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减排优势十分明显
现实生活中,60%的煤都被用来发电,近30%的煤被直接用于工业和民用,煤的转化相对较少,煤的直接燃烧功效转化率不足30%,且煤炭颗粒物对温室效应有重大影响。而UCC技术在这方面可起到良好作用,功效转化率可达到40%,还可降低25%至30%的温室气体排放。
UCC技术不同于仅是物理工艺的水煤浆技术,它是一项通过化学工艺过程生产超洁净煤的专利技术,可将烟煤矿物质(灰分)降低到低于1%。目前,兖煤国际的UCC技术可使超洁净煤的灰分含量下降到0.2%。
超洁净煤技术工艺过程是在特定压力和温度条件下,通过多个化学反应、采用不同的化学品配方对洗精煤中的矿物质灰分分离,生产出UCC产品,使用的主要化学品有硫酸、苛性钠等。其简化生产流程为输入灰分低于20%的烟煤原煤,粉碎成为粒径小于1毫米的煤粉,在180摄氏度至220摄氏度温度下进行化学清洗,再经过中和,形成灰分低于1%、粒径小于1毫米的微粉超洁净煤。
来存良介绍说,只要是动力煤,就都可以进行超洁净煤转化。
据了解,经过微粉化处理后的UCC被称为超低灰精制煤(UCC-MRC)。UCC-MRC与水和添加剂按比例混合后,可生产出UCC-MRC燃液。从外观上看,它和原油相似,可以替代柴油,直接用作柴油发动机的燃料。
UCC-MRC燃液在排放数据上优于柴油:就一氧化碳排放而言,UCC微粉化精制煤液是350ppm(ppm为百万分率),柴油是500ppm;就一氧化氮排放而言,UCC微粉化精制煤液是670ppm,柴油是700ppm;就氮氧化物排放而言,UCC微粉化精制煤液是700ppm,而柴油则是750ppm。
直喷式燃煤发动机(DICE)是以UCC-MRC燃液替代柴油燃料的柴油发动机,通过注入式喷嘴,喷射到发动机气缸内进行燃烧。
2013年,澳大利亚在世界最大的柴油发动机制造商德国MAN公司和CSIRO的牵头下成立了一个直喷式燃煤发动机研发组织,合作研究开发DICE。
由于UCC-MRC燃液的磨蚀性,要求输送和喷射系统需要具有非常好的耐磨性,同时要防止喷注系统的堵塞。2013年,UCC能源公司在普通柴油发动机燃料喷射技术的基础上,采用经过改造的液压驱动电子泵喷嘴技术(HEUI),同时利用高加压润滑油带动柱塞、给燃液喷射加压等手段,克服了燃液堵塞、运行时间短等难题。
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