閆 力
(中國平煤神馬集團 十三礦,河南 平頂山 467000)
煤炭是能源、化工、冶金、建材等工業的重要原材料,受到世界各國的重視,為經濟的發展做出重大貢獻。但是,由煤燃燒帶來的環境問題也日益嚴重,最明顯的是由SO2形成的酸雨污染。下面,介紹平頂山地區燃煤SO2污染現狀,并提出相應的防治對策。
所謂的SO2污染,嚴格上說是H2SO4雨污染。SO2氣體排放到空氣中后與O2接觸,形成SO3,而后SO3被水蒸汽吸收,形成H2SO4,最后H2SO4隨雨滴降落到地表,即通常說的“酸雨”。
燃煤工業鍋爐是礦工區重要的熱能動力設備。據統計,平頂山地區目前有燃煤工業鍋爐210余座,工業窯爐90余座,煉焦爐30余座。多數建在生產礦,噸位不大,操作管理水平差,熱效率低,多為原煤散燒,有除塵設備,大部份無脫硫設備。煉焦爐歸十幾家焦化企業所有,除幾家大型企業的煉焦爐有完備的脫硫設備外,大部分脫硫設備不完善或無脫硫設備。工業鍋爐、窯爐和煉焦爐是平頂山地區燃煤SO2污染的主要來源。
SO2的污染會越來越嚴重的主要原因是煤炭的使用、轉化及加工的各個環節污染治理未達標造成的。SO2的排放量與煤炭的消費量的相關系數達到0.96,而平頂山地區是以煤炭、電力、煤化工、冶金和建材為主的工業城市,煤炭是主要原材料,在轉化的過程中必須產生大量的SO2,對環境的污染越來越嚴重。
1)工業用煤的不斷增加。平頂山地區有210余臺工業鍋爐,90余臺工業窯爐,隨著用煤量也與日劇增,大部分工業鍋爐要么是煙氣除硫方面的設備工藝落后,要么是根本沒有除硫設備。
2)生活用煤的不斷增加。隨著國民經濟的快速發展,人們的生活水平不斷提高,占80%的農村居民的主燃料由原來的秸桿改用煤炭。雖然生活用煤量不大,但沒有除硫裝置,產生的SO2對空氣SO2污染不可忽視。
據統計,2007年,全市工業廢氣排放總量13797716萬標立方米,二氧化硫排放總量為141592噸。其中,工業廢氣中二氧化硫排放量為130101噸。生活二氧化硫排放量為11491噸。隨著我國全面建設小康社會,全市的煤炭的需求量也日益劇增,SO2污染嚴峻形勢可想而知。
有效控制SO2污染的方法和手段如下:
分期分批淘汰高能耗、重污染的各類工業鍋爐,加強鍋爐脫硫治理,逐步淘汰效率低、能耗高、污染嚴重的小機組。2007年對姚孟發電公司2臺機組和平煤集團坑口電廠1臺機組進行了脫硫治理。對燃煤鍋爐煤質實行嚴格控制,要求硫份不得高于0.5%,灰份不得高于35%;對203套鍋爐煙塵處理設施加強監管,確保其正常運行。取締了市區的24臺鍋爐。督促關閉了9家23臺總產能46.2萬千瓦小火電機組,關閉了6家16條機械化立窯水泥生產線,關閉了天宏焦化公司66型焦爐和10家耐火材料廠。對14家焦化企業實施了綜合整治。通過這些措施的實施,全市SO2排放量由2006年149014噸減少到2007年的141592噸,使全市空氣質量有了明顯改觀。
洗選煤是降低煤煙對大氣污染的重要保證。據全國國有重點煤礦統計,原煤中硫的50%~80%是以黃鐵礦的形態存在的,通過分選可以脫除原煤中30%~60%的黃鐵礦,減少污染物SO2的排放。應盡可能回收利用在洗煤過程中產生的洗中煤、煤泥和硫鐵礦等副產品,避免二次污染。政府應采取鼓勵政策,加大對國有煤炭洗選加工企業的投資力度,降低民營企業進入煤炭洗選加工行業的門檻,以擴大平頂地區煤炭洗選加工的總體能力。
我國的煤炭資源分布不均,有的省份大部分是高硫煤資源,有的省份大部分是低硫煤資源,這就要求產高硫煤的企業要引進低硫煤進行配煤加工,同樣,產低硫煤的企業要引進高硫煤進行配煤加工,只有這樣才能達到商品煤規定的硫份指標。有些企業不免以圖私利而不進行煤炭配煤加工就進行交易,所以,市政府要成立相應的部門,對產煤企業的煤質進行時時監控,讓商品煤的煤質達到規定的硫份要求才能進行交易。從調運計劃入手,做到煤炭分裝、分貯、分卸、分運,通過對硫份指標的要求,對煤炭生產經營企業進行行業規范。
加強脫硫技術革新要從三個方面著手。首先,要加強原煤洗選過程中的脫硫技術。在洗選煤過程中最高可以除掉75%以上的硫,但是由于國內的洗選除硫技術差,脫硫效果不是很好;其次,是燃燒過程中的除硫技術不夠成熟,造成脫硫劑吸收率和固硫劑固硫率都不高;再次,就是燃煤氣的脫硫,雖然我國的燃煤氣除硫技術相當可以,但是從整體上說還不盡如人意。所以,市政府要給企業優惠政策,如減免稅,給予綠色通道等,鼓勵企業引進先進技術,從煤燃燒的整個流程中把大部分硫除去,從而達到降低SO2污染的目的。
從歐美等國的煤炭應用情況來看,煤也是可以潔凈應用。潔凈煤應用技術包括:原煤的洗選加工、煤炭的轉化、煤炭的高效潔凈燃燒和燃煤污染物排放與固廢處理等。煤炭的潔凈應用技術可以有效的減少粉塵和SO2污染,如洗選加工原煤可以降低原煤中的灰分和含硫量,實現燃燒前脫硫降灰。采用先進的燃燒技術,可以實現在燃燒中脫硫。采用粉煤灰及煤矸石的綜合利用,可以有效降低粉塵污染的危害。加大對燃煤企業的宣傳教育力度,普及潔凈煤應用技術,以提高平頂山地區的能源利用效率,同時也達到降低SO2污染的目的。
總之,SO2的污染要從能源煤的整個能量轉化過程中去防治與治理,只有從原煤的洗選、利用和尾廢治理等各個方面入手,才能使平頂山地區SO2污染的區域逐漸減少,才能為全國酸雨危害的整體防治做出貢獻。