古玩赏析：煤炭高效利用：中国节能减排的基石

煤炭高效利用：中国节能减排的基石

说到新能源,我们马上都会想到太阳能、风能,这些异军突起的清洁能源。但我们不能忽略了,在我国消耗的一次性能源中,煤炭比重高达2/3,并且未来相当长一段时间,煤炭依然会扮演能源供应的主角。怎么提高这种传统能源的利用效率,改变煤炭高消耗、高污染的状况？已经成为关系节能减排任务能否完成的关键。

6月24日,记者来到了四川省眉山市丹棱县。站在界牌下,顺着公路就能看见一个大烟囱,正在向天空吐着浓浓的黑烟。越往里走,烟囱也越来越多,几乎每一根烟囱都在肆无忌惮地向天空中排放着浓黑色的废气。黑烟随风飘散,如同一条条黑龙,扩散达数百米,遮天蔽日,能见度低,污染相当严重。从这些浓密的黑烟可以判断,这些工业废气根本就没有经过任何的处理就向大气进行了排放。是什么工厂在节能减排力度如此之大的今天,还敢如此放肆地排污？记者发现,这些大烟囱全部都是陶瓷企业。走进这些陶瓷企业,首先最引人注意的就是黑压压的煤堆。一个小陶瓷厂的厂长告诉记者,由于市场竞争激烈,为了压低成本,不敢使用清洁的天然气,现在小规格的低档砖,全部都是靠烧煤烧出来的。

四川丹棱小陶瓷厂厂长:天然气没有产这个规格的了,随便你到哪儿去问。（为什么呢）应为这个（烧煤）成本低啊,便宜啊。（用天然气）赚不到钱。

为了证明煤也能烧出足够高的温度来制作瓷砖,一个陶瓷厂的工作人员带领记者进入到了陶瓷生产的流水线。在一个砖砌起来的看起来很原始的窑炉旁边,一个中年男子赤裸上身,用铁铲把煤块往火热的窑炉里送。由于缝隙很大,大量的热量其实都散发到了空气中,煤炭的热利用率非常低。为了随时检测窑炉的温度,这里有五六个测温器,一个黑板上写着不同的速度和阶段需要达到了温度。然而要达到要求的温度,就必须不断地烧煤。一个工人告诉记者,这个厂两条生产线,每天要烧10车煤,大概在50吨煤左右。在另外一个厂,由于生意不好,开工不足,但即使这样工人告诉记者,每天的用煤量也不少。

记者:你们一天要烧多少吨煤？

陶瓷厂工人:一天烧多少煤啊,一天烧十多吨煤。24小时烧。一天烧十多吨煤。

在工厂外面的空地上,堆着一大堆煤灰,仔细一看,这些煤还有坚硬的煤核,都是没有充分燃烧,就被废弃了。那些黑龙一样的废气,就是大量煤炭燃烧后的粉尘、二氧化碳、二氧化硫不经任何的处理就排放了。而用天然气烧瓷砖,是在一个密闭空间内直接用火焰喷射,保证了热量不外流,提高了热效率,也清洁环保。正是因为这种粗放的高耗能的生产方式和没有任何环保成本的压力,这些众多的小瓷砖厂才能生产如此低廉的瓷砖,然而当地付出的却是高能耗高污染的代价!

记者:你们这个跟烧气比,要便宜多少？

陶瓷厂工人:我们这个要低很多,大厂的,做的好的,一片要卖几十,上百元。

记者:你们这儿卖多少钱？

陶瓷厂工人:我们这个白坯4毛6。

直接用煤烧瓷砖,不仅效率低、浪费严重,而且每天都在制造着环境污染。就拿这家小陶瓷厂来说,一天烧50吨煤,一个月就要烧1500吨,一年就是18000吨。烧掉这么多煤所排放的二氧化硫、二氧化碳,累计下来一定数字惊人。为什么这些企业不愿意改用利用率高、污染小的天然气呢？记者在采访中,也听到了企业的烦恼。

李金根是峨眉山金陶瓷业公司厂长,建厂八年来,产品在西南西北市场销售很好。于是公司在2008年上了2期工程,2009年紧接着上了3期工程。但是随着产能的扩张,新的问题摆在了李金根的面前。由于地处世界遗产所在地,金陶瓷业必须用天然气烧制瓷砖,一到冬季,李金根的公司就遭遇到了天然气荒。

李金根 四川省 峨眉山金陶瓷业公司厂长

李金根:最惨的时候是2008年,2008年的时候我们总共4条生产线,只有1条半生产线能够开工,当时搞得我们企业非常被动,而且我们在外面有几百家专卖店,产品供不上,经销商怨声载道。包括现在近一个月两个月之内,我们都是限产生产。他们规定了我们的气用量,不能超。

四川是中国主要的天然气产地,但由于西气东输和各地迅速增长的天然气需求,四川冬季缺气的现象相当普遍,众多工业企业因为天然气缺乏不得不停工。金陶瓷业是峨眉山市用气最多的企业,但面对企业的困境,作为峨眉山市分管工业的副市长,周健也感到无能为力。

周健 四川省峨眉山市副市长

周健:由于峨眉山市是在供气的尾端,在加上城市的发展,是旅游城市,所以天然气的供应首先是保民用,然后再保工业。（天然气）缺口大概有三分之一吧,但是随着企业的发展缺口会越来越大的。

周健现在最着急的,是由于天然气的不足已经成为制约峨眉山市,这个旅游城市工业发展的瓶颈。

周健:很多企业要到峨眉山市来落户,就提出了对生产要素的配置有要求,其中就包括水电气,包括天然气。现在天然气相对来说,比较紧张,所以企业就不能落户,包括好的企业。

无奈之下,金陶公司只有想到了煤。但又不能直接烧煤,怎么办？于是金陶公司决定像其他陶瓷企业一样,投入400万上马二段式水煤气炉。这种水煤气炉煤变气基本转换率在68%以下,同时还会排放出大量的硫化氢、焦油、酚水等有害物质,污染很大。就在马上就要投产发气的时候,当地环保部门发现了这个水煤气炉,要求金陶公司立即拆除这套装置。

周勤 四川省峨眉山市环保局副局长

周勤:峨眉山市处的地域位置非常特殊,环保要求非常高。一段式、二段式炉子在过去非常普遍,对环境带来的危害我们也比较清楚,就是产生酚氰废水,非常不好处理。所以我们对炉型的选择,对企业提出严格要求,必须更环保更节能的

环保局的要求对于厂长李金根来讲,无疑是晴天霹雳。

李金根 峨眉山金陶瓷业公司厂长

李金根:大家都在上,整个佛山啊各个地方产区都在用这种水煤气。我们确确实实投入没有得到任何的回报,损失也比较大。

这家陶瓷企业的困惑,正好表现了我们国家能源结构的一个特点。2008年,煤炭消耗占全国一次能源消耗总量的68.35%,而天然气尽管只占能源消耗总量的3.72%,但已经出现供应紧张,被行内形容为上气不接下气。煤多气少的现状,决定了大部分企业还依靠煤炭能源,可是怎么才能把黑乎乎的煤也变成清洁能源呢？

边程是广东科达机电(600499,股吧)股份有限公司总经理。通过不断创新,他将公司坐上了国内建筑陶瓷成套机电装备的头把交椅。然而现在让边程最苦恼的,就是科达机电在业内已然是中国第一、世界第二,陶瓷机械的发展似乎也摸到了“天花板”,一年最多也就30亿的产值。什么是企业未来发展的新增长点？这时,越来越多的客户的需求,引起了边程的注意。

边程 广东科达机电股份有限公司总经理

边程:因为光陶瓷行业我们分析过,陶瓷行业一年水煤气炉烧的煤,大概有3000台水煤气炉,大概一年要耗6000万吨煤。全国各地的陶瓷厂,他之所以要用水煤气,因为水煤气的成本最低,而用别的成本太高受不了,而要用它呢又有污染,处于非常尴尬的境地。

随着地方政府“节能减排”的压力越来越大,企业和政府都希望科达机电这个陶瓷机械的老大,能够找到把原来的转换效率提高的一种清洁能源。一个很偶然的机会,2007年初,边程找到了一个“煤气化(000968,股吧)”专利技术,能够把热效率提高到80%以上,而且不产生酚水等副产物。然而由于缺乏产业化的条件,还一直处在实验阶段。上还是不上呢？

边程 广东科达机电股份有限公司总经理

边程:尽管我们对这个技术不是很了解,但是根据我们当时的知识认为,80%的成功率还是有的,因为我们对设备,我们搞陶瓷都是整场整线,对里面的热工窑炉这东西我们也基本懂,看了之后我们也有初步判断,认为80%能成,但是里面有很多很多问题。

从陶瓷机械到煤气化项目,科达机电开始新的战略“转型”。3年时间,依托在机械装备配套的能力,科达机电克服了从实验室转变成工业化的种种困难,终于实现清洁燃煤气化的产业化。在佛山科达机电的总部,记者见到了这个名叫“Newpower”的清洁燃煤气化系统。科达洁能公司董事长武桢告诉记者,这套系统之所以能提高煤的效率,就在于对煤的充分燃烧。

武桢 科达洁能公司董事长

武桢:我们使用的是粉煤,所以从烧尽的角度,从氧和炭结合的角度来说,要比（煤块）好的多的多。所以煤呢,从进去,煤渣出来量很少,煤渣含碳量很低,但是飞灰量很大,我把

武桢带记者看了煤场,他们用的煤煤质并不好,灰份超过了20%多,一顿煤不到600块钱,而当地优质煤价格都在900元以上。而就是这样别人不要的粉煤,经过清洁燃煤气化系统的高温高压处理,就产生了燃烧温度达1400度的煤气,这个温度的煤气已经足够陶瓷企业使用。在现场,根本闻不到像水煤气炉那种刺鼻的酚水味道,再经过脱硫设备,就能把尾气中的硫控制在10毫克以内,而且燃烧的热量还能用于发电。

武桢 科达洁能公司董事长

武桢:实际上通过梯级使用,一部分煤生产煤气,煤气的中间产物我们发电,使得煤里面的能量几乎是全部转化。004832我们现在煤炭在煤气化过程中,利用率已经超过了90%。

科达机电清洁燃煤气化系统项目于去年7月通过了鉴定。湖南、江西、沈阳等陶瓷生产集中的地区都开始引进这套清洁清洁燃煤气化系统。

郝来春 广东省经贸委项目技术鉴定委员会主任

郝来春:Newpower系统并不生产新能源,但它却能提高煤的使用效率,同时降低二氧化碳的排放量,不一样的能源思考方式,不一样的能源使用模式。

就在科达机电成功研制出清洁燃煤气化系统的时候,峨眉山金陶公司正好来采购一条陶瓷生产线。一听有这个环保的燃气炉,李金根立即向峨眉山市政府领导进行了汇报。很快副市长周健带着环保局的人员前往佛山和湖南等地进行考察。

周健 四川省峨眉山市副市长

周健:当时还是持怀疑态度,眼见为实,当时带着职能部门和专家去考察。考察以后感觉这个技术比一般的煤制气技术,技术含量比较高,更节能,更清洁,更环保。

考察回来后,在经过一系列环评手续后,金陶公司确定上马科达机电的清洁燃煤气化系统,设计日产煤气48万立方米。然而高达5000万的造价却难住了李金根,他们公司根本不可能拿出那么多现金钱来添置设备。科达机电决定采用新的运营模式,他们出70%的资金和金陶共建煤气系统,再卖气给金陶公司使用。

吴木海 科达洁能有限公司总经理

吴木海:按照目前天然气价格和清洁煤气价格是基本相当的。通过这种合资它不用投整套设备的价格,投资压力会小一点。它和我合资的这块还要分一部分利润,实际使用成本是降低了。

现在,金陶公司的清洁燃煤气化系统已经建成进入了最后调试阶段,第三期工程随后就要上马开工。而环保部门在对这个项目进行严格的跟踪监测。副市长周健也对峨眉山市今后工业的发展充满信心。

周健:这个项目建成以后,它能够解决企业用气的问题,对其他对天然气有需求的企业落户到峨眉,有示范性的作用。

记者:你觉得现在是有底气了？

周健:对,比前两年有底气了。

成功开发清洁燃煤气化系统对节能减排有什么推动作用？我们可以来算一笔账,如果用它替换1万台传统煤气发生炉,一年将节煤3000万吨,节约成本270亿元,减少碳排放约800万吨。而在耗煤量更大的火力发电上,提高燃煤效率,又会带来多少经济回报呢？

李怀新是华电国际(600027,股吧)邹县发电厂的厂长,现在他最关注的就是煤场里的煤。他所在的发电厂拥有4台33万千瓦、2台60万千瓦和2台100万千瓦机组,是全国唯一一家同时拥有亚临界、超超临界两个技术等级的现代化特大型发电企业。当时建这个电厂是就是考虑离兖州煤矿近,然而现在兖州煤矿的煤也不够他们电厂用了。

李怀新 华电国际邹县发电厂厂长

李怀新:现在4台30万机组运行一天大约消耗煤炭在11000斤左右。

记者:那么全厂一天要消耗多少煤？

李怀新:我们全厂一般发电是8000多万度,那么消耗煤炭大约在3万800吨左右。

由于煤炭价格一直居高不下,而上网电价却是核定的,导致中国发电企业全行业亏损。李怀新告诉记者,20年前他刚到发电厂时,只要能安全发电,根本不关心煤的节约问题。而现在不一样了,能多节约一吨煤,就能让电厂少亏损。幸亏在2007年率先上马了全球最先进100万千瓦机组,让邹县发电厂成为发电行业少有的几家略有盈利的发电厂之一

李怀新 华电国际邹县发电厂厂长

李怀新:现在看我们100万千瓦机组和30万千瓦相比,发一度电节约标准煤大约在40克。那就意味着我不上两台100万千瓦机组,一年发电大约120亿度电。如果让30万机组发的话,一年多耗煤大约在52万吨标准煤。002408 现在我们的标煤单价都在800多块钱。50多万吨那就是4个亿。

李厂长带记者参观了一台全球最先进的100万千瓦发电机组。他告诉记者,这两台机组采用了超超临界技术,主蒸汽的压力达到25-31兆帕,温度达到600-610度,远远超过了普通亚临界发电机的压力17兆帕,温度540度。为了配合这台发电机,煤炭在燃烧之前都要经过细致研磨,使得煤炭的热效率发挥到极致。

李怀新 华电国际邹县发电厂厂长

李怀新:机组的热效率是45左右。30万机组不超过40%。参数提高了,也就是提高了效率。发一度电消耗的能耗降低了。现在能耗也代表着企业的成本。企业要提高效益,就要降低成本。煤炭成本占了企业的接近80%,所以降低能耗对成本的影响还是比较大的。

孙式国是邹县发电厂运行部的值班员。由于现在的发电厂运行是全自动化操作,孙式国之前的工作只需要监控各个参数不超出范围就可以了,然而现在他必须不断地对许多节能参数进行调整,频率达到了每小时三十次左右,为的就是更加降低煤耗。

孙式国 华电国际邹县发电厂运行部值班员

孙式国:全自动对参数控制的范围要大一些,我们手动的调整一下,可能对整个的效率要好一些。例如8号机的减温水,在实行之后,每天的减温水量平均减少18吨左右,这样节约标煤是1300吨左右,每年可以节约成本79万元。

记者:你的每一次调整,其实都在为自己的工资福利在增加？

孙式国:应该是有一定关系吧。

而督促孙式国的则是一套值班员评价系统。邹县发电厂节能环保部主任王伟告诉记者,这就好比以前是开自动档的车,但现在为了更节能,必须开手动档了。他们开发了一套值班员评价系统,实现了把指标分解到个人,系统能够自动对值班绩效打分,月度累计积分,按照名次进行兑现奖金。

王伟 邹县发电厂节能环保部主任

王伟:如果他忽略了氧量的调整,就可能造成飞灰含碳量的变化,整体经济性的降低。通过运行优化方式,要节约2.5万吨标准煤。

与此同时,邹县发电厂影响煤耗的厂用电率和发电煤耗进行分类对标,按机组类型分类排序,确定2010年承包值、集团标杆值、国内标杆值和五星企业标值,让节能目标更为明确。

据了解,通过设备和管理升级,整个华电集团2009年实现节约标准煤222.64万吨,节约用电5.49亿千瓦时,节约燃油4.17万吨,节能价值达17.15亿元。煤炭在中国具有不可替代的战略地位,专家认为,高效节能利用煤炭,能够为我国从传统能源过渡到新能源创造足够长的时间。

郝来春 广东省经贸委项目技术鉴定委员会主任

郝来春:我认为中国对煤炭的高效利用最起码还有15%-20%的空间,这样就能让我国储存的煤使用更长的时间,这样就不会使我们在全面使用新能源前出现断档。

半小时观察

面对节能减排带来的巨大市场蛋糕,人们寄予了无限期望。无论资本市场还是实体经济,都展开了对以太阳能、风能为代表的新能源的追逐。可是,应当客观地看到,在巨大的能源消耗中,新能源占比不到10%,充其量只能算作一粒芝麻,煤炭、石油这些传统能源才是个头最大的西瓜。不管是节能减排,还是低碳经济,都不能拣了芝麻丢了西瓜。根据国土资源部的调查,我国目前煤炭可采储量为2040亿吨,而石油和天然气可采储量分别为212亿吨和22万亿立方米,远远低于煤炭。以煤为主的特点决定了我们发展低碳经济的基石,是想办法清洁高效地利用煤炭。这不仅需要新的技术,也需要我们用全新的眼光看待传统能源,只要找准了坐标系,传统能源也能绿色起来。