余力:传统采煤法造成损失超1.7万亿

2010-08-21 12:01:23 来源: 网易财经
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网易财经8月21日讯 8月20日到21日,第三届中国能源环境高峰论坛在北京举行。网易财经作为本次论坛的独家支持门户,在现场进行实时报道。中国矿业大学教授余力在发言中指出,传统采煤法造成损失超17450万亿。

他指出,现在煤燃烧造成大气污染,已经造成不可忍耐的地步了,是必须要加以改造,目前加以改变煤炭的形态,国家对能源的形态,煤还是主体,但是应该利用的不是过去的物理方法采煤的,而是改成为化学采煤方法,化学采煤法比物理采煤可以降低成本30%左右。

以下是发言实录:

余力:今天我很高兴,虽然我今年已经87岁了,可以说88岁了,但是我还愿意参加咱们地下气化高峰论坛这个会议,因为现在看下来,我们中国能源,社会经济发展很快,但是能源是一个社会,一个国家的基础,如果没有安定的、长期的能源保护的话,经济发展和社会进步是很困难的,或者不可能,关于地下气化对我来说,我有很深刻的印象,就是51年的时候,国家派我到莫斯科去学习,那时候我在莫斯科近郊有个叫图拉那么一个城市在那儿实习,图拉附近正好有一部分工人正在施工,但是工人都带着脚链打钻空,后来我通过很多方法才知道他们在搞地下气化,那些工人就是所谓的政治犯了,所以给我留下的印象很深刻。当时地下气化的负责人曾经征求我的意见,让我搞这样的课题,我考虑中国那个时候刚建国起来,煤炭工业还不发达,搞地下气化不大可能,后来我开始改为搞别的,这段历史我说一下,为什么我愿意搞地下气化。所以到了我离休的时候,就是60多岁以后了,我把这个课题又拿起来了,现在一直搞了20多年,搞了几个大的矿井实验,给我教育很深。但是给我教育最深的是什么呢?有两件事,第一、过去苏联的大化学家门捷列夫他提出来,煤炭地下气化主要就是咱们采煤不是为了采煤的本身,而是应该采煤本身有用的东西,把污染物那些东西都应该埋藏在地底下,这几句话对我教育很深。另外一个就是以后过了二十年以后,门捷列夫讲这句话是1888年,20年以后,英国一个也是个科学家,工程师,叫拉塞姆,在英国搞成功了,也发电了,后来伟大的导师列宁知道这个事,他在真理报上发表了一篇文章,一个技术伟大的胜利,对地下气化是很赞成的,因此苏联过了苏共中央做出决定,要推广,要搞地下气化,因此有科学院来组织很多单位,20多个单位,在1933年的时候,开始搞地下气化,一直到1987年,在这个期间成立了一个煤炭地下气化管理委员会,又是设计院,又是科学院,又是研究所,还有几个地方施工的,规模很大,是一个很大的产业了。前前后后烧1500万吨煤,出了煤气500个亿,后来搞了澳大利亚搞煤炭地下气化IGCC,这个我认为煤炭地下企划叫IGCC我认为是人类利用能源很正确的一个道路,今天我们请到澳大利亚的同志来,他们正在进行煤炭地下气化发电,IGCC结合起来发电,这个项目很重要,也是我们今后也可以说是人类今后的用电的,用煤很重要的一个方法,所以今天开这个会,我觉得很重要,我首先讲这么一点点是简单的外国人的历史了。

在一九七几年的时候,美国也好,法国也好,英国也好,也开始搞地下气化,这段历史有很多文献都已经介绍了,我就不耽误时间了。1984年我就开始搞地下气化,首先我学习了大概有五年的时间,跟上海交大的一个教授,还有我们工业大学的教授学习这方面的知识,后来我到苏联去了一次,专门考察了地下气化,当时有一个著名的教授就是卡夫,他跟很多的资料,也给我讲了很多的经验,最重要的有一条,地下气化不能堵,给我印象很深刻,一堵地下气化就容易失败了,因此根据苏联地下气化工业,形成了我们自己的地下气化的技术路线,叫做长城到,大断面,两阶段地下气化,有了这样一个思路。天下的事情任何一个人也好,一桩事情也好,都有他的优点和缺点,现在我们中国的能源问题的优点和缺点是什么,最大的优点就是我们中国的煤很多,煤也是今后20来年,他是一个主体的能源产品,占了非常重要的主体地位,但是煤的污染造成环境的污染,地下的破坏这方面损失很大。我刚才已经讲了,任何事情也好,任何一个人也好,他都有优点和缺点,我们只要把缺点克服了,我们就前进了,我们就进步了,因此地下气化现在看下来,可以弥补物理采煤方法造成的一些危害。我们叫做化学采煤了,这样的话,现在形成了我们已经在中国建立了目前正在生产的有三个地方,一个是山东的囟门矿,有10年的历史,还有现在的新奥集团,他们搞的油井石在内蒙古,有三年的历史,最近中国徐州矿业大学,在甘肃华亭建了一个油井石地下气化站,有这样一个基础,使我们今天能够跨上所谓叫产业化、商业化,但是过去我们做的实验,打下了基础,现在有了这样一个很好的基础,我们前几年在阿拉木图开国际会议的时候,介绍我们中国的油井是地下气化工艺,世界很多专家对他有很好的好评,我们认为中国是产煤大国,也是消费煤的大国,煤炭开采率比较低,回采率比较低,50%,所以还有50%埋藏在地下,所以这个对中国是很合适的,因此现在搞了十年,现在还是挺好的,最近在甘肃,华亭煤田搞的地下气化很好,他排出的煤气二氧化碳不超过18%,而且煤炭的是1300大卡左右,这样一个好的成果,我就觉得,咱们中国现在可以考虑,因为煤燃烧发电造成大气的污染,现在已经到了非常严重的地步了,影响人的身体健康,也影响了社会上创造财富。

我拿我个人的例子,我在北京每年冬天我要咳嗽,现在我住到廊坊,空气很好,冬天就不咳嗽了,但是还有很多其他的东西,这里头我想介绍一下,一个我的老伴彭安,他是中国科学院环保研究所的研究员,另外还有我的学生叫刘树勤,他专门搞二氧化碳减排,污染物排除,以后有些什么,他们今天也在会上也来了,有什么问题可以自己去找他们去。另外一个我们现在搞的煤气,产出的煤气可以达到1300大卡,氢的含量可以达到60%以上,一般到七十几都可以,因此这样的一个水煤气,可以作为化工产品,现在我们中国搞的煤炭地下气化工艺产出的水煤气,可以制造化工产品,这在全世界我们国家是走在前面的,现在我们这个气体可以作为化工产品在全世界来讲,我们中国是首先实现了这样一个愿望,作为化工产品,他是另外一个工艺了,另外一套行业了,我们就请大连物理所他们来承担这个任务,这个同志现在也到了,郭庆杰,也在会场上,有事情可以找他去。我讲这些东西概况很重要,现在我们要实现产业化,而且要化工化,我们可以把煤变成人造天然气,把地下的煤变成为人造石油,这个我们都能办得到,都能做得到,有些什么问题要做这些事,可以找郭庆杰同志,请你站起来跟大伙认识一下,这点我觉得很重要,跟同志们讲了以后,现在我要讲我们现在正课题。

几个技术的参数,第一个大问题,就是关于我们地下气化的重要性,必要性,我讲两句话,一个就是现在煤燃烧造成大气污染,已经造成不可忍耐的地步了,是必须要加以改造,加以改变他的形态,今后我们国家对能源的形态,煤还是主体,但是应该利用的不是过去的物理方法采煤的,而是改成为化学采煤方法,因为他成本很低,比物理采煤方法,我们知道可以降低成本30%左右,首先一个就是我们想谈一下,地下气化本身目前我们造成的损失,我的报告书上也讲了,有17450亿这个数字,希望大家能记住他,因为这个是我们为什么要改造我们现在物理采煤方法的最重要的一个根据了,但是还不包括气候环境的变化,温室气体造成的变化,造成的损失,不包括17450亿这个里面,如果把温室气体造成的损失你像最近的水灾,这些造成的损失在里头的话,那数还大,因此对企划原理,我想跟大家介绍一下,地下气化的原理,就是我们有一个叫做进气孔,另外一个是出气孔,进气孔和出气孔之间必须有一个通道,我们叫做化学通道,化学作用的通道,这两个通道是气流通道,供气体来回流动的一个通道,大是所有的化学反应不是在我化学通道里头,而是在我的通道旁边的煤层里头进行的,这点很注意。现在我们中国地下气化发表的文章已经好几百篇了,但是很多人都认为,这个煤炭地下气化,在通道里头进行,这是不对的,应该是在煤层里头进行的,煤层里头进行他有三个带,一个叫氧化带,还原带,干燥带,这三个带是必然产生的,而且我们从进气孔进去的氧气,氧气通过我们下面的化学反应通道,氧气自然到煤层里面去,而形成为氧化带,氧化带完了以后到还原带,还原带里头没有氧气,氧气完全都是在还原带,氧化带完全消耗掉了,这一点很重要,所以江泽民同志他很关心我们地下气化,问氧气如果是不好控制的话,会不会爆炸,我说不会的,这个煤本身就愿意吸收氧气,这氧气通过了以后,这氧气都跑到煤层里头去了,因此氧气必然都消耗掉,如果不消耗掉跑到还原带里头去,会把可然气体第二次燃烧的,所以氧气必然完全消灭掉,高温下面到了还原带,还原带产生把二氧化碳变成一氧化碳,变成甲烷,变成氢气这两种可燃气体,我们现在提长通道,大断面的一个好处,长通道可以产生两种气体,一种叫化学反应的气体,还有干馏煤气的气体,干馏煤气是煤层里头必然会有的可燃气体,加上通道很短就没有干馏煤气,你出来的煤气热值就低,我们提出长通道煤气热值可以达到1300,提高30%,这点很重要。氧化带,还原带这里头化学反应公式书里面都有,我就不耽误时间了。

前面我们谈了他的气化原理以后,地下气化炉的确是很简单,而并不是需要很复杂的气化炉,我们现在介绍一个叫U型炉还有三型炉,另外一个就是一个炉多孔,一个炉多孔,假设我是五个孔,第二个孔进气,第一第三个出气,隔一个进气隔一个出气,这样我们产量的一小时一万立方米的煤气,就可以符合商业化生产,商业化生产必须要规模大,现在我们新奥在内蒙古做的地下气化,他也是多空的,但是他不是在一根线上,将来有很多的麻烦问题,那是以后再说了。一线炉就可以使我们产业化走上今后的工业化,化工产品,就可以产生出来了,利用我们的工艺,现在看来,我们利用两阶段,第一阶段就是为了造气、升温,保温,温度一般在1800—1500度以上,还原以后,空气还原以后,在那么高温下面,水蒸气还原,二氧化碳还原作用,就会产生可燃气体了,这里头我感到很重要的一个地下气化原理里头,我们感到这个地下气化炉,炉型和里面运动的方式,这个床位,这个床叫干馏移动式多方位的干馏煤气场,煤气里头建到高位以后有了氧气燃烧了,燃烧过以后必然产生裂缝,这是我们矿业大学做的实验,我们有一个图大家可以看看,地下气化产生裂缝并不是因为高压泵压出来的裂缝,现在有这么说的,这个东西我不太承认,石油部门可以这样做,因为他不需要前面有个出气孔,我们靠燃烧过以后,煤层重新排列组合,而产生的很多的裂缝,而产生很多的通道,苏联曾经把地下气化炉解剖过,发现地下气化炉燃烧过以后有很多自己形成的通道,而且煤本身焦炭结合在一起,他的强度是更大,所以我们煤炭地下气化焦化圈,焦炭的作用是很大的,但是你烧完以后,煤都变成焦炭了因此我们有一个图形,所有我们的通道,我们的航道四周围都是有焦炭的,焦炭保护了我们航道的形态,这点我觉得很重要,很多文献都没有很好介绍到这个方面。

刚才我讲到关于地下气化是移动式的方位的渗流床,这是我们主要产气的一个东西,这是很重要的东西,我要声明一下,地下气化完全是热能利用的问题,煤烧完以后热能是往上走的,因此煤层,煤层的利用率最高,他的产生煤都把热能都集中在煤体里面,因为是特厚煤层搞地下气候也是最好的,因此我在我地下气化炉专门谈了一定要搞低倾斜的煤层地下气化。地下气化炉型的问题,我刚才大致也说了一些,我在这个地方不耽误更多的时间了。这地方我要强调一下无井式地下气化炉有很重要的问题就是排水问题,无井式过去有人主张用压泵把水压出去,这种观点我认为是不对的。我意思无井式地下气化炉一定要加入煤层底板以下,煤层是干燥的,我的有井式地下气化炉就是过去的老矿井已经开采三四十年,五六十年,排水问题已经把煤层输干了,我们搞地下气化就比较方便,无井式从开始一直到最后,你时时刻刻要注意你水的问题,如果水的问题处理不好,你就要失败,因此新奥集团刚开始的时候,对水流处理问题,他们走了弯路了,后来才把这个问题解决了,现在挺好的,所以无井是以地下气化炉一定要处理水的问题。

关于咱们几个过去我们搞的几个矿井的资料,我给大伙也介绍一下,这个表上大家可以看到,我们认为最好的是两个地方,一个是新河,个一是昔阳,煤层都是在60度以上,因此他煤气层可以达到1300或者是1500。因此这个地下气化炉选炉址的时候,一定要注意煤层倾斜度,对我们今后产生煤气的热值关系很大。关于地下气化炉的控制问题我就不多说了,因为时间的关系,我还是谈谈今后的展望。

现在我要谈一下一个技术路线问题,这是我们地下气化炉最重要的一个指导思想,地下气化炉的设计跟他的指导思想如果是正确的话,必然会成功,你的设计是错误的,你做起来肯定会失败。地下气化炉最重要靠你的设计和指导思想,这是第一位的,因为点了火以后,我们刚才讲了,我们燃烧都是在煤层里头去燃烧的,谁能控制地下气化炉,能改变他的发展规律是不可能的,你只能服从他,你只能随着他,你只能跟着他走。因为我们控制的话,顶多一个控制,你进气孔的位置,或者是你进气量是多少,你气化剂是什么成份,主观上你都能控制,燃烧的时候,他氧化带,干馏干燥带他自己会形成,我们一年有四季,春夏秋冬,谁能把冬天摆到夏天前面去,不可能的,地下气化炉也是如此,你假使你进气孔进了气,往出气孔走,刚开始我们主张,我们进气孔进去,出气孔出去,反过来,产生我的气体热值不好了,氧化带,还原带已经到出气孔很近了,这是我从出气孔再重新鼓风,但是事先要冲水蒸气,以防他爆炸了。正反项从底下烧过来烧过去,从底下层一直烧到上面,这样我们就可以把煤层整个把它拿出带了,这个回采率是最高的,正反项鼓风是地下气化必然的一个工序,过去很多人反对我这样的做法,实际上是不对的,应该是这样做的。假使你光是进气孔出去,这边进气这边出气,烧你只能烧一半,这半烧不掉,我们进去以后反过来再烧,来回这么样烧,我可以把块煤整个烧掉了,这个工序是必然的,所以很多人反对我这个做法的人,我觉得是不对的。

地下气化的新路线,我上头有个表,这个表是我们利用两阶段产生的煤气,这个我在世界上来说,地下气化我的煤气热值是最高,达到3100大卡左右,具体数字我就不详细介绍了,经济含量可以达到60%以上,甚至还可以达到七十几,剩下来还有30%是二氧化碳、甲烷,还有一氧化碳,他占10%,二氧化碳只有10%,二氧化碳假如我们甲烷化,化学反应就把它平衡掉了,根本就变成零排放,二氧化碳就不再排放到大气里头去了,因此我们就主张利用地下气化,我们产生的人造天然气,很便宜,不到一块钱。现在我们北京的天然气煤气灶用的煤气大概一般要两块钱,上海是两块一毛五,我只要一块钱的成本,我可以赚一块钱,能够赚到钱,能够有经济效益的话,这个东西就容易吸引大家对他发生兴趣。另外我们两阶段地下气化炉产生的煤气与世界上所有的地面气化所有的气化炉,还有一个跟我们地下其他国家的利用空气鼓风的煤气,还有用富氧鼓风的煤气,我们热值比他们高,我们含的氢气也比他们高,因此在我们中国,首先实现了煤炭地下气化因后产业化,制造了天然气工作。

现在新奥集团,他本身下面有77所在边远地区有很多他的气化站,他能把中国的咱们国家的天然气他用汽车把它送到边远城市去,在边远城市形成了很多气化公司,天然气如果成本很高,售价很高,甚至枯竭了,到2050年的时候,可能天然气可能就很紧张了,如果他们掌握了地下气化技术的话,一天需要1500万,一小时是62万,他自己掌握了这个技术,成本又很低,新奥集团就可能发达起来了,他就不会受到今后能源天然气枯竭了,甚至威胁他们的安全的时候,他可以能够治理起来,继续往前发展,所以新奥集团对他来说,他掌握了这个技术,对他今后的生存关系是很大的。

下面我想补充几个新的大的问题,第一、我们过去烧完以后的燃空区我主张一定要充填,充填完了以后把地面上一般物质的东西,包括地面上空气煤炭产生的二氧化碳,我们提炼出来以后,可以充填到我们的燃空区里面去,充填了以后,尤其是无井式地下气化,老炉子和新路子的关系就不需要通过一个中间有个隔离煤柱,这是一种浪费,煤本身不是不透气的物体,他是透气的,30米厚煤层的隔离墙照样透气,一氧化碳照样能够出来,在三公里以下整个煤墙还有隔离的作用,因为我们认为,新炉,老炉的,这个是老炉的应该并排,充填了以后,新路和老炉没有隔离煤柱就可以减少这种浪费了,所以充填工作我觉得非但对减少污染起了很大的作用,对保护煤层,不浪费这也是很重要的。

下面有个表很重要,关于大连化物所他们提出来水煤气的中枢,可以产生很多的产品,这些产品对我们今后搞化工产品都是很有用的,其中一个煤制油,过去我们山西煤化所有个李勇旺他搞了好多,我去参观过,他已经掌握了这个技术。在国际上,在澳大利亚有个“撒所而”他们派了很重要的四个工程师,来新奥参观,也希望利用地下企划加上IGCC,能够变成为“撒所而”造油在世界上是很有名的,他们也希望利用地下气化来造油,来生产油的产品,这样一来,今后的天然气也好,石油也好,尤其是在我们中国来说,他们这两样资源都很缺,现在石油已经超过了50%进口了,很不安全了,利用地下气化,我们可以制造我们的石油。另外我们大气污染主要是靠电,靠燃煤造成的,假使我们用地下气化办法,我们就可以不污染大气污染了,这也是环境需要我们,并不是我们每个人去改造,让他们停下来,或者是改变为不污染,这东西因为要他不污染的话,地下气化今天澳大利亚的工程师要介绍地下气化,加上IGCC这样一个路线,的确很好。我的报告完了,就说这么些,我认为这个是我们中国今后能源安全生产的一条路子,完了。

齐栋梁 本文来源:网易财经 责任编辑:王晓易_NE0011
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