煤矸石熱電廠中的循環經濟利用

◎孫寒國

煤矸石熱電廠中的循環經濟利用

◎孫寒國

煤矸石是采煤及洗煤期間產生的固體廢氣物，對環境的危害性較大，如加以合理利用可變廢為寶，滿足當今社會循環經濟要求。該文介紹循環經濟相關理論，探討煤矸石熱電廠循環經濟利用，以供參考。

我國每年產出及消費大量煤炭，期間產生大量煤矸石，給環境造成較大影響，如將其作為原料用于熱電廠不僅有助于環境保護，提高煤矸石利用率，而且符合循環經濟發展要求，為熱電廠可持續發展奠定堅實的基礎。

循環經濟理論

循環經濟定義。循環經濟是一種不斷循環利用物質的經濟發展模式，對環境較為友好，提倡污染物低排放甚至不排放，在避免環境污染的基礎上，實現經濟效益的提升。

循環經濟與傳統經濟對比。循環經濟強調的生產模式為“資源→產品→再生資源”不斷循環的模式，保證資源合理利用的同時，重視環境保護，提高資源利用率的同時，實現資源的合理、優化配置。而傳統經濟以“資源→產品→污染排放”為生產模式，本質上屬于將資源轉化為污染物的過程，以犧牲自然為代價換取經濟利潤的增長。顯然其對資源的利用為一次性、粗放型，給社會發展造成較大不良影響，發展為不可持續性。

循環經濟與傳統經濟之間最主要的區別表現在：本質上講循環經濟注重物質與能量的傳遞與交換，實現物質與能量最大限度的利用，獲得低消耗、高利用、低排放或零排放的良好效果。而傳統經濟屬于物質流的相互疊加，不僅能量傳遞方向單向，而且利用率極低，其中高開采、高排放、利用率低是其明顯特點。

煤矸石電廠中的循環經濟

我國煤矸石年產量巨大，在實現循環經濟方面具有較大優勢，如將煤矸石應用于熱電廠，負荷循環經濟目標要求，因此應引起足夠的重視。

煤矸石發電。煤矸石發電是循環經濟利用的主要體現，煤矸石發電不僅滿足人們的用電需求，而且對熱電廠的可持續發展具有積極的促進意義。

以煤矸石為燃料進行發電包括兩種情況，一種使用全矸石，一種使用煤泥與矸石混合料。為保證矸石使用效率，發電前需對矸石熱值進行測定，并使用針對性處理方法。如矸石熱值超過4186kJ/kg，需先進行洗選處理，利用石灰石進行脫硫后使用。當矸石熱值處于6270～12550kJ/kg時可直接應用。當以煤泥與矸石作為發電燃料時，對煤泥及矸石熱值均有所要求，即煤泥熱值需處于8360～168720kJ/kg范圍內，所含水分25％～70％，矸石熱值在4500～12550kJ/ kg范圍。

研究發現，利用矸石發電優點較多。一方面節省大量能源。煤矸石發電一定程度上減少熱電廠煤炭用量，而且發電量客觀，一定程度上滿足了人們用電需求。另一方面大大降低購電成本，降低電廠成本開支。而且減少了煤矸石給環境造成的污染，環保效益良好。

煤矸石熱電廠與傳統熱電廠對比。通過上述分析不難發現，煤矸石發電的諸多環節體現了循環經濟，接下來通過與傳統熱電廠相比，對煤矸石熱電廠循環經濟利用進行深入探討。

研究發現，與傳統熱電廠相比煤矸石熱電廠循環經濟利用主要體現在以下幾方面：

首先，燃料方面的體現。煤矸石熱電廠以煤矸石為主要原料，熱值相對較低，將其轉化為電能，不僅有助于環境保護，而且節約大量煤炭資源。傳統熱電廠以優質煤為發電原料，不僅消耗寶貴的煤炭資源，而且給環境帶來較大污染，從這一角度分析以煤矸石為原料進行發電，一定程度上減少煤炭使用量。其次，煤矸石熱電廠在綜合分析煤矸石特點的基礎上，運用循環流化床鍋爐，并向其中添加適量石灰石，可獲得較好的脫硫效果，減少向空氣中排放二氧化硫的量，避免給環境造成不良影響。傳統發電廠大多使用鏈條爐或煤粉鍋爐，燃燒一些優質煤產生較多污染物。再次，煤矸石熱電廠使用的水源為礦井排水，可節省大量水資源，而傳統熱電廠以河流水或地下水為水源，耗費大量優質水資源。最后，煤矸石熱電廠鍋爐排放的灰渣具有較好的活性，不僅可用于制造磚塊、水泥，而且部分進行加濕處理后可用于道路工程施工填埋之用。另外，可填充井下，避免礦井出現塌陷情況。但傳統熱電廠產生的灰渣僅有部分可用于制造磚塊，大部分被廢氣給環境造成嚴重污染。

煤矸石熱電廠循環經濟利用策略。為保證煤矸石熱電廠循環經濟利用效率，熱電廠應注重以下策略的應用。首先，熱電廠應在認真分析煤矸石生產特點及性質的基礎上進行整體規劃，尤其根據設計目標，明確熱電廠建設方案，并由自身專家進行充分論證，確定最佳建設方案。其次，注重各種設備的選型。煤矸石熱電廠異于傳統熱電廠，使用的發電設備較為特殊，因此，應根據熱電廠建設規模，選擇合適類型的發電設備，尤其應準確掌握所用鍋爐各項參數，為其后期穩定、安全、可靠的運行奠定堅實的基礎。最后，確保熱電廠各個系統質量。熱電廠的正常運營需很多子系統的支持，如循環水處理系統、除灰渣系統、燃燒系統以及燃料運輸系統等，其中任何一個系統出現問題，會給熱電廠的正常運營產生較大不利影響，因此，應采取有效措施確保煤矸石熱電廠各子系統的正常工作。一方面施工時要求綜合素質較高的團隊進行施工，尤其是重點環節的施工應由專門技術人員親臨現場指導。同時，施工完成后做好各個系統的調試工作，及時發現子系統運行存在的問題，采取針對性措施加以解決。另一方面，依據相關規范標準，做好不同子系統的日常維護工作，并制定嚴格的規章制度，確保維護工作的嚴格落實。

總之，煤矸石熱電廠應將循環經濟利用作為發展的重要內容，并結合自身實際條件，采取針對性措施，進一步提高循環經濟利用效率，為熱電廠長遠、穩步、可持續發展創造良好條件。

我國煤矸石資源豐富，應積極采取措施提高煤矸石利用率，尤其應建設大型煤矸石熱電廠，并采取針對性措施實現循環經濟利用，降低煤矸石給環境造成不良影響的同時，創造更好的經濟效益。

（作者單位：冀中能源股份有限公司邯鄲陶二矸石熱電廠）