粉煤灰高效利用須市場與科技結合
國家能源局局長張國寶在2010年全國能源工作會議上提到今年我國能源發展的預期目標時,預測原煤產量為31億噸左右。
按照以往的經驗,我國發電用煤占煤炭產量的70%,由此產生的粉煤灰占燃煤占燃煤總量的30%左右。這樣粗略一算,預計2010年產生粉煤灰7億噸左右。
這么多的粉煤灰,怎樣利用?截止2009年,我國粉煤灰大宗利用率達到65%,居全球翹首,卻一直以大宗利用為主,難有科技突破;而其余的35%被填埋入土,其中潛藏的重金屬物質會對土壤、地下水造成污染,甚至導致元素不均衡以及土壤板結和硬化。
如何更多、更好、更有效地利用粉煤灰,在保護環境、經濟增長方面發揮更大的作用?2009年11月15日至12月5日,國家發改委環資司組織了“粉煤灰綜合利用管理技術培訓”,赴美國進行了為期21天的學習培訓。對這次赴美培訓團團長、國家發改委環資司環境保護處處長馮良進行了專訪。
科技創新帶來多種利用途徑
談及這次培訓,馮良稱,感觸最深的是美國技術的創新以及完善的市場化運作模式。
美國粉煤灰綜合利用率低,預計2010年大宗利用率為50%,主要用于新型材料,如做人造石、加有機材料做護角板等質量和附加值較高的產品研發,雖然途徑少,但注重對粉煤灰的科技利用,研究深入,大宗利用的科技含量較高,劃分細致,利用穩定,在有關應用領域處于世界領先水平,對我國有借鑒意義。
馮良介紹,在技術研發上,美國成立了煤炭燃燒副產物回收利用項目(CBRC),由美國能源部能源技術實驗室(DO-NETL)負責提供技術支持。該項目研究中心按地域設置了三個粉煤灰綜合利用研究中心,根據各地區的實際開展研究工作。其中,東部中心主要研究粉煤灰的存放、利用及脫硫粉煤灰劣質灰的處理。中西部中心主要研究采礦種的廢物利用,水泥、土壤利用、空氣質量控制、限制尾氣排放等。西部中心主要研究廢棄物的回填以及粉煤灰高附加值利用等方面?傃芯拷涃M已超過1400萬美元,很多研究成果已轉化到產業。地方政府資助研究項目所需資金的45%以上。
在粉煤灰利用方面,美國的劃分非常細致。例如在冶金領域,在翻砂模具中用飛灰制造公共汽車的鑄件。在精細化工領域,作為化纖地毯底襯等聚合物的填充物。在道路建設領域,采用瀝青混凝土添加粉煤灰鋪路,用于美國鄉村沙礫路改造,在機場跑道建設中大規模充填粉煤灰。在建材領域,粉煤灰原料開始替代傳統建筑材料,用于墻板、空心石柱,替代磚瓦,利用F級粉煤灰制造過火磚,利用粉煤灰與纖維合成復合材料生產墻體材料,以100%粉煤灰生產高性能砌塊。
“他們的項目都是結合美國實地情況進行研發和市場化運作的,具有針對性。”馮良強調道。
馮良認為,美國針對粉煤灰的科技利用可以為我國所用。一是粉煤灰外墻裝飾板,利用70%的粉煤灰加30%的高分子材料制成的房屋外墻護角板,市場前景很好;二是粉煤灰仿制天然石,使用100%粉煤灰添加少量添加劑制造,非常適合國內使用。
政策引領市場化,激發企業積極性
美國電廠大多數使用穩定的煤源,可以保證粉煤灰中各元素含量穩定,有利于電廠與粉煤灰利用商建立長期合作關系,以及專門機構提供科研和資金支持。電廠粉煤灰的利用一般以整體外包為主。
據了解,美國對于廢棄物的產生、儲存、處理和排放都做出了細致的規定。對粉煤灰可能對環境以及人體健康產生的影響研究細致、具體,給粉煤灰的利用制定了嚴格的規范,保障了電廠與粉煤灰之間建立長期有效的合作關系。
馮良向《中國能源報》記者介紹,目前美國聯邦政府以及各州并沒有出臺相關優惠政策,完全依靠市場化運作。政府對購置粉煤灰綜合利用科研設備的投入給予免稅,對進行粉煤灰應用技術研究給予資助。
美國很多粉煤灰綜合利用企業,通常的運作模式是由公司為燃煤電廠產生的粉煤灰提供專業化的服務。首先與燃煤電廠簽訂合同,買斷粉煤灰處置權,明確由該公司負責處理電廠產生的粉煤灰,一般來說服務合同期為3-5年,并支付一定的處置費用,同時還要對未銷售和利用的粉煤灰進行無害化處置,部分合同中規定由哪一方承擔無害化處置的費用。
每年美國粉煤灰綜合利用企業會從銷售收入中提取5%作為研發新產品的資金,同時州政府對于購置科研設備的投入給予稅收減免。
“總體來說,由于人工成本過高等因素,美國電廠粉煤灰的處理一般以整體外包的形式為主。”馮良說,“市場化運作帶來既得利益的最優化。”
研發自主技術,擴大利用領域
目前國內粉煤灰受制于運輸,各地區價格不均等,但恰當利用,無疑會給電廠帶來額外的收益。雖然目前國內粉煤灰綜合利用起步較早,一直走俏,但是馮良指出,目前國內利用主要局限在兩方面:一是作為建筑材料的摻合料,一是作為廢棄物回填礦坑,亟需企業積極研發,開拓利用領域。
隨著這幾年人們對環保新型材料的普遍接受,同時灰壩維護成本越來越高,各大電廠都在尋求更好利用粉煤灰的方法。
馮良對記者說,目前國內也有很多企業在積極研發粉煤灰綜合利用的自主技術,并且已經取得了突破性進展,大唐新余責任有限公司就已經研發出一種技術生產新型節能多孔磚,并有望在2010年3月份投產。
據2006年資料統計我國墻材總量約為8400億塊標磚,2008年全國火力發電廠排放廢渣按2.5億噸計算,全用于生產墻材可生產標磚約 1172.5億塊,占墻材總量的14%,其中中國大唐集團公司年排放廢渣約0.59億噸,可生產標磚約276.71億塊,占墻材總量的3.29%?梢,粉煤灰制磚有很大市場潛力。
據介紹,目前大唐新余有限責任公司正積極準備與大唐國際發電有限公司合作,成立“電力廢渣資源開發公司”,運用自主專利技術,采用80%電廠廢渣原料,生產新型節能多孔磚(砌塊),這種磚型結合了歐洲澆結保溫砌塊塊型特點,經中國建筑設計研究院國家住宅工程中心建模測試,節能效率最高達65%,可降低建筑節能成本30-60%。同時解決保溫體系與建筑的同壽命問題,加強了抗震性能,并且只要在現有生產設備及模具上加以改進即可生產,適應我國建筑節能墻材的發展。
未來粉煤灰綜合利用還需要政策更多的引導,對此,馮良表示,即將制定“十二五”規劃,如何治理好粉煤灰,有效地利用粉煤灰,要注意以下三點:一是從源頭抓起,發展潔凈煤戰略;二是進一步完善相關政策,逐步推進市場化;三是開展自主創新,發揮企業的主動性。
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”