密級(jí)：公開(kāi)技術(shù)調(diào)研（評(píng)價(jià)）報(bào)告技術(shù)名稱(chēng)：用于煤質(zhì)改善的生物酶添加劑調(diào)研部門(mén)：大氣治理與資源化中心&科技管理部調(diào)研人：靳鵬鵬張文婷唐麗調(diào)研日期：2016年3月15日至3月20日項(xiàng)目推薦人：張軍→朱彤項(xiàng)目布置人及時(shí)間：朱彤2016年3月10日調(diào)研完成時(shí)間：2016年3月20日對(duì)報(bào)告的評(píng)級(jí)：對(duì)報(bào)告的簡(jiǎn)評(píng)：摘要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)檢索、電話等方式調(diào)研了供應(yīng)商、用戶及高校科研院所，摸清了用于煤質(zhì)改善的生物酶添加劑的生產(chǎn)銷(xiāo)售情況、用戶使用情況、產(chǎn)品研發(fā)情況，獲得初步結(jié)論如下：1、技術(shù)評(píng)價(jià)總結(jié)生物酶煤質(zhì)提升劑能夠促進(jìn)煤質(zhì)燃燒完全，減少助燃空氣要求及爐膛熱能損耗，延長(zhǎng)鍋爐使用壽命，降低SO2、NOX、CO2排放，產(chǎn)品環(huán)保，不會(huì)造成二次污染。但其也存在較多缺陷，比如煤炭需均勻噴灑，噴灑酵素后靜置72小時(shí)以上，這樣會(huì)增加業(yè)主的空間成本，人工成本及設(shè)備成本。2、商業(yè)模式結(jié)論我公司并不具備生物酶燃煤試劑的生產(chǎn)條件，若有意入該產(chǎn)品市場(chǎng)，可采取投資合作的商業(yè)模式，持續(xù)創(chuàng)新經(jīng)營(yíng)，開(kāi)拓占領(lǐng)市場(chǎng)。3、意見(jiàn)及建議根據(jù)對(duì)供應(yīng)商、用戶的調(diào)研，發(fā)現(xiàn)生物酶添加劑曾在幾年前有過(guò)宣傳、銷(xiāo)售及應(yīng)用，但并未形成持續(xù)銷(xiāo)售；通過(guò)文獻(xiàn)檢索及科研院所調(diào)研，該技術(shù)仍處于實(shí)驗(yàn)室研究階段。說(shuō)明其技術(shù)、市場(chǎng)存在一定風(fēng)險(xiǎn)及不確定性，建議投資決策前通過(guò)工程實(shí)例考察和實(shí)際測(cè)試驗(yàn)證其效果。

一、調(diào)研背景人口持續(xù)增長(zhǎng)與能源日益短缺的矛盾一直都是現(xiàn)代社會(huì)面臨的一大難題，這一問(wèn)題在人口眾多、人均資源嚴(yán)重不足的中國(guó)尤為突出。目前中國(guó)能源結(jié)構(gòu)極不合理，煤炭年用量約為26億噸，在中國(guó)能源總量中的比重超過(guò)60%。我國(guó)的二氧化硫排放量已連續(xù)多年超過(guò)2000萬(wàn)噸，酸雨造成的經(jīng)濟(jì)損失每年達(dá)數(shù)百億元，而燃煤產(chǎn)生的二氧化硫排放量占二氧化硫排放總量的90%以上。中國(guó)已成為世界第二大二氧化硫排放國(guó)。二氧化硫產(chǎn)生的污染對(duì)我國(guó)的居民健康和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成嚴(yán)重?fù)p害，因而做好節(jié)能減排工作關(guān)系到國(guó)家能否可持續(xù)發(fā)展的大事，引起人們的重視。我國(guó)是能源大國(guó)，更是能源消耗大國(guó)，能源消耗以一次性能源為主，而一次性能源消耗中煤炭消耗占全部能源消耗的78%，可見(jiàn)在我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)中，煤炭在一次性能源消耗的支撐作用。從安全及效益的視角來(lái)看，目前人類(lèi)解決能源需求最成熟的方式，仍屬燃煤發(fā)電。但燃煤電廠長(zhǎng)期被詬病之處，在于其對(duì)環(huán)境所造成的污染，然而細(xì)究其污染之源頭，主要來(lái)自兩方面：一是來(lái)自煤炭燃燒不完全所致；二是伴隨煤炭燃燒所產(chǎn)生的諸多有害物質(zhì)。節(jié)能減排成了國(guó)家的重中之重，當(dāng)務(wù)之急。針對(duì)上述的燃煤污染問(wèn)題，目前應(yīng)對(duì)的策略主要分兩種途徑，一是對(duì)鍋爐進(jìn)行改善，如購(gòu)買(mǎi)昂貴的超臨界鍋爐，盡可能提升燃燒效率，再輔以昂貴的碳捕捉與封存設(shè)備，來(lái)降低有害物質(zhì)及二氧化硫的排放，這是現(xiàn)今全球各主要電廠的處理方式，另一種新興的處理方式，則是針對(duì)煤炭本身進(jìn)行改善，即利用生物科技的方法，預(yù)先將煤炭中各種不利于燃燒的因子排除，并增添促成完全燃燒的條件；同時(shí)將各種有害物質(zhì)予以轉(zhuǎn)化，使之成為無(wú)害甚至有用的物質(zhì)。換言之，這樣新形態(tài)的處理原則，同時(shí)兼顧了節(jié)能和減排的需求。因此有公司推出節(jié)能環(huán)保生物酶添加劑ProC，該生物酶添加劑可用于煤及重油，具有有以下特性：生物活性蛋白質(zhì)，安全可靠，不上鍋爐；分解改善煤質(zhì)，促進(jìn)燃燒，降低污染；酵素濃縮液稀釋8000倍，均勻噴灑于燃煤（每噸原煤噴灑3公斤），用量省效益大；提升燃煤燃燒效能，節(jié)能效益3~15%。調(diào)研目的本調(diào)研旨在調(diào)研生物酶煤質(zhì)提升技術(shù)是否能夠減少燃煤產(chǎn)生的污染，是否能夠降低有害物質(zhì)及二氧化硫的排放，且是否經(jīng)濟(jì)可行，在脫硫脫硝節(jié)電以及節(jié)約成本上是否有顯著效果。調(diào)研方法調(diào)研時(shí)間：2016.3.15~2016.3.20調(diào)研方式：網(wǎng)上檢索相關(guān)文獻(xiàn)，調(diào)查生物酶煤質(zhì)提升技術(shù)的研究現(xiàn)狀；電話詢問(wèn)煤質(zhì)生物酶添加劑的生產(chǎn)、使用及研究情況；電話詢問(wèn)燃煤用戶是否接觸過(guò)該類(lèi)產(chǎn)品。調(diào)研范圍：供應(yīng)商的生產(chǎn)銷(xiāo)售情況、用戶的使用情況、高校科研院所的研究情況。調(diào)研內(nèi)容1.國(guó)內(nèi)政策煤燃燒帶來(lái)的熱能和動(dòng)能，支撐著大部分工業(yè)生產(chǎn)，但也給工業(yè)生產(chǎn)提出了非常嚴(yán)峻的負(fù)面問(wèn)題，那就是能源材料和燃燒的排放污染。從工業(yè)角度提出負(fù)面問(wèn)題雖然近百年，但真正充分利用燃料和消除燃燒污染的效果卻微乎其微。我國(guó)絕大部分利用煤燃燒的手段、方法、裝置和技術(shù)管理，都是比較原始的，與先進(jìn)國(guó)家相比差距很大，只是剛剛起步。消除污染方面，國(guó)家有比較嚴(yán)厲的法規(guī)性手段，從裝置設(shè)計(jì)方面，自環(huán)保部修改《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》征求意見(jiàn)以來(lái)，全國(guó)各地控煤措施日趨嚴(yán)格。《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB13271-2014》中規(guī)定10t/h以上在用蒸汽鍋爐和7MW以上在用熱水鍋爐自2015年10月1日起執(zhí)行表1規(guī)定的大氣污染物排放限值，10t/h及以下在用蒸汽鍋爐和7MW及以下在用熱水鍋爐2016年6月30日前執(zhí)行GB13271-2001中規(guī)定的排放限值，自2016年7月1日起執(zhí)行表1規(guī)定的大氣污染物排放限值。表1在用鍋爐大氣污染物排放濃度限值單位：mg/m3污染物項(xiàng)目限值污染物排放監(jiān)控位置燃煤鍋爐燃油鍋爐燃?xì)忮仩t顆粒物806030煙囪或煙道二氧化硫400550（1）300100氮氧化物400400400汞及其化合物0.05--煙氣黑度（林格曼黑度，級(jí)）≤1煙囪排放口注：（1）位于廣西壯族自治區(qū)、重慶市、四川省和貴州省的燃煤鍋爐執(zhí)行該限值。自2014年7月1日起，新建鍋爐執(zhí)行表2規(guī)定的大氣污染物排放限值。表2新建鍋爐大氣污染物排放濃度限值單位：mg/m3污染物項(xiàng)目限值污染物排放監(jiān)控位置燃煤鍋爐燃油鍋爐燃?xì)忮仩t顆粒物503020煙囪或煙道二氧化硫30020050氮氧化物300250200汞及其化合物0.05--煙氣黑度（林格曼黑度，級(jí)）≤1煙囪排放口自2014年7月1日起，現(xiàn)有火力發(fā)電鍋爐及燃?xì)廨啓C(jī)組執(zhí)行表3規(guī)定的煙塵、二氧化硫、氮氧化物和煙氣黑度排放限值。自2012年1月1日起，新建火力發(fā)電鍋爐及燃?xì)廨啓C(jī)組執(zhí)行表3規(guī)定的煙塵、二氧化硫、氮氧化物和煙氣黑度排放限值。自2015年1月1日起，燃煤鍋爐執(zhí)行表1規(guī)定的汞及其化合物污染物排放限值。表3火力發(fā)電鍋爐及燃?xì)廨啓C(jī)組大氣污染物排放濃度限值單位：mg/m3（煙氣黑度除外）序號(hào)燃料和熱能轉(zhuǎn)化設(shè)施類(lèi)型污染物項(xiàng)目適用條件限值污染物排放監(jiān)控位置1燃煤鍋爐煙塵全部30煙囪或煙道二氧化硫新建鍋爐100200（1）現(xiàn)有鍋爐200400（1）氮氧化物（NO2計(jì)）全部100200（2）汞及其化合物0.032以油為燃料的鍋爐或燃?xì)廨啓C(jī)組煙塵全部30二氧化硫新建鍋爐及燃?xì)廨啓C(jī)組100現(xiàn)有鍋爐及燃?xì)廨啓C(jī)組200氮氧化物（NO2計(jì)）新建鍋爐100現(xiàn)有鍋爐200燃?xì)廨啓C(jī)組1203以氣體為燃料的鍋爐或燃?xì)廨啓C(jī)組煙塵天然氣鍋爐及燃?xì)廨啓C(jī)組5其他氣體燃料鍋爐及燃?xì)廨啓C(jī)組10二氧化硫天然氣鍋爐及燃?xì)廨啓C(jī)組35其他氣體燃料鍋爐及燃?xì)廨啓C(jī)組100氮氧化物（NO2計(jì)）天然氣鍋爐100其他氣體燃料鍋爐200天然氣燃?xì)廨啓C(jī)組50其他氣體燃料燃?xì)廨啓C(jī)組1204燃煤鍋爐，以油、氣體為燃料的鍋爐或燃?xì)廨啓C(jī)組煙氣黑度（林格曼黑度）全部1煙囪排放口注：（1）位于廣西壯族自治區(qū)、重慶市、四川省和貴州省的火力發(fā)電鍋爐執(zhí)行該限值。（2）采用W形火焰爐膛的火力發(fā)電鍋爐，現(xiàn)有循環(huán)流化床火力發(fā)電鍋爐，以及2003年12月31日前建成投產(chǎn)或通過(guò)建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告書(shū)審批的火力發(fā)電鍋爐執(zhí)行該限值。為此，國(guó)內(nèi)化工企業(yè)燃煤鍋爐將面臨著燃料方式的重大變革。治理方法上，主要采用的凈化方法分為顆粒除塵和有毒物質(zhì)的吸收。顆粒除塵的手段仍以機(jī)械除塵、火力除塵、過(guò)濾除塵和濕式除塵為主。有毒氣體的吸收主要是物理和化學(xué)吸收以及催化凈化和催化燃燒。上述對(duì)燃燒產(chǎn)生的顆粒塵和有毒物的吸收和去除所需要的硬件，都是整體設(shè)備的一部分，由裝置制造廠一并購(gòu)入，安裝，運(yùn)行和維護(hù)。諸如燃燒后產(chǎn)生的SOx，NOx的處理，運(yùn)行時(shí)需要的原料（濕法脫硫用的石灰石、石膏、磷銨、氨、鈉堿、氧化鎂和氧化鋅等）得另行購(gòu)進(jìn)，與燃料同時(shí)消耗。給經(jīng)濟(jì)運(yùn)行增加了很多成本。2.行業(yè)現(xiàn)狀改革開(kāi)放后，與燃煤摻混的燃煤添加劑迅速崛起，國(guó)內(nèi)各高校和科研機(jī)構(gòu)的同類(lèi)產(chǎn)品不斷孵出，國(guó)外亦有引進(jìn)。但因總體產(chǎn)量不大，技術(shù)含量不是很高和作用單一等原因，影響了這類(lèi)產(chǎn)品的推廣和應(yīng)用。它在工業(yè)領(lǐng)域特別是燃燒領(lǐng)域還沒(méi)有能夠充分的認(rèn)識(shí)。由于現(xiàn)有裝置的特性和設(shè)備運(yùn)行的保守方法，這類(lèi)產(chǎn)品特別是高技術(shù)含量的產(chǎn)品，在大多數(shù)管理層那里得不到澄清。防礙了它的使用和推廣。從目前實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)看，依據(jù)現(xiàn)有添加劑的原理及配方總體分類(lèi)如下：一是工業(yè)鹽類(lèi)，主要是氧化劑、金屬氧化物等，再輔以其他助劑。此類(lèi)添加劑對(duì)降低燃燒的燃點(diǎn)，促進(jìn)燃燒，脫硫、脫氮等具有良好的效果，目前使用最多的添加劑大多都屬于這一類(lèi)；二是金屬氧化物及礦物，一般作催化劑，主要用于工業(yè)，如高爐的催化助燃，純?nèi)济浩髽I(yè)很少使用；三是以有機(jī)分子為主，主要是有機(jī)醇類(lèi)，如甲醇、乙醇等，其次是親油性礦物油、植物油、乳化劑及親水性表面活性劑為主添加劑；四是以金屬羥酸鹽類(lèi)為主，包括醋酸鹽，脂肪酸鹽類(lèi)有機(jī)鹽，其主要作用與第二類(lèi)相似，實(shí)際使用較少。3.國(guó)內(nèi)外技術(shù)發(fā)展煤質(zhì)生物酶添加劑，其均混于燃煤中，送于鍋爐或其它窯爐燃燒，在燃燒過(guò)程中起到節(jié)約煤碳和低排放污染物的工業(yè)產(chǎn)品。它是無(wú)機(jī)化工產(chǎn)品。煤在燃燒中起到催化燃燒作用，同時(shí)將煤在燃燒中產(chǎn)生的SOX、NOX等轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)鹽類(lèi)，與灰渣一起做為下游產(chǎn)品的原料。﹝SOX﹞是來(lái)自燃煤油性分子本身成分中的含硫化物，因經(jīng)酵素轉(zhuǎn)化成氧化完全之穩(wěn)定組態(tài)﹝SO4﹞-2，不在管制之列，故可以有效降低環(huán)保檢測(cè)﹝SOX﹞讀值。H2S-2→S0→S+2O→S+4O2→S+6O3→﹝S+6O4﹞-2﹝NOX﹞則大多來(lái)自空氣中78%的氮?dú)夂浚紵^(guò)程攝氏700度以上高溫氧化所形成，而少部份來(lái)自燃煤油性分子本身成分的含氮化合物，酵素會(huì)使含氮化合物轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的氧化態(tài)：N-3H3→N+2O→N+4O2→﹝N+5O3﹞-1。（2）所謂﹝NOX﹞即是指NO、NO2等組態(tài)含氮化合物之統(tǒng)稱(chēng)，屬環(huán)境荷爾蒙，易造成內(nèi)分泌紊亂及致癌，故要加以控制；而氧化完全的穩(wěn)定態(tài)﹝NO3﹞-1則無(wú)害，不在管制之列。加上酵素會(huì)將燃料分子量切小且有效分散，促進(jìn)燃燒效益提升，過(guò)剩空氣需求量減少，更能降低﹝NOX﹞空污的排放量。（3）“生化脫硫”是全稱(chēng)為“酵素生化硫組態(tài)轉(zhuǎn)化”：在常溫下，利用生化酶活性，將有毒還原態(tài)硫化物組態(tài)轉(zhuǎn)化成無(wú)毒性安定性氧化態(tài)硫化物，符合物質(zhì)不滅定律。近年來(lái)，一些燃煤添加劑的研究也有不少，但大多數(shù)是化學(xué)燃煤添加劑，生物酶添加劑研究較少。以下為從高校科研院所的研究情況、供應(yīng)商的生產(chǎn)銷(xiāo)售情況、用戶的使用情況三方面進(jìn)行調(diào)研的結(jié)果：表4科研院所研究現(xiàn)狀企業(yè)名稱(chēng)調(diào)研結(jié)果華北電力大學(xué)動(dòng)力系（保定校區(qū)）未開(kāi)展該類(lèi)產(chǎn)品的相關(guān)研究華北電力科學(xué)研究院（杭州）中環(huán)協(xié)（北京）認(rèn)證中心于2013年12月發(fā)布了煤質(zhì)提升用生物酶制劑的環(huán)保產(chǎn)品認(rèn)證實(shí)施規(guī)則煤炭科學(xué)研究總院-北京煤化分院2009年9月為山東華高的產(chǎn)品出具測(cè)試報(bào)告，沒(méi)有渠道進(jìn)一步證實(shí)，不確定測(cè)試情況表5供應(yīng)商調(diào)研結(jié)果供應(yīng)商名稱(chēng)調(diào)研結(jié)果山東華高礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)有限公司在幾年之前就停止該類(lèi)產(chǎn)品的生產(chǎn)，據(jù)其宣傳資料顯示該公司的生物酶產(chǎn)品與藍(lán)海生技的C108生物酶添加劑為同一款。藍(lán)海生技能源科技有限公司生產(chǎn)C108生物酶添加劑，不直接出售產(chǎn)品，只通過(guò)代理商接洽。聯(lián)系過(guò)代理商，索取產(chǎn)品介紹及報(bào)價(jià)，未果。英杰惠能(北京)能源新技術(shù)有限公司有相似產(chǎn)品，系國(guó)外引進(jìn)并經(jīng)過(guò)微調(diào)，可自主生產(chǎn)，但公司未對(duì)此產(chǎn)品進(jìn)行市場(chǎng)推廣，無(wú)業(yè)績(jī)，尚有少量存貨。索取產(chǎn)品介紹及報(bào)價(jià)，未果。南京法伯耳紡織有限公司&南京索伊力科技有限公司據(jù)網(wǎng)絡(luò)報(bào)道，上述公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)了生物酶添加劑，但溝通后被告知未進(jìn)行過(guò)此類(lèi)產(chǎn)品研究。表6用戶調(diào)研結(jié)果用戶名稱(chēng)調(diào)研結(jié)果宇光能源股份有限公司據(jù)網(wǎng)絡(luò)報(bào)道，該公司采用生物酶進(jìn)行燃料預(yù)處理，但無(wú)法取得聯(lián)系東莞洪梅佳達(dá)供汽廠據(jù)網(wǎng)絡(luò)報(bào)道，2011.10.13使用過(guò)藍(lán)海生技的C108生物酶添加劑，但查不到這家公司北京天利動(dòng)力供熱有限公司據(jù)華高介紹，該公司使用過(guò)生物酶添加劑，經(jīng)聯(lián)系對(duì)方稱(chēng)不知道此事新疆地區(qū)：浙能阿克蘇熱電均未接觸過(guò)該產(chǎn)品，無(wú)應(yīng)用案例內(nèi)蒙古地區(qū)：大唐托克托發(fā)電有限責(zé)任公司河北地區(qū)：保定熱電/河北興泰發(fā)電有限責(zé)任公司天津地區(qū)：天津北疆電廠/天津薊縣電廠山西地區(qū)：大唐國(guó)際運(yùn)城發(fā)電公司浙江地區(qū)：舟山電廠重慶地區(qū)：重慶九龍發(fā)電廠4.技術(shù)創(chuàng)新性、先進(jìn)性通過(guò)噴灑煤質(zhì)生物酶添加劑后，可在燃煤表面形成富氧膜，減緩燃煤揮散、減少運(yùn)輸及儲(chǔ)存期間的熱值損失，并促進(jìn)燃煤在爐膛內(nèi)完全燃燒；在參與燃燒過(guò)程中能進(jìn)一步產(chǎn)生氧化能力極強(qiáng)的初生態(tài)氧、降低自由基形成時(shí)所需能量，并將水裂解成氧和氫，除了產(chǎn)生更多氧來(lái)助燃之外，同時(shí)所產(chǎn)生的氫氣又能與碳反應(yīng)生成水煤氣而獲得額外的能源。因此，能有效縮短鍋爐滯燃時(shí)間、促進(jìn)完全燃燒和提高整體燃煤熱值。煤質(zhì)生物酶添加劑具有以下優(yōu)點(diǎn)：促進(jìn)煤質(zhì)燃燒完全減少助燃空氣要求減少爐膛熱能損耗延長(zhǎng)鍋爐使用壽命降低SO2、NOX、CO2排放產(chǎn)品環(huán)保，不會(huì)造成二次污染5.技術(shù)存在的問(wèn)題該產(chǎn)品在使用時(shí)存在較多要求。首先對(duì)燃煤種類(lèi)有要求，并需燃煤水分含量在17%以下（12%以下最佳），燃煤顆粒需低于40mm（30mm以下最佳），要求燃煤在噴撒酵素之前不能雨淋。其次，酵素的使用過(guò)程需要用溫水（30±5℃）攪拌均勻，且需活化2小時(shí)。再次，噴灑時(shí)要求噴灑面必須均勻，在酵素滲透煤炭之前避免陽(yáng)關(guān)直曬。最后，煤炭在噴灑酵素后需靜置72小時(shí)及以上才能收到比較好的燃燒效果，且需緊密關(guān)切爐溫，進(jìn)行過(guò)剩空氣進(jìn)氣量及給煤量的調(diào)節(jié)。技術(shù)可行性分析根據(jù)前期調(diào)研，該產(chǎn)品存在較多優(yōu)點(diǎn)，但在使用上的存在較多缺陷，要求條件較高，比如煤炭需均勻噴灑，這可能要求用戶增加相應(yīng)噴淋裝置，增加生產(chǎn)成本；噴灑酵素后靜置72小時(shí)以上，時(shí)間較長(zhǎng)，占用空間較大，對(duì)于本身煤炭存儲(chǔ)空間較小的用戶來(lái)說(shuō)吸引力度不高；需根據(jù)爐溫調(diào)節(jié)過(guò)剩空氣進(jìn)氣量及給煤量，因此技術(shù)執(zhí)行難度較大。經(jīng)濟(jì)性分析2015年11月15日，秦皇島港5500大卡市場(chǎng)動(dòng)力煤平倉(cāng)價(jià)360-370元/噸，相比2011年的高點(diǎn)(860元/噸)下降了58%。煉焦煤價(jià)格比年初下降約200元/噸。因此生物酶添加劑關(guān)于減少燃煤成本的優(yōu)勢(shì)大打折扣。下圖為秦皇島港煤炭?jī)r(jià)格走勢(shì)圖。表7為生物酶添加劑經(jīng)濟(jì)效益分析。表7生物酶添加劑經(jīng)濟(jì)效益分析酵素用量1公升1公升1公升1公升煤炭用量1000噸1000噸1000噸1000噸煤炭成本300，000元600，000元700，000元800，000元