低热值煤发电十二五规划

低热值煤发电“十二五”规划

（讨论稿）

二〇一一年七月

目 录

一、发展基础 ......................................... 1

（一）低热值煤资源 ...................................... 1 （二）低热值煤发电现状 ................................... 5

二、问题挑战 ......................................... 6

（一）存在的主要问题 .................................... 6 （二）面临的挑战 ........................................ 8

三、方针目标 ......................................... 9

（一）指导思想 ......................................... 10 （二）基本原则 ......................................... 10 （三）主要目标 ......................................... 10

四、重点任务 ........................................ 11

（一）完善低热值煤发电政策，制定相关技术规范和标准 ...... 11 （二）科学预测低热值煤资源，合理布局新增装机容量 ........ 11

五、环境评价 ........................................ 22

（一）影响分析 ......................................... 22 （二）应对措施 ......................................... 22 （三）预期效果 ......................................... 23

六、规划实施 ........................................ 24

（一）科学限定CFB发电条件 .............................. 24 （二）严格技术要求 ..................................... 24 （三）合理布局CFB发电项目 .............................. 24 （四）加强政策导向工作 .................................. 24

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附图：

1、重点煤炭调出省区“十二五”低热值煤分布图 2、山西“十二五”低热值煤分布图 3、蒙西“十二五”低热值煤分布图 4、陕西“十二五”低热值煤分布图 5、宁东“十二五”低热值煤分布图 6、陇东“十二五”低热值煤分布图 7、贵州“十二五”低热值煤分布图 8、新疆“十二五”低热值煤分布图

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一、发展基础

（一）低热值煤资源 1.资源特征

本规划中低热值煤发电是指以煤矸石（收到基低位发热量Qnetar大于1200kcal/kg）、煤泥和中煤为燃料，并可以混合中热值煤（收到基低位发热量小于4500kcal/kg），形成入炉燃料收到基低位发热量不大于3500kcal/kg（14.65MJ/kg），采用CFB机组进行发电的低热值煤利用方式。

煤矸石是在煤炭形成过程中与煤共生、伴生的岩石，是煤炭生产和洗选加工过程中产生的固体废弃物，曾被看成是“工业垃圾”、“公害”。煤矸石包括煤矿建设期开凿巷道排出的矸石、煤矿生产过程中掘进巷道排出的矸石和原煤经选煤厂洗选排出的洗矸。前二者发热量较低，不具燃烧价值，所以，低热值煤中的煤矸石主要是指洗矸。目前国内选煤厂洗选工艺主要为重介和跳汰，重介洗矸热值一般在(Qnetd)1500kcal/kg之内，跳汰洗矸热值(Qnetd)在2000kcal/kg以下，其中炼焦煤洗矸热值(Qnetd)可以达到3000kcal/kg左右，这些煤矸石均可用作燃料。煤泥和中煤是煤矿生产的原煤经选煤厂加工后排出的较其原煤发热量低的煤炭。煤泥热值一般在(Qnetd) 2500-3500kcal/kg之间，中煤热值一般在(Qnetd)2500-4000 kcal/kg之间，煤泥和中煤均可以作为燃料使用。

我国是煤炭生产和消费大国，矿区在为市场提供煤炭的同时，却在区域内滞留了大量煤矸石，在晋陕蒙宁甘黔等煤炭调出省区，还有一定量的煤泥和中煤没有得到利用。煤矸石、煤泥和中煤的排弃堆存

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给煤矿区带来了极大危害。目前全国历史堆存的煤矸石近50亿吨，限于各种利用途径的消纳能力，煤矸石堆存量仍以每年亿吨以上的速度递增。现已形成的1500多座矸石山占压土地1.3万ha以上，不仅加剧了人地矛盾，还改变了原有土地的结构和功能，破坏了原有生态系统；煤矸石在长期露天堆存会发生自燃而释放出有害气体污染大气，以及产生崩塌等安全问题；矸石山扬尘不仅影响大气环境，落地后还会造成土壤污染；煤矸石中有害元素会经雨水淋溶进入水域或渗入土壤，影响水体和土壤的质量。煤泥和中煤的排弃不仅浪费资源，也同样污染环境。

2.主要利用途径

低热值煤最好的利用途径之一是发电，发电的主要形式是CFB锅炉机组。煤矸石除用作发电外还可以用于提取化工品、生产建材、生产农用肥料，以及用于沉陷区回填、筑路等。我国低热值煤发电和煤矸石建材已在工业化道路上不断发展，在化工利用方面目前尚处于研究和示范阶段。目前，煤矸石的利用与处臵主要有三种情况：一是对没有热利用价值的煤矸石主要进行填埋，也有部分用于筑路和生产建材；二是对热值较低(Qnetd)（300-1200kcal/kg）的煤矸石主要用于生产利废建材；三是对热值较高（(Qnetd)>1200kcal/kg）的煤矸石主要应用于发电。对于历史堆存的煤矸石，基本为掘进矸石和洗矸混堆，其发热量较低，不适宜做燃料，主要进行堆存或用于沉陷区回填、筑路和建材生产。

目前，对热值较高(Qnetd)（>1200kcal/kg）的煤矸石，煤炭调入省区基本都作为燃料利用，而在煤炭调出省区，由于产生量大和煤炭供应充足，少部分就地利用，大部分用于沉陷区回填、筑路等。中

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煤和煤泥的热值相对较高，一般掺入到高热值煤中作为燃料销售或就地利用。

3.资源量

山西、蒙西、陕西、宁东、陇东、贵州和新疆（以下简称七地区）煤炭资源储量丰富，除贵州外，均开采条件好，矿区规模大，主要以大型和特大型煤矿为主，未来我国煤炭增长和调出主要依靠这些地区。

“十二五”期间七地区低热值煤产量大，外运不经济，就地消纳困难，但可以作为建设电厂的原料，因此七地区是低热值煤发电发展的规划重点。

七地区所辖矿区近60个（因新疆为新开发区，矿区产量增长存在不确定性，本规划分别以吐哈和准噶尔煤炭基地为规划区），本规划选择了“十二五”末原煤产量1000万t以上、煤矸石等低热值煤产量大且集中的42个矿区（基地），这些矿区（基地）均在国家大型煤炭基地内。详见表1。

表1 42个矿区（基地）煤炭资源储量及产量

地区名称 矿区（基地） 名称 大同 平朔 朔南 岚县 河保偏 离柳 乡宁 霍州 汾西 西山 阳泉 武夏 潞安 资源储量 （亿吨） 332 112 174 36 208 209 398 229 125 220 188 55 125 3

2010年产量 （万吨） 9800 15600 800 2800 3500 200 5400 5600 7500 6700 400 6400 2015年产量 （万吨） 11200 17100 3500 3200 3600 5700 3800 5800 5400 4800 11600 1300 8100 备 注 山西

晋城 准格尔 东胜 万利 高头窑 蒙西 呼吉尔特 塔然高勒 新街 上海庙 桌子山 乌海 神府 榆神 榆横 府谷 彬长 黄陵 灵武 鸳鸯湖 马家滩 积家井 华亭 宁正 盘江 水城 织纳 黔北 吐哈 准噶尔 合计 298 258 107 136 185 180 164 230 140 50 40 423 476 454 65 110 21 29 90 50 46 34 33 92 44 170 150 2255 2681 5400 13500 16000 3500 300 1000 0 0 800 1600 3300 13000 4000 1000 1000 2800 1500 3000 1000 - 0 2000 0 1600 1200 500 600 2200 4800 150300 10200 14500 16700 4300 2500 4200 2000 3100 2100 2100 3500 21700 9200 5000 3500 4000 1600 3100 4700 1200 1000 3000 3000 3900 2800 1800 3500 8600 21400 253300 不含小煤矿产量 为煤炭基地 陕西 宁东 陇东 贵州 新疆 2010年，七地区42个矿区（基地）原煤产量15亿t，原煤入洗量9.45亿t，产生低热值煤0.83亿t，其中煤矸石0.40亿t，煤泥0.25亿t，中煤0.18亿t。详见表2。

表2 2010年七地区低热值煤产量 单位：万吨

>1200kca原煤 原煤 低热值 l/kg洗煤泥量 中煤量 产量 入洗量 煤量 矸量 4030 1730 1700 300 100 合计 山西 蒙西 陕西 宁东 150300 70100 40000 23300 4000 94500 47000 28600 11000 2100 2510 1260 800 300 - 1750 1300 300 - - 8290 4290 2800 600 100 4

陇东 贵州 新疆 2000 3900 7000 500 2500 2800 - 100 100 - 100 50 - 100 50 - 300 200 2015年，预计七地区42个矿区（基地）原煤产量25.33亿吨，原煤洗选量19.07亿吨，产生低热值煤1.59亿吨，其中煤矸石0.79亿吨，煤泥0.48亿吨，中煤0.32亿吨。配入约46%的中热值煤后，可产生3亿吨发热量为3500千卡/千克的发电燃料。详见表3。 表3 2015年七地区低热值煤产量 单位：万吨 >1200kc3500kc原煤 原煤 低热值 al/kg煤泥量 中煤量 煤量 al/k燃产量 入洗量 合计 山西 蒙西 陕西 宁东 陇东 贵州 新疆 253300 95300 55000 45000 10000 6000 12000 30000 190700 78800 44900 29600 8600 3600 9500 15700 洗矸量 7900 2900 2600 1000 300 100 400 600 4800 2100 1200 700 200 100 400 100 3200 2100 500 100 - - 300 200 15900 7100 4300 1800 500 200 1100 900 料量 30000 12700 8700 3400 1100 400 1700 2000

（二）低热值煤发电现状

我国的煤矸石综合利用发电始于上个世纪七十年代末八十年代初，初期机组单机容量小，为1.5-6MW，主要为矿区生产和生活提供电能和热能。至八十年代中后期，我国研发的35t/h循环流化床锅炉专门用于洗矸和煤泥燃烧发电。目前CFB单机容量已经发展到300MW，600MW机组也有示范工程在建。

经过三十年的发展，我国的煤矸石综合利用发电技术日臻成熟，产业初具规模。目前全国煤矸石综合利用电厂近400座，投产的总装机容量已达2600万千瓦左右，主要分布在重点产煤区，其中晋陕蒙

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宁甘黔总装机容量约1500万kW，占全国总装机容量的57%。2010年，全国煤矸石综合利用电厂共消耗低热值煤约1.3亿t，相当于节约3500万t煤炭，相应减少占压土地300ha。低热值煤发电在节约能源、控制环境污染和生态破坏、缓解土地资源紧缺、减轻生态处臵压力，以及减少安全隐患等方面都做出了重要贡献。

对于我国CFB机组，经过近十多年不断地研发和改进，300MW级及以下容量的国产CFB机组已基本成熟，其设计、建设、调试、运行的技术已经不存在大的问题，锅炉及主要辅机产品（高压风机、冷渣器等）运行可靠性也大大提高；作为低热值煤综合利用发电的主要方式，CFB机组能够较好地利用各种热值燃料，在实现低热值煤（或煤粉炉难以燃烧的煤）综合利用方面具有不可替代的作用，是其它类型机组无法比拟的；大型CFB机组（指单机规模30万千瓦及以上机组）在优化我国电源结构、减少发电污染物排放等方面具有一定作用。

2010年，七地区CFB电厂装机容量1500万kW，利用低热值煤0.8亿t左右。

二、问题挑战

（一）存在的主要问题

1.CFB机组总装机容量小，大量低热值煤丢弃和不合理利用 2010年全国投产的CFB机组规模2600万kW左右，仅可消耗低热值煤（煤矸石、煤泥和中煤）1亿多吨，而产生可用于发电的低热值煤3亿吨以上，导致大量煤矸石作为废物丢弃，部分煤泥和中煤掺在优质煤中长距离运输。这一问题在山西、蒙西、陕西、宁东、陇东、贵州和新疆等煤炭调出省区最为突出。这些地区是我国煤炭主要调出

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区，2010年，七地区煤炭产量15亿吨，入洗量近9.5亿吨，产生可用于发电的煤矸石、煤泥和中煤0.83亿吨，调出煤炭8亿吨左右，主要调往华北、华东、中南地区，煤炭平均运输距离700公里左右。由于当地CFB装机容量有限，导致大量洗矸得不到利用而增加堆存量，浪费了资源、加剧了土地占用和环境污染；部分洗矸、大部分煤泥和中煤掺在优质煤中长距离运输，增加运输能耗，加剧了“西煤东运、北煤南运”紧张局面。因此，为了合理、有效利用这部分资源，快速提高低热值煤发电装机容量十分迫切。

2.CFB机组单机容量小，相关规范和标准缺失

目前，低热值煤炭CFB发电机组容量等级较小，与大容量高参数的常规火电机组相比，可靠性和经济性指标较差。随着国内30万千瓦级CFB机组大量投运，其设计、制造和运行相关技术逐步成熟，可靠性和经济性也相应提高。当前应优先发展300MWCFB机组，有序推进600MW等级超临界CFB发电机组。

目前有大量的CFB发电机组投入运行，但设计、制造和安装等相关规范和标准缺失，现阶段只能参照常规火电机组相关规范和标准执行。应组织编写适合循环流化床锅炉的煤矸石发电厂技术规范和标准。

3.燃料热值要求不适应机组大型化要求，优惠政策落实难度大 既有政策规定低热值煤发电厂入炉燃料低位热值(Qnetar)必须在3000kcal/kg以下，综合利用电厂认证政策中还规定了入炉燃料的煤矸石、煤泥重量比必须在60%以上。循环流化床锅炉燃料的热值范围较宽，但是燃烧不同热值燃料的时候，其运行指标有所不同，燃烧热值越高燃料的机组，其可靠性与经济性指标较好，反之则差，尤其

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榆神 原煤产量： 9200 原煤入洗量： 6000 低热值煤量： 340 3500千卡/千克 发电燃料量： 680 可支持装机： 180 神府 原煤产量： 21700 原煤入洗量： 14000 低热值煤量： 780 3500千卡/千克 发电燃料量： 1570 可支持装机： 410 榆横 原煤产量： 5000 原煤入洗量： 3500 低热值煤量： 230 3500千卡/千克 发电燃料量： 450 可支持装机： 120 府谷 原煤产量： 3500 原煤入洗量： 2800 低热值煤量： 190 3500千卡/千克 发电燃料量： 340 可支持装机： 90 彬长 原煤产量： 4000 原煤入洗量： 2300 低热值煤量： 150 3500千卡/千克 发电燃料量： 270 可支持装机： 70 黄陵 原煤产量： 1600 原煤入洗量： 1000 低热值煤量： 60 3500千卡/千克 发电燃料量： 120 可支持装机： 30 合计 原煤产量： 45000 原煤入洗量： 29600 低热值煤量： 1800 3500千卡/千克 发电燃料量： 3400 可支持装机： 1170 附图4、陕西“十二五”低热值煤分布图（单位：万吨、万千瓦）

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积家井 原煤产量： 1000 原煤入洗量： 1000 低热值煤量： 40 3500千卡/千克 发电燃料量： 80 可支持装机： 20 灵武 原煤产量： 3100 原煤入洗量： 2620 低热值煤量： 110 3500千卡/千克 发电燃料量： 220 可支持装机： 60 鸳鸯湖 原煤产量： 4700 原煤入洗量： 3800 低热值煤量： 340 3500千卡/千克 发电燃料量： 680 可支持装机： 180 马家滩 原煤产量： 1200 原煤入洗量： 1200 低热值煤量： 40 3500千卡/千克 发电燃料量： 90 可支持装机： 30 合计 原煤产量： 1000 原煤入洗量： 8600 低热值煤量： 500 3500千卡/千克 发电燃料量： 1100 可支持装机： 280 附图 5、宁东“十二五”低热值煤分布图（单位：万吨、万千瓦）

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华亭 原煤产量： 3000 原煤入洗量： 1600 低热值煤量： 100 3500千卡/千克 发电燃料量： 200 可支持装机： 70 宁正 原煤产量： 3000 原煤入洗量： 2000 低热值煤量： 100 3500千卡/千克 发电燃料量： 200 可支持装机： 80 合计 原煤产量： 6000 原煤入洗量： 3600 低热值煤量： 200 3500千卡/千克 发电燃料量： 400 可支持装机： 150 附图6、陇东“十二五”低热值煤分布图（单位：万吨、万千瓦）

水城 原煤产量： 2800 原煤入洗量： 2800 低热值煤量： 320 3500千卡/千克 发电燃料量： 520 可支持装机： 130 织纳 原煤产量： 1800 原煤入洗量： 1200 低热值煤量： 120 3500千卡/千克 发电燃料量： 220 可支持装机： 60 30 黔北 原煤产量： 3500 原煤入洗量： 1600 低热值煤量： 170 3500千卡/千克 发电燃料量： 280 可支持装机： 80

附图7、贵州“十二五”低热值煤分布图（单位：万吨、万千瓦）

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合计 原煤产量： 30000 15700 原煤入洗量：低热值煤量： 900 3500千卡/千克 2000 发电燃料量：可支持装机： 480 准噶尔 原煤产量： 21400 原煤入洗量： 8000 低热值煤量： 300 3500千卡/千克 发电燃料量： 800 可支持装机： 190 吐哈 原煤产量： 8600 原煤入洗量： 7700 低热值煤量： 600 3500千卡/千克 发电燃料量： 1200 可支持装机： 290

附图8、新疆“十二五”低热值煤分布图（单位：万吨、万千瓦）

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