作为雾霾的成因之一,褐煤污染排放已引起公众的广泛关注。那么,褐煤能不能通过改造提质降低污染呢?答案是“能”!焦作市科瑞森机械制造有限公司自主研发的褐煤提质成套设备填补了国内褐煤提质领域的技术空白,达到了国际先进、国内领先水平,通过了省科技厅的技术成果鉴定,并于2014年获得我焦作市科技进步奖一等奖。日前,记者走进科瑞森一探究竟。
什么是褐煤?为什么褐煤燃烧产生的污染很大?据科瑞森研发团队负责人李超凡介绍,褐煤又称柴煤,是一种煤化程度最低的矿产煤。褐煤湿度普遍在30%~50%,这就造成其二氧化碳排放量比普通烟煤要高15%左右。如果不经过提质处理,褐煤能源利用率低,对环保压力较大。目前,我国已探明的褐煤储量占到全球煤炭储量的三分之一左右。由于埋藏浅,褐煤开采成本较低,在我国每吨焦作市场价格大约相当于烟煤和无烟煤的三分之一至四分之一。与之相对的是,优质煤资源正在迅速减少。在这种情况下,对低质褐煤的清洁高效利用迫在眉睫。在这样的背景下,科瑞森将褐煤提质成套设备作为研发课题,经过3年攻关,终于成功研发并应用。
参与研发的科瑞森技术人员宋志杰告诉记者,褐煤提质是指褐煤在小于250℃温度中脱去部分游离水后的干燥褐煤,用甲苯等有机物提取褐煤中的褐煤蜡、腐植酸的过程。所以,褐煤的提质过程主要是褐煤的脱水过程。而科瑞森研发的成套设备关键技术也在蒸汽管式褐煤干燥机。该设备创新采用了热源间接和物料接触方式的工艺,整个干燥过程安全、可靠,可将褐煤的水分降到12%以下,有效降低了褐煤的水含量、灰分,提高褐煤的热值,达到工业用煤的要求,同时解决了低燃点褐煤采用“直接干燥”带来的爆炸、着火等生产安全问题。经处理后的褐煤热值能提高50%以上,可以直接作为动力煤替代烟煤或无烟煤在煤电、煤化工等领域使用。
那么,这个项目的社会经济效益主要体现在哪里?
宋志杰说,主要体现在提高对煤炭的综合利用水平上。以年产20台干燥机计算,单台每年加工能力为50万吨,年可加工褐煤1000万吨,约替代600万吨标准煤。以占褐煤产量约90%的动力煤进行测算,通过燃烧前脱水提质,每年可以减少二氧化碳排放约1500万吨,将产生巨大的社会经济效益。
记者了解到,褐煤提质成套设备项目目前已获3项国家专利,有着广阔的焦作市场前景。节能干燥工程技术是一项广泛应用于多个行业的关键性核心技术,直接影响企业的产能和能耗。据统计,干燥设备能耗占国内GDP总能耗的12%,对我国节能目标的实现意义重大。在能源紧缺的今天,干燥行业是极具节能潜力的行业,目前国内干燥技术能源利用率只有40%~50%,而国外则高达70%以上。为了实现对褐煤的高效、清洁利用,国家发改委下发了《十二五期间煤炭深加工示范项目》规划,将重点支持15个大型煤炭深加工示范项目,褐煤利用成为新增的示范内容。
李超凡告诉记者,目前,科瑞森向上海泽马克敏达机械设备有限公司等企业提供的蒸汽管式褐煤干燥提质设备现已全部投入运行。从目前运行情况来看,各项干燥指标均达到预期设计要求,投入生产以来各方面统计数据均优于此前同类产品。省科技厅技术鉴定结果为:结构合理、运行安全可靠,各项工艺参数均满足设计要求,成功解决了褐煤干燥过程中出现的易燃、易爆和干燥后返潮现象,极大地降低了企业成本。