福建无烟煤特性及主要利用方式

栏目:综合论述 发布时间:2018-08-22

1、引言

    1999年全省煤碳消耗总量1958万吨,其中省产无烟煤1175万吨,省外无烟煤45万吨,省外烟煤690万吨,漳平贫瘦煤48万吨。从今后的消费趋势看,省外烟煤比例逐年上升,预计2005年全省耗煤2532万吨,其中烟煤升至1374万吨,而无烟煤略降至1158万吨。福建是缺

    油少煤省份,能源自给率低于50%,煤碳在福建省一次能源消费总量占70%以上,今后较长时期内这种以煤为主的能源格局不会改变。

    与全国情况相类似,福建大气污染同样属于典型的煤烟型污染,以烟尘和酸雨危害最大,这显然与大量直接燃用数千万吨煤碳、尤其是烟煤有很大的关系。近年来,沿海一带兴建了一批大功率、高参数的燃烟煤电厂,酸雨现象正在加剧,福、厦、漳、泉已被列为沿海酸雨控制区截止1998年底,福建无烟煤累计探明储量137546万吨,保有储量115981万吨,其中工业储量45641万吨,煤碳资源主要分布在中西部地区。资源丰富的福建无烟煤有何特性?如何充分利用这当地资源是本文探讨的主要内容。利用福建无烟煤与省外烟煤之间的价差优势,促进无烟煤替代烟煤使用,提高无烟煤的市场占有率,对于降低环境污染,促进福建煤炭工业持续健康发展,从而确保福建经济的可持续发展有着重大的现实意义。

    2、福建无烟煤特性

    福建无烟煤主要产地是新罗(龙岩)、永春、永安、大田、邵武,1999年上述县市原煤产量占全省总产量的百分比分别是31%、25%、19%、11%、8%、3%,合计为97%,另3%为非重点产煤区。

    龙岩市新罗区煤碳赋存于童子岩组一段和三段地层,总体属中低灰、低硫煤,其中一段煤灰熔点较低,可磨性较好,三段煤的挥发份和灰熔点相对较高,块煤机械强度和热稳定性好,但原料煤可磨性较差,坑炳块煤是福建无烟块的优秀品牌。

永定矿区煤炭属低灰、中低硫、低磷氮,但灰熔点较低;永春矿区原煤内水含量高,挥发份低,属特低硫、特低磷、低灰的优质无烟煤;永定矿区主要为Cl和C9煤层,其中C1煤层的灰分和灰辉点较高,块煤的热稳定性、抗碎强度高,大田煤属低磷、特低磷、低灰、低挥发份;邵武煤属中高灰、中硫、高灰熔点、低挥发份。具体各矿区重点矿井煤质指标详见附表1。

总体上,福建无烟煤属于中低灰、低挥发份、中低硫、中熔、低活性、高变质的I~II类无烟煤,具有着火点高、机械强度中等、热稳定性良好的特点。在传统煤粉炉或其它工业窑炉中燃烧时燃烬程度不高,稳定燃烧有一定困难,以致锅炉灰渣中固定碳含量偏高,造成能源的浪费。

    就资源分布上,福建西部煤碳资源量较丰富,中部相对贫乏,就资源性质上,西部煤质相对较好,体现在挥发份高、化学活性好、着火点低、燃烧较稳定,当然西部煤质也有其相对劣势的一面,如含硫量高、灰熔点低。

    3、福建无烟煤的主要利用方式。

    在1999年全省消耗的1175万吨省产无烟煤中,建材行业耗煤390万吨,占33%;电力行业耗煤346万吨,占29%;化工行业耗煤235万吨,占20%;民用煤153万吨,占13%;轻纺及其它行业耗煤5l万吨,占5%。

    3、1建材行业

    进入九十年代以来,由于城乡建筑业及基础设施建设迅猛发展,推动了水泥工业和制砖业市场容量的高速增长,今后这种趋势仍将持续下去,建材行业是省产无烟煤的第一大用户。

    省内大型旋窑水泥厂为了降低生产成本,正积极推广龙岩三德兴水泥公司和大田岩城水泥厂大型旋窑燃用省产无烟煤的成功经验,加快技术改造步伐,力争配烧或全烧省产无烟煤,如南平水泥厂正在进行干法窑技改,由全烧烟煤改变为配烧70%以上无烟煤;顺昌水泥厂新建4#窑全烧省产无烟煤。这是其它燃烟煤水泥厂值得借鉴的明智之举。

    3、2电力行业

    全省燃用无烟煤的发电厂(不含企业内热电厂)有10家,按装机容量大小排列依次是漳平、永安、恒发、杏林、坎市、铁山、邵武、石狮、大田、德化,大中型电厂一般选用煤粉炉,如永安、漳平电厂;小型电厂,尤其是热电联产型电厂,大都选用循环流化床锅炉,如石狮热电公司、德义热电公司等。这10家电厂1999耗煤324万吨,2000年预计降至246万吨,无烟煤需求量下降的原因主要是近来沿海相继建成投产了湄州湾电厂、漳州后石电厂,造成福建电力相对过剩。随着电力结构的调整和国家电力产业政策的出台,燃用本省无烟煤的中小型电厂中,一部分被调整作为调峰电厂,一部分将被逐步淘汰,发电用无烟煤消耗量逐渐下降,而发电耗煤中,烟煤所占比重越来越大。

    为保持福建电力行业年耗300万吨无烟煤市场容量,维护福建电力工业稳定与发展大局,在现有燃无烟煤电厂中,加大技术改造力度,应用循环流化床燃烧技术、实施锅炉改造战略是一条节能降耗、提效减污的新路子。

    循环流化床锅炉(CFBB)在国外已有成熟经验,我国正在研制的10万千瓦CFB炉已近成功。CFBB燃烧热效率高达98~99%。发电热效率比传统煤粉炉高出10~15%,其最大特点是煤颗粒在炉温900℃左右和低过量空气系数下进行燃烧,使燃烧生成的NOx比常规煤粉炉低一半,最低可达200ppm,同时在炉内可添加石灰石粉以固硫,脱硫率可达90%以上,CFBB具有煤种适应性广、负荷调节性能好等特点,对燃烧福建无烟煤较为适合。应用CFBB技术,符合国家产业政策,永定坎市火电厂已敢为人先,正技改扩建一台5万千瓦CFBB炉。

    3、3化工行业

    近十年间,化工行业用无烟煤基本徘徊在200万吨左右,1999年实际消耗235万吨,预计2000年降至215万吨,预测2005年还将降至125万吨。原因是福建化工企业规模小,效益低,企业在市场竞争中市场份额逐渐缩小,加上国家不再实行电煤补贴,导致众多小合成氨企业处于停产半停产边缘,所以,无烟煤的需求量在该行业中越来越小,化工企业只有走资产重组,联合兼并之路,并努力降低生产成本才可望在市场竞争中立于不败之地。

    三明化工总厂是省化工龙头企业,以生产尿素、电厂为主,其热电厂有燃煤锅炉6台,其中,24.5MW循环流化床锅炉1台,45.5MW煤粉炉2台,52.5MW煤粉炉3台,总蒸发量273MW,原燃用省外烟煤40万吨,至1998年,热电厂完成4台煤粉炉的技术改造,成功掺烧省产无烟煤比例达83%,锅炉运行态势良好、出力正常。1998年该厂仅燃料一项就节约开支2680万元,目前该厂年耗用无烟煤31万吨,烟煤仅9万吨。三化热电厂的实践表明:结合企业实际情况,利用浓淡燃烧技术进行煤粉炉的技术改造,掺烧省产无烟煤,技术成熟、风险少投资回报率高,在省内其它行业也有很好的推广应用前景。

  3、4民用煤及其它

  1990年民用煤消耗量243万吨,随后,由于民用燃料结构发生变化,石油液化气的普及,民用煤消耗量逐渐下降,近五年来,全省基本维持在150万吨左右,这主要集中在广大农村市场,特别是重点产煤区周边。

    近十年来,轻纺、冶金及其它行业燃用省产无烟煤基本维持在60万吨左右,今后有呈上升的趋势,相当一部分14MW以上燃烟煤锅炉企业正借鉴三化热电厂锅炉技改掺烧省产无烟煤经验,准备实施炉改工程,如福建化纤公司、青州纸厂等。

    综上所述,福建无烟煤的主要利用方式是作工业锅炉、窑炉的燃料,用于生产水泥、发电、供热、制砖、造气、造纸、烤烟及饮食服务。九五期间每年的需求量基本稳定在1200万吨左右,今后,呈略降趋势。为确保福建煤碳工业和电力工业的持续健康发展,也为了有效地降低企业的燃料成本,应大力提倡对中小型燃烟煤锅炉(窑炉)实行炉改工程,以进一步降低环境污染,造福子孙后代。省政府和省经委非常重视烧烟煤锅炉改烧省产无烟煤工作,省领导多次作过重要指示,决定把炉改工程列入省工业企业技术改造重点抓紧抓好,认真总结推广,同时在资金上给予积极扶持。

    4、结语

    福建省产无烟煤资源丰富,现阶段生产能力可满足福建经济发展对煤碳的需求。省产无烟煤虽属于低活性、高变质程度的I~类无烟煤,着火点高、燃烬程度较低,但福建在合理利用省产无烟煤资源方面做了许多工作,积累了相当的经验,确保了省产无烟煤在福建一次能源消费中的主导地位。

    省产无烟煤比省外烟煤相比,具有价格低、治污成本低的双低优势,大力提倡使用省产无烟煤,对于促进福建煤炭工业和电力工业的稳定和发展,从而确保福建经济与环境的协调发展有着非常重要的现实意义。

    为了更好地利用省产无烟煤资源,要大力推行炉改工程,对省内中小型燃烟煤锅炉实行技术改造,改烧省产无烟煤。建议省政府组织有关部门成立炉改工程领导小组,组织领导这一技术革命工程的规划和实施。

福建省重点煤矿区主要矿井煤质特征一览表


文章作者:福建省洁净煤工程技术开发中心 王鸿皆 杨美建