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我国工业领域煤炭清洁高效燃烧利用技术面临的挑战与发展建议
我国燃煤发电领域中的燃煤锅炉具有容量大、集中度高的特点,很快实现了超低排放,即达到天然气燃烧排放水平,正在向近零排放水平努力;工业锅炉和工业窑炉具有应用分散、规模小的特点,直接采用发电锅炉的燃煤污染物控制技术并不经济,也不适应,需要重新开发,挑战性巨大。
煤炭清洁高效燃烧利用技术面临的挑战
我国以煤炭为主的能源资源禀赋和经济发展水平,决定了煤炭燃烧利用是不可不用的。2017 年我国在北方地区还是以燃煤采暖为主,这种状况还会持续多年。近些年我国大力发展其他清洁能源,如风能、太阳能、核能等;我国风能、太阳能发电量也居世界前列。但是,这些能源发电成本远高于火力发电成本,体量太小,并且需要大规模财政补贴。如果北方大面积实行“煤改气”“煤改电”,各级地方政府无疑会负担沉重。而如果没有财政补贴,目前清洁能源是很难有竞争力的。我国工业企业技术水平还不高,低成本仍然是我国工业的主要优势;一旦天然气、电力成本上升,我国工业企业是难以承受的,实体经济将会受到更大的打击。
我国能源安全是建立在煤炭基础之上的,因此在工业领域如何高效清洁地利用煤炭是目前我国“卡脖子”的关键领域,而工业煤炭的清洁高效燃烧技术是突破“卡脖子”的关键技术。近年来虽然高效、环保、节能的燃煤工业锅炉得到了快速发展,工业炉窑的综合能耗和排放也有了很大的进步,但仍存在以下核心关键技术的挑战:
燃煤工业锅炉总体技术水平落后,单机容量小,锅炉能耗高,热效率低,自动化程度低;
中小型锅炉需求数量多,不集中,污染物排放控制技术水平低,污染物排放严重;
燃煤工业锅炉烟气净化设备投资和后期的运行费用高。达到超低排放标准,尾气净化工艺无法完全借鉴燃煤电站锅炉;
工业炉窑煤炭燃烧技术落后,能耗高,实现超低排放困难。