到70年代末,能源專家們在“煤油混合”原理的啟發下,開始研究“水—煤混合技術”,很快就製成了高濃度的代油燃料—水煤漿,即“CWM”。“O”、“W”,一字之差,就宣判了“煤—油燃料”的死刑,同時,也宣告了“煤—水混合燃料”的誕生。

所謂“水煤漿”,就是用70%~75%的煤粉和25%~30%的水,再加入02%~5%微量的添加劑混合而成的一種液體燃料。

它是徹底不用石油的煤炭液化燃料,它將水摻入煤粉中參與燃燒。

由於水中含有氫,雖起到一定的助燃作用,但也會使鍋爐效率降低。可是從總體上計算,水煤漿在獲取同樣熱量的情況下,要大大節省煤炭,熱值提高很多。例如,煤炭直接燃料的利用率僅為28%左右;而近年德國研究的新一代煤炭高壓加氫液化工藝,每天處理煤200噸,產輕油30噸,中油70噸,液化氣20噸,煤炭轉化率竟高達94%。另外,它的溫室效應物質,特別是煤灰塵排放量大量減少,又可像石油一樣運輸和貯存,因而很受歡迎,國外有人把它譽為“6號重油”。這種新興燃料的使用不失為一條可取的節能之路。

據考證,煤的液化技術早在20世紀20~30年代就開始發展了。在第二次世界大戰期間,德國人就曾使用液化煤代替石油用作軍車燃料。戰後和平時期,石油市場占了上風。但南非國家依然發展液化煤,1959年建成了第一家商業化液化煤工廠,且產量一直穩步上升,到80年代後期,其全國汽車燃料消耗量的一半,是液化煤。不過,這些都是舊技術,液化效率很低。

近10多年來,一些工業先進國家發展了水煤漿加壓氣化技術,把水—煤混合燃料提高到一個新水平。美國、日本和德國發展最快,從1975年到1987年間先後建立了3套中試裝置、3套工業示範裝置和5套商業化裝置,其中美、日各一套商業化裝置已穩定運行6年以上。這些裝置一般每天可處理200~600噸煤,取得很好的效果。法國、奧地利、澳大利亞、英國等國也在積極開發中。

我國自1981年開始也進行了水煤漿的開發研究工作,在添加劑篩選上已獲得可喜成果,使水煤漿的濃度已達75%,穩定性也很好,保證一個半月靜置中不沉澱,經1500公裏長途運輸後仍可直接燃燒。1986年1月,作為我國“六五”科技攻關項目通過了國家鑒定,表明水煤漿製備和燃燒技術已達到先進水平。北京造紙一廠作為第一個試用工業應用單位,經兩年5次試驗證明,經濟效益明顯。據調查,1986年時,該廠所用燃料油每噸為280元,而水煤漿每噸隻需120元,18噸水煤漿就可頂替1噸雜油。一年要耗雜油22萬噸,如改燒水煤漿,每年可節約燃料費103萬元。

從煤炭質量來看,我國本來適於作水煤漿的高硫煙煤和褐煤很多,這些煤液化後,含硫高,往往起到對液化的反應催化作用,成為液化的良好原料。近幾年又發現了陝西神木、黃陵、銅川一帶的“黑金帶”和“黑金三角”地區蘊藏著大量優質煤,更可為發展水煤漿提供重要原料。我國現有設計燒油的發電機組約7000萬千瓦,年燒油量約1100萬噸,約占我國年產油量的10%左右。如果全國能將80%的燒油鍋爐用水煤漿把油頂替出來,每年可為國家換取外彙15億美元,其經濟效益是十分可觀的。

從世界看,從我國看,水煤漿技術的開發,雖仍處於中試階段,但隻要抓緊技術攻關,水煤漿在世界能源結構中必將獲得一席之地。

現代熱電聯產技術悄然興起

早在100年前,美國紐約市建立了世界上第一個熱電聯產企業,這家企業一直經營到今天。當時的“聯產企業”僅限於熱能和電能的聯合生產。但近15年來,隨著高科技的進步,能源消費劇增,已把“熱電聯產”的概念發展為泛指任何兩種或兩種以上能源物質同時生產的“現代聯產技術”了——包括同時生產熱水、蒸汽、冷氣、電能、機械能、空調能源等等。現代聯產技術的發展,對節約能源,保證和改善生態環境有著重要的意義,是節能的重要途徑之一。

節約能源從根本上說,就是減少能源消耗和提高能源利用效率兩個方麵。常為人們忽視的是在能源利用過程中,對所謂“廢熱”或稱“餘熱”的利用問題。