動力用煤系列國家標準的修訂及其與地方標準的比較

楊曉毓

(1.煤炭科學技術研究院有限公司 煤化工分院，北京 100013；2.全國煤炭標準化技術委員會，北京 100013)

近幾年我國煤炭年消費量近40億t，在全國一次能源消費總量中占比將近60%。《全球電力行業回顧2020》中提到，2019年全球煤炭發電量下降3%，但中國煤炭發電增加(增幅2%)，占全球煤炭發電量50.2%，該比重首次達到一半。同時，我國各類工業鍋爐用煤、水泥生產消耗燃料煤等每年近7億t。龐大的動力煤用量，支撐了煤炭及相關行業的發展，也導致燃煤造成的環境污染問題日益嚴重[1，2]，動力煤質量問題已引起全社會關注。國務院、國家六部委先后發布《大氣污染防治行動計劃》和《京津冀及周邊地區落實大氣污染防治行動計劃實施細則》，2014年國家能源局等六部委聯合發布了《商品煤質量管理辦法(暫行)》。同年，全國煤炭標準化技術委員會開始構建我國“商品煤質量標準體系”，以加強對商品煤質量的監管力度[3]。在此背景下，4項動力商品煤質量系列國家標準修訂項目獲得國家標準化技術委員會批準立項。為做好工業和民用清潔燃料煤工作，部分用煤省市也紛紛著手制訂相應的地方標準。

1 動力商品煤質量系列國家標準修訂要點

為規范我國煤炭生產和實現煤炭的對路供應，使不同用煤行業得到質量基本合適的煤，在我國分別制定了煉焦、高爐噴吹、氣化、水泥回轉窯、發電煤粉鍋爐、鏈條爐等十多種工業用煤技術條件標準，構成了我國“工業用煤技術條件”系列標準[4-6]。動力商品煤質量系列國家標準在此基礎上進行修訂，并于2018年5月14日由國家市場監督管理總局、國家標準化管理委員會第6號公告批準發布，包括《商品煤質量發電煤粉鍋爐用煤》(GB/T 7562—2018)、《商品煤質量鏈條爐用煤》(GB/T 18342—2018)、《商品煤質量水泥回轉窯用煤》(GB/T 7563—2018)和《商品煤質量煤粉工業鍋爐用煤》(GB/T 26126—2018)。

修訂后“動力商品煤”系列標準與原“工業用煤技術條件”系列標準對比見表1。

表1 動力商品煤系列國家標準修訂前后對比

1.1 標準名稱和類型

原標準名稱為“XX用煤技術條件”，規定了各種工業利用方向用煤應滿足的基本煤質條件，為基礎標準。修訂后的標準名稱為“商品煤質量 XX用煤”，屬于我國“商品煤質量標準體系”中第二層級下的產品標準[7]，將各種商品煤產品劃分出質量等級并給出對應的技術要求。

1.2 技術指標

“工業用煤技術條件”系列標準中對涉及到的每一項技術指標均進行分級。“動力商品煤”系列標準將用煤技術指標分為評價指標和控制指標。

1.2.1 評價指標和產品劃分

評價指標包括發熱量和全硫，這兩個指標也是動力煤最關注，并直接影響動力商品煤定價的指標，因此修訂后的標準對動力商品煤按照發熱量和全硫進行等級劃分，并對發熱量下限和全硫上限提出明確規定。

修訂后的標準，按照發熱量和全硫進行等級劃分，并在標準附錄給出了各動力商品煤的產品目錄。

1.2.2 控制指標

控制指標包括煤粉含量(P-0.5mm)、灰分、以及微量有害元素磷、氯、砷、汞的含量。其中，煤粉含量和微量有害元素是新增指標。

考慮到商品煤中小于0.5mm的煤粉在生產、儲存、運輸等環節會進一步增加粉塵污染，修訂后的動力商品煤系列標準中規定發電和水泥回轉窯用煤的煤粉含量(P-0.5mm)≤30.0，鏈條爐用混煤的煤粉含量(P-0.5mm)≤20.0。

煤中有害元素對環境危害較大，《商品煤質量管理暫行辦法》和《商品煤質量評價與控制技術指南》國家標準，均對煤中磷、氯、砷、汞等有害元素含量提出控制要[7]求。動力商品煤系列標準與《商品煤質量評價與控制技術指南》保持一致，其中磷、氯、砷含量的限值均嚴于《商品煤質量管理暫行辦法》。

煤中灰分含量增加，可燃成分相對減少，增加了商品煤的無效運輸[8，9]。修訂前后灰分限值要求基本一致。修訂后發電煤粉鍋爐用煤對于灰分較高時，產品發熱量提出最低限值，對于灰分為35.00%

此外，對于塊煤限下率、焦渣特征、煤灰熔融性軟化溫度、全水分、揮發分和煤粉細度等針對不同工藝用煤的技術指標 “動力商品煤”系列標準中只提出統一的控制上限，而不再進行分級。

1.3 標識、運輸及貯存相關要求

按照產品標準的規定[10，11]，修訂后的“動力商品煤”系列國家標準增加了商品煤流通時對動力商品煤的標識、運輸及貯存的規定。生產和銷售的動力商品煤應按《商品煤標識》(GB/T 25209)的規定進行標識，運輸、貯存應防塵、防雨、防潮，遠離火源。

1.4 修訂意義

動力商品煤質量系列國家標準的發布實施對優化動力煤生產與加工、規范動力商品煤貿易市場和加強質量監督、環境保護和節能減排等方面具有重要意義。

1)該系列標準為動力煤資源勘探和開采、動力商品煤流通過程的重要標準，標準提出了動力商品煤質量的等級劃分，對于制定煤炭開采、利用政策方針有重要的作用[12]。此外，作為動力商品煤生產、加工的標準和規范，可有效促進煤炭行業從生產、洗選加工等環節提高商品煤質量，積極調整產業結構，進一步規范我國動力商品煤質量管理，助推煤炭行業化解產能過剩，促進煤炭行業的健康、有序發展[13]。

2)該系列標準的實施有利于減少有害污染物的排放。磷、氯、砷、汞等有害元素在排放環節缺少有效控制措施，該系列標準從源頭提出質量控制要求，可有效控制劣質或低質動力煤的生產、加工、流通和利用，有效降低有害元素對環境和人體健康的危害，以及煤炭污染物排放對環境的影響。

3)該系列標準為我國動力商品煤產品質量監管工作提供了具體的評價依據，為質監行政執法提供了技術保障[14，15]。

2 動力商品煤系列國家標準與地方標準的比較分析

2.1 現有地方標準概況

為保證重點城市環境空氣質量，推進煤炭高效清潔利用，落實國務院《大氣污染防治行動計劃》，各重點用煤省市紛紛起草了適用于本地區的動力用煤標準，詳見表2。其中河北省和天津市的用煤標準為強制性地方標準，陜西、內蒙古和新疆為推薦性標準。這些地方標準的發布實施對指導各省市煤炭資源的合理利用及煤炭質量的控制發揮了重要的指導作用。

表2 部分涉及動力用煤的地方標準

2.2 發電用煤指標對比

發電用煤現行國家標準為《商品煤質量 發電煤粉鍋爐用煤》(GB/T 7562—2018)，陜西省地方標準《城市用煤》不適用于發電用煤，其他省市地方標準中對發電用煤技術指標與國家標準的對比見表3。

表3 發電用煤國家標準與地方標準技術指標對比

1)全硫。國家標準中對電廠入爐煤全硫含量給出5個等級劃分，最高上限規定為2.50%(原產地為廣西壯族自治區、重慶市、四川省和貴州省4個高硫煤產區S5級全硫上限為3.00%)。地方標準中，新疆維吾爾族自治區對全硫的要求相對寬松，對應國標S3級及以下；其他省市地方標準中對發電用煤全硫的要求對應國標S2及以下。總體而言，對于發電用煤中全硫的要求，地方標準較國家標準更為嚴格。

2)灰分。國家標準中對不同煤種灰分要求不同，無煙煤、低揮發分煙煤和中-高揮發分煙煤要求灰分小于等于35.00%，褐煤灰分小于等于30.00%。重點省市地方標準中，天津市最為嚴格，一類地區要求灰分小于等于12.50%；新疆維吾爾族自治區要求相對寬松，除烏昌石、奎獨烏之外的區域要求灰分小于等于25.00%。總體而言，地方標準中對發電用煤的灰分要求普遍較國標更為嚴格。

3)發熱量。作為發電用煤最關注的指標，國家標準中對無煙煤、低揮發分煙煤、中-高揮發分煙煤和褐煤四種不同類別的發電用煤按照發熱量指標進行了等級劃分，并要求灰分為35.00%～40.00%的無煙煤和煙煤，發熱量應不小于16.50MJ/kg。地方標準中除新疆維吾爾族自治區外，其他省市對發電用煤發熱量指標沒有提出要求，電廠可根據煤炭市場情況自由選擇。

4)煤粉含量。國家標準中要求發電用煤的煤粉含量(P-0.5mm)應小于等于30%，各省市地方標準中對電煤煤粉含量未作要求。

5)微量有害元素。《商品煤質量 發電煤粉鍋爐用煤》中對微量有害元素磷、氯、砷、汞的含量提出了限值要求。地方標準中，河北省和內蒙古自治區未作要求；新疆維吾爾族自治區地方標準中對磷、氯、砷、汞含量的限值與國家標準一致，另增加了氟含量的限值要求；天津市地方標準對微量有害元素的限值要求與《商品煤質量管理暫行辦法》一致，相較國家標準而言略微寬松。

2.3 非發電工業用燃料煤指標對比

非發電工業用燃料煤國家標準有《商品煤質量 水泥回轉窯用煤》、《商品煤質量 鏈條爐用煤》和《商品煤質量 煤粉工業鍋爐用煤》。重點用煤省市地方標準中對非發電工業用燃料煤技術指標要求與國家標準的對比見表4。

表4 非發電工業用燃料煤國家標準與地方標準技術指標對比

1)全硫。國家標準中對非發電工業用燃料煤全硫含量要求較發電用煤更為嚴格，水泥回轉窯用煤全硫應小于等于2.00%，煤粉工業鍋爐用煤全硫應小于等于1.00%，鏈條爐用煤全硫應小于等于1.50%。地方標準中，新疆維吾爾族自治區環境容量較大，對全硫的要求相對寬松，為小于等于1.50%。其他省市對非發電工業用燃料煤全硫的要求均在1.00%以下。總體而言，對于非發電工業用燃料煤中全硫的要求，也是地方標準較國家標準更為嚴格。

2)灰分。國家標準中對不同非發電工業用煤灰分要求不同，水泥回轉窯用煤要求灰分小于等于27.00%，煤粉工業鍋爐用煤要求灰分小于等于16.00%，鏈條爐用煤要求灰分小于等于30.00%。地方標準中，內蒙古自治區對于帶有脫硫、除塵裝置的二類鍋爐要求灰分小于等于20.00%，新疆維吾爾族自治區要求灰分上限為25.00%，較為寬松。其他省市地方標準中灰分上限最高為18.00%。

3)揮發分。國家標準中對不同非發電工業用煤揮發分要求不同，水泥回轉窯用煤要求揮發分大于等于25.00%，煤粉工業鍋爐用煤揮發分大于等于28.00%，鏈條爐用煤對揮發分未作規定。陜西省和新疆維吾爾自治區地方標準中未作要求，河北省、內蒙古自治區和天津市地方標準中要求揮發分小于等于37.00%，對揮發分最低值未作要求。相比而言，國家標準中對不同非發電工業用煤的揮發分要求更具有針對性，地方標準中要求則相對籠統。

4)發熱量。國家標準中對不同非發電工業用煤在給出發熱量等級劃分的基礎上，要求水泥回轉窯用煤和煤粉工業鍋爐用煤的發熱量最低應大于等于20.90MJ/kg，鏈條爐用煤發熱量最低應大于等于16.72MJ/kg。河北省、內蒙古自治區和天津市地方標準中對非發電工業用煤的發熱量未作要求。陜西省地方標準中要求非發電用煤發熱量下限為26.00MJ/kg，較國標更為嚴格。新疆維吾爾自治區地方標準中要求非發電工業用煤發熱量下限為19.00MJ/kg，對于鏈條爐用煤相較國家標準更為嚴格，其他較國標寬松。

5)煤粉含量。國家標準中要求非發電工業用煤的煤粉含量(P-0.5mm)均應小于等于30%，各省市地方標準中對非發電工業用煤煤粉含量未作要求。

6)微量有害元素。非發電工業用煤國家標準中對微量有害元素磷、氯、砷、汞的含量提出了限值要求。地方標準中，河北省和內蒙古自治區未作要求；新疆維吾爾族自治區地方標準與國家標準一致，另增加了氟含量的限值要求；陜西省和天津市地方標準與《商品煤質量管理暫行辦法》一致，相較國家標準而言略微寬松。

2.4 對比分析

國家標準和地方標準對比發現，對于全硫指標，考慮到大部分動力用煤廠區都有脫硫裝置，且環保部門對硫排放有要求，因此國家標準中對動力煤全硫含量不再作具體規定，只給出等級劃分和上限要求，企業可根據當地的排放要求和脫硫裝置情況自主選擇；地方標準中對全硫的要求更加具體，按照區域、時節或產品等級進行劃分，給出具體的指標要求。新疆維吾爾族自治區因環境容量大，硫分要求相對寬松。

對于灰分指標，發電用煤國家標準中針對不同煤種的灰分要求不同，對變質程度低、發熱量較低的褐煤灰分要求更為嚴格，非發電工業用燃料煤國家標準根據不同工藝用煤對灰分要求的不同給出不同控制上限。地方標準中對灰分的要求按照區域或產品等級進行劃分，指標要求總體較國家標準更為嚴格。

對于發熱量指標，國家標準中給出了等級劃分和最低限值，生產和用戶企業可綜合考慮便捷性、經濟性、適用性等因素自主選擇。地方標準中，新疆維吾爾族自治區對發電用煤提出了最低限值，新疆維吾爾族自治區和陜西省對非發電用煤提出最低限值，其他省市未作規定。在發熱量指標控制方面，國家標準和地方標準均給出了較大的選擇空間。

對于微量有害元素，商品煤質量系列國家標準中對微量有害元素磷、氯、砷、汞的含量提出了限值要求，且部分嚴于《商品煤質量管理暫行辦法》。在此之后發布的地方標準中也逐漸增加了對微量有害元素的要求，指標要求與國家標準或暫行辦法一致。

總體而言，按照國家標準化改革對于標準體系結構中標準層級和范圍的設置要求，動力用煤國家標準中技術指標的提出綜合考慮煤種、工藝、市場導向等更宏觀層次的因素，屬于基礎通用項目。地方標準中指標的提出則更具體更具有區域針對性，滿足地方自然條件、民族風俗習慣的特殊技術要求。國家標準與地方標準相輔相成，共同促進我國動力用煤質量的提升。

3 結 語

動力商品煤系列國家標準是我國商品煤質量標準體系的重要組成部分，修訂后的標準給出了評價指標分級和產品劃分，增加了對煤粉含量和微量有害元素磷、氯、砷、汞等控制指標的要求，以及檢驗、標識等內容，廣泛用于我國動力商品煤生產、加工、儲運、銷售、使用等各環節。標準的發布實施對于規范國內動力商品煤市場秩序，提高企業的煤質管理水平，避免煤炭市場貿易中的糾紛，降低有害元素對環境和人體健康的危害等方面都有重要的意義。與國家標準相比，各重點用煤省市的地方標準在指標控制方面更加具體，全硫、灰分含量等大多嚴于相應的國家標準。國家標準與地方標準的共同實施，對于提升我國動力用煤質量、落實重點省市大氣污染防治將發揮重要作用。