3月26日,《中國(guó)大型煤炭企業(yè)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式研究》課題啟動(dòng)會(huì)在山東兗礦集團(tuán)召開。該課題研究為兗礦集團(tuán)發(fā)揮科技優(yōu)勢(shì)走低碳發(fā)展之路將作出經(jīng)驗(yàn)性總結(jié),在后危機(jī)時(shí)代,為中國(guó)煤炭大型企業(yè)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式提供范本。中國(guó)潔凈煤技術(shù)分為煤炭加工、煤炭高效潔凈燃燒、煤炭轉(zhuǎn)化污染排放控制與廢棄物處理四個(gè)領(lǐng)域十四項(xiàng)技術(shù)。長(zhǎng)期以來,兗礦集團(tuán)立足“產(chǎn)學(xué)研”高端,研發(fā)出一大批擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的科技成果,基本涵蓋這十四項(xiàng)技術(shù),其中不乏世界領(lǐng)先的潔凈煤技術(shù)。今年兩會(huì)期間,兗礦集團(tuán)董事局主席、黨委書記耿加懷表示,兗礦集團(tuán)發(fā)揮核心技術(shù)優(yōu)勢(shì),已經(jīng)形成了自主產(chǎn)權(quán)技術(shù)群。利用技術(shù)優(yōu)勢(shì)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)是兗礦集團(tuán)自身發(fā)展的需要,也是中國(guó)煤炭企業(yè)發(fā)展的方向。
潔凈煤技術(shù)第一步
煤化工產(chǎn)業(yè)的源頭是煤炭氣化,兗礦集團(tuán)是世界上唯一同時(shí)掌握水煤漿氣化和粉煤加壓氣化技術(shù)的企業(yè)。水煤漿氣化爐是在借鑒氣化爐的鼻祖美國(guó)德士古公司的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn),設(shè)計(jì)開發(fā)出對(duì)置式四噴嘴氣化爐。該技術(shù)的掌握,不僅打破了美國(guó)企業(yè)壟斷氣化爐市場(chǎng)的局面,德士古公司還反過來向兗礦集團(tuán)購(gòu)買該項(xiàng)專利。
“十五”期間,多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)已進(jìn)入商業(yè)示范階段。華東理工大學(xué)、兗礦集團(tuán)有限公司共同承擔(dān)“十五”國(guó)家“863”計(jì)劃新型水煤漿氣化技術(shù),利用2臺(tái)日處理1150噸煤的多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化爐配套生產(chǎn)24萬噸甲醇、聯(lián)產(chǎn)8萬千瓦發(fā)電,碳轉(zhuǎn)化率高達(dá)98.8%,有效氣成分提高2—3個(gè)百分點(diǎn),CO2含量降低2—3個(gè)百分點(diǎn),年節(jié)能量達(dá)到1.2萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,達(dá)到世界領(lǐng)先水平。自2005年工業(yè)示范裝置成功建設(shè)運(yùn)行以來,該技術(shù)不斷得到推廣應(yīng)用,正在建設(shè)和運(yùn)行的有兗礦國(guó)泰、江蘇靈谷、江蘇索普、神華寧煤等13家企業(yè),共計(jì)40臺(tái)氣化爐。現(xiàn)已投入工業(yè)運(yùn)行的有5家企業(yè),裝置運(yùn)行情況良好,技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)。
多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)打破了國(guó)外跨國(guó)公司對(duì)水煤漿氣化技術(shù)的壟斷,將為化肥行業(yè)的技術(shù)改造、煤炭液化、整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電(IGCC)、煤基多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展提供龍頭和關(guān)鍵技術(shù)。
IGCC和UCC兼顧效益與清潔
“十五”期間,兗礦集團(tuán)建成了國(guó)內(nèi)首個(gè)IGCC發(fā)電與甲醇聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。兗礦國(guó)泰化工有限公司根據(jù)甲醇和醋酸的正常生產(chǎn)過程中產(chǎn)生一定的弛放氣及尾氣的情況,充分發(fā)揮自身人才和技術(shù)優(yōu)勢(shì)積極的進(jìn)行了節(jié)能技術(shù)改造,將排放的馳放氣及尾氣充分回收并送燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)行發(fā)電。另外,發(fā)電過程中產(chǎn)生的高溫余熱通過鍋爐回收生產(chǎn)中壓蒸汽,再用作下級(jí)化工生產(chǎn)或發(fā)電。該技術(shù)把潔凈煤生產(chǎn)甲醇和高效的燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)相結(jié)合,又有極好的節(jié)能環(huán)保性能,是一種有發(fā)展前景的潔凈煤電、化技術(shù)。
2006年4月總投資15.8億元的示范系統(tǒng)投入商業(yè)運(yùn)行。聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)總能利用率達(dá)到了57.16%,較同比甲醇、發(fā)電獨(dú)立生產(chǎn)系統(tǒng)提高了3.14個(gè)百分點(diǎn)。供電效率、氮氧化物排放濃度、硫化物排放濃度等各項(xiàng)工藝指標(biāo)良好,消耗指標(biāo)均遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于獨(dú)立分產(chǎn)的指標(biāo)。在運(yùn)行過程中系統(tǒng)可靠、可柔性運(yùn)行,即根據(jù)需要調(diào)整甲醇產(chǎn)量與發(fā)電的產(chǎn)量比。自2006年建成至2008年12月,該系統(tǒng)累計(jì)生產(chǎn)甲醇82.6萬噸,燃?xì)獍l(fā)電機(jī)上網(wǎng)發(fā)電量為9.2億千瓦時(shí),系統(tǒng)可用率逐年提高到93%,可靠性達(dá)97%,每年可使50萬噸環(huán)保限采的高硫煤得以利用。這些實(shí)踐首次證明了我國(guó)發(fā)展煤基多聯(lián)產(chǎn)可行性。
中國(guó)工程院院士倪維斗表示:“毫無疑問,耦合了發(fā)電和化工的系統(tǒng)肯定比純粹的IGCC發(fā)電和煤化工系統(tǒng)都要好。如果兩者結(jié)合得好,把物質(zhì)流、能量流的梯級(jí)利用做好,肯定效益好。”
超潔凈煤技術(shù)(UCC)是繼IGCC后兗礦集團(tuán)在2009年收購(gòu)澳大利亞菲利克斯公司后擁有的專利技術(shù),UCC主要用于生產(chǎn)高純度化學(xué)精煤,這種煤的灰分量小于0.1%,可成為天然氣的替代燃料,具有十分顯著的環(huán)保潛力和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì):它在燃?xì)庹羝麥u輪聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)上的應(yīng)用可減少20%-30%的溫室氣體排放;此外,它能將燃料發(fā)電的轉(zhuǎn)換效能提高至50%-55%,而相比之下澳大利亞發(fā)電廠的平均燃煤轉(zhuǎn)換率僅為33%-35%。目前UCC能源公司已在新南威爾士獵人谷地區(qū)開展了試運(yùn)行測(cè)試,生產(chǎn)出的超潔凈煤被送至日本進(jìn)行評(píng)估,評(píng)估結(jié)果顯示該產(chǎn)品在燃?xì)鉁u輪連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)具有十分理想的效能。
進(jìn)軍清潔能源新領(lǐng)域
兗礦集團(tuán)的煤炭、煤化工、電解鋁及機(jī)電成套裝備制造三大主業(yè)均為高碳類產(chǎn)業(yè),在煤炭清潔利用的同時(shí),對(duì)清潔能源領(lǐng)域的探索成為了兗礦優(yōu)化發(fā)展模式,探索低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的另一捷徑。據(jù)了解,目前兗礦集團(tuán)已著眼低碳經(jīng)濟(jì),開發(fā)地源泵、太陽能等系列環(huán)保節(jié)能新能源項(xiàng)目,同時(shí)挺進(jìn)以尖端科技作支撐的地球物探行業(yè)。今年,預(yù)計(jì)完成銷售收入1.8億元。
地源熱泵是目前世界上最前沿的供暖制冷技術(shù),兼具節(jié)能、環(huán)保、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。兗礦集團(tuán)地礦公司通過與格力空調(diào)集團(tuán)和山東建筑大學(xué)合作,具備了地源熱泵工程的設(shè)計(jì)和施工能力。目前,通過競(jìng)標(biāo)已簽訂社會(huì)工程合同3000多萬元,全年預(yù)計(jì)完成產(chǎn)值2000多萬元。為搶占技術(shù)制高點(diǎn),地礦公司成立了物探研究所,目前,掌握了電法勘探和地震勘探兩種主要物探技術(shù),今年可實(shí)現(xiàn)物探產(chǎn)值800萬元。除此之外,地礦公司還積極調(diào)研和開發(fā)太陽能項(xiàng)目,成功設(shè)計(jì)施工了兗礦集團(tuán)實(shí)業(yè)公司機(jī)關(guān)、新陸公司藥廠太陽能照明安裝工程,在較短時(shí)間創(chuàng)產(chǎn)值近百萬元,探索走出一條太陽能開發(fā)施工安裝的新路徑。
同時(shí),作為M15甲醇汽油國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制訂的單位之一,兗礦集團(tuán)子公司國(guó)宏公司參與開發(fā)的M15變性甲醇燃料目前已通過相關(guān)鑒定,初步實(shí)驗(yàn)表明,由其添加制作的M15甲醇汽油動(dòng)力性能、油耗、冷啟動(dòng)、尾氣排放均優(yōu)于93#國(guó)標(biāo)汽油。 使用M15清潔甲醇汽油,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)不需作任何改動(dòng);可單獨(dú)使用,也可與無鉛汽油、乙醇汽油以摻混使用。甲醇燃料化利用不僅是提供了清潔能源,也為目前暗淡的甲醇市場(chǎng)提供了一線生機(jī)。
兗礦集團(tuán)一直走在高碳產(chǎn)業(yè)低碳化利用的前列,已經(jīng)形成了一定規(guī)模的低碳產(chǎn)業(yè)群。耿加懷表示,兗礦集團(tuán)已經(jīng)確定并開始實(shí)施國(guó)際化發(fā)展戰(zhàn)略,并率先走出國(guó)門成功實(shí)現(xiàn)跨國(guó)經(jīng)營(yíng),“既然選擇了國(guó)際化的發(fā)展環(huán)境,發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)對(duì)我們的要求將更為迫切。”