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科学智慧火花
建言献策

关于燃煤中含水过量的危害及其治理的建议

李文光

(中科院老科协过程工程所分会)

大家知道,煤是一种宝贵的化石能源。2013年我国能源消耗为37.6亿吨标准煤,其中煤炭消耗为25亿吨标准煤,约占67%。由于我国以煤为主的能源结构中燃煤的比重过高,这是形成大气雾霾污染的主要原因。一般而言由于燃煤锅炉热效率不高(工业锅炉平均热效率为70-75%),导致锅炉运行中不能将供给它的燃料全部燃烧掉,没有完全燃烧的微细燃料颗粒被排放到大气中,造成雾霾污染的同时也浪费了宝贵的煤炭资源。

本人在实施锅炉节煤剂发明专利的推广过程中发现我国煤炭在燃烧中存在着诸多浪费的现象,分析其原因,除了锅炉工的技术水平、工作态度、尤其是管理方式粗放而导致能源的浪费外,由于官商勾结腐败不正之风的存在,也使本来已经严重的燃煤污染更是雪上加霜。

为了获取更大的经济利益,有些不法煤商掺杂使假在煤中加入了大量的碎石、煤矸石或者加入过量的水份。加入碎石、煤矸石会增加烟气排污量,而加入过量的水危害极大!比如:宁夏某家燃煤锅炉房,具有2台35T/h的链条炉,日用煤量140吨,燃煤中含水竟高达19%!此种燃煤发热值为4000千卡/kg。实践表明燃煤中加入适量的水份有利于燃烧,而加水过量既浪费了燃煤,又会产生更多的温室效应及氮氧化物,而氮氧化物又是制造酸雨的元凶。经计算得知,该锅炉房每日用煤中多加了15.4t的水,这部分水的汽化排放每日需要消耗燃煤3.198吨,每年消耗燃煤1167吨。数据表明我国现有此类锅炉61.06万台,80%以上属于燃煤锅炉,年耗标煤5.7亿吨。若按照1/5锅炉燃煤含水过量统计,(实际燃煤含水15%左右或以上居多),经计算得知我国每年为蒸发加入的过量水将浪费燃煤254万吨,这相当于五、六个中型煤矿的产量!同时,大量燃煤无效燃烧又会产生多少温室气体排放、酸雨与雾霾?!又会有多少矿工兄弟为此要付出鲜血与生命的代价!!惊人的浪费以及更加惊人的环境污染令人痛心!!为此,本人建议:

为节能减排保护环境,减少雾霾,呼唤蓝天,我们必须严格立法。建议可依据燃煤的发热值来确定煤中含水量,并把此条定为行业标准。要定期检查各个用煤单位的燃煤含水量。要树立有法必依、执法必严、违法必纠的法治理念。为了提高锅炉工人的操作技能,要坚持严格培训,合格上岗的原则,要建立严格管理制度,防止和杜绝违规操作,对发现的问题,要及时加以处理。要依据党纪国法严惩腐败分子!各级领导干部都要重视节能减排、保护环境的大事!为创建资源节约型、环境友好型社会做贡献

                                          

附件:2台35T/h的链条炉每日燃煤中含水19%,可消耗多少吨燃煤的热平衡计算

已知:煤的发热值:4000千卡/kg 日燃煤:140t 锅炉热效率:70%  100℃水的汽化热为539kcal/kg。

计算:

1.每日煤中所含过量的水量(kg):

140t×(19—8)%=15.4t =15400

2.15400kg的水所消耗的热量(kcal):

1)升高到100℃时消耗的热量(kcal):

 100℃×1kcal/kg.℃×15400kg=1540000

2)所消耗的汽化热(kcal):

539kcal/kg×15400kg=8300600

3)二者之和:1540000+8300600=9840600

换算成燃煤:9840600(kcal)/4000(kcal)/kg=2.460(t)

4)加上70%锅炉热效率所浪费的燃煤(t):

2.460 ×(1一70%)+2.460 =3.198

3.每年煤中所含过量水所消耗的燃煤量(t):

3.198×365=1167

4.浪费的燃煤占用煤量的百分比:

3.198/140=2.23 %

5.我国工业型锅炉年耗标煤5.7亿t,将浪费多少t燃煤(以1/5计)?

5.7亿×2.23 %×1/5=254(万t)