對(duì)于裝機(jī)容量只有11萬(wàn)千瓦的華能匯流河電廠來(lái)說(shuō)，9月23日很是特殊。這一天，來(lái)自全國(guó)的200多名火電行業(yè)專家和企業(yè)高管匯聚于此，見(jiàn)證一項(xiàng)新技術(shù)即將給火電行業(yè)帶來(lái)的變革。

　　就在9月11日，隨著匯流河電廠“煤中取水”高效褐煤發(fā)電技術(shù)(以下簡(jiǎn)稱“‘煤中取水’技術(shù)”)工程試驗(yàn)獲得圓滿成功，蘊(yùn)藏在褐煤中億萬(wàn)年的水汩汩流出，褐煤這種煤炭世界中的“雞肋”，搖身一變成了火電的優(yōu)質(zhì)燃料。

　　“這是一項(xiàng)褐煤發(fā)電領(lǐng)域的革命性突破，不僅在國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，在國(guó)際上也是一流的。”中國(guó)工程院院士秦裕琨如此描述。

　　實(shí)現(xiàn)空冷機(jī)組“零補(bǔ)水”

　　據(jù)了解，褐煤是煤化程度最低的煤種，典型特征是高水分、低熱值、易氧化自燃，也不方便長(zhǎng)途運(yùn)輸。目前褐煤主要用于發(fā)電，但發(fā)電效率并不高，而且對(duì)環(huán)境污染也很大。

　　“燃褐煤發(fā)電機(jī)組具有能耗高、廠用電率大、污染物排放量大等缺點(diǎn)，因此在火電企業(yè)中，褐煤一直被當(dāng)作一種劣質(zhì)煤資源。”東北電力設(shè)計(jì)院院長(zhǎng)王勇人介紹。“高水分是褐煤的缺點(diǎn)，現(xiàn)在來(lái)看，這也是它的優(yōu)點(diǎn)。”

　　據(jù)王勇人介紹，“煤中取水”技術(shù)通過(guò)在傳統(tǒng)燃用褐煤發(fā)電系統(tǒng)中嵌入一套煤粉分離及水回收系統(tǒng)，成功實(shí)現(xiàn)褐煤中所含水分的回收再利用，回收效率可達(dá)56.4%。

　　“對(duì)于世界缺水但褐煤儲(chǔ)量豐富的地區(qū)來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)重大的好消息。”秦裕琨院士表示。

　　資料顯示，全世界的褐煤地質(zhì)儲(chǔ)量為4萬(wàn)億噸，占全世界煤炭?jī)?chǔ)量的40%。我國(guó)褐煤保有儲(chǔ)量約占全國(guó)煤炭的13%左右，77%的褐煤分布在內(nèi)蒙古自治區(qū)。特別在缺水的錫林郭勒盟地區(qū)(以下簡(jiǎn)稱“錫盟”)，目前可供開(kāi)采的褐煤為1400億噸，總儲(chǔ)量全國(guó)第一。“如果能將褐煤中的水利用起來(lái)，將會(huì)大大提高全球水資源的利用率。”秦裕琨說(shuō)。

　　“看，這就是從褐煤中取出的水，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單過(guò)濾后，水質(zhì)清澈透亮，再深度處理一下，完全可以滿足電廠補(bǔ)水水質(zhì)要求。”東北電力設(shè)計(jì)院熱機(jī)室主任裴育峰拿出一瓶水對(duì)記者說(shuō)。記者看到，這瓶水從外觀上和普通的礦泉水沒(méi)有太大差別。“從目前各項(xiàng)數(shù)據(jù)分析，一臺(tái)60萬(wàn)千瓦的超臨界機(jī)組燃用高水分褐煤時(shí)每年綜合節(jié)水超過(guò)80萬(wàn)立方米以上，對(duì)于水分高于36%的褐煤，可滿足空冷機(jī)組全年的水耗指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)空冷機(jī)組的‘零補(bǔ)水’。”裴育峰說(shuō)。

　　數(shù)據(jù)顯示，目前全國(guó)已建和在建燃用褐煤的大型火力發(fā)電廠總裝機(jī)容量不超過(guò)1500萬(wàn)千瓦，僅占全國(guó)火力發(fā)電總裝機(jī)容量的3%-5%，與我國(guó)褐煤總儲(chǔ)量的百分比相比很不相稱。

　　助推煤電基地建設(shè)

　　國(guó)家能源局曾在《關(guān)于內(nèi)蒙古錫林郭勒盟電源基地開(kāi)發(fā)規(guī)劃指導(dǎo)意見(jiàn)的通知》(國(guó)能電力[2010]431號(hào))中明確要求，錫盟地區(qū)褐煤資源豐富，水資源匱乏，生態(tài)環(huán)境脆弱，必須嚴(yán)格遵循“注重環(huán)保、高度節(jié)水、集成應(yīng)用當(dāng)今最先進(jìn)技術(shù)、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展”的原則，科學(xué)規(guī)劃，建成一個(gè)國(guó)際最先進(jìn)的錫盟煤電基地。

　　而錫盟地區(qū)也在其“十二五”規(guī)劃中提出，要加快發(fā)展煤電工業(yè)，最大限度地提高褐煤就地轉(zhuǎn)化率;在東部地區(qū)白音華、烏拉蓋、烏尼特煤田周邊，依托豐富的煤水資源，建設(shè)現(xiàn)代化高度節(jié)水煤電聯(lián)營(yíng)大型坑口電廠，通過(guò)特高壓線路向華東、華中、東北地區(qū)送電。

　　王勇人表示，如果按照錫盟電源基地項(xiàng)目測(cè)算(計(jì)13個(gè)電源項(xiàng)目共1784萬(wàn)千瓦)，若全部采用“煤中取水”技術(shù)，每年可從褐煤中提取1222萬(wàn)噸水用于電廠補(bǔ)水，電廠每年僅需補(bǔ)充地表水329萬(wàn)噸，每年可減少二氧化硫、氮氧化物、煙塵、二氧化碳的排放量分別為1001噸、1001噸、301噸、328噸，每年還可節(jié)約原煤212萬(wàn)噸以上。

　　“這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)不僅僅是從煤中取出水這么簡(jiǎn)單。”秦裕琨表示，“它代表了一種褐煤利用的新形式，如果運(yùn)用成功，將會(huì)打破水資源匱乏對(duì)錫盟地區(qū)褐煤發(fā)電的限制，優(yōu)化電源布局，促進(jìn)錫盟社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)和諧發(fā)展，對(duì)全國(guó)乃至世界的褐煤利用也極具示范意義。”

　　據(jù)原東北電科院院長(zhǎng)張經(jīng)武介紹，除我國(guó)錫盟和云南地區(qū)外，東南亞和東歐地區(qū)也存在大量高水分褐煤，“就目前利用情況來(lái)看，普遍的做法是將褐煤干燥后再利用，褐煤中的水分白白浪費(fèi)掉了，就連褐煤利用技術(shù)較先進(jìn)的德國(guó)，也沒(méi)實(shí)現(xiàn)褐煤中水分的回收利用。”

　　國(guó)家發(fā)改委、環(huán)保部、國(guó)家能源局近日聯(lián)合印發(fā)了《煤電節(jié)能減排升級(jí)與改造行動(dòng)計(jì)劃(2014-2020年)》(發(fā)改能源[2014]2093號(hào)，以下簡(jiǎn)稱“《計(jì)劃》”)，要求新建燃煤發(fā)電項(xiàng)目(含已納入國(guó)家火電建設(shè)規(guī)劃且具備變更機(jī)組選型條件的項(xiàng)目)原則上采用60萬(wàn)千瓦及以上超超臨界機(jī)組，100萬(wàn)千瓦級(jí)濕冷、空冷機(jī)組設(shè)計(jì)供電煤耗分別不高于282、299克/千瓦時(shí)，60萬(wàn)千瓦級(jí)濕冷、空冷機(jī)組分別不高于285、302克/千瓦時(shí)。

　　“采用‘煤中取水’技術(shù)后，1臺(tái)60萬(wàn)千瓦的超超臨界空冷燃煤機(jī)組，保守估計(jì)供電煤耗將會(huì)降至292克/千瓦時(shí)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于《計(jì)劃》規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，百萬(wàn)千瓦級(jí)的機(jī)組供電煤耗還會(huì)降得更低。”裴育峰表示。

　　據(jù)了解，“煤中取水”技術(shù)實(shí)現(xiàn)了煤粉制備和提質(zhì)干燥的集成，全部工藝在制粉系統(tǒng)內(nèi)完成。“系統(tǒng)簡(jiǎn)潔清晰，避免了單獨(dú)設(shè)置干燥機(jī)的麻煩，同時(shí)原煤磨成粉后，干燥更均勻，取水效果也更好。”張經(jīng)武表示，“雖然國(guó)內(nèi)也有不少技術(shù)嘗試對(duì)褐煤進(jìn)行干燥，但從整體來(lái)看，這個(gè)技術(shù)最簡(jiǎn)單可行，也易于大范圍推廣。”

　　王勇人也從經(jīng)濟(jì)的角度分析了“煤中取水”技術(shù)。據(jù)他介紹，1臺(tái)60萬(wàn)千瓦的機(jī)組安裝“煤中取水”設(shè)備要增加投資2000萬(wàn)元左右，但由于燃煤效率提高、回收煤中水資源、大幅度降低電廠外部補(bǔ)水量，電廠在兩年左右即可回收成本。“水對(duì)內(nèi)蒙古地區(qū)的煤電布局影響很大，水資源匱乏已經(jīng)成為制約‘富煤貧水’地區(qū)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。采用‘煤中取水’技術(shù)，不僅能夠有效解決水資源的制約，同時(shí)還能夠大大緩解燃煤電站對(duì)當(dāng)?shù)厮Y源和生態(tài)的影響。”

　　據(jù)了解，錫盟—山東1000千伏特高壓交流輸變電工程將于今年10月開(kāi)工。“如果‘煤中取水’技術(shù)成功投產(chǎn)，將有助于錫盟地區(qū)就近將一次煤炭能源轉(zhuǎn)化為二次電能能源。”秦裕琨稱，“和東部沿海地區(qū)相比，錫盟地區(qū)環(huán)境容量較大，但經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)落后，變輸煤為輸電，有助于解決東部地區(qū)大氣污染問(wèn)題和錫盟地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展問(wèn)題，對(duì)雙方都是好事情。”