■ 激 揚
油頁巖的開發(fā)利用技術(shù)
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隨著技術(shù)進步和環(huán)保意識的增強,油頁巖資源從單純的能源利用發(fā)展到綜合利用,極大地提高了資源利用率,降低了成本,減少了環(huán)境污染,為資源的可持續(xù)利用提供了保障。目前,世界上許多國家都對油頁巖干餾方法進行了研究,有的已形成工業(yè)化生產(chǎn)規(guī)模,中國、俄羅斯、愛沙尼亞的發(fā)生式爐及德國LR爐處理量小,油收率較低,工藝不先進,但投資少,適用于小規(guī)模的頁巖煉油廠;愛沙尼亞Kiviter爐和美國TOSCO-Ⅱ爐處理量較大,投資中等,適用于中等規(guī)模的油頁巖煉油廠;愛沙尼亞Galoter 、巴西Petrosix及澳大利亞Alberta-Taciuk爐處理量大,油收率高,產(chǎn)高熱值煤氣,投資高,適用于大、中型油頁巖煉油廠。
前蘇聯(lián)采用懸浮燃燒方式直接利用油頁巖燃燒發(fā)電,20世紀50至70年代先后在愛沙尼亞和波羅的海建立3座電廠,總裝機容量為2415MW,所配鍋爐出力為65~320噸/小時。但出現(xiàn)了很多問題:鍋爐實際出力減小,爐膛結(jié)焦,受熱面高溫腐蝕,尾部受熱面堵灰;SO2和NOX排放量大,嚴重污染環(huán)境;制粉系統(tǒng)耗電量大,鍋爐維修費用高,運行不經(jīng)濟;機組可靠性差,經(jīng)常被迫停機,且停爐檢修時很長等。
前蘇聯(lián)首次開發(fā)燃油頁巖流化床鍋爐,于20世紀80年代對愛沙尼亞、波羅的海電站鍋爐進行了改造,廣東茂名、遼寧撫順也先后應(yīng)用了油頁巖流化床鍋爐,其突出優(yōu)點是減少了爐膛結(jié)焦的可能性,對流受熱面上也沒有嚴重積灰,煙氣中NO及NO2含量小,燃燒過程中可以吸收大量硫,鍋爐實際輸出功率增大,飛灰不會粘污鍋爐過熱器和省煤器管束,鍋爐熱效率達70%以上。實踐證明油頁巖流化床燃燒發(fā)電在技術(shù)上是可行的,但效率較低、經(jīng)濟效益較差。
循環(huán)流化床燃燒技術(shù)(CFBC)有效地提高了油頁巖的利用率和鍋爐的熱效率,減少了污染氣體的排放。它是油頁巖發(fā)電最有利的燃燒方式,具有良好的煤種適應(yīng)性、低溫燃燒、燃用寬篩分顆粒,SO2、NO及NO2的排放量非常低,鍋爐的效率在80%以上,這些突出的優(yōu)點給油頁巖能源利用和油頁巖燃燒發(fā)電技術(shù)注入了新的活力,帶來了新的機遇。中國、以色列等國在油頁巖循環(huán)流化床燃燒發(fā)電的能源利用研究方面取得了成功經(jīng)驗,1989年以色列建成首臺半商業(yè)化油頁巖循環(huán)流化床燃燒示范電站,采用芬蘭Ahlstrom公司的50噸/小時循環(huán)流化床鍋爐。20世紀90年代以色列采用230噸/時循環(huán)流化床鍋爐建造一座燃用油頁巖商業(yè)化電廠,1996年吉林省樺甸油頁巖示范熱電廠采用3臺東北電力學(xué)院研究制65噸/小時低倍率循環(huán)床油頁巖電站鍋爐,實現(xiàn)長期穩(wěn)定運行。