□吳玉華 畢俊成

3月26日，《中國大型煤炭企業(yè)低碳經濟發(fā)展模式研究》課題啟動會在兗礦集團召開。

“兗礦集團的煤炭、煤化工、電解鋁及機電成套裝備制造三大主業(yè)均為高碳類產業(yè)，發(fā)展低碳經濟勢必面臨更多的挑戰(zhàn)，如何優(yōu)化發(fā)展模式，探索低碳經濟發(fā)展途徑，是我們必須盡快研究和解決的關鍵問題。兗礦集團已經開始實施國際化發(fā)展戰(zhàn)略，并率先走出國門成功實現跨國經營，發(fā)展低碳經濟對我們的要求將更為迫切?！眱嫉V集團董事局主席、黨委書記耿加懷說。低碳經濟，為兗礦集團開啟了一條嶄新的發(fā)展之路，也把兗礦集團帶入“低碳經濟”的新時代……

煤化工：潔凈煤技術的綜合應用

IGSS發(fā)電裝置在管道縱橫的兗礦集團國泰公司，名聲遠沒有那么顯赫。6月16日，記者看到這套全稱為“煤氣化發(fā)電與甲醇聯(lián)產”的裝置，正籠罩在一片白色的蒸汽中。

“這個項目運行至今，系統(tǒng)運行可靠，實現了柔性運行，可根據需要隨時調整甲醇與發(fā)電的產量比。它彌補了潔凈煤發(fā)電和轉化利用單項技術難以同時滿足效率、成本和環(huán)境等多方面要求的不足，可實現經濟、環(huán)境和社會等綜合效益的最大化。可以說，這是‘低碳經濟’的‘希望工程’?！眹┕径麻L劉新對設備的運行十分滿意。

這套裝置是兗礦集團與中科院工程熱物理研究所共同承擔的“十五”國家“863”課題，是將煤氣化技術和高效聯(lián)合循環(huán)相結合的先進動力系統(tǒng)，在我國屬首次工業(yè)化應用。

劉新介紹說，總投資15.8億元的IGSS發(fā)電示范系統(tǒng)自2006年4月投入商業(yè)運行以來，總能利用率達到了57.16%，同比甲醇、發(fā)電獨立生產系統(tǒng)提高了3.14個百分點。供電效率、氮氧化物排放濃度、硫化物排放濃度等各項工藝指標良好，消耗指標遠遠低于獨立分產的指標。到2009年底，該系統(tǒng)累計生產甲醇82.6萬噸，燃氣發(fā)電機上網發(fā)電量為9.2億千瓦時，系統(tǒng)可用率提高到93%，可靠性達97%，每年可使50萬噸環(huán)保限采的高硫煤得以利用。

中國工程院院士倪維斗表示：“毫無疑問，耦合了發(fā)電和化工的系統(tǒng)肯定比純粹的IGCC發(fā)電和煤化工系統(tǒng)都要好。如果兩者結合得好，把物質流、能量流的梯級利用做好，效益肯定好?！?/p>

兗礦集團煤化公司總工程師韓梅說，煤化工產業(yè)的源頭是煤炭氣化。盡管涉足煤化工行業(yè)只有10年時間，但是兗礦集團卻成為潔凈煤技術在煤化工行業(yè)綜合運用的典范。在借鑒美國德士古氣化爐的基礎上，兗礦集團對水煤漿氣化爐進行技術革新，研發(fā)出對置式多噴嘴氣化爐。“十五”期間，多噴嘴對置式水煤漿氣化技術已進入商業(yè)示范階段。華東理工大學、兗礦集團共同承擔“十五”國家“863”計劃新型水煤漿氣化技術的研發(fā)，利用2臺日處理1150噸煤的多噴嘴對置式水煤漿氣化爐配套生產24萬噸甲醇、聯(lián)產8萬千瓦發(fā)電，碳轉化率高達98.8%，有效氣成分提高2～3個百分點，二氧化碳含量降低2～3個百分點，年節(jié)能量1.2萬噸標準煤，達到世界領先水平。

韓梅說，多噴嘴對置式水煤漿氣化技術，打破了國外跨國公司對水煤漿氣化技術的壟斷，使兗礦集團成為世界上唯一同時掌握水煤漿氣化和粉煤加壓氣化技術的企業(yè)，也將為化肥行業(yè)的技術改造、煤炭液化、整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電（IGCC）、煤基多聯(lián)產技術的發(fā)展提供核心技術。自2005年工業(yè)示范裝置成功運行以來，該技術不斷得到推廣應用，正在建設和運行的有13家企業(yè)，共計40臺氣化爐?，F已投入工業(yè)運行的5家企業(yè)，裝置運行情況良好，技術指標先進，就連氣化爐的“鼻祖”德士古公司也購買了這項專利技術。

另據介紹，在2009年收購澳大利亞菲利克斯公司后，兗礦集團擁有了專利技術——超潔凈煤技術（UCC）。該項技術主要用于生產高純度化學精煤，煤的灰分量小于0.1%，可成為天然氣的替代燃料，具有十分顯著的環(huán)保潛力和經濟優(yōu)勢。它在燃氣蒸汽渦輪聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機上的應用，可減少20～30%的溫室氣體排放，還能將燃料發(fā)電的轉換效能提高至50～55%，而澳大利亞發(fā)電廠的平均燃煤轉換率僅為33%～35%。目前，UCC能源公司已在新南威爾士獵人谷地區(qū)開展了試運行測試，生產出的超潔凈煤被送至日本進行評估。評估結果顯示，該產品在燃氣渦輪連續(xù)運轉時具有十分理想的效能。

EMC：開辟節(jié)能環(huán)保新天地

4月10日，兗礦集團電鋁公司南屯電廠與北京動力源節(jié)能股份公司簽訂了關于高壓電機變頻改造的協(xié)議。之前，電鋁公司濟三電廠、電解鋁廠和另外兩家節(jié)能公司也分別簽訂了技術協(xié)議。由此，電鋁公司的EMC項目進入實質運作階段，此節(jié)能項目改造所需的2000萬元資金將采取EMC方式籌集。

EMC是上世紀70年代在西方發(fā)達國家發(fā)展起來的一種基于市場運作的節(jié)能機制。這種節(jié)能投資服務管理，在客戶見到節(jié)能效益后，實施EMC機制的公司才與客戶一起共同分享節(jié)能成果，獲得雙贏。

早在2007年，兗礦集團的多家子公司就開始嘗試EMC節(jié)能新機制。物業(yè)公司泵房和華聚能源公司濟二電廠的輸煤皮帶改造就是采用的這種方式。華聚能源濟二電廠安技室主任柴冬青說：“經過改造，每年節(jié)電10萬千瓦時，相當于36噸標準煤。這套設備現在仍然在運行?！?/p>

兗礦集團分管節(jié)能環(huán)保工作的副總經理石學讓說：“當時公司對于EMC這種節(jié)能新機制還不是很了解，所以采用了兩個單個設備進行嘗試。目前來看，效果還不錯。”

認識到EMC好處的兗礦集團，決定在更大范圍內、更大規(guī)模地采用EMC方式節(jié)能，科澳鋁業(yè)公司成為首選。

科澳鋁業(yè)公司是兗礦集團電解鋁產業(yè)的骨干企業(yè)，包括濟三電廠、南屯電廠、電解鋁廠、碳素制品廠等。電解鋁產業(yè)是兗礦集團的三大支柱產業(yè)之一，年耗電量達24億千瓦時，其中22億千瓦時由自備電廠濟三電廠和南屯電廠提供。但是，自備電廠每年的自耗電量也達到2.2億千瓦時，其中大型風機和水泵的耗電量最大。

濟三電廠副總工程師黃加麗說，該電廠現有兩臺135兆瓦發(fā)電機組，每臺機組配置有1250千瓦循環(huán)水泵、3600千瓦給水泵、315千瓦凝結水泵各兩臺。這些設備都是6千伏高壓電動機，其中引風機、送風機、一次風機等，全部是通過調節(jié)擋板進行運行調節(jié)，調節(jié)擋板開度只有30%～60%，節(jié)流損失巨大。以一次風機變頻節(jié)能計算，變頻改造前單臺風機耗電量為1004千瓦時，改造后單臺風機的用電量為639千瓦時，節(jié)電率為36%，單臺一次風機的全年節(jié)電收益為121萬元。

據悉，此次涉及變頻改造的分別為濟三電廠、南屯電廠、電解鋁廠的25臺風機和水泵電機。改造后，電解鋁公司年節(jié)電量將達到2000萬千瓦時，相當于2500噸標準煤，還將減排二氧化碳6550噸，二氧化硫21.25噸。5年的合同期內，如果達到節(jié)能效果，兗礦集團將把節(jié)省下來的部分電費支付給節(jié)能公司作為投資的成本和收益。根據測算，改造后每年節(jié)約電費可達700萬元。

新領域：清潔能源大有作為

2009年，兗礦集團提前一年完成山東省政府下達的“十一五”節(jié)能減排目標。耿加懷深有感觸地說：“碳的排放是人類不可避免的問題，減少碳排放，關鍵是轉變理念。低碳經濟不能只當作一個概念，而是要貫穿到生產和生活的方方面面?！?/p>

煤礦和煤化工生產過程中要產生大量的廢棄物，這些廢棄物在兗礦集團也實現了清潔利用。投資10.8億元建成全國最大的以煤泥、煤矸石為燃料的綜合利用電廠9座，合計裝機容量527兆瓦，年消耗煤泥、煤矸石100余萬噸，節(jié)約能源67.5萬噸標準煤。建成5家煤矸石建筑材料廠，設計年產2.4億標塊矸石磚，年消耗煤矸石100萬噸。僅鮑店礦矸石燒結多孔磚廠一年便可吃掉30萬噸煤矸石，年產1億標塊空心磚，增加產值1600萬元，安置180人就業(yè)，同時減少煤矸石占地21畝，節(jié)約排污費400萬元。礦井水也全部回收利用，每年可節(jié)水220多萬立方米。運用多聯(lián)產裝置，將甲醇生產過程中應排放的二氧化碳氣體作為制取一氧化碳的原料，每年可有效回收二氧化碳氣體約17.7萬噸……

兗礦集團的煤炭、煤化工、電解鋁及機電成套裝備制造三大主業(yè)均為高碳類產業(yè)。在煤炭清潔利用的同時，對清潔能源領域的探索，成為兗礦集團優(yōu)化發(fā)展模式、探索低碳經濟發(fā)展的另一捷徑。目前，兗礦集團已著眼低碳經濟，開發(fā)地源熱泵、太陽能等系列環(huán)保新能源項目，同時挺進以尖端科技為支撐的地球物探行業(yè)。

“地源熱泵是目前世界上最前沿的供暖制冷技術，兼具節(jié)能、環(huán)保、運行費用低等優(yōu)點。”兗礦集團地礦公司經理邵士譜扳著指頭算賬：建筑采用集中供暖加中央空調，每平方米造價約230元，地源熱泵每平方米造價約370元。雖然初期投資較大，但其運行成本低。按1萬平方米建筑配置，每年分別比其他方式減少27萬元至69萬元運行成本，4年就能收回多投資的部分。

邵士譜說，通過與格力空調集團和山東建筑大學合作，地礦公司具備了地源熱泵工程的設計和施工能力。為搶占技術制高點，地礦公司成立了物探研究所，已掌握了電法勘探和地震勘探兩種主要物探技術，今年可實現物探產值800萬元。除此之外，地礦公司還積極調研和開發(fā)太陽能項目，成功設計施工了兗礦集團實業(yè)公司機關、新陸公司藥廠的太陽能照明安裝工程，在較短時間實現產值近百萬元，探索出一條太陽能開發(fā)施工安裝的新路徑。今年，地礦公司通過競標已簽訂社會工程合同3000多萬元，全年預計完成產值2000多萬元。

2010年3月，兗礦集團國宏公司參與開發(fā)的M15變性甲醇燃料通過相關鑒定。初步實驗表明，M15甲醇汽油動力性能、油耗、冷啟動、尾氣排放均優(yōu)于93#國標汽油。使用M15清潔甲醇汽油，汽車發(fā)動機不需作任何改動，可單獨使用，也可與無鉛汽油、乙醇汽油摻混使用。

國宏公司總經理王冬說：“甲醇燃料化利用為目前暗淡的甲醇市場提供了一線生機。新能源的開發(fā)一定會大有作為?！?/p>