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4月22日,第四十九個世界地球日到來之際,廣東電網(wǎng)公司傳來好消息,廣東電網(wǎng)電科院完成的科研項目——《動力用煤降損與環(huán)境污染治理關(guān)鍵技術(shù)研究及工程應(yīng)用》榮獲廣東省科技進步一等獎。項目組首次采用纖維素等有機試劑復配研制出煤流抑塵劑,能有效降低電廠裝卸電煤過程中97%的揚塵;首次采用生物試劑作為主料研制出的新型有機阻燃劑和煤堆表面隔水性覆蓋劑,無毒、無刺激、無腐蝕性、可完全降解,成本低至國外同類產(chǎn)品的幾十分之一。2014—2017年間,累計為參與實驗的5家電廠減少揚塵25.8萬噸、雨水沖刷10.1萬噸、二氧化硫2178噸。經(jīng)南方電網(wǎng)公司專家組鑒定,“總體技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平”。
1%煤炭未進鍋爐已被損耗
當前,火力發(fā)電仍然占據(jù)廣東電力供應(yīng)的“半壁江山”以上。來自廣東省經(jīng)信委的數(shù)據(jù)顯示,2017年全省電煤消耗量達11306萬噸,約占全省煤炭消耗量的60%。
煤炭對環(huán)境的影響,大多數(shù)人關(guān)注的是燃燒后的排放問題,廣東電網(wǎng)公司則將關(guān)注點前移到煤炭本身。電煤因其需求量大、用時必須不間斷供應(yīng),因此電廠一般采取大批量采購、露天存放的方式進行儲存。煤炭的露天儲存會帶來兩大環(huán)境問題:一方面,受風力等環(huán)境因素影響,電煤在存放和轉(zhuǎn)移過程中產(chǎn)生的揚塵會增加空氣中的總塵含量,其中的懸浮物顆粒、PM10、PM2.5,組成了我們常說的“霧霾”;另一方面,雨水沖刷煤堆,則會對河流和地下水源造成污染,其中的重金屬隨雨水溶出對水質(zhì)的影響則更為巨大。
“我們建立了系統(tǒng)的煤炭煤場損耗測評模型,根據(jù)仿真實驗推算出每年因揚塵和雨水沖刷引起的煤耗量約占總用量的1%,”項目負責人林木松說,“以2017年全省電煤總消耗量來計算,約有113萬噸電煤因揚塵和雨水沖刷發(fā)生損耗,造成直接經(jīng)濟損失約5.78億元。”
治霧霾也治酸雨
試驗證明,廣東電網(wǎng)公司研制的煤堆表面隔水性覆蓋劑,具有抑制靜態(tài)煤堆揚塵、抗雨水沖刷的作用,可以降低95%以上的煤堆揚塵和雨水沖刷率。
由于其采用的是有機生物試劑,對環(huán)境十分友好,與目前市場上常見的德國某進口抑塵劑相比,不僅無毒無刺激,而且可以完全降解,成本僅為該進口產(chǎn)品的3.4%。而針對煤炭在橡皮帶運輸過程中產(chǎn)生的揚塵而開發(fā)的煤流抑塵劑,與國外抑塵劑相比,該劑無毒無害、低腐蝕易降解,滲透、潤濕性能強,在生產(chǎn)應(yīng)用中能快速減少動態(tài)揚塵,成本低至每升1.9元,推廣前景十分廣闊。
即使“風調(diào)雨順”,煤堆還會面臨低溫氧化、自燃的問題。存放過程中,受空氣氧化作用并釋放出熱量,煤堆內(nèi)部溫度的不斷上升,最終發(fā)生自燃。自燃的過程中,會產(chǎn)生二氧化硫、硫化氫等有害氣體,散布到空氣中則會引起酸雨現(xiàn)象,同時損耗大量熱值。廣東電網(wǎng)電科院研發(fā)了煤堆自燃預測技術(shù),開發(fā)了煤堆自燃預報系統(tǒng),并研制了一種高效、廉價、環(huán)境友好的新型有機阻燃劑,能夠有效抑制煤堆低溫氧化和自燃。與目前市場上通用的某美國結(jié)殼劑相比,不僅不會造成汞和砷等重金屬污染,而且成本僅為進口產(chǎn)品的15%左右,阻燃經(jīng)濟性能提高了4倍。
項目組在廣東惠州平海發(fā)電廠、珠海金灣發(fā)電廠和沙角A電廠的90天實地試驗表明,煤堆在79—82攝氏度左右會發(fā)生自燃,而噴灑了該試劑后,煤堆溫度保持在50攝氏度左右,沒有發(fā)生自燃現(xiàn)象,降損率高達95%。
可推廣復制到交通、采礦等行業(yè)
在大力解決環(huán)境污染問題的同時,也大大降低了煤炭的損耗。在沙角A電廠、深圳媽灣電力公司等5家電廠試驗結(jié)果顯示,煤場揚塵、雨水沖刷、煤流揚塵三項指標降損率均達到驚人的95.3%、96.42%和97.42%,平均為每間電廠創(chuàng)造經(jīng)濟效益1050萬元。2014—2017年間,為5家電廠創(chuàng)造直接經(jīng)濟效益1.47億元,減少污染治理費用的間接經(jīng)濟效益達到7560萬元。這一項目若在全省所有電廠進行推廣,每年可減少熱量損耗1.35萬噸、燃煤損耗107萬噸,創(chuàng)造經(jīng)濟效益5.47億元。
據(jù)了解,該項發(fā)明已列入廣東電網(wǎng)公司成果轉(zhuǎn)化重點項目,在采礦業(yè)、港口露天料場以及煤化工堆場等也具有廣闊的推廣前景,預計在不久的將來將以較強的市場競爭力在市場上嶄露頭角。
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