低阶煤热解提质需全力攻关

在我国,以褐煤和低变质烟煤为代表的低阶煤储量占煤资源总量的55%以上,主要分布在内蒙古东部、云南、新疆及鄂尔多斯盆地一带。随着高变质煤种越用越少,低阶煤的优化利用日显重要。相对于低阶煤直接利用存在的技术或经济问题,低阶煤提质后分级分质利用应成为重要方向。

作为晚于煤气化技术实现工业化的技术,低阶煤提质无形中被赋予了“与煤气化错位用煤”的期望。在一些大型煤炭深加工项目方案中,低阶煤热解提质被 列为原煤转化的第一步。原煤首先提质分成固、液、气三部分,固体产品进入气化炉做气化原料或者进锅炉做燃料,液体中温焦油加氢生产清洁油品,气体热解煤气 提氢用于焦油加工,剩余气体再并入气化体系合并利用。但实际上,目前的低阶煤提质技术还难以担当如此重任,项目方案往往是做一项数十万吨级或者百万吨级工 业化实验,成功后再全面“接轨”,而“接轨”前后工程参数变化并没有仔细考虑,能否成功“接轨”也存在变数。

目前国内外低阶煤提质技术已达数十种,其中仅我国热解技术就达十余种。依据不 同加热方式、载体形式、床型结构,低阶煤热解提质技术百花齐放、各具特色。由于现有技术不同程度地存在安全、环保、节能、稳定、投资高、运行成本高等问 题,低阶煤热解提质新技术还在不断涌现,不断进行几十万吨级甚至百万吨级的工业化实验,希望在不断的尝试中获得更多工程经验,弥补实验室技术的欠缺。

然而,正是因为技术流派众多,工艺原理差异大,我们对低阶煤热解提质的认知还 不够清晰、不够深入。目前已经实现工程化的一些低阶煤热解技术面临的主要问题:一是煤种适应性有限,有的技术只能用块煤,有的因煤种指标变化而难以适合; 二是产品质量差异大,有的提质煤产品仍然存在易氧化、易碎等问题,有的油品中带灰,后加工困难;三是环保不过关,废气排放强度高,污染物超标;四是受困于 各种因素影响,安全、稳定、长周期运行困难,经济性较差。

因此,笔者认为,我们应该回过头来,把基础研究工作再做得扎实些。从破解技术 难题入手,低阶煤热解提质的第一目标应是力争在节能、节水、环保、经济性好的前提下,实现安全、稳定、长周期、连续化运行;第二目标应是拓宽煤种适应性, 比如用好低质粉煤;第三目标是实现与大型煤炭深加工项目或者大型电厂多联合,实现物料和能量优化利用,“三废”集中处理。面对目前低阶煤提质各种技术方法 的共性问题,各技术方则应加强交流,相互合作,携手并进,共闯难关。

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刘建明:“十二五”规划,包括国家规划以及电网规划,电网公司从发电、输电、变电、配电、用电,包括变电站的建设以及家庭用电配网的建设等方面都有所安排,整体上按照步骤执行。按照原定计划,电网公司已基本完成了60%,个别的完成了70%,有些项目已经完成。除此之外,,在智能电表安装方面已超出计划,智能变电站、风电、光伏等新能源接入等规划之外增加的内容也在进行中。

中国电科学院、国网电科学院这两个科研单位承担我们大量的智能电网建设、研究及工程实施工作,他们为智能电网的实施运行做出了巨大的努力。上个月我们组织了智能电网的院士论坛,主题就是共同探讨科研单位怎样变成一个整体来推动智能电网的建设,推动中国电力系统的建设。

主持人:我们了解到全球各个国家包括一些地区的电网尤其是在电网智能化方面差异化非常明显,比如美国的智能电网主要是在配电和用电侧,注重商业模式的创新。请问盖尔-拉夫特博士,美国在电网商业模式上是怎么做的?

盖尔-拉夫特博士:美国经历了一个转型阶段,过去我们在一些发电资产方面没有这么大的变化,几年前我们发现一些技术方面的突破,引入了很多天然气项目,也使得天然气大幅度替代了煤炭,本身可以说是我们在电网基础设施方面巨大的变化。

智能电网不光要实现它的智能性,而且应该是安全的。目前,我们正面临一些威胁和挑战,现在主要关注的是会不会由于有太多的数据、知识及系统而造成安全性问题陡然增大,整个系统遇到一些袭击的时候是否会出现关闭或者中断的情况。

当 技术可以实现智能电网应用并能推动这种技术往前发展,对于公众以及公众的代表如美国国会等进行资金分布的时候,会不会更加谨慎的确保这个技术本身不会由于 我们操之过急而导致对于隐私的侵犯。我们应该更好的理解我们未来的远景,以确保我们工作的方式不光是智能的,而且也是安全的。

主持人:请问周意诚教授,日本在电网商业模式上有没有什么可以值得国内借鉴的地方?

周意诚: 关于智慧城市或者智能电网的商业模式,现在是一个难点。以前日本很多国家项目,国家投资一半,企业投资一半,技术积累以后,那个地方就成为了展览馆,这足 以说明这个商业模式是失败的。现在日本政府也意识到这一点,所以在以后的国家项目里,将不再只重视实验阶段,在实验以后的运行阶段仍要提出一个可行规划。

另外,日本最近在国际标准化方面比较重视,以前由于不太重视吃了很多亏,现在才意识到占领了标准就占领了市场。

主持人:请问埃特里-邦帕德先生,您能否就欧洲智能电网的发展经验给我们提供一些参考?

埃特里-邦帕德: 智能电网是欧洲未来发展的关键。欧洲先前主要投资在在研发方面,现在主要投资到应用方面,我们希望能够找到一种方式把原来很多的智能电网设计进行实践。现 在做过了一期之后,已进入到第二个阶段,比如很多项目都要开始进行实施部署,所以在接下来这几年当中可能在应用方面的工作投资会更多一些。

欧 洲对智能电网建设非常感兴趣,一方面是在本地建小规模的智能电网,另一方面则是跨越国家的边界,在不同国家建立电网,实现整个地区的超级电网。在超级电网 建设方面,我们考虑不仅仅是把欧洲连接起来,还希望能够和非洲包括地中海地区、中国以及俄罗斯等连接在一起。此外,我们正在考虑如何把这两点联系在一起, 实现两条腿走路,既能够实现效率最大化,同时又能优化我们的环境和能源安全。

主持人:据我们所知,丹麦自2011年就开始在波罗的海博恩霍尔姆岛上展开了第一个完整智能电网的测试,安德斯先生是否能给我们简单介绍一下情况?

安德斯:丹麦在智能电网方面做了很多研发,现在希望进行更多的应用。在我们整个电网里面,新能源尤其是风能占了很大比例。我们主要考虑如何来控制这个电网,同时在不同的输电方式之间寻找平衡。

从 其他发言者那里,我了解到智能电网输配电方面有三种方法,第一个是在需求侧方面进行控制以更好的使用电力;第二个是利用储能装置,但是储能装置现在成本比 较高;第三个是更加广泛的使用配电系统。在欧洲,我们还有一些比较特殊的情况,我们整个输配电的系统比较集中,在有些地区可能需求量比较大,但是有的时候 在低谷,这时候就可以利用储能把能源进行调配。现在市场比较开放,我们采用以价格为基础进行能源计价,所采用的输配电方法则是根据市场价格进行圈定。

主持人:下面请问一下理查德先生,您怎么理解全球范围内的智能电网的标准体系建设?

理查德:我觉得智能电网的标准体系是有史以来最复杂的一个体系,这个体系不仅本身复杂,同时还有很多不同的利益相关方,而且这些利益相关方需要进行协商。此外,同样的工作有各种不同类型的利益相关方,比如技术型、政策型、企业型,同时还有监管型和政府的制定部门等等。

如 果地球上什么都没有,我们可以从零开始,但是现在已经有很多现实存在的电能设施和电网,所以我觉得对于智能电网来说最关键的一点就是找到一种途径,一种方 式,可以让我们既兼容旧的体系,消化掉不同的国家和不同体系之间的差别,同时还要找到一些方式来建立一个新的体系把它全部都包容进去,这也是为什么标准非 常关键的原因。

目前,国际电工委员会正在和世界其他两大标准体系ISO和ITU合作,希望能够一步一步来实现全球范围内的智能电网标准体系建设。

来源:北极星火力发电网

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这货来去如风,什么鬼都没留下!!!
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