美国煤炭行业总结概要(共5页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上美国是世界上最大的煤炭生产国和消费国之一,世界排名第二,仅次于我国。据1990-2009年统计资料表明,发电行业耗煤量占全国煤炭消费量20年平均比值为90.4%,发电和供热耗煤合计占93.2%,因此,发电煤耗基本决定了美国煤炭行业的供需状况。煤炭消费以发电为主,发电煤炭消费量占全部消费量的90%以上。美国百分之五十的电力来自煤炭发电厂。由此可见对于煤炭发电所带来的污染及废物利用在美国是个很大的问题。美国是个法律意识极强的国家,对于环境保护的立法。美国分别出台过1955年大气污染控制援助法1970年正式更名为为清洁空气法(Clean Air Act;1899年的河川港湾

2、法更改至1972年的清洁水法(Clean Water Act;1967年固体废物处置法于1984年重作修订,更名为资源保护回收法(Resources Conservation & Recovery Act, RCRA;其中资源保护回收法就是专门针对粉煤灰等固体废物处理利用的一项法案。所以对于处理固体废物的问题在美国不单单是一个环境问题,也是一个需要负法律责任的问题。煤炭发电造成的污染已经今非昔比。自1970年美国实行清洁空气法以来,煤炭发电所产生的传统污染物已经减少了百分之七十七。早在1990年,电厂灰在美国已是继碎石、砂、砾石之后,第四种最丰富的矿物资源. 电厂灰分三种,即粉煤灰、炉底灰和炉

3、渣。美国粉煤灰综合利用率相对欧洲偏低,到2010年大宗利用率大概为60%,主要用于新型材料,如做人造石、加有机材料做护角板等质量和附加值较高的产品研发,虽然途径少,但注重对粉煤灰的科技利用,研究深入,大宗利用的科技含量较高,划分细致,利用稳定,在有关应用领域处于世界领先水平,对我国有借鉴意义。在技术研发上,美国成立了煤炭燃烧副产物回收利用项目(CBRC,由美国能源部能源技术实验室(DO-NETL负责提供技术支持。该项目研究中心按地域设置了三个粉煤灰综合利用研究中心,根据各地区的实际开展研究工作。其中,东部中心主要研究粉煤灰的存放、利用及脱硫粉煤灰劣质灰的处理。中西部中心主要研究采矿种的废物利用

4、,水泥、土壤利用、空气质量控制、限制尾气排放等。西部中心主要研究废弃物的回填以及粉煤灰高附加值利用等方面。总研究经费已超过1400万美元,很多研究成果已转化到产业。地方政府资助研究项目所需资金的45%以上。在粉煤灰利用方面,美国的划分非常细致。例如在冶金领域,在翻砂模具中用飞灰制造公共汽车的铸件。在精细化工领域,作为化纤地毯底衬等聚合物的填充物。在道路建设领域,采用沥青混凝土添加粉煤灰铺路,用于美国乡村沙砾路改造,在机场跑道建设中大规模充填粉煤灰。在建材领域,粉煤灰原料开始替代传统建筑材料,用于墙板、空心石柱,替代砖瓦,利用F级粉煤灰制造过火砖,利用粉煤灰与纤维合成复合材料生产墙体材料,以10

5、0%粉煤灰生产高性能砌块。他们的项目都是结合美国实地情况进行研发和市场化运作的,具有针对性。美国电厂大多数使用稳定的煤源,可以保证粉煤灰中各元素含量稳定,有利于电厂与粉煤灰利用商建立长期合作关系,以及专门机构提供科研和资金支持。电厂粉煤灰的利用一般以整体外包为主。据了解,美国对于废弃物的产生、储存、处理和排放都做出了细致的规定。对粉煤灰可能对环境以及人体健康产生的影响研究细致、具体,给粉煤灰的利用制定了严格的规范,保障了电厂与粉煤灰之间建立长期有效的合作关系。美国联邦政府在进行粉煤灰综合利用研究开发初期,各州并没有出台相关优惠政策,完全依靠市场化运作。政府对购置粉煤灰综合利用科研设备的投入给予

6、免税,对进行粉煤灰应用技术研究给予资助。美国很多粉煤灰综合利用企业,通常的运作模式是由公司为燃煤电厂产生的粉煤灰提供专业化的服务。首先与燃煤电厂签订合同,买断粉煤灰处置权,明确由该公司负责处理电厂产生的粉煤灰,一般来说服务合同期为3-5年,并支付一定的处置费用,同时还要对未销售和利用的粉煤灰进行无害化处置,部分合同中规定由哪一方承担无害化处置的费用。每年美国粉煤灰综合利用企业会从销售收入中提取5%作为研发新产品的资金,同时州政府对于购置科研设备的投入给予税收减免。总体来说,由于人工成本过高等因素,美国电厂粉煤灰的处理一般以整体外包的形式为主。市场化运作带来既得利益的最优化。美国粉煤灰综合利用的

7、一些创新成果。在2005年,美国美泰科公司推出过高强粉煤灰烧结陶粒技术,将各类粉煤灰转变成高强轻骨料,依托巨大的轻骨料和普通骨料市场,形成粉煤灰的综合利用、陶粒产品销售、工厂经济效益、环境保护的良性循环,变废为宝,最终彻底解决粉煤灰问题。高强粉煤灰烧结陶粒轻骨料混凝土与普通混凝土相比,在保持强度等重要指标前提下,自重减轻25%,导热系数降低50%左右,收缩及温度变形系数降低40-60%。特别适用中高层工业与民用建筑结构、桥梁结构混凝土;承重/非承重砌块、墙板、楼板、地砖系列等混凝土构件及制品;公路沥青混凝土路面;泵送商品混凝土。还可用于园艺保湿材料、屋顶保温材料、紧急制动材料、污水过滤剂和各种

8、填充材料等。粉煤灰烧结陶粒技术的研究历史悠久,源于上世纪60年代,先后经历立窑法烧结、回转窑法烧结、传统烧结机法和现代烧结机法烧结工艺过程。立窑法、回转窑法和国内传统烧结机工艺由于存在单线生产规模小(1-2万立/年、二次污染严重、成品率低(70%以下、质量均匀性差、成球须大量添加剂(约35%等原因基本被淘汰。国外传统烧结机工艺虽然不存在以上问题,但投资巨大、生产成本高昂难以接受。美国美泰科公司针对传统粉煤灰烧结陶粒工艺技术存在的问题,以“投资少、产量高、大掺量、成本低、节能环保、安全可靠”及自动化和工业化生产为目标,组织各方面优秀专家投巨资进行优质高强粉煤灰烧结陶粒经济实用技术的研究和工艺设备

9、的开发,经过多年研究特别通过对关键工艺技术的完善和改进(增加成核工艺、改变点火和烧结方式等,形成独特的拥有自主知识产权(四项国际发明专利的美泰科粉煤灰烧结陶粒技术,将粉煤灰烧结陶粒技术带入现代烧结时代。2007年美国环境创新科技公司的首个项目的粉煤灰“绿砖”专利技术曾被美国知名杂志评为2007年环境保护类的最佳发明。同年,又获美国科学杂志2007年美国十大最重要发明奖及环保节能最佳发明奖。之所以被称为“绿砖”,因为从生产到成品砖所需的原材料100%是燃煤电厂的固体废弃物-粉煤灰,经过常温下结合压缩而成。该项技术的应用,不仅比传统砖质量高,还降低了原材料成本、能源消耗,并且没有任何污染。与中国现

10、有的粉煤灰砖技术相比,美国的粉煤灰“绿砖”专利技术,不仅生产过程更注重环保概念,在实际应运中也更显优势。美国“绿砖”专利技术100%用粉煤灰作为材料,它不需要与任何其它固体,譬如石灰、水泥、沙子、黏土及煤渣等混合后搅拌生产,而是利用在常温下压缩制成,既节约能源,又不造成任何污染。这不仅最大限度的利用了工业垃圾的同时,也让粉煤灰“绿砖”在强度、抗压力、抗冻力、低潮湿,以及表面平滑度、美观方面有了较大提升。据美国权威机构检测后所出数据表明,美国粉煤灰“绿砖”的抗压力达到4000-5000PSI(每平方英寸能承受的压力,以磅为单位,而目前国内质量好的砖抗压力大约在1500PSI左右;国内粉煤灰砖的抗

11、冻力基本达到能经受15轮冻融循环的抗冻要求,美国砖的标准最低50轮循环,而绿砖经过多年的研究和测试,大部分能能经受100轮循环。美国的粉煤灰“绿砖”专利技术极大的提高了成品砖的品质从而提高了“绿砖”的市场价值和项目的商业价值。除了经济效益及显而易见的环境效益外,项目运营中衍生的Carbon Credits 交易还会给企业创造额外的利润,无疑增加了项目的投资回报率。随着国家对建筑材料需求的增长,对新型建筑材料取代粘土砖的政策扶持以及对绿色环保工程的重视,“绿砖”专利技术的市场前景更加广阔。2010年9月美国路易斯安那技术大学公布研究报告称,该校研究人员利用工业“飞尘”研制出一种既环保又耐用的地质聚合物水泥。报告称,这种新型水泥使用的胶凝材料主要来自工业生产中大量产生的煤粉灰,即“飞尘”。与传统的硅酸盐水泥相比,地质聚合物水泥有更大的张力,更强的抗腐蚀性、抗压性和抗收缩性,并能抵御高温,因而使用期更长。此外,地质聚合物水泥制造过程中的能耗和废气排放量都非常低,可以很好地被回收再利用,是一种“绿色环保材料”。负责这项研究的材料学专家阿卢什指出,地质聚合物水泥既能兼顾社会发展,又能减轻环境污染,将在今后工程建设的可持续发展中发挥重要作用。专心-专注-专业