型煤技術及發展現狀分析

■文/崔村麗

型煤以其具有提高熱效率

節約能源、降低大氣污染等優勢而被廣泛關注。型煤與散煤相比，可以減少煙塵排放量約70%，減少S O2排放量60%以上節煤率達15%～20%。因此，發展型煤是有效利用煤炭資源、減少燃煤污染的重要途徑。

型煤技術

型煤是以粉煤為主要原料添加粘結劑、助燃劑、固硫劑后，按具體用途所要求的配比、機械強度和形狀大小經機械加工壓制成型的，具有一定強度和尺寸及形狀各異的煤成品。型煤可分為工業型煤和民用型煤。工業型煤有化工用型煤，用于化肥造氣、蒸汽機車用型煤、冶金用型煤(又稱為型焦)；民用型煤又稱為生活用煤，用于炊事和取暖。型煤按加工工藝，可分為冷壓成型和熱壓成型兩種。由于冷壓成型需要加入粘結劑，且工藝比較簡單，又稱為粘結成型，在我國獲得廣泛的應用。

1.工業型煤

(1)化工用型煤。此用途的型煤一般為35mm～50mm的球狀，可用無煙煤或焦油產率大于10%的褐煤成型，發熱量要求較高。主要用于化肥造氣，生產半焦、液體或氣體燃料和生產甲醇、醋酸等化工產品。

(2)作蒸汽機車燃料型煤。該種型煤主要有卵形和滴水型等幾種形狀。我國研制的機車型煤，可節煤8%以上。該種型煤的燃燒溫度較高，因此可以通過配料技術改善煤質，來提高型煤灰熔點的技術難點。

(3)型焦。型焦是將弱粘結性粉煤成型后，在連續煉焦爐內焦化，或利用高速熱解析出膠質體的方法實現熱壓成焦。發展型焦可以擴大煉焦原料，提高焦爐效率。

2.民用型煤

民用型煤一般為35mm～50mm球狀或180mm×180mm×100mm方形，可由無煙煤、煙煤、褐煤、泥炭或浮選尾煤等作為主要原料，通常發熱量要求在5500大卡左右，這種型煤的結構和原料配方比較復雜。一般由點火層、引火層和煤本體三部分組成，各層原料的配方不同。為了推廣民用型煤，1987年國務院環境保護委員會頒布了《關于發展民用型煤的暫行方法》，對煤炭的分配、型煤的生產等做出了規定。

3.型煤優勢

型煤成型過程中，通過加入不同的添加劑，改變原料煤的某些特性，增加反應活性、易燃性、熱穩定性，提高灰熔點，同時具有固硫等功能。燃用型煤后可達到節煤、降塵、減少有害氣體排放量的效果。和燒散煤相比，通?？晒澝?5%～20%，提高熱效率10%～15%，減小煙塵排放量60%～80%，強致癌物(B a p)減少50%以上。型煤添加固硫劑后，S O2、N O x的排放量減少50%～60%。型煤技術不僅使低質的粉煤、泥煤、褐煤提高了其經濟價值，而且在利用過程中可以給人們一個相對潔凈的環境。

由于不同添加劑可改變原料煤的某些特性，使得不能用于氣化爐或鍋爐的弱粘結性煤破粘，變成適用的造氣型煤或鍋爐型煤，從而擴大煤炭的利用途徑。在一臺型煤成型機上，可以按照鍋爐燃煤的粒徑配比要求，適當改變型窩的形狀，生產多粒級型煤，再與經過分級的篩上原煤混燒，這樣可以實現燃料煤的粒徑級配，從而改善鍋爐，窯爐的燃燒特性，提高燃燒熱效率，節約煤炭資源。

隨著采煤機械化程度的提高，塊煤產率逐漸下降，難以滿足工業對塊煤的需求。粉煤、泥煤堆積量日益增加，發展工業型煤，不僅可以緩解塊煤供不應求的被動局面，而且為粉煤、泥煤的合理、有效利用開辟了新的途徑。

型煤發展及現狀

1.國內型煤技術研究現狀

工業型煤在中國的發展起步于上世紀50年代，由于化肥生產的需要，氣化型煤發展較快，上世紀60年代無煙粉煤成型用于中、小氮肥廠氣化代替了約60%的化肥用無煙塊煤，有利地促進了合成氨工業的發展，并且先后開發了石灰碳化煤球、紙漿煤球、腐殖酸煤球、粘土煤球、清水煤棒等。

工業型煤作為清潔、高效的新型燃料，曾被列入國家“七五”、“八五”攻關項目，引起了國內各科研院所、大專院校、煤炭企業的普遍關注。煤科總院北京煤化所、中國科學院山西煤化所、中國礦業大學及礦大研究生部等在型煤粘結劑、鍋爐型煤制備等諸多方面進行研究開發，取得了大量研究成果。同時國家環保局和國家科委投入大量的人力物力，組織有關單位在北京、杭州、太原、黃石等地，對工業鍋爐固硫型煤進行了專門的攻關研究，并取得了可喜的成果。但目前來看，真正能夠生存下來的型煤企業并不多，因為，一是由于型煤產品本身的質量問題，如有的防水性能不佳，產品極易吸水潮解而失去或降低強度；有的熱性能不理想，難以進行正常的燃燒和氣化；有的粘結劑加入量較大，型煤灰分增加較多而降低了產品熱值；有的粘結劑來源受限制，生產成本較高。二是由于人為因素和社會因素，使得型煤難以規?；?、產業化。

2.山西省型煤技術應用現狀

山西省作為產煤及燃煤大省，且煤炭資源以中硫煤和高硫煤為主，加強煤炭能源的潔凈利用早已走在全國的先列，型煤技術較早的應用于山西，主要以民用蜂窩煤和化肥廠造氣型煤為主。上世紀90年代，以中科院山西煤化所、太原理工大學、山西大學等高等院校和一些科研機構在型煤粘結劑、型煤成型技術等方面進行了大量的研究，且取得了一定的成果。但真正能夠應用于規模生產的只有少數幾家，以山西晉城為例，近十幾年來，該市曾先后建起的型煤廠家約40余座，目前僅有幾家能正常生產，大部分處于停產、半停產、瀕于倒閉狀態。原因主要有①型煤粘結劑質量不過關，導致型煤不防水或強度低，只能就地銷售，不能長途運輸；②型煤成本高。由于型煤所用的粘結劑價格在一般情況下高出原煤許多，再加上型煤生產要消耗一定的人力及電能，型煤生產廠家也要獲取一定的利潤, 致使鍋爐型煤的售價一般比可代替煤種高出數十元，也很難形成市場；③劣質型煤充斥市場損害了型煤專用鍋爐用戶的利益，從而影響了型煤的推廣。有的型煤廠家受經濟利益驅動，在沒有掌握核心技術的前提下，匆匆生產銷售；有的廠家為了迎合用戶想省錢的心理，使用劣質煤或摻入大量粘土以達到降低成本的目的。無序的市場競爭，一時間使得這些只圖經濟利益的廠商有機可乘，失去了預期的環保效益，質量問題及無序競爭已成為制約型煤市場良性發展的瓶頸。

結 語

型煤雖經過幾十年的發展，但型煤在中國依然沒有實現規范化、產業化，大部分仍然是分散的、各自為政的、小型的手工作坊式的落后生產經營方式。這在很大程度上也制約了型煤技術的發展。因此，相關部門應該建立和統一規范，同時加強監管。對燃煤鍋爐煤炭的品質要按國家規定嚴格要求，從鍋爐源頭上對燃料做出嚴格的限制，即禁止鍋爐燃燒高灰高硫的原煤，推廣使用潔凈配煤或添加燃煤助燃劑。同時要做好對原煤、型煤產品的隨機抽查工作，對不符合環保要求的廠家，相關部門應聯合執法，采取罰款等手段進行處罰，從源頭上根除超標煤的來源。

目前我國大中城市型煤普及率達60%，但在中小城鎮和農村仍以原煤、薪柴、秸稈為主要燃料，型煤普及率很低。同時我國工業鍋爐、窯爐年消耗煤炭量較大，其中燃用型煤的消耗量僅占到4.9%，因此型煤的需求仍然很大，配套開發優質、高效、節能、低污染的爐具和高固硫率型煤的規?；a是今后山西潔凈煤技術的發展方向。