何磊
(陜西省一九四煤田地質有限公司,陜西銅川727000)
煤炭工業節能減排措施的探討
何磊
(陜西省一九四煤田地質有限公司,陜西銅川727000)
在新形勢背景下,我國煤炭工業有必要加強技術革新,通過節能減排實現煤炭資源的最大化利用,減少環境污染,是實現邁向可持續發展道路的重中之重。從我國煤炭工業節能減排的現狀出發,對煤炭工業節能減排技術進行分析整理,并對我國煤炭工業未來的發展前景作出展望。
煤炭工業;節能減排;煤矸石;鍋爐燃燒技術
自改革開放以來,我國經濟水平不斷提高,城市化進程加快,但是在大搞經濟建設的同時,生態環境也遭受到了前所未有的破壞,能源的日益匱乏引起了國家政府的高度重視。節能減排倡議書中明確指出,2016年全國煤耗量必須控制在30億噸,二氧化硫、二氧化氮等有毒氣體排放量不能超過2 000萬噸。在此背景下,我國煤炭工業節能減排勢在必行,關乎到國家與社會的健康、穩定、和諧。
煤炭工業是我國國民經濟的支柱,無論是產量,還是消耗,在世界上都是名列前茅的,而且在未來相當長的一段時間內,這種現狀也難以有所改變。這就導致我國煤污染現象十分嚴重,集約水平低,傳統的開采手段再加上煤炭利用率不高,與發達國家相比還有著不小的距離。另外,在開采煤炭的過程中對其他資源的損耗過高,資料顯示,開采2 t煤就會消耗15 t左右的硫礦、鐵礬、鋁礬等物質。從環境角度分析,污染范圍廣,治理難度大,污染水體、氣體以及廢物都是開采、運輸、應用時產生的垃圾,造成水質、土質、氣體質量日益下降,使環境受到嚴重破壞。
為提高環境質量和能源利用率,一種新型的高效清潔技術受到了普遍的關注與重視。21世紀初,這種技術在我國大力推廣,使煤炭工業逐漸走向節能減排的可持續發展道路。
煤炭加工是一種提高煤炭資源利用率的先進技術,使煤炭更加清潔、干凈。其加工方式主要是通過物理、化學等手段對原煤進行脫硫、除塵,在保證煤炭質地均勻的同時,還能夠滿足差異化需求。目前,煤炭加工技術主要以型煤和水煤漿技術為主,型煤主要由粒度較小的煤灰和雜質煤組成,我國對型煤的研究已經有60多年,比如環保、生物、煙煤等型煤技術正在逐漸完善,并且這些技術也是我國未來在型煤研究方向上的主要課題;水煤漿技術發展到今天,突破了傳統的研磨少、研磨分散、優先分配等限制,通過精細設備的加工能夠使煤漿迅速堆放成型,在濃度、制漿范圍等方面有著歷史性突破,每年產量在9.0×106~1.2×107t不等,是煤炭加工中十分重要的技術之一。
這項技術最早是從20世紀60年代末由我國專業領域人士提出,由于科技水平限制,只是利用風力設備達到除塵目的。時至今日,除塵技術有了不小的進步,利用靜電、布袋或是增加濕度等機械化手段提升除塵效率。目前,脫硝脫硫除塵一體化是治理燃煤油煙的主要方式,在此基礎上增設勘測系統進行除塵監測。針對一氧化氮、二氧化氮等毒氣的治理,一種方法是利用氣體回排降溫,另一種方法是分層供風分散燃燒面積,其中,脫硝技術以SCR為主,使用催化劑、還原劑加速無毒氣體產生,并配以脫氮設備和低燃燒設備。
鍋爐燃燒技術在我國有著一段曲折的發展歷程。20世紀70年代,相關人士提出利用煤粉加工鍋爐燃燒技術,但是煤粉、鍋爐以及相關除塵設備需要大量資金投入,再加上技術落后、工藝手段遲遲不能更新,導致鍋爐燃煤技術被擱置了很長一段時間。后來直到90年代,鍋爐燃燒技術的雛形才真正形成,比如功率較小的旋流煤粉燃燒設備。21世紀初,金水鍋爐的問世使這一技術得到了進一步發展。通過幾十年的努力、創新與研究,目前的鍋爐燃煤技術更加環保節能,并且鍋爐熱利用率高達90%以上,燃燒效率接近100%,與傳統技術相比,其煤炭節約率提高了40%左右,同時也節省了一部分電力。這種技術是將純度高的灰鈣粉投入到循環系統中,稀釋煤油煙氣實現清潔目的,再加上布袋除塵、低溫燃燒等措施,使有害氣體比如二氧化硫、一氧化氮等的排放量和濃度得以降低,解決了因集中排放而導致的多次污染。
在煤炭開采和清洗時會產生煤矸石等固體廢棄物。相關資料顯示,我國煤矸石“堆積如山”,總量已接近42億噸,是廢棄固體中數量最多的,所以關于煤矸石的有效利用是煤炭行業一直以來研究的問題。傳統的煤矸石再利用一般以鋪設高筑或是二次選煤為主,利用率低。隨著科技的不斷創新,煤矸石的其他利用途徑也被開發出來,比如開采空洞再次填補、破壞土地復墾以及路面補料等。同時,煤矸石還可以為電力發電提供保障,各大煤矸石發電廠的投成標志著我國電力事業的新形勢。除此之外,煤矸石在工業、農業方面都有著不小的用途,包括水泥混凝土、肥料、改善土質等。從實際角度出發,煤矸石的利用規模較小,仍需大力推廣使用。
政府是低碳生產的“引路人”,政府要在節能減排中起主導作用,落實煤炭行業內部改革措施,強化機制作用,加強資源整合,使產業走向正軌。同時,為煤炭行業制訂科學、合理的有利政策,加速低碳生產運營機制構建,實現綠色行業、環保行業。此外,加強技術開發,強化職員技能素質,行業內部要形成“低碳”氛圍,將政府引導企業低碳生產的橋梁作用體現出來,形成一個良性循環的低碳行業系統。
改變傳統的煤炭開采觀念,秉持開采工作效率化、環保化、安全化,提高煤炭回采工藝水平,在科學發展觀的基礎上,構建一條礦區、資源、環境三者協調發展的開采之路,確保煤炭開采工作符合可持續發展定義。同時,結合不同地區的不同特色,加大伴生資源保護力度,加強資源回收、開發、再利用,完善新型高效、環保、低碳的經濟發展體系。除此之外,盤活人才資源,發揮各地區資金、技術效應,提高煤炭清潔率,拓展產業道路,提高市場占有率,在確保環境綠化建設的同時,使企業收益最大化。
為提高煤炭提取率,改善整體質量,需要對煤炭分選加以重視。煤炭洗選環節通過物理、化學以及微生物等手段使煤炭質地平均、功能不一,通過對煤炭嚴格分選、深加工等工序,使原煤雜質諸如硫、灰等進行有效去除,是保證煤炭清潔干凈的關鍵所在。通過對有關數據分析可知,2億噸原煤經過合格分選后,使二氧化硫排放減少了250萬噸。可見,為了提高煤炭提取率,確保燃煤的效率性、經濟性、整潔性,有必要認真進行煤炭分選工作。
綜上所述,本文就我國煤炭工業現狀進行了分析,介紹了有助于節能減排的相關技術和措施。煤炭行業綠色體系的構建,標志著我國“低碳”時代的到來,為加強節能減排、緩解環境壓力、資源利用最大化提供了重要保障。
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〔編輯:劉曉芳〕
F205
A
10.15913/j.cnki.kjycx.2017.18.066
2095-6835(2017)18-0066-02