煤粉高效燃燒技術發展狀況調研報告

　　為促進煤炭清潔高效利用，摸底監管轄區內有關情況，總結推廣先進技術經驗，西北能源監管局于2015年上半年對煤粉高效燃燒技術發展情況進行了調研，具體情況報告如下：

　　一、基本情況

　　(一)煤粉高效燃燒技術背景及意義

　　煤粉高效燃燒技術包括煤粉加工技術和高效煤粉鍋爐技術。煤粉加工，指煤炭通過烘干、研磨等物理加工形成細小顆粒。高效煤粉鍋爐技術，指以“煤粉高效燃燒”為核心，采用煤粉集中制備、精密供粉、空氣分級燃燒、爐內脫硫、爐殼(或水管)式鍋爐換熱、高效布袋除塵、煙氣脫硫和全過程自動控制等先進技術，以實現燃煤鍋爐的高效運行和潔凈排放，主要適用于工業企業生產用蒸汽、工業及民用供暖。

　　煤炭是我國的主體能源和重要工業原料，近年來，煤炭工業取得了長足發展，煤炭產量快速增長，生產力水平大幅提高，為經濟社會發展做出了突出貢獻，但煤炭利用方式粗放、能效低、污染重等問題沒有得到根本解決。長期以來，燃煤發電行業承擔了重要的減排任務，但目前全國脫硫機組占比已超過90%，隨著《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223-2011)的實施，火電機組排放指標可降空間變小，其它燃煤領域的大氣污染防治問題亟需得到重視。據環保部統計，目前我國燃煤工業鍋爐占全國工業鍋爐總量和總蒸發量約85%，每年消耗原煤約7億噸，約占全國煤炭消費總量的20%;排放煙塵785萬噸，約占全國煙塵排放量的43%;排放二氧化硫626萬噸，約占全國二氧化硫排放量的26%;排放氮氧化物732 萬噸，約占全國氮氧化物排放量的12%，是我國第二大煤煙型污染來源。此外，我國目前原煤利用集中度不足50%，低于全球60%的平均水平，更遠低于發達國家90%的水平，各種分散供熱取暖小鍋爐及民用煤爐年消耗原煤2億噸，其中絕大多數沒有采取任何除塵、脫硫、脫硝等環保措施，也是大氣污染的重要因素之一。由此可見，工業鍋爐、散燒煤污染治理形勢嚴峻。在燃煤發電行業減排空間日益縮小的情況下，實施工業鍋爐改造、減少煤炭分散直接燃燒成為各級政府的共識，是各地節能減排最主要的方向之一，煤粉高效燃燒技術開始得到重視與發展。

　　(二)煤粉高效燃燒技術發展現狀

　　上世紀90年代中后期，煤粉高效燃燒技術在德國、法國已廣泛應用，但在國內目前仍處于起步階段。政策方面，2013年8月，國務院印發《關于加快發展節能環保產業的意見》(國發〔2013〕30號)文件，指出：重點提高小型燃煤鍋爐高效燃燒等技術水平;2014年12月，國家能源局、環境保護部、工業和信息化部聯合印發《關于促進煤炭安全綠色開發和清潔高效利用的意見》(國能煤炭〔2014〕571號)，指出：要加快推廣高效煤粉工業鍋爐等高效節能環保鍋爐;2015年2月，工業和信息化部、財政部聯合印發《工業領域煤炭清潔高效利用行動計劃》(工信部聯節〔2015〕45號)，將新型高效煤粉鍋爐系統技術列入工業領域煤炭清潔高效利用參考技術并鼓勵推廣;2015年4月，國家能源局印發《煤炭清潔高效利用行動計劃(2015-2020年)》(國能煤炭〔2015〕141號)，要求實施燃煤鍋爐提升工程，推廣應用高效節能環保型鍋爐。市場方面，據統計，目前我國用于工業供熱、居民采暖、生活熱水供應的燃煤鍋爐約有47.3萬臺，總容量達180萬蒸噸/小時。但目前運行及在建的高效煤粉鍋爐僅約1700臺4萬蒸噸/小時，煤粉生產總能力約3000萬噸/年，距滿足市場需求仍有較大空間。

　　二、煤粉高效燃燒技術優勢分析

　　此次調研選取了神木水煤漿廠、咸陽紡織工業園區高效煤粉鍋爐集中供熱項目、張家峁煤礦工業鍋爐改造項目等典型，從煤粉生產、鍋爐改造、集中供熱等上下游各環節入手掌握有關情況。

　　下面，根據實際檢測數據，以20蒸噸燃煤鏈條鍋爐、燃氣鍋爐、煤粉高效鍋爐為例，在滿負荷運行的狀態下，按照年運行時間7200小時計算，對三種鍋爐的能耗、排放及運營成本進行比較分析：

　　(一)能耗指標比較

　　通過對比發現，高效煤粉鍋爐熱效率、燃盡率分別為90%、98%，較傳統燃煤鍋爐燃燒率分別高30%、20%，與燃氣鍋爐基本相當;其平均年綜合能耗13865 噸標煤，為三者最低，較傳統燃煤鍋爐可節約能耗3851噸標煤，較燃氣鍋爐可節約能耗730噸標煤。具體情況如表1。

　　(二)排放水平比較

　　煙塵排放方面，高效煤粉鍋爐年排放量3.17噸，較傳統燃煤鍋爐少排放35.71噸，較燃氣鍋爐多排放0.51噸。二氧化硫排放方面，高效煤粉鍋爐年排放量7.92噸，較傳統燃煤鍋爐少排放95.76噸，較燃氣鍋爐多排放1.22噸。氮氧化物排放方面，高效煤粉鍋爐年排放量23.76噸，較傳統燃煤鍋爐少排放131.76噸，較燃氣鍋爐多排放3.6噸。

　　通過對比發現，高效煤粉鍋爐在大氣污染物減排方面較之傳統燃煤鍋爐有明顯優勢，與燃氣鍋爐排放水平基本相當。具體污染物排放情況如表2。

　　經過測算，高效煤粉鍋爐年運行成本1485.82萬元，較燃氣鍋爐低1858.83萬元，較燃煤鍋爐低49.38萬元，運營成本優勢較為明顯。具體情況如表3。

此外，高效煤粉鍋爐改造成本需根據原有燃煤鍋爐具體情況確定，平均改造成本約15萬元。表3 燃煤鍋爐、燃氣鍋爐、煤粉鍋爐運行成本對比表#FormatImgID_2# 綜上，高效煤粉鍋爐技術具有明顯的節能效益、環保效益和經濟效益，完全可以作為傳統高污染、高能耗燃煤工業鍋爐的升級換代產品，在貧氣地區、天然氣管網尚未覆蓋地區也可作為油氣鍋爐的理想替代品加以推廣。據初步估算，目前全國工業鍋爐(窯爐)如全部改造升級為高效煤粉鍋爐，預計每年可節約2.5億噸標煤，減排煙塵372萬噸、二氧化硫410萬噸、氮氧化物400萬噸。

　　三、西北地區煤粉高效燃燒技術發展情況

　　(一)西北地區發展煤粉高效燃燒技術的必要性

　　據統計，西北地區工業燃煤鍋爐總量約4.6萬臺(其中，陜西12987臺、寧夏5836臺、甘肅8425臺、青海2500臺、新疆16211臺)18.8萬蒸噸/小時，約占全國工業燃煤鍋爐總量的10%;年消耗原煤約8千萬噸左右，約占全國工業燃煤鍋爐耗煤量的11.4%;年排放煙塵117萬噸，約占全國工業燃煤鍋爐煙塵排放量的14.9%;年排放二氧化硫83萬噸，約占全國工業燃煤鍋爐二氧化硫排放量的13.25%;年排放氮氧化物96萬噸，約占全國工業燃煤鍋爐氮氧化物排放量的12.3%。由此可見，西北地區是全國燃煤工業鍋爐改造工程的重要組成部分，任務較重，發展煤粉高效燃燒技術具有其客觀必要性和緊迫性。

　　(二)西北地區發展煤粉高效燃燒技術的優勢與動力

　　西北地區煤炭資源豐富，保有資源量4954億噸，約占全國煤炭資源保有儲量的40%，且80%以上為適宜用于煤粉生產的低硫、低磷、低灰、高發熱量的優質動力煤，約占全國動力煤保有儲量的60%，發展煤粉高效燃燒技術具有天然的資源優勢。

　　西北地區煤炭工業發展迅猛，目前原煤年生產能力已達到10億噸左右，隨著東北和華北的煤炭資源枯竭，未來我國的煤炭主產區將集中在西北，為發展煤粉高效燃燒技術提供了堅實的工業基礎。此外，近年來西北地區煤炭工業結合自身優勢走上了“由單一燃料向原料和燃料并重轉變”的煤炭轉化道路，但受技術、資金及環境承載能力的制約，區域內西電東送和煤化工轉化只能解決現有原煤產能的60%，剩余的40%亟需通過清潔高效利用的方式就地消化或外輸。因此，西北地區發展煤粉高效燃燒技術還具有其強烈的內在動力。

　　(三)西北地區煤粉高效燃燒技術的發展現狀

　　近年來，西北各省(區)政府高度重視燃煤鍋爐改造工作，積極推廣煤粉高效燃燒技術，其中，甘肅省出臺文件計劃“到十三五末，完成80%的在運行燃煤鍋爐的高效環保煤粉工業鍋爐改造，完成覆蓋全省14個市州的煤粉生產基地布局，年商品煤粉出省銷量達到1000萬噸”;陜西省印發《關于省治污降霾保衛藍天行動計劃(2013年)的通知》“推廣使用高效節能微排放燃煤技術鍋爐”;寧夏、新疆也已經啟動相關政策調查研究工作，積極實施推廣。據初步統計，西北五省煤粉生產企業30多家，年生產能力360多萬噸;已運行煤粉鍋爐數量為210多臺3200蒸噸/小時左右，初步測算每年可節約標煤120萬噸，減排煙塵5萬噸、二氧化硫3萬噸、氮氧化物4萬噸。但總體而言，西北地區煤粉產業發展規模依然十分有限，目前僅占區內燃煤工業鍋爐總容量的1.7%。

　　(四)西北地區煤粉高效燃燒技術發展面臨的困難及存在的問題

　　1.煤粉高效燃燒技術缺乏良好的市場氛圍

　　一是近年來，西北地區大氣污染治理壓力持續加大，輿論普遍歸罪于煤，“燃煤即污染”的觀念根深蒂固，部分地方基于節能減排考慮，鼓勵發展“煤改氣”等“去煤炭化”項目，制約了煤粉高效燃燒技術推廣;二是由于煤粉高效燃燒技術發展處于起步階段，知曉度不高，優勢體現尚未規模化，有關各方“心存顧慮”，客觀上不利于市場培育。

　　2.煤粉高效燃燒技術推廣亟需進一步加強政策支持、資金支持

　　一是目前盡管國家陸續印發了一系列推廣節能高效煤粉鍋爐系統技術的相關文件，甘肅、陜西等省(區)也出臺有關支持政策，但是專門針對散燒煤治理、工業鍋爐改造的配套政策、技術標準、實施細則等尚未出臺，造成有關政策落地困難;二是依據現行鐵路貨物運輸有關規定，煤粉無法通過鐵路運輸，造成煤粉運輸成本增加約30%，一定程度上制約了煤粉銷售規模。三是當前煤炭市場低迷，煤炭企業普遍經營困難，單純依靠企業推廣煤粉高效燃燒技術資金壓力較大，亟需進一步加強政策補貼和資金支持。

　　3.發展模式單一不利于提高市場競爭力

　　總體而言，西北地區煤粉高效燃燒技術發展模式較為單一，多數企業基本采取簡單的煤粉生產--銷售--燃燒方式經營，且行業門檻較低，存在不少產能低、質量差、消耗大的煤粉生產廠家，不利于發揮煤粉高效燃燒技術節能減排的優勢，不利于提高市場競爭力。

　　4.推動煤炭清潔高效利用缺乏統一的協調機制

　　煤炭清潔高效利用是一個涉及煤炭生產、加工、儲運、轉化和利用全過程的完整產業鏈，與此相關的各個行業如煤炭采選、電力、冶金、建材和化工等又相互獨立管理，目前從國家到地方尚未形成統一的協調機制對煤炭的清潔高效利用進行全過程指導、協調、管控，不利于包括煤粉高效燃燒在內的煤炭清潔高效利用相關技術的發展與運用。

　　四、有關建議

　　(一)引導輿論，提高知曉度，營造良好市場氛圍

　　一是科學引導輿論，深化煤炭清潔高效利用概念，扭轉一概而論燃煤即污染的觀念;二是加強煤粉高效燃燒技術優勢宣傳，組織推廣煤粉高效燃燒技術產品，提高輿論知曉度，提升市場認可度，營造良好市場氛圍。

　　(二)科學規劃，試點優先，加大政策、資金支持力度

　　一是科學制定相關發展規劃，基于我國一次能源結構“富煤少油貧氣”特征，引導地方以發展煤炭清潔高效利用為核心實現節能減排，加大散燒煤治理力度，鼓勵在具有資源優勢和工業基礎的西北地區優先發展試點示范工程，及時總結經驗，適時推動煤粉高效燃燒技術運用從西北產煤省(區)到東南沿海非產煤省(區)延伸布局;二是加大政策支持力度，制定煤炭清潔高效利用技術目錄及推廣細則，明確煤粉、高效煤粉鍋爐相關技術標準、發展規模、適用范圍等，協調解決煤粉鐵路運輸問題;三是加大資金支持力度，通過財政補貼、稅收減免等方式對煤粉高效燃燒技術相關項目給予合理支持;四是在國家層面建立由相關政府部門、行業機構和科研單位共同參與的煤炭清潔高效利用協調機構，組織開展相關重大問題的研究和煤質標準、支持政策的制定，編制煤炭清潔高效利用發展和管理規則，協調規劃實施過程中的重大問題，做到統籌協調，分行業實施，整體推進，切實保障煤炭清潔高效利用項目的實施。

　　(三)發揮優勢，創新模式，提高市場競爭力

　　積極培育一批高規格的市場主體，鼓勵西北地區有條件的煤炭企業一是充分發揮煤炭企業資源優勢、技術優勢，適當拉長產業鏈，提高產品附加值，形成煤粉生產、精細化供應、物流運輸、裝備制造、技術開發全過程產業鏈發展模式;二是以煤粉生產為基礎，探索建立合同能源管理服務業務模式，利用工業鍋爐改造、集中供暖、熱電聯產等平臺，由單一的燃料供應發展模式轉型升級為提供高效清潔能源一體化節能服務，提高市場競爭力。

　　(四)加強監管，規范發展，切實保障政策落實

　　一是加強行業發展規劃、計劃監管，促進煤粉高效燃燒技術運用有序推進，避免有關項目盲目建設;二是加強行業標準執行監管，確保燃料質量、燃料運輸、裝備制造等環節滿足有關要求;三是加強有關項目運行監管，及時標定技術運用項目的能耗、排放指標，推廣先進技術經驗，督促整改不合格項目，切實保障國家節能減排相關政策的落實。