淺談煤炭企業(yè)的清潔化生產(chǎn)

摘要：在倡導低碳、環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的政治、經(jīng)濟背景下，國內(nèi)各類企業(yè)都面臨著前所未有的機遇和挑戰(zhàn)。我國是一個煤炭生產(chǎn)大國，同時也是一個煤炭利用的大國，需要加大煤炭企業(yè)清潔生產(chǎn)的推廣力度，進一步減輕煤炭企業(yè)造成的污染，同時為社會提供清潔的煤，在當前，這已經(jīng)成為煤炭工業(yè)持續(xù)發(fā)展的重要課題，無論是實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展，還是環(huán)境保護，開展煤炭清潔生產(chǎn)都具有深遠的戰(zhàn)略意義。以科技手段為支撐，山西把煤炭裝進“科技的筐子”，通過“清潔燒煤”進一步破解生態(tài)環(huán)境問題。清潔利用、低碳發(fā)展，以煤變電、煤炭高端循環(huán)、工業(yè)固廢利用，讓“污染的煤”變成“科技煤、清潔煤”，進而達到清潔生產(chǎn)，生態(tài)環(huán)境持續(xù)改善。

關(guān)鍵詞：污染 低碳 環(huán)保 煤炭企業(yè) 清潔生產(chǎn) 利用

1 概述

隨著世界人口的快速增長，工業(yè)化進程的不斷加快，人類生產(chǎn)活動所產(chǎn)生的污染已大大超過了生態(tài)系統(tǒng)的自凈能力，造成環(huán)境進一步惡化和有限的不可再生資源的日益枯竭。人類社會的可持續(xù)發(fā)展已成為世界各國政府、企業(yè)界和學術(shù)界共同關(guān)注的熱點問題。

所謂清潔生產(chǎn)，通常情況下是指企業(yè)在生產(chǎn)過程和產(chǎn)品當中，持續(xù)地應(yīng)用綜合預防的環(huán)保策略，進而在一定程度上減少企業(yè)生產(chǎn)對人類、環(huán)境產(chǎn)生的風險。對于清潔生產(chǎn)來說，主要包括：清潔的生產(chǎn)過程、清潔的產(chǎn)品兩個方面，在生產(chǎn)過程中，一方面確保無污染或少污染，另一方面在使用的最終報廢處理過程中，產(chǎn)品不會對環(huán)境產(chǎn)生任何的損害。從本質(zhì)上說，清潔生產(chǎn)模式就是采取整體預防環(huán)境策略對企業(yè)生產(chǎn)過程與產(chǎn)品進行管理，進而減少，甚至消除企業(yè)在生產(chǎn)過程中，對人類和環(huán)境造成的危害，并且能夠充分滿足人們的需要，進一步使得社會效益最大化。

在可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的指引下，清潔生產(chǎn)是一種全新的生產(chǎn)模式。我國政府已經(jīng)將清潔生產(chǎn)納入相關(guān)法律法規(guī)，積極推行清潔生產(chǎn)。2013年1月1日實施的《中華人民共和國清潔生產(chǎn)促進法》，其中明確規(guī)定：工業(yè)項目要全面落實清潔生產(chǎn)。在煤炭生產(chǎn)和煤炭利用方面，我國是一個大國，煤炭企業(yè)的清潔生產(chǎn)需要大力推廣并實施，進而降低煤炭企業(yè)對環(huán)境造成的污染，同時為社會提供清潔的產(chǎn)品煤，逐漸成為煤炭工業(yè)持續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)容。對于煤炭行業(yè)來說，通過制定清潔生產(chǎn)標準，建立和完善煤炭清潔生產(chǎn)評價體系，對煤炭清潔生產(chǎn)進行量化考核，這對于經(jīng)濟發(fā)展、環(huán)境保護等具有重要的戰(zhàn)略意義。

2 當前我國環(huán)境污染現(xiàn)狀

受地理位置和氣候的影響，我國是一個煤炭資源相對豐富和其他能源石油、天然氣等資源相對短缺的國家，能源消耗在全世界排名前列，我們國家煤炭的儲存、生產(chǎn)、消耗的總量都在世界的前列，但能源的使用效率并不高，中國的這種能源結(jié)構(gòu)模式，決定了煤炭企業(yè)在我國能源產(chǎn)業(yè)中的重要地位。

近年來，全國大范圍霧霾天氣頻發(fā)，威脅著民眾的健康。煤炭消費量過快增長被認為是造成大氣污染加劇的“禍首”之一，中國消費的燃煤是世界的一半，污染物排放也居世界前列。2013年，北京出現(xiàn)的霧霾重度污染，后逐漸擴大到多省、市不斷出現(xiàn)霧霾污染，大家都深有體會，除機動車尾氣排放外，北京地區(qū)燃煤、北京周邊省份的燃煤排放污染物，都促成了霧霾污染的出現(xiàn)。

3 煤炭企業(yè)開展清潔生產(chǎn)的必要性

縱觀世界，各國在發(fā)展工業(yè)化的過程中，先后經(jīng)歷了“先污染，后治理”的過程，制定實施的環(huán)境保護策略，其側(cè)重點主要集中在控制和處理污染物的末端，這種處理方式，雖然付出了巨大的經(jīng)濟代價，但是取得的收效甚微。據(jù)統(tǒng)計，在國民經(jīng)濟生產(chǎn)中，對于原材料用量的分配，社會需要的最終產(chǎn)品僅占20%-30%，其余70%-80%以廢物的形式進入環(huán)境，進而污染了環(huán)境、破壞了生態(tài)。傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)方式由于能耗高，利用率低，資源浪費嚴重，進而造成環(huán)境嚴重污染，增加了控制的難度，付出昂貴的經(jīng)濟代價，為了改善環(huán)境，需要投入大量的資金。美國每年需要投入高達上百億美元的資金用于環(huán)境保護，日本的投入規(guī)模也超過億萬元。在資金、技術(shù)方面，由于我國比較匱乏，在環(huán)境治理方面，短期內(nèi)不可能增加投入。另外，由于我國目前不具備解決環(huán)境問題的能力與條件，在這種情況下決定了我們不能重蹈“先污染，后治理”的覆轍，以此需要大力推廣清潔生產(chǎn)，節(jié)約資源，同時對其進行綜合利用，進一步促進環(huán)境與資源的和諧發(fā)展。由于利用煤炭的技術(shù)比較落后，用煤不清潔加劇污染物的大量排放。對于煤炭企業(yè)來說，由于自身就屬于污染企業(yè)，因此，必須對其進行清潔生產(chǎn)，積極開發(fā)煤炭企業(yè)的清潔生產(chǎn)技術(shù)，進一步加大清潔生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用范圍。

4 煤炭企業(yè)開展清潔生產(chǎn)的技術(shù)

中國在一定時期內(nèi)能源結(jié)構(gòu)仍將以煤為主，而煤炭的清潔利用將是我國未來能源戰(zhàn)略的關(guān)鍵問題。除煤炭的洗選加工清潔化之外，關(guān)鍵還要提高煤炭燃燒過程中的科技含量，目前煤炭清潔主要利用整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)（IGCC）、煤炭地下氣化技術(shù)（UCG）以及以煤氣化為龍頭，以碳化工技術(shù)為基礎(chǔ)，合成、制取化工產(chǎn)品和燃料油的現(xiàn)代煤化工。

4.1 整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)（IGCC） IGCC技術(shù)把高效的燃氣——蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)與潔凈的煤氣化技術(shù)結(jié)合起來，既有高發(fā)電效率，又有極好的環(huán)保性能，是一種有發(fā)展前景的潔凈煤發(fā)電技術(shù)。在目前技術(shù)水平下，IGCC發(fā)電的凈效率可達43%-45%，今后可望達到更高。而污染物的排放量僅為常規(guī)燃煤電站的1/10，脫硫效率可達99%，二氧化硫排放在25mg/Nm3左右（目前國家二氧化硫為1200mg/Nm3）。氮氧化物排放只有常規(guī)電站的15%-20%，耗水只有常規(guī)電站的1/2-1/3，利于環(huán)境保護。雖然，IGCC的初始成本較高，但是，我國的燃煤電廠是全世界最多的，如果還停留在煤炭的傳統(tǒng)利用階段，不僅造成資源浪費，還會對環(huán)境不友好。因此，與其每年花費大量的資金用于治理大氣污染，不如利用IGCC技術(shù)在污染前就進行煤炭的清潔低碳化。

4.2 煤炭地下氣化技術(shù)（UCG） UCG技術(shù)是將處于地下的煤炭進行有控制的燃燒，通過對煤的熱作用及化學作用產(chǎn)生可燃氣體，綜合開發(fā)清潔能源與生產(chǎn)化工原料的新技術(shù)。它集建井、采煤、轉(zhuǎn)化三大工藝為一體，變物理采煤為化學采煤，拋棄了龐大、笨重的煤炭開采、運輸、洗選及地面氣化設(shè)備。煤炭地下氣化作為一種新型采煤技術(shù)，大大降低了煤炭開采、運輸及燃燒帶來的環(huán)境污染，氣化后大量的灰渣、矸石等廢物留在地下，減少了對地表環(huán)境的影響。煤中的硫轉(zhuǎn)化硫化氫在地表集中凈化，將硫污染控制在源頭，同時，由于長氣化通道的吸附作用，煤氣、焦油及粉塵等污染物含量也有所降低，因此，煤炭地下氣化是一項符合可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境友好綠色技術(shù)。endprint

4.3 煤矸石的充分利用 在煤炭領(lǐng)域，有大量低品質(zhì)的煤炭資源亟待利用，這是節(jié)能減排的重要組成部分，比如，山西省現(xiàn)有五億到十億噸的煤矸石資源，至少有50%可以發(fā)電，如果不對其加以利用，大量的煤矸石堆積不僅污染環(huán)境，還浪費資源。目前，國家發(fā)改委只批復了少量的煤矸石電廠，但這對煤矸石資源的充分利用還遠遠不夠。因此，國家應(yīng)該出臺政策鼓勵變廢為寶，發(fā)展清潔節(jié)能的電廠。

4.4 煤層氣的利用 國家目前非常鼓勵煤層氣的利用，但我們看到煤層氣產(chǎn)業(yè)至今并未出現(xiàn)蓬勃向上的發(fā)展勢頭。目前，我國對煤層氣的政策設(shè)計不太合理。煤炭和煤層氣是混生的，如果開發(fā)煤炭，必然會使煤層氣泄露。但國家規(guī)定，煤礦企業(yè)只能開發(fā)煤炭，卻不能開發(fā)伴生其間的煤層氣，因為后者的勘探、開采權(quán)另屬于油氣企業(yè)。要充分利用好煤層氣，就需要破解這種兩權(quán)重疊的矛盾，合理的方式是“氣隨煤走”，而不是“煤隨氣走”。

5 山西煤炭行業(yè)清潔利用的有效措施

5.1 “煤炭搬家”到“電力高速” 幾十年來，我國以螞蟻搬家的方式將山西、陜西、內(nèi)蒙古西部地區(qū)的煤炭運到東部地區(qū)，長年奔走于西煤東運路上的卡車僅山西就有30多萬輛。這種運輸方式一方面消耗了大量的石油，另一方面產(chǎn)生嚴重的粉塵污染，同時加劇了公路損耗。

依托特高壓技術(shù)，借助能量轉(zhuǎn)化，通過煤從空中走，電送全中國的方式，進而在一定程度上轉(zhuǎn)變煤炭的利用方式。山西至湖北的1000千伏特高壓交流試驗示范工程，完全擁有我國自主知識產(chǎn)權(quán)，這是世界上首條投入商業(yè)運行的交流特高壓線路。工程投入運營5年，累計外送的電量相當于減少標煤運輸近1200萬噸，二氧化硫和煙塵排放量減少10萬多噸。

5.2 科技助推“點廢成金” 朔州市作為京津唐地區(qū)的電力輸送基地，北京平均每5盞燈，就有一盞是朔州點亮的。朔州市每年因采煤、發(fā)電排放的粉煤灰等廢棄物將近5000萬噸，歷年堆棄的粉煤灰就高達1.8億噸，因堆棄、自燃等原因造成，并排放大量的粉塵和有毒氣體。

世間不存在廢棄物，人們所說的廢棄物只是資源放錯了位置。借助科技手段，朔州市將廢棄物轉(zhuǎn)變成新資源。通過與16所高校加強合作，共同研發(fā)廢棄物利用技術(shù)，取得的14項專利，建成的固廢綜合利用企業(yè)超過80家，每年變成新材料、化工產(chǎn)品等廢棄物超過2200萬噸，在全市工業(yè)總產(chǎn)值中，這項產(chǎn)業(yè)占10%，成為支柱性產(chǎn)業(yè)。

5.3 “煤礦殺手”變身清潔能源 在全球范圍內(nèi)，我國煤層氣儲量約30萬億立方米，位居第三。在煤層氣儲量方面，山西占全國的三分之一。受開采利用技術(shù)等因素的影響和制約，導致大量的煤層氣被燒掉，甚至直接排放掉，造成嚴重的空氣污染，以及資源浪費。

晉煤集團近年來建立和完善了煤層氣開發(fā)技術(shù)研發(fā)體系，取得的國家專利超過120項，成為全國最大的煤層氣開發(fā)基地。當前，在發(fā)電、汽車、生活等領(lǐng)域，廣泛應(yīng)用“煤礦殺手”。晉煤集團近五年來累計利用煤層氣60億立方米，相當于二氧化碳減排9000萬噸，碳減排收益累計5.03億元。

煤礦乏風又稱“煤礦風排瓦斯”，通常情況下主要是指，礦井通風系統(tǒng)排出的甲烷濃度低于0.75的瓦斯。受技術(shù)的影響和制約，煤礦乏風的利用一度成為世界性難題，長期以來一直將其排放到空中。隨著科學技術(shù)的不斷進步，煤礦乏風氧化發(fā)電技術(shù)逐漸趨于成熟。

賈劍說：“在乏風氧化過程中，這項技術(shù)可以充分利用其產(chǎn)生的高溫高熱進行發(fā)電，一方面降低瓦斯的溫室效應(yīng)，另一方面產(chǎn)生清潔的電。”該項目建成投產(chǎn)后，每小時處理的乏風高達108萬立方米，年發(fā)電2億千瓦時，折算成二氧化碳，相當于減排140萬噸。山西目前有13個煤礦已經(jīng)開展實施乏風氧化發(fā)電項目，設(shè)計裝機容量34萬千瓦，碳減排量每年高達1580萬噸。

6 結(jié)語

國家在“十二五”規(guī)劃中，明確提出節(jié)約型經(jīng)濟發(fā)展模式，堅持走低碳環(huán)保的發(fā)展道路。由此可見，我國經(jīng)濟發(fā)展和社會生產(chǎn)的主要導向逐漸向綠色、環(huán)保和低碳的經(jīng)濟發(fā)展模式轉(zhuǎn)變。煤炭行業(yè)作為高投入、高消耗、高污染、高浪費的行業(yè)，如何響應(yīng)政府號召，走低碳環(huán)保的生產(chǎn)路線，逐漸成為我國煤炭企業(yè)家，以及學者研究的重要課題。從總體來看，我國煤炭企業(yè)已經(jīng)將安全生產(chǎn)、綠色生產(chǎn)逐漸提升到前所未有的高度。清潔生產(chǎn)模式的提出，對指導企業(yè)安全綠色生產(chǎn)具有一定的現(xiàn)實意義。

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作者簡介：

韓亮（1982-），男，山西大同人，大專學歷，助理工程師，從事綜采技術(shù)管理及煤礦安全管理工作。endprint