中是世界上焦炭產(chǎn)量較大的家，但每年都有大量的焦化氣體在焦化過程中被浪費(fèi)。如果能積極利用這一資源，每年可節(jié)約數(shù)千萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。焦化煤氣發(fā)電是一種方便的綜合利用方法。本文主要研究相應(yīng)技術(shù)和設(shè)備的應(yīng)用以及應(yīng)采取的配套政策。

關(guān)鍵詞：焦化煤氣利用煤氣發(fā)電熱電聯(lián)產(chǎn)

中是世界上較大的焦炭生產(chǎn)，估計(jì)每年有2億噸優(yōu)質(zhì)煤用于生產(chǎn)焦炭。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，僅山西省，煉焦每年就消耗煤炭9000多萬噸。雖然中今年限制了焦炭出口，但預(yù)計(jì)全年總出口量仍將超過1300萬噸，中焦炭的出口量將直接影響世界市場。根據(jù)焦?fàn)t類型和煤質(zhì)的不同閾值，每噸原煤轉(zhuǎn)化為焦炭，可生產(chǎn)300 ~ 400立方米熱值相當(dāng)于1500 ~ 4500千卡/立方米的焦?fàn)t煤氣。中每年有600-800億立方米的焦化氣伴隨著焦化，粗略估計(jì)相當(dāng)于250-350億立方米的天然氣，超過西氣東輸工程的總熱值，相當(dāng)于3000

在目前的焦炭生產(chǎn)過程中，大多數(shù)項(xiàng)目不回收焦化氣體，焦化氣體要么通過火炬頭排出，要么直接排放。它不僅造成了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)，而且對環(huán)境造成了巨大的污染。在山西、陜西和內(nèi)蒙古的一些焦炭產(chǎn)區(qū)，空氣污染已經(jīng)達(dá)到了令人震驚和無法忍受的程度?？諝庵袕浡钊酥舷⒌臒熿F和硫化氫的氣味，導(dǎo)致當(dāng)?shù)睾粑兰膊〉膫鞑?，肺癌的發(fā)病率不斷上升，嚴(yán)重危及當(dāng)?shù)厝嗣竦慕】?，對社會穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展構(gòu)成巨大威脅。

如何有效利用焦化伴生氣資源是我可持續(xù)發(fā)展的一個非常重要的問題。它不僅是為了控制環(huán)境污染，而且是為了節(jié)約資源，提高能源利用效率，解決當(dāng)前電力和煤炭供應(yīng)短缺，維護(hù)民社會和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

我煤炭資源是在目前的技術(shù)經(jīng)濟(jì)門檻下開采的，在生態(tài)環(huán)境容量允許的范圍內(nèi)，達(dá)到有效供給滿負(fù)荷開采能力的凈有效量僅為1037億噸，僅占1萬億噸探明儲量的10%。中煤炭資源供給的基本情況是總量充足，但有效供給能力明顯不足。再加上人口因素，實(shí)際人均可用煤遠(yuǎn)低于世界平均水平。2003年，中煤炭生產(chǎn)能力達(dá)到16億噸，2002年超過14億噸，預(yù)計(jì)2004年將超過17億噸。根據(jù)預(yù)測，2020年中將需要約29億噸煤炭，根據(jù)工業(yè)煤炭聯(lián)合會正在進(jìn)行的規(guī)劃研究，到2020年工業(yè)的較大煤炭產(chǎn)量將達(dá)到20.5~22.1噸?？紤]到環(huán)境約束和其他限制門檻，專家預(yù)測，中煤炭產(chǎn)量的較高峰值僅為25億噸左右。按照目前的開采利用方式，山西的煤炭只能維持40年，而相關(guān)專家認(rèn)為中的煤炭資源只能維持60年左右。

一方面是資源大量浪費(fèi)，環(huán)境迅速惡化；另一方面，資源供應(yīng)的極限正在逼近。如果我們耗盡了資源，如果我們在那個時候保留一片荒蕪的土地，我們的孩子將如何面對他們的未來？如果我們現(xiàn)在就行動，也許還能彌補(bǔ)。務(wù)院發(fā)展研究中心曾建議，家應(yīng)將節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境和計(jì)劃生育納入“基本策”。務(wù)院主持的家中長期能源發(fā)展規(guī)劃也確立了“節(jié)能優(yōu)先”的宗旨。為了實(shí)施這一決定，有必要有效地回收焦化氣體。 #p#分頁標(biāo)題#e#

焦化氣體的利用方向

焦化氣體的利用主要有兩個方向：一是化工原料；另一種是直接作為燃料發(fā)電發(fā)熱。甲醇在化學(xué)工業(yè)中的重要用途是將其轉(zhuǎn)化為甲醇、二甲醚等石油替代燃料。甲醇可以作為發(fā)電燃料，但經(jīng)濟(jì)上不合適，技術(shù)上多余。因此，甲醇的重要用途是運(yùn)輸替代燃料。甲醇汽油技術(shù)已經(jīng)成熟，并開始作為石油的替代燃料發(fā)揮積極作用。至于甲醇燃料技術(shù)的研究和應(yīng)用，早在20世紀(jì)70年代，地方政府和企業(yè)就紛紛開始。經(jīng)過長時間的研究和測定，山西省在汽油中加入15%的甲醇使用，不添加其他添加劑，特殊工藝，保護(hù)和密封，不需要改造發(fā)動機(jī)，對汽車、動力性能和環(huán)境沒有太大的負(fù)面影響。試驗(yàn)表明，使用甲醇汽油的汽車常規(guī)尾氣中一氧化碳和碳?xì)浠衔锏臐舛绕骄档土?3.2%和28.5%，達(dá)到了歐二排放標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)中化工信息中心副總工程師張睿提供的信息，2003年，山西省在太原、陽泉、臨汾、晉城開展了推廣甲醇汽油的試點(diǎn)工作。全省使用甲醇汽油的車輛48.26萬輛，涉及近50種車型，累計(jì)消耗甲醇汽油12192噸。在此基礎(chǔ)上，山西省政府近日決定，2004年下半年在11個城市推廣甲醇汽油，甲醇汽油消費(fèi)量從2003年的1.2萬t增加到2004年的3萬t。河南駐馬店、漯河、黑龍江哈爾濱都有類似的成功經(jīng)驗(yàn)。

目前際內(nèi)油價(jià)居高不下，北京93#汽油市場零售價(jià)格達(dá)到3.66元/升，為甲醇汽油大踏步進(jìn)入市場創(chuàng)造了機(jī)會。一些大型產(chǎn)煤省份和大型焦炭生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)開始采取積極行動。中石化山西分公司銷售的M15甲醇汽油與標(biāo)93#汽油相比，經(jīng)濟(jì)效益提高121元/噸.甲醇的燃燒值為5426 KCl/kg，汽油的燃燒值為11000 KCl/kg，熱值比為1:2。按照熱值當(dāng)量計(jì)算方法，甲醇和汽油的價(jià)格比也應(yīng)該是1，333，602。如果按現(xiàn)在的汽車汽油價(jià)格4元/公斤計(jì)算，甲醇的價(jià)格可以達(dá)到2000元/t，銷售甲醇汽油的經(jīng)濟(jì)性非常明顯，但是燃油的價(jià)格世界較好。

由于將煤氣轉(zhuǎn)化為石油替代燃料的投資較大，存在規(guī)模效益問題，因此適合大型焦化企業(yè)利用焦化煤氣生產(chǎn)石油替代燃料，焦炭生產(chǎn)在相當(dāng)長一段時間內(nèi)占主導(dǎo)地位

位的還是中、小型煉焦企業(yè)，由于規(guī)模的限制采用轉(zhuǎn)換石油代用燃料工藝的經(jīng)濟(jì)性未必合適。目前，全出現(xiàn)大范圍電力和煤炭供應(yīng)緊張，焦化煤氣更主要的利用方向中不可避免地要直接作為燃料利用，而生產(chǎn)高品位的電能應(yīng)該成為直接燃料的主導(dǎo)方向。

焦化煤氣中的主要成分是氫氣，占體積的45－65％，如果燃料電池技術(shù)能夠成熟普及，煤氣將是非常理想的氫燃料來源，但是根據(jù)目前的發(fā)展，燃料電池的普及，以及氫燃料體系的建立也許還需要10～20年甚至更長的時間。因此，當(dāng)前的利用方式還需要立足于現(xiàn)有的成熟技術(shù)上，主要是燃?xì)廨啓C(jī)和燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)，以及正在快速發(fā)展普及之中的微型燃?xì)廨啓C(jī)和較傳統(tǒng)的蒸汽輪機(jī)發(fā)電。#p#分頁標(biāo)題#e#

焦化煤氣中可燃的主要成分中有氫、一氧化碳和甲烷三種物質(zhì)可以直接作為燃料利用，以內(nèi)蒙西部地區(qū)某焦化廠和山西呂梁地區(qū)某焦化廠的焦化煤氣成分為例：可以參加燃燒的氣體成分比例高達(dá)88－91％，屬于非常優(yōu)質(zhì)的氣體燃料。利用這種優(yōu)質(zhì)燃料的主要困難是過慮吸附焦化煤氣中的一些不利物質(zhì)，主要是粉塵、硫化氫、焦油、奈和水。

氣體處理是這一資源利用的較大的問題之一，也是一個瓶頸性質(zhì)的問題，很多動力設(shè)備是無法適應(yīng)焦化煤氣中的大量雜質(zhì)及影響。特別是焦油和奈在高溫下，可能在燃料供應(yīng)管路內(nèi)結(jié)垢，造成管路堵塞問題；水分子和硫化氫化合成為強(qiáng)腐蝕性的硫酸，損害機(jī)械設(shè)備；在粉塵中可能殘存鉀、鈉或其他重金屬，鉀鈉在高溫下可以形成強(qiáng)腐蝕，造成動力系統(tǒng)熱部件的損傷，而重金屬在高溫下可能附著在熱部件表面，造成設(shè)備功率衰減；燃料中的塵埃會形成動力設(shè)備內(nèi)部積灰積炭，影響設(shè)備效率和出力等等。所以，上述問題都需要采取必要措施和工藝加以控制。

我焦化煤氣后處理工藝的研究和實(shí)踐一直在進(jìn)行，有多家研究機(jī)構(gòu)、企業(yè)能夠通過提供合理的工藝設(shè)計(jì)和設(shè)備技術(shù)集成，滿足各種工藝純度的處理要求。例如中科學(xué)院山西煤化所，長期以來從事這方面的研究，在世界上處于比較領(lǐng)先的地位。目前，有關(guān)機(jī)構(gòu)正在考慮設(shè)計(jì)生產(chǎn)一些模塊化的處理單元，這些單元甚至具備移動性，可以根據(jù)需要和動力設(shè)備類型進(jìn)行匹配組合，適應(yīng)各種需要和變化。

由于焦化煤氣的利用在中還沒有形成氣候，市場的設(shè)備需求有限，所以還不可能形成批量化生產(chǎn)，所以產(chǎn)品價(jià)格也難以大幅度降低。而處理設(shè)備價(jià)格居高不下，也直接影響到利用焦化煤氣的普及。

焦化煤氣成分分析

項(xiàng)目

內(nèi)蒙西部

山西呂梁

H2

59

55

CH4

24.8

24

CO

7

9

O2

0.7

0.5

N2

4.5

3

S

15mg/m3

H2S

15mg/m3

20mg/m3

奈

100mg/m3

510mg/m3

焦油

10mg/m3

20mg/m3

LHV

4500

4200以上

焦化煤氣發(fā)電

焦化煤氣發(fā)電目前可以利用的設(shè)備主要是較傳統(tǒng)的利用鍋爐和蒸汽輪機(jī)的技術(shù)組合；以氣體為燃料的燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)；燃?xì)廨啓C(jī)和微型燃?xì)廨啓C(jī)四種技術(shù)選擇。這四種技術(shù)選擇各有優(yōu)勢和不足，用戶可以根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際操作情況和現(xiàn)場條件進(jìn)行選擇。

一、鍋爐＋蒸汽輪機(jī)：這是一個非常傳統(tǒng)的技術(shù)，也是大家比較熟悉的工藝方式。它是采用鍋爐來直接燃燒焦化煤氣，將煤氣的熱能通過鍋爐內(nèi)的管束把水轉(zhuǎn)換為蒸汽，利用蒸汽推動蒸汽輪機(jī)再驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電。系統(tǒng)的主要設(shè)備是燃?xì)馊紵?、鍋爐本體、化學(xué)水系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、蒸汽輪機(jī)、冷凝器、冷卻塔、發(fā)動機(jī)、干式變壓器和控制系統(tǒng)，工藝流程比較復(fù)雜。優(yōu)點(diǎn)是：對于燃料氣體要求比較低，只要燃?xì)馊紵髂軌虺惺艿臍怏w，一般都可以適應(yīng)，燃?xì)庵恍枰邢薜膲毫?，因而燃?xì)馓幚硐到y(tǒng)投資比較簡單；但缺點(diǎn)是：工藝復(fù)雜，建設(shè)周期比較長，難以再移動，必須消耗大量的水資源，占地比較多，管理人員也比較多，能源利用效率太低，通常不到20％。這一技術(shù)過去是中利用焦化煤氣的主要技術(shù)方式，它可以與燃煤電廠結(jié)合，在燃煤鍋爐中安裝燃?xì)馊紵?，將焦化廠的焦化氣直接噴入鍋爐燃燒，這種方式較大的優(yōu)點(diǎn)是可以適應(yīng)焦化廠間歇性生產(chǎn)的特性，有氣少燃煤，無氣多燃煤，不會影響電力供應(yīng)的品質(zhì)和能力。該技術(shù)較大的限制是水，中水資源極度缺乏，特別是山西、陜西、內(nèi)蒙等焦炭生產(chǎn)大省，連人畜飲水都有困難，消耗大量的水資源來保障焦化煤氣的利用幾乎是不可能的，所以要解決中的焦化煤氣資源綜合利用，必須考慮其他更加可行的技術(shù)解決方案。#p#分頁標(biāo)題#e#

二、燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)：世界上較好臺內(nèi)燃機(jī)就是以煤氣為燃料的內(nèi)燃機(jī)，1876年德商人兼機(jī)械師奧托發(fā)明了人類較好臺以煤氣為燃料的四沖程內(nèi)燃機(jī)，經(jīng)過10年的不斷改進(jìn)之后，德的另一個機(jī)械師“奔馳汽車之父”戴姆勒 本茨才將這種四沖程發(fā)動機(jī)改進(jìn)為汽油發(fā)動機(jī)，直到1895年狄塞爾才發(fā)明出柴油機(jī)。燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的工作原理基本與汽車發(fā)動機(jī)無異，需要火花塞點(diǎn)火，由于內(nèi)燃機(jī)氣缸內(nèi)的核心區(qū)域工作溫度可以達(dá)到1400℃，使其效率大大超過了蒸汽輪機(jī)，甚至燃?xì)廨啓C(jī)。燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的發(fā)電效率通常在30％－40％之間，比較常見的機(jī)型一般可以達(dá)到35％。燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)較突出的優(yōu)點(diǎn)正是發(fā)電效率比較高，其次是設(shè)備集成度高，安裝快捷，對于氣體中的粉塵要求不高，基本不需要水，設(shè)備的單位千瓦造價(jià)也比較低。但是內(nèi)燃機(jī)也有一些不足的地方，先先，內(nèi)燃機(jī)燃燒低熱值燃料時，機(jī)組出力明顯下降，一臺燃燒低熱值8000大卡/立方米天然氣燃料的500千瓦級燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)電機(jī)組，在使用低熱值4000大卡/立方米的焦化煤氣時，出力可能下降到350～400kW左右。此外，內(nèi)燃機(jī)需要頻繁更換機(jī)油和火花塞，消耗材料比較大，也影響到設(shè)備的可用性和可靠性兩個主要設(shè)備利用指標(biāo)，對設(shè)備利用率影響比較大，有時不得不采取增加發(fā)電機(jī)組臺數(shù)的辦法，來消除利用率低的影響。內(nèi)燃機(jī)設(shè)備對焦化煤氣中的水分子含量和硫化氫比較敏感，可能導(dǎo)致硫化氫和水形成硫酸腐蝕問題，需要采取一些必要措施加以克服?？傊瑑?nèi)燃機(jī)是一種比較合適的技術(shù)選擇，目前我已經(jīng)有幾家廠家可以提供相應(yīng)的機(jī)組，例如山東勝利油田勝動機(jī)械廠，已可以大量生產(chǎn)500千瓦級燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)，該機(jī)組已經(jīng)在焦化煤氣利用中起到了非常積極的作用，并在內(nèi)得到大量應(yīng)用。但是500千瓦級燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)只能在380V等級并網(wǎng)，只能作為廠用電電源，還無法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模利用焦化煤氣，據(jù)了解，該公司正在研制1000千瓦級以上的機(jī)組，并網(wǎng)電壓也將有所提高。此外，外的卡特彼勒和顏巴赫等公司也有相關(guān)技術(shù)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。

三、燃?xì)廨啓C(jī)：從工作原理上看，燃?xì)廨啓C(jī)無疑是較適合焦化煤氣利用的工藝技術(shù)之一。燃?xì)廨啓C(jī)是從飛機(jī)噴氣式發(fā)動機(jī)的技術(shù)演變而來的，它通過壓氣機(jī)渦輪將空氣壓縮，高壓空氣在燃燒室與燃料混合燃燒，是空氣急遽膨脹做功，推動動力渦輪旋轉(zhuǎn)做功驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電，因?yàn)槭切D(zhuǎn)持續(xù)做功，可以利用熱值比較低的燃料氣體。內(nèi)已經(jīng)有了不少成功的經(jīng)驗(yàn)，內(nèi)較著名的一個案例是寶山鋼鐵公司采用原ABB公司（現(xiàn)阿爾斯通公司）的GT11燃?xì)廨啓C(jī)利用熱值僅有750大卡立方米高爐煤氣的項(xiàng)目。燃?xì)廨啓C(jī)比較適用于高含氫低熱值和氣體含雜質(zhì)較多的劣質(zhì)燃料，一些燃?xì)廨啓C(jī)甚至使用原油和高硫渣油燃料。燃?xì)廨啓C(jī)自身的發(fā)電效率不算很高，一般在30％～35％之間，但是產(chǎn)生的廢熱煙氣溫度高達(dá)450～550℃，可以通過余熱鍋爐再次回收熱能轉(zhuǎn)換蒸汽，驅(qū)動蒸汽輪機(jī)再發(fā)一次電，形成燃?xì)廨啓C(jī)--蒸汽輪機(jī)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電，發(fā)電效率可以達(dá)到45~50，一些大型機(jī)組甚至可以超過55％。采用燃?xì)廨啓C(jī)的優(yōu)勢相對比較多，先先是設(shè)備的可用性和可靠性都比較高，綜合利用率一般可以保持在90％；其次，對于燃料的適應(yīng)性比較強(qiáng)，含硫、含塵高一點(diǎn)問題都不大；再有就是發(fā)電出力一般不會減少，甚至因?yàn)槿剂线M(jìn)氣量增加而有所增加；此外，燃?xì)廨啓C(jī)功率密度大體積小，比較適合再移動，便于轉(zhuǎn)移運(yùn)行現(xiàn)場，這對于存在一些不確定性的焦化廠項(xiàng)目的焦化煤氣利用非常有利。但是，世上的事務(wù)有一利，必有一弊，沒有十全十美的事情。燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣壓力比較大，越是發(fā)電效率高的機(jī)組燃料進(jìn)氣壓力越高，因?yàn)榻够簹獗旧頉]有什么壓力，這就需要使用燃?xì)鈮嚎s機(jī)，壓縮燃?xì)庑枰拇罅康哪芰?，影響到設(shè)備的實(shí)際輸出功率，一些項(xiàng)目甚至需要消耗燃?xì)廨啓C(jī)15~20的功率，對于聯(lián)合循環(huán)項(xiàng)目達(dá)到影響可能是10~15的輸出功率；采用聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)存在與蒸汽輪機(jī)相同的水資源條件要求，系統(tǒng)比較復(fù)雜，投資也比較大，同時搬遷也比較困難。燃?xì)廨啓C(jī)在我焦化煤氣利用上已經(jīng)有不少成功的嘗試，焦化煤氣在際上主要規(guī)類為高氫燃料，外公司在燃?xì)廨啓C(jī)利用高氫燃料上都具有較多的經(jīng)驗(yàn)，但是具體到焦化煤氣上的經(jīng)驗(yàn)都不太多，主要原因是外煉焦工業(yè)一直處于不斷萎縮，中小型焦化廠已經(jīng)很少，而大多數(shù)焦炭來自大型聯(lián)合化工企業(yè)，產(chǎn)生的焦?fàn)t煤氣多用于化工產(chǎn)品的制造，所以焦化煤氣發(fā)電項(xiàng)目不多。內(nèi)生產(chǎn)的燃?xì)廨啓C(jī)主要是航空改型機(jī)組和引進(jìn)技術(shù)組裝生產(chǎn)的機(jī)組，航空改型主要以株洲和沈陽兩大航空發(fā)動機(jī)制造企業(yè)為主，株洲采用渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)改進(jìn)的燃?xì)廨啓C(jī)更加適合焦化煤氣燃料，目前石家莊焦化廠就是采用渦槳6發(fā)動機(jī)改進(jìn)的機(jī)組。引進(jìn)生產(chǎn)的燃?xì)廨啓C(jī)除了“西氣東輸”工程中使用的F級燃?xì)廨啓C(jī)外，主要是南京汽輪機(jī)廠引進(jìn)GE6B型40兆瓦級燃?xì)廨啓C(jī)，703所烏克蘭25MW級燃?xì)廨啓C(jī)和沈陽GE10型10MW級燃?xì)廨啓C(jī)等，其中GE機(jī)組可以適應(yīng)焦?fàn)t煤氣。#p#分頁標(biāo)題#e#

四、微型燃?xì)廨啓C(jī)：研究焦化煤氣發(fā)電就不得不涉及到微型燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)，盡管微燃機(jī)目前還沒有普及，但是未來它在這一行業(yè)的潛力將是非常巨大。微型燃?xì)廨啓C(jī)的技術(shù)與其說是來自航空技術(shù)，不如說是來自汽車技術(shù)。微燃機(jī)采用了離心式渦輪設(shè)計(jì)，而不是目前燃?xì)廨啓C(jī)普遍采用的軸流式渦輪，世界上較早的航空噴氣式發(fā)動機(jī)和地面使用的燃?xì)廨啓C(jī)都是采用這種設(shè)計(jì)，但是后來因?yàn)樾侍停詻]有能夠繼續(xù)采用。離心式渦輪可以將壓氣機(jī)和動力渦輪共同鑄造在一個輪盤上，制造工藝簡單，體積也比較小，后來，這一技術(shù)一直沿用在大型噴氣式客機(jī)的啟動發(fā)動電機(jī)上。該技術(shù)真正得到推廣是因?yàn)槠嚢l(fā)動機(jī)采用廢氣渦輪進(jìn)氣增壓技術(shù)而得到普及，它利用汽車發(fā)動機(jī)廢氣驅(qū)動一個離心式渦輪的動力葉片，利用鑄造在另一側(cè)的壓氣機(jī)渦輪給進(jìn)入氣缸的新鮮空氣增壓，通過增加氣缸工質(zhì)密度增加發(fā)動機(jī)出力，達(dá)到減少燃料和降低排放的作用，目前這一技術(shù)已經(jīng)在汽車工業(yè)中廣泛采用。將這一成熟技術(shù)再一次轉(zhuǎn)回的發(fā)電技術(shù)是因?yàn)榛責(zé)崞骷夹g(shù)的突破，早在上世紀(jì)70年代后期，工業(yè)家因?yàn)榻?jīng)歷了兩次慘痛的能源危機(jī)之后，就開始致力于研發(fā)各種家先進(jìn)高效的能源利用技術(shù)，將燃?xì)廨啓C(jī)高溫?zé)煔庵械挠酂幔苯蛹訙亟?jīng)過壓縮的功質(zhì)空氣，一方面可以回收能量，另一方面可以提高燃燒室燃燒的基礎(chǔ)溫度將大大提高燃?xì)廨啓C(jī)的效率，目前采用這一技術(shù)美索拉公司水星50小型燃?xì)廨啓C(jī)組的發(fā)電效率從原型機(jī)27％的效率一下提高到38.5。將這一技術(shù)與簡單的離心式渦輪組合的微型燃?xì)廨啓C(jī)應(yīng)運(yùn)而生，而且很快得到了市場的高度青睞，現(xiàn)在市場上的微型燃?xì)廨啓C(jī)的容量在28－250kW，正在研發(fā)400kW級的機(jī)組，已經(jīng)將離心式渦輪12－16％的發(fā)電效率提高到26－34％，目前的計(jì)劃是在2008年以前將發(fā)電效率突破40％?，F(xiàn)在科學(xué)家們正在為其研發(fā)陶瓷轉(zhuǎn)子，航天飛機(jī)上使用的陶瓷隔熱瓦可以承受遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過各種金屬溶化溫度的高溫極限，并具有很大的強(qiáng)度，而且制造簡單，加工成本低廉，能夠適應(yīng)各種燃料而不被腐蝕。目前已經(jīng)投入市場的微型燃?xì)廨啓C(jī)使用壽命在5－8萬小時，設(shè)備的維護(hù)工作量極少，可以采用多臺機(jī)組并聯(lián)的“模塊化組合”方式，非常機(jī)動靈活。目前，由中科學(xué)院徐建中院士牽頭的產(chǎn)微型燃?xì)廨啓C(jī)研發(fā)已經(jīng)列入“家863計(jì)劃”，項(xiàng)目正在緊鑼密鼓地實(shí)施之中。微型燃?xì)廨啓C(jī)暫時可能還沒有焦化煤氣的實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，都是這些機(jī)組肯定可以使用焦化煤氣，因?yàn)槟壳拔C(jī)燃機(jī)已經(jīng)在垃圾壜癯∠钅恐兄苯永萌戎迪嗟鋇惱悠?，壹s叭戎迪嗟鋇目缶咚溝繞濉Ｎ⑷薊媒夠浩饕惱習(xí)僑劑洗淼乃膠臀榷ㄐ浴?/SPAN>#p#分頁標(biāo)題#e#

五、焦化煤氣的熱電聯(lián)產(chǎn)：上述每一種技術(shù)都可以實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)，如果將處理后的焦化煤氣通過管道輸入到就近的小城鎮(zhèn)，利用發(fā)電后的余熱供熱采暖，實(shí)現(xiàn)“溫度對口，梯級利用”，可以進(jìn)一步減少這些地區(qū)對于煤炭資源的消耗，同時減輕當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境污染。上述技術(shù)中，特別是燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)和微型燃?xì)廨啓C(jī)都是非常適合安裝在城鎮(zhèn)之中的，它們占地小，污染少，并可以采取相對分散化的網(wǎng)絡(luò)布置，可以減少熱力管網(wǎng)的投資和熱損耗，增強(qiáng)電網(wǎng)的供電可靠性，更加經(jīng)濟(jì)可行。

政策建議

客觀地說，造成目前焦化煤氣大量浪費(fèi)的原因，存在對這一資源的綜合利用重視不夠，長期以來沒有將這一資源的綜合利用直接明確地納入到法律支持和政府鼓勵的范圍之內(nèi)。據(jù)查《中華人民共和節(jié)約能源法》，《務(wù)院批轉(zhuǎn)家經(jīng)貿(mào)委等部關(guān)于進(jìn)一步開展資源綜合利用意見的通知[發(fā)(1996)36號]》，2002年發(fā)布的《外商投資產(chǎn)業(yè)指導(dǎo)目錄》，《能源節(jié)約與資源綜合利用“十五”規(guī)劃》和2004年發(fā)布的《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（征求意見稿）》等文件中，均未將利用焦化煤氣發(fā)電或熱電聯(lián)產(chǎn)列入到家鼓勵發(fā)展的行業(yè)。因此，各地各部門也無理由制定自己的支持政策，建設(shè)之一類電廠到底算是“小火電”？還是“資源綜合利用電廠”？，電價(jià)如何歸類？項(xiàng)目如何批準(zhǔn)？讓不讓并網(wǎng)？發(fā)的電能不能自發(fā)自用？用不用再交“三項(xiàng)基金”？要不要“競價(jià)上網(wǎng)”等等問題，在政策上都不清楚。由此可見，家主管機(jī)構(gòu)發(fā)布一個正式文件澄清是非常必要的。

實(shí)際上，發(fā)展焦化煤氣發(fā)電在際上的較新歸類標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該列入分布式能源，與沼氣發(fā)電、垃圾填埋氣發(fā)電等類似。家發(fā)改委能源局對于分布式能源的支持態(tài)度是非常明確的，如果將其歸入分布式能源有利于推動這一資源的利用，更有利于緩解目前的資源供應(yīng)緊張的局面。

要使焦化煤氣的利用工作能夠盡快形成氣候，必須通過市場機(jī)制。先先，投資利用焦化煤氣應(yīng)該是有利可圖的，回收這一資源的投資回報(bào)應(yīng)該與生產(chǎn)銷售焦炭的利益價(jià)值接近，當(dāng)然這一利益價(jià)值不僅是生產(chǎn)銷售焦炭的直接收入，還應(yīng)包括環(huán)境污染排放罰款、稅收優(yōu)惠等因素。

一個焦化廠利用焦化煤氣所發(fā)電量，無論如何是自己所不能消化的，必須上網(wǎng)售電，如果電價(jià)過低，企業(yè)就沒有投資的動力。對于環(huán)境治理項(xiàng)目給予更加優(yōu)惠的電價(jià)是符合情理的，與風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電相比，風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電僅僅是沒有污染，而利用焦化煤氣發(fā)電可以治理污染，給予較高的電價(jià)應(yīng)該是理所當(dāng)然的。

我們相信在“節(jié)能優(yōu)先”的能源發(fā)展政策下，隨著資源供應(yīng)的日益吃緊，焦化煤氣資源的綜合利用將必然會受到各級政府的重視，相應(yīng)的扶持政策也一定會陸續(xù)到位。#p#分頁標(biāo)題#e#

來源：中能源網(wǎng)