刘文强等：解决大气污染关键是加快煤炭清洁高效利用

　　2014年，我国煤炭消费总量约35亿吨，占一次能源消费总量的66。煤炭清洁高效利用是当前解决我国工业可持续发展和资源环境制约问题的关键。现阶段，燃煤发电减排空间日益缩小，散烧煤污染治理形势严峻，是煤炭清洁高效利用的重点。新型模块化梯级回热式清洁煤气化技术的出现，弥补了传统散煤利用方式能效低、污染大等不足，具有煤种适应性强、制气成本低、制气过程清洁环保、经济效益高等特点，对解决现阶段大气污染问题，满足工业绿色发展对低成本清洁燃料的需求，具有重要意义。
　　一、推进工业领域散煤清洁气化的重要意义
　　（一）煤炭清洁高效利用是治霾关键
　　燃煤和不清洁用煤是大气污染的主要来源之一。近年来，部分省份为应对大气污染问题，强制出台了限制工业用煤、推动天然气使用的政策，但受天然气供应不足及成本制约，工业领域限制用煤、推动天然气使用的政策落实进展缓慢。鉴于我国“富煤、少气”的资源禀赋特点，煤炭的能源消费主体地位短期内仍无法被取代。因此，煤炭清洁高效利用应成为当前解决我国工业可持续发展和资源环境制约问题的首要战略选择。
　　（二）工业领域散烧煤污染治理形势严峻
　　我国用煤结构一半为电煤，另一半属于工业和生活散烧用煤。目前，我国煤电的清洁技术、排放指标都处于世界先进水平，全国火电脱硫机组占比已超过90，燃煤发电减排空间日益缩小，工业和生活散烧用煤是污染物治理的关键。要解决现阶段大气污染问题，满足工业绿色发展对低成本清洁燃料的需求，亟须大力发展可使用低阶煤、综合转化率高，环境治理成本低、经济效益好的散煤清洁气化技术。
　　二、模块化梯级回热式清洁燃煤气化技术特点及应用价值
　　（一）技术装备特点
　　模块化梯级回热式清洁燃煤气化技术是工业领域散煤清洁气化技术，拥有30余项核心技术专利成果，目前在陶瓷、氧化铝等行业已经成熟应用，并通过了由工业和信息化部组织的科技成果鉴定和国家重点环境保护实用技术示范工程考察。对安徽马鞍山技术研发基地、沈阳法库陶瓷工业园示范工程、广西信发铝业等的清洁煤气化项目的调研结果表明，模块化梯级回热式清洁燃煤气化技术具有以下特点：
　　煤种适应性强，可烧低阶煤。该技术可使用目前国内多数煤种，比如洗选后的碎煤和粉煤以及含杂质较多的泥煤、褐煤等，充分发掘低阶煤的使用效率，煤炭的综合转换效率可达到90以上。
　　制气成本低。该技术可用碎煤为原料，相对于传统固定床煤气化炉必须使用的块煤而言成本较低。清洁煤气的制气成本大约是固定床煤气发生炉的45。
　　制气过程清洁环保。该技术制气过程不产生焦油和酚氰废水，清洁程度接近天然气。干式除尘避免了传统水洗除尘产生大量废水、运行能耗高的弱点，收集的飞灰可作为燃料二次利用，产出的含炭灰渣可用作建材原料，基本可实现无固废排放。
　　适合园区集中供气。清洁煤气化设备单炉产气量最大达4万立方米小时，远超传统固定床煤气发生炉，并可根据实际需要进行模块式组合，适合工业园区大范围集中供气，可将园区内企业分散、不清洁、低效的散煤利用方式转变成集中清洁高效利用，从源头上解决园区工业燃煤小锅炉、工业燃煤窖炉的污染排放问题。清洁煤气化系统集成度高，采用自动控制系统，能有效保障园区供气的可靠性和安全性。
　　投资回收期短。清洁燃煤气化系统的一次性投资较大，但清洁燃煤气化系统占地面积小、运行成本低、投资回收期短，主体装备使用寿命约15年左右，中长期投资效益远高于使用天然气和固定床煤气发生炉。
　　（二）市场前景和节能减排效果分析
　　市场前景广阔。目前，清洁燃煤气化系统已在国内陶瓷、氧化铝等行业成熟应用，还可拓展至金属深加工、造纸、纺织行业以及集中供燃气的工业园区，市场前景广阔。在紧迫的大气污染治理压力下，模块化梯级回热式清洁燃煤气化技术具有广阔的市场空间。全国陶瓷行业产能为7000万平方米天，每小时用气量约3000万立方米，单炉产气量按照6000立方米小时计算，全国陶瓷行业固定床煤气化炉约有5000套左右；全国氧化铝行业产能约为7000万吨年，每小时用气量约550万立方米，单炉产气量按6000立方米小时计算，全国氧化铝行业固定床煤气化炉约有1000套左右；除陶瓷、氧化铝行业外，玻璃、冶金、化工等行业也都大量使用固定床煤气化炉设备，我国固定床煤气化炉设备存量约3万套，单炉产气量按6000立方米小时计算，相当于18万套1万立方米小时的模块化梯级回热式清洁燃煤气化系统，预计未来我国清洁煤气化技术装备市场将达4000亿5000亿元，其延伸燃料市场将达5000亿元左右。
　　节能减排效果显着。如果3万套国内固定床煤气化炉全部改用清洁燃煤气化系统，可实现年节煤3300万吨，减排二氧化硫300万吨、酚氰废水3300万吨、粉尘200万吨，减排量相当于全国二氧化硫年排放量的15、粉尘年排放量的15。
　　三、加快推广散煤清洁气化技术的建议
　　（一）在重点行业加快推广
　　出台工业领域清洁煤气化技术标准，规范工艺装备，制定资（能）源消耗、污染物排放标准，大力推广符合行业标准的清洁煤气化技术。地方政府要根据本地区资源禀赋和产业实际，因地制宜在重点行业推广模块化梯级回热式清洁燃煤气化技术，落实《工业领域煤炭清洁高效利用行动计划》。一是在陶瓷、氧化铝等已经成熟应用的行业全面推广，制定陶瓷、氧化铝行业清洁煤气化技术推广计划和实施方案；二是在玻璃、菱镁、金属深加工、造纸、纺织印染等行业开展模块化梯级回热式清洁燃煤气化技术应用试点示范；三是制定非洁净煤设备强制淘汰时间表，分期、分批淘汰在用的一段式、二段式固定煤气发生炉，严格禁止陶瓷、玻璃、氧化铝等行业新建和改造项目使用一段式、二段式固定煤气发生炉。
　　（二）在工业园区集中推广
　　地方政府可组织协调工业、财政、环保等相关主管部门形成联合工作机制，开展应用模块化梯级回热式清洁燃煤气化技术向园区、城市集中供气试点示范，简化清洁煤气化项目审批手续，加快项目实施进度。可选择广东、福建、山东等省的陶瓷园区，辽宁、山东、浙江、广东、福建等地的玻璃园区以及山东、山西、河南、贵州和广西的氧化铝园区，以及集中供燃气、热电联产的工业园区推广模块化梯级回热式清洁燃煤气化技术，形成可复制的园区应用成功案例，逐步扩大应用范围。
　　（三）运用PPP模式助力推广
　　建议国家设立煤清洁利用产业投资基金，资金规模在1000亿元左右。其中，中央财政投入资金规模100亿元，以强化政策引导，剩余资金需求可通过多种方式筹集。并灵活运用政府和社会资本合作的PPP模式，清洁燃煤气化技术拥有方投资可占13，主要承担项目设计、建造、运营、服务等职能；地方政府投资可占13，主要负责能源定价管理、补贴拨付以及相关优惠政策的落实；剩下的13由用气企业和其他社会资本参与投资。成立煤炭清洁高效利用产业联盟，以产业联盟的方式推动洁净煤技术深度研发和推广应用。
　　（作者单位：工业和信息化部赛迪智库）