產化(hua)(hua)任(ren)務，工(gong)藝技(ji)(ji)術(shu)、裝(zhuang)備臺(tai)套數統計項目(mu)(mu)國(guo)產化(hua)(hua)率高達(da)98.5%。
在“污(wu)染物治理(li)與(yu)資源綜(zong)合利用(yong)”方面(mian)，中國實(shi)現了包(bao)括“燃(ran)(ran)煤機(ji)組超低排放關鍵(jian)技(ji)術(shu)研發及應用(yong)”技(ji)術(shu)在內的諸多(duo)突破，并將其應用(yong)于生產實(shi)踐(jian)。據(ju)統計，2017年6月，燃(ran)(ran)煤電(dian)站的除(chu)塵/脫硫/脫硝設備安裝率(lv)均在90%以上，火電(dian)單位發電(dian)量二氧(yang)化碳排放量比2005年下(xia)降了21.6%。
潔凈技術“走出去”造福世界
科學技(ji)(ji)(ji)術沒(mei)有國界，應(ying)該(gai)造福全(quan)(quan)人類(lei)，特別是在當前全(quan)(quan)球氣(qi)候變暖(nuan)日益加劇、生態環境保(bao)護刻不容緩的(de)(de)大背景下，潔凈煤技(ji)(ji)(ji)術這(zhe)類(lei)具有普遍需求的(de)(de)能源技(ji)(ji)(ji)術更應(ying)該(gai)在世(shi)界各地(di)得到推廣和應(ying)用。事實(shi)正是如此(ci)，中國一(yi)方面加大潔凈煤技(ji)(ji)(ji)術研發力度，另一(yi)方面不遺余力地(di)向世(shi)界各國傳播推廣取得的(de)(de)成(cheng)果，彰顯(xian)出中國作為一(yi)個負責任(ren)的(de)(de)大國形(xing)象。
今年(nian)7月，阿(a)聯(lian)(lian)酋迪(di)拜(bai)哈斯(si)彥4臺(tai)60萬千瓦(wa)清(qing)(qing)潔(jie)燃(ran)煤電(dian)站(zhan)項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)隨著(zhu)中(zhong)國(guo)國(guo)家(jia)領(ling)導人到(dao)訪受到(dao)廣泛關注，這(zhe)不僅在于(yu)這(zhe)是“絲路基金”在中(zhong)東的(de)(de)首單投(tou)資，而(er)且將是中(zhong)東首個(ge)清(qing)(qing)潔(jie)燃(ran)煤電(dian)站(zhan)，成為中(zhong)阿(a)在能源領(ling)域合(he)作(zuo)的(de)(de)一(yi)個(ge)典(dian)范(fan)。該項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)的(de)(de)承建(jian)單位(wei)就是來自中(zhong)國(guo)的(de)(de)哈爾濱電(dian)氣集團有限(xian)公司(si)。自2014年(nian)7月阿(a)聯(lian)(lian)酋方面啟(qi)動哈斯(si)彥清(qing)(qing)潔(jie)燃(ran)煤電(dian)站(zhan)項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)國(guo)際公開招標(biao)程序后，哈電(dian)集團與(yu)一(yi)家(jia)當(dang)地(di)企業組(zu)成投(tou)資聯(lian)(lian)合(he)體競標(biao)，充分展(zhan)現了(le)(le)在此領(ling)域的(de)(de)先進技術和(he)(he)經驗，從48家(jia)投(tou)標(biao)企業中(zhong)脫穎(ying)而(er)出，獲得總承包合(he)同。在建(jian)設過程中(zhong)，該項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)采用最先進的(de)(de)燃(ran)燒、脫硝、除(chu)塵及脫硫(liu)技術，保證(zheng)電(dian)廠運行(xing)期間排(pai)放的(de)(de)粉塵、硫(liu)化物及氮化物指標(biao)優于(yu)世界同類型機組(zu)，最大(da)(da)程度(du)減少大(da)(da)氣污染(ran)排(pai)放，在為迪(di)拜(bai)提供20%的(de)(de)電(dian)力，大(da)(da)幅降低(di)居(ju)民用電(dian)成本的(de)(de)同時，為當(dang)地(di)能源多元化和(he)(he)清(qing)(qing)潔(jie)化作(zuo)出了(le)(le)貢(gong)獻。
哈(ha)斯彥清潔(jie)燃煤(mei)電站項目只是中國(guo)潔(jie)凈煤(mei)技術(shu)“走出去”的(de)一(yi)個新的(de)案例，近年(nian)來，在(zai)此領域中國(guo)已經形成了一(yi)批具(ju)有國(guo)際競爭(zheng)力的(de)公(gong)司，并成功(gong)打入國(guo)際市場。早(zao)在(zai)2009年(nian)4月，西(xi)安熱工研究院與(yu)一(yi)家美國(guo)公(gong)司就簽署(shu)了技術(shu)使用(yong)許可原(yuan)則協議，授權(quan)其(qi)使用(yong)自己(ji)歷時15年(nian)研發的(de)“兩段式(shi)干煤(mei)粉加壓氣化(hua)技術(shu)”。這是中國(guo)具(ju)有自主(zhu)知識產權(quan)的(de)清潔(jie)煤(mei)電關(guan)鍵技術(shu)首(shou)次進(jin)入西(xi)方發達國(guo)家和國(guo)際能(neng)源(yuan)市場，標志著該項技術(shu)已經達到國(guo)際先進(jin)水平(ping)。
四川白馬循(xun)環流(liu)化床示(shi)范電(dian)站(zhan)有限責任公(gong)司近年來(lai)開(kai)發(fa)的(de)“600兆瓦超臨界循(xun)環流(liu)化床鍋爐技(ji)(ji)術(shu)”經受示(shi)范項目檢驗，代表目前國際循(xun)環流(liu)化床鍋爐最高水平，是世(shi)界潔凈煤燃燒技(ji)(ji)術(shu)一個(ge)里程碑(bei)。以此(ci)技(ji)(ji)術(shu)為基礎開(kai)發(fa)的(de)超臨界CFB鍋爐系列技(ji)(ji)術(shu)陸續進入(ru)“一帶一路”參與國家和地區(qu)，如羅馬尼亞、土耳(er)其(qi)，為當地創造了(le)巨大的(de)經濟效益(yi)(yi)和社會效益(yi)(yi)。
特別值得(de)一提的(de)是(shi)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)“燃煤(mei)機組超低排放關(guan)鍵技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術研(yan)發(fa)及應用(yong)”技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術，這是(shi)在(zai)國(guo)(guo)家高技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術研(yan)究(jiu)發(fa)展計劃(hua)（863計劃(hua)）、國(guo)(guo)家科(ke)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)支撐計劃(hua)等(deng)項目支持下(xia)，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)科(ke)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)研(yan)發(fa)團(tuan)(tuan)隊(dui)(dui)經(jing)(jing)過20余(yu)年自主創(chuang)(chuang)新(xin)和(he)聯合攻關(guan)完成的(de)一項重大創(chuang)(chuang)新(xin)，摘得(de)2017年國(guo)(guo)家技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術發(fa)明獎一等(deng)獎。該(gai)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術的(de)創(chuang)(chuang)新(xin)性和(he)帶來(lai)的(de)社(she)會經(jing)(jing)濟效(xiao)益引(yin)起了國(guo)(guo)際社(she)會的(de)高度關(guan)注，達沃(wo)斯世(shi)界(jie)經(jing)(jing)濟論壇(tan)邀(yao)請(qing)該(gai)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術的(de)核心團(tuan)(tuan)隊(dui)(dui)成員(yuan)向與會嘉賓對該(gai)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術進行詳細介紹，讓(rang)國(guo)(guo)際社(she)會更好(hao)分享燃煤(mei)污染治理的(de)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)方(fang)案(an)。
鏈接
潔凈煤技術
潔凈(jing)煤(mei)(mei)技術是煤(mei)(mei)炭(tan)開(kai)采、加工、轉化(hua)、燃燒及污染控制等一系列(lie)技術的總(zong)稱，旨在減少污染物排放和提高利用(yong)(yong)效(xiao)率，貫(guan)穿于從開(kai)發到利用(yong)(yong)的全過程。
作為完備的(de)體系，煤(mei)炭(tan)(tan)清潔(jie)技(ji)術(shu)范圍很廣泛，既(ji)包括開采過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)礦(kuang)區污染控制技(ji)術(shu)和(he)(he)對煤(mei)層氣、礦(kuang)井水、煤(mei)矸石的(de)資源化利(li)用技(ji)術(shu)，又包括煤(mei)炭(tan)(tan)利(li)用過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)的(de)環保技(ji)術(shu)。就煤(mei)炭(tan)(tan)利(li)用過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)的(de)環保技(ji)術(shu)而言，大致劃分(fen)為兩類——煤(mei)直(zhi)接清潔(jie)利(li)用技(ji)術(shu)和(he)(he)煤(mei)轉化為潔(jie)凈(jing)燃料(liao)技(ji)術(shu)。
煤直接清潔(jie)利用技術具體來說包(bao)括燃(ran)燒(shao)前的凈(jing)化加工、燃(ran)燒(shao)中的清潔(jie)燃(ran)燒(shao)和燃(ran)燒(shao)后(hou)的煙氣凈(jing)化處理技術。
燃燒(shao)前，對(dui)煤炭進行脫(tuo)硫處理，除去或減(jian)少(shao)灰分、矸石、硫等雜質；在散煤中加入石灰固硫劑，將其加工成型，減(jian)少(shao)二氧化硫和煙塵排放。
燃(ran)燒過(guo)程中采用流(liu)化(hua)床燃(ran)燒技術(shu)(shu)和先進燃(ran)燒器技術(shu)(shu)。前者旨在降(jiang)低燃(ran)燒溫度，從而減少(shao)(shao)氮(dan)氧化(hua)物排放(fang)，通(tong)過(guo)向(xiang)煤碳添加石(shi)灰(hui)減少(shao)(shao)二(er)(er)氧化(hua)硫排放(fang)量。后者通(tong)過(guo)改進鍋爐(lu)、窯爐(lu)結構(gou)，減少(shao)(shao)二(er)(er)氧化(hua)硫和氮(dan)氧化(hua)物的排放(fang)。
燃燒后，對尾氣(qi)進一步做消煙除塵(chen)和脫硫脫氮處理，實現環境友好型排放。
煤轉化為潔凈燃(ran)料技(ji)術主要(yao)包括煤的氣(qi)化、液(ye)化技(ji)術以及煤氣(qi)化聯合循環(huan)發電技(ji)術。
煤的氣化技術，是在常壓(ya)或(huo)加壓(ya)條件下，保持一定溫度，通過氣化劑與煤炭反應生(sheng)成煤氣，從而實現脫硫、除氮、排渣，大(da)大(da)提(ti)高(gao)潔凈度。
液(ye)化(hua)(hua)技術則有間接液(ye)化(hua)(hua)和直接液(ye)化(hua)(hua)兩種。前者是(shi)先將(jiang)煤氣化(hua)(hua)，然后(hou)再把(ba)煤氣液(ye)化(hua)(hua)，如(ru)煤制甲醇，可以替代(dai)汽油(you)使用；后(hou)者是(shi)把(ba)煤直接轉化(hua)(hua)成(cheng)液(ye)體燃料，比如(ru)，直接加氫將(jiang)煤轉化(hua)(hua)成(cheng)液(ye)體燃料，或煤炭與(yu)渣油(you)混合成(cheng)油(you)煤漿反(fan)應生(sheng)成(cheng)液(ye)體燃料。
煤(mei)(mei)氣(qi)化(hua)聯(lian)合循環(huan)發電技(ji)術是指煤(mei)(mei)經(jing)(jing)過(guo)氣(qi)化(hua)產生中低熱(re)值(zhi)煤(mei)(mei)氣(qi)，煤(mei)(mei)氣(qi)經(jing)(jing)過(guo)凈化(hua)后成為清潔的(de)氣(qi)體燃(ran)料，燃(ran)燒后驅動燃(ran)氣(qi)輪機(ji)發電，并(bing)且利用高溫粗煤(mei)(mei)氣(qi)余(yu)熱(re)和煙氣(qi)余(yu)熱(re)在廢(fei)熱(re)鍋爐內產生的(de)高壓(ya)過(guo)熱(re)蒸汽驅動蒸汽輪機(ji)發電。此項(xiang)技(ji)術既提高了發電效率，又有很好的(de)環(huan)保性能。
煤轉化(hua)為(wei)潔凈(jing)燃料技術(shu)則是在煤炭產(chan)業鏈的下游以煤為(wei)原料進行(xing)深度的化(hua)學加(jia)工，提(ti)高煤的利(li)用效(xiao)率，從(cong)而提(ti)升整個產(chan)業鏈的經濟效(xiao)益(yi)和可持續(xu)發展(zhan)水平。
責任編輯：周彥榮 編輯：藍 圖
