“煤是我国主要的能源，由煤到电，堪称国民经济的命脉，煤炭作为我国最主要的一次能源,其绿色高效利用一直是受到社会各界关注的一个重要课题。“煤炭约占我国能源消耗量的70%,以煤炭为主的能源消费方式不可能有很大改观。因此,采用清洁燃煤技术,最为现实和经济。
随着近几年来煤炭使用范围的扩大，煤炭燃烧率和使用率得到了广泛的关注。众所周知，冬季供暖，电厂发电一般采用的都是锅炉燃煤方式，现代大型锅炉一般采用煤粉燃烧，而煤粉细度是提高煤炭燃烧的重要性质，煤粉越细，在炉内燃烧时，不完全燃烧损失就越小，且有利于稳燃，但是制粉系统要消耗较多的电耗，设备的磨损量也较大，反之，较粗的煤粉虽然电耗小，但不利于燃料的燃烧和燃尽。因此，在锅炉设备运行中，应选择适当的磨煤机（磨粉机）将煤炭粉碎到一定的细度降低未完全燃烧损失和制粉系统的电耗。
立式磨煤机相信大家都很熟悉，而立式磨煤机的主要作用就是将大块煤矿石物料进行充分的研磨，将煤矿研磨成细小的微粒然后再对其进行燃烧，这样有助于煤炭的充分燃烧以及排放尾气的除硫工作。一般立式磨煤机在火力发电厂等大规模用煤企业得以广泛应用。由于煤质和锅炉不同，对煤的粒度要求有一定的差别。一般立式磨煤机就可达到这一细度要求。
煤炭由于长期存放容易受潮，煤中一般含有15%以上的水份，褐煤甚至高达45%，所以粉磨设备必须能适合高水份，并最好能在粉磨同时对物料进行烘干。河南黎明重工科技股份有限公司沉淀二十多年的研发经验，专业打造的立式磨煤机完全不需要单独设立烘干设备，即可实现对矿石的超细研磨。由于煤炭与其他矿石有所不同，煤质本身具有可燃性，在研磨的过程中很容易造成磨仓起火现象发生，所以粉磨时必须具有阻燃防爆的措施。
山东能源新矿集团宇洁环保工程有限公司研发的高效煤粉锅炉在一定程度上解决了这个问题,此种锅炉煤炭燃烧效率等于高于98%,锅炉热效率等于高于87%,与普通燃煤锅炉比节煤率高达30%以上,烟气排放也达到国家一类标准,煤炭高效清洁使用成为现实。
然而,这样一种新型锅炉三年来仅推广了几十台,且多为新矿集团内部单位,原因何在,什么原因造成了推广难呢?
一尘不染的锅炉房
4月22日,记者来到山东乾元不锈钢制造有限公司供热站,这里安装使用了3台4吨的煤粉锅炉。供热站周围没有发现任何煤炭、灰尘的痕迹,就连高高的烟囱也不见黑烟。
进入供热站600平方米煤粉锅炉房,更是彻底颠覆了记者印象里锅炉房的形象,整个锅炉房包括炉体在内的任何地方都一尘不染,完全没有普通锅炉房内四处粉尘、气味刺鼻的现象。
操作工许帅帅告诉记者,由于锅炉燃烧所用的煤粉从密封罐里被直接输送到锅炉内,燃烧产生的煤灰也直接进入除尘器,整个过程全封闭,不会对环境造成污染。“我只要轻点一下鼠标,仅需要20秒钟,锅炉就完成点火进入正常运行了。而且可以根据生产需要即开即停,切断煤粉供给即可实现停炉,就像在家里用燃气灶一样简单。”平时锅炉操控完全依靠电脑进行。
“这一供热站为年产9万吨不锈钢极薄板项目提供生产用蒸汽,冬天还担负厂区供暖。一年消耗煤炭550吨,较普通燃煤锅炉节约煤炭近200吨。”这3台锅炉的制造企业宇洁环保工程有限公司经理董冬告诉记者。
该公司与科研院所联合开发的这种高效煤粉锅炉应用了一项革命性的锅炉燃烧新技术,将原煤磨成煤粉后,通过风机将煤粉和空气的混合体,途经燃烧器吹入炉膛内,进行高效率的燃烧。锅炉实现了自动点火、自动吹送煤粉、自动控制调节等高技术性的全封闭、全自动化程序控制。
破解清洁燃煤难关
“煤炭约占我国能源消耗量的70%,以煤炭为主的能源消费方式不可能有很大改观。因此,采用清洁燃煤技术改造燃煤锅炉,最为现实和经济。但是目前国内不少城市用天然气改造燃煤小锅炉,虽然城市空气达标率有了明显提高,但也付出了高昂代价。”董冬介绍。据报道,北京燃煤锅炉冬季供暖改用天然气工程每年要投入几十亿元,居民每年承担的费用约为每平方米30元,而若采用这种高效燃煤技术仅为16元。
据统计,我国目前至少有250万台亟待改造的燃煤小锅炉,排放了二氧化硫、氮氧化物等大量污染物。目前,国内对低效燃煤锅炉的改造主要采用两条技术路线,一条是用石油、天然气等优质能源代替煤炭；另一条是采用清洁燃烧技术。
“从环保部门监测的数据看,我们生产的这种高效煤粉锅炉的污染物排放已经与燃油、燃气锅炉不相上下,将脱硫、脱硝、除尘装置进行一体化安装后,烟气排放指标完全达到国家一类地区标准。由于煤炭燃烧效率等于或高于98%,锅炉热效率等于或高于87%,与普通燃煤锅炉比节煤率高达30%以上。虽然一次性投入比传统燃煤锅炉高出不少,但运营成本要低得多。采用石油、天然气、煤粉作为燃料的锅炉,运营成本之比约为10∶3∶1。”宇洁公司的煤粉锅炉生产研发技术负责人孙英利告诉记者。
推广仍待多方给力
尽管煤粉锅炉凭借先进技术解决了煤炭清洁利用难关,但社会推广应用却并不理想。
“由于煤粉锅炉技术含量高,而且吃的是‘细粮’,因此需配套安装破碎机、磨煤机、缓冲罐和供料器等设备,前期投入要比普通燃煤锅炉高出一到两倍。这是推广难的主要原因。”孙英利分析认为,“但这种锅炉每年可以节省30%以上的燃煤,应当很快就能收回高出的设备投入。”她呼吁国家或地方政府出台政策,向主动淘汰低效燃煤锅炉,安装使用煤粉锅炉的用户提供补贴资金。
“虽然天然气清洁高效,但目前资源不足,并不是每个地方都适用。”国家发展改革委能源所能源系统研究中心副主任冯升波表示,“其实不少城市的燃煤锅炉改造可采用煤粉锅炉,目前之所以不被重视,并不完全是技术、资金问题,而是观念问题。”
“但从安全角度、能源保障、清洁度来讲,有着较高洁净度的煤粉锅炉是一种很好的补充。”孙英利说,旧有锅炉改造成天然气供暖设备成本相当高,而改用煤粉锅炉,既节约成本,又可减少环境污染。
煤粉锅炉的推广目前已经引起了国家有关部门重视。2月18日,中国节能协会举办“高效节能煤粉工业锅炉技术及应用研讨会”,旨在探索推广高效节能煤粉工业锅炉的可行性道路。
