由兗礦集團、中科院工程熱物理研究所經(jīng)過(guò)多年自主研發(fā)建成的高效潔凈煤基甲醇聯(lián)產(chǎn)電示范系統(年產(chǎn)24萬(wàn)噸甲醇和60MW電力),是我國首座煤氣化發(fā)電與聯(lián)產(chǎn)示范工程。該工程已成功運行四年多,并得到良好的經(jīng)濟效果和環(huán)境效果。對于我國多家電企近年來(lái)積極發(fā)展整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)與多聯(lián)產(chǎn)項目,兗礦國泰化工副總經(jīng)理張彥表示,大力發(fā)展IGCC與多聯(lián)產(chǎn)項目的技術(shù)條件已經(jīng)成熟,發(fā)展煤炭現代化利用戰略刻不容緩。
節能效果顯著(zhù)
張彥表示,發(fā)展IGCC與多聯(lián)產(chǎn)項目的社會(huì )效益和經(jīng)濟效益十分可觀(guān)。傳統煤化工產(chǎn)業(yè)存在能耗高、污染重、規模小、工藝技術(shù)落后等局限,其發(fā)展正面臨著(zhù)原料供應、環(huán)境保護、新興產(chǎn)業(yè)沖擊等三個(gè)方面的挑戰,以大型燃煤電廠(chǎng)中60萬(wàn)KW、100萬(wàn)KW等級的機組為例,利用超超臨界蒸汽參數,發(fā)電效率為43%-45%。若采用尾部煙氣捕集二氧化碳技術(shù),將使發(fā)電效率下降11個(gè)百分點(diǎn)。因此發(fā)電機組要得到相同的效率,需要消耗更多的煤,形成惡性循環(huán)。IGCC與多聯(lián)產(chǎn)系統可以實(shí)現電力和化工品的高效潔凈生產(chǎn)。
根據兗礦集團的統計,本項目與同規模常規蒸汽輪機電站相比,供電標準煤耗降低25.06%、二氧化硫排放量降低83.82%、氮氧化物排放量降低45.08%、二氧化碳排放量降低13.73%。截至2008年年底,高效潔凈煤制甲醇與聯(lián)合循環(huán)集成系統示范工程已實(shí)現銷(xiāo)售收入61億元,新增利稅9.05億元,節支總額9575萬(wàn)元,每年可使50萬(wàn)噸環(huán)保限采的高硫煤得以利用。今后兗礦集團還將斥資建設煤炭氣化、煤炭液化及發(fā)電的大型油電聯(lián)產(chǎn)示范工程。根據數據顯示,IGCC是集成煤氣化與燃氣輪機聯(lián)合循環(huán)的超清潔、高效發(fā)電技術(shù),供電效率比同等規模的常規煤粉電站高6至8個(gè)百分點(diǎn),脫硫率可達98%以上,排煙中的氮氧化物大大降低,污染物排放僅為常規燃煤電站的1/10,同時(shí)回收硫磺,有效解決我國硫磺資源的短缺,節約用水50%。
張彥表示,IGCC與多聯(lián)產(chǎn)的工業(yè)化應用已經(jīng)在各個(gè)示范工程上得到了充分的驗證,推廣的技術(shù)條件已經(jīng)具備。IGCC與多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)是將煤的氣化、煤氣凈化、化工品的合成與精制、空氣分離和聯(lián)合循環(huán)發(fā)電五部分有機集成的一種技術(shù),其各部分都是成熟的技術(shù)并且在不同的領(lǐng)域得到應用驗證,多聯(lián)產(chǎn)的推廣應用不受相關(guān)技術(shù)的牽制。因此,IGCC與多聯(lián)產(chǎn)的發(fā)展不存在技術(shù)上的障礙。
電網(wǎng)壟斷和環(huán)保標準是推行是障礙
對于IGCC與多聯(lián)產(chǎn)工程推廣的問(wèn)題,清華大學(xué)的倪維斗院士將 “發(fā)電公司不熟悉IGCC運營(yíng)”“缺少足夠的購電協(xié)議”和“沒(méi)能將環(huán)境外部成本內部化”列為推廣的重要障礙之一。
對此,張彥認為其推廣的最大難度一方面在于電網(wǎng)公司的壟斷地位。電力部撤銷(xiāo)后,特別是國家電力公司撤銷(xiāo)后,電力行業(yè)的主管單位由國家電力公司變成了不管轄發(fā)電廠(chǎng)、只著(zhù)眼“跑馬圈地”的國家電網(wǎng)公司,電網(wǎng)公司對見(jiàn)不到摸不著(zhù)的效益一時(shí)還不會(huì )太上心,致使化工行業(yè)等其他行業(yè)參與發(fā)電、并入電網(wǎng)等機制受到限制。張彥舉了一個(gè)例子:目前高效潔凈煤基甲醇聯(lián)產(chǎn)電示范系統項目的上網(wǎng)電價(jià)是0.45元,但項目發(fā)電不能留以自用,必須以更高的價(jià)格購買(mǎi)電力用以生產(chǎn)。此外,在發(fā)電技術(shù)方面,電網(wǎng)進(jìn)行調峰的時(shí)候,會(huì )對非傳統發(fā)電行業(yè)有一些不平等對待,這個(gè)示范項目在電網(wǎng)調峰時(shí)經(jīng)常受到發(fā)電時(shí)間、發(fā)電范圍上的限制。
“除此之外,IGCC與多聯(lián)產(chǎn)的大規模運用有待于我國對生產(chǎn)部門(mén)環(huán)保標準門(mén)檻的提高。”張彥表示。隨著(zhù)國家“十一五”期間電力負荷增長(cháng)趨緩,常規燃煤機組建設將會(huì )受到一些限制,特別是天然氣資源日趨緊張和氣價(jià)偏高的壓力,為建設IGCC電站提供了一個(gè)難得的發(fā)展機遇。然而我國目前的發(fā)電行業(yè)生產(chǎn)環(huán)保指標還不夠嚴格。美國、德國一些歐美國家在使用氣化爐時(shí),將“重金屬離子”等中國企業(yè)陌生的指標都列入環(huán)保標準范圍內。“為什么歐洲的焦炭生產(chǎn)行業(yè)都在中國?就是因為歐洲和中國環(huán)保門(mén)檻的差別。”張彥認為,歐洲比中國有著(zhù)更為嚴苛的環(huán)保標準和懲罰措施,不斷促使企業(yè)采用更清潔的生產(chǎn)方式,加大技術(shù)升級力度。
張彥認為,IGCC與多聯(lián)產(chǎn)項目以煤為原料,充分利用高硫煤,符合我國能源結構的國情,能生產(chǎn)清潔液體燃料及化工品,緩解石油進(jìn)口壓力。其發(fā)電成本接近帶脫硫脫銷(xiāo)裝置的燃煤蒸汽電站,污染物排放水平卻接近天然氣聯(lián)合循環(huán)排放水平,滿(mǎn)足我國目前最嚴格的環(huán)保要求,在經(jīng)濟效益和社會(huì )效益上具有雙重競爭力。當我國制定了更為嚴苛的發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)環(huán)保標準,IGCC與多聯(lián)產(chǎn)項目的推廣必能打破行業(yè)界限,使燃料、發(fā)電等生產(chǎn)系統進(jìn)一步達到優(yōu)化集成,真正實(shí)現煤炭的高效潔凈利用。