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“土煤炉”有了科技“芯”
2017-01-03 15:06  · 来源:经济日报  · 作者:沈慧  · 责编:装备

  窗外正是寒冬,邹城市中心店镇程岗村村民程向光家中却是干净整齐、暖意融融。2016年11月初,在政府支持下兖矿集团有限公司选择程岗等6个村作为试点,推进实施“蓝天工程”。年轻的程向光“第一个吃螃蟹”,买了一套新型节能环保炉具和几吨洁净型煤。

  一个多月过去,算一算账,程向光为自己的明智笑逐颜开:因为享受政策补贴,他购买的环保炉具只花了300元,购买的洁净型煤(580元/吨)相比普通煤炭,一吨也便宜了约300元。两者一起用,如今家里100多平方米的大房子在保持室温20摄氏度的情况下,每天还可节省煤炭10多斤。

  “燃烧时间延长不说,更干净卫生了!”程向光说,过去冬季烧煤时,室内乌烟瘴气,院子里都不敢晒衣服,自从使用了兖矿集团的洁净型煤炭和环保炉具,他家的粉尘大大减少,烟熏味也没了。

  程向光口中的环保炉具,外形与普通炉具并无二致,看起来甚至有些“土气”。不过,这个“土煤炉”的科技含量却不容小觑。“‘土煤炉’采用的解耦燃烧技术,是目前国内外唯一可以有效降低NOx排放的高效中小型燃煤实用技术。”兖矿集团子公司兖矿科技有限公司总经理谢强珍介绍。

  目前,在我国农村和城郊地区,至少有2亿人采用相对分散的燃煤供热,这部分煤炭虽然占比不多但由于对其污染缺乏有效控制,排放的污染物总量很大,是造成严重灰霾天气的重要原因之一。

  如何改变这种低效高污染的供热状况?人们开始尝试利用天然气、太阳能和生物质能等。然而,随着天然气价格逐渐与国际接轨,其成本将是燃煤成本的3倍至5倍;采用太阳能集热器供热一般需要利用电能补充供热,而我国燃煤发电约占总发电量的75%,且平均供电效率不到38%,因此太阳能集热器供热效益较低;生物质能量密度低,收集、存储以及运输成本高,且燃烧后的灰尘排放较难治理,虽然利用生物质发酵产沼气技术较成熟,但主要用于炊事,且冬季产沼气的能力远远满足不了供热需求。

  “事实证明,上述各种供热技术很难在农村或城郊地区大面积推广。采用清洁高效的中小型燃煤锅炉仍将是降低分散热用户污染物排放的现实有效途径。”谢强珍表示。

  基于此,兖矿集团与中科院过程工程研究所合作,以解耦燃烧技术为基础开发NX系列解耦燃煤炉具。“高温富氧有利于提高燃料燃烧效率,但会增大NOx的排放,反之亦然。”过程工程所研究员刘新华说,NX系列解耦燃煤炉具采用解耦燃烧技术,使煤先后经过低温还原气氛下的低氮燃烧和高温氧化条件下的可燃物燃尽两个过程,实现煤炭自身产生的热解气和半焦的混合燃烧,从而有效抑制了燃烧过程中NOx的生成。

  实验证明,与传统燃煤炉相比,解耦燃煤炉的NOx排放可降低30%至45%,由于燃尽率更高,节煤量可达20%至30%,排烟林格曼黑度小于1,更有利于实现高效炉内固硫与固灰,即便燃烧烟煤也可达到“无烟排放”的效果。

  “现在,兖矿集团有限公司已经与中科院过程工程所合作建设了自动化、智能化和信息化的解耦炉具生产线。”兖矿副总经理尹明德介绍,该生产线由数控下料、运输自动化系统、搬运自动化系统、焊接自动化系统、烟尘净化系统、信息化系统和安全防护系统等组成,在满足生产自动化运行的同时,保证了生产过程的质量、安全、环保、产能等方面的要求。目前,已经生产了适用于不同供暖面积的取暖专用和炊暖两用解耦燃煤炉具系列产品,并在山东邹城的多个村庄得到了较大规模的示范应用,获得了农民用户的好评。

  洁净型煤炭和解耦燃煤炉投放民用市场,只是兖矿在煤炭清洁高效利用方面迈出的第一步,尹明德透露,下一步他们将建成山东省清洁煤基础研究、中试试验和工程应用的示范基地,脚踏实地履行企业社会责任,努力呵护蓝天。

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