淺析山東地區(qū)煤炭清潔生產(chǎn)和高效利用

摘 要：現(xiàn)如今，清潔生產(chǎn)、低碳環(huán)保已經(jīng)成為全球共識。本文通過分析山東地區(qū)煤炭清潔生產(chǎn)和高效利用現(xiàn)狀，對當(dāng)前山東企業(yè)先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行分析，以期對我國煤炭能源的高效利用研究提供參考。

關(guān)鍵詞：清潔生產(chǎn)；高效利用；煤炭能源

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.23.064

煤炭作為山東省的主要能源之一，其消費(fèi)量占全省一次能源消費(fèi)總量的75%以上，占全國煤炭消費(fèi)總量的12%左右，從我省能源資源賦存特點的形勢分析，未來較長時期內(nèi)，煤炭作為我省主體能源的地位還難以改變。因此，推動煤炭供給結(jié)構(gòu)性改革，發(fā)揮優(yōu)勢資源作用，促進(jìn)煤炭清潔高效開發(fā)利用，提升煤炭工業(yè)發(fā)展的科學(xué)化水平是煤炭能源發(fā)展的必然之路。近期，山東省人民政府辦公廳也出臺了《關(guān)于加快推進(jìn)全省煤炭清潔高效利用工作的意見》，要求以控制煤炭消費(fèi)總量，提高煤炭產(chǎn)品質(zhì)量，防治用煤環(huán)節(jié)污染為重點，加快推進(jìn)煤炭清潔高效利用工作[1]。鑒于此，筆者通過分析我省煤炭清潔高效利用現(xiàn)狀及前沿科技創(chuàng)新趨勢，以期在我省煤炭清潔高效利用研究方面提供參考。

1 煤炭清潔生產(chǎn)和利用現(xiàn)狀

我省煤炭清潔利用概念引用較晚，發(fā)展較粗放，于是出現(xiàn)了一些亟需解決的的客觀問題：首先是清潔生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展緩慢，煤礦行業(yè)對人居環(huán)境造成的污染日益突顯。煤炭產(chǎn)品種類不夠多樣化，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不夠合理，使得其帶來的社會效益比率較為低下。其次，煤炭區(qū)的管理方式落后，缺乏先進(jìn)的管理理念，特別是偏遠(yuǎn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤炭區(qū)，由于其規(guī)模小，缺乏先進(jìn)的設(shè)備和較為專業(yè)的技術(shù)人員和開采技術(shù)，開采方式粗放，開采過程中浪費(fèi)嚴(yán)重。再次，煤礦管理者環(huán)保理念及可持續(xù)發(fā)展觀念淡薄，對煤礦清潔生產(chǎn)不夠重視，對該方面資金投入不夠[6]。

目前，各地全面啟動和開展散煤治理工作，已經(jīng)取得初步成效。濟(jì)南、淄博、濟(jì)寧等主要產(chǎn)煤市和煤炭消費(fèi)重點市都制定了散煤清潔化治理實施方案和配套政策措施。省內(nèi)一家企業(yè)在高校改革性潔凈型煤技術(shù)取得了革命性突破，通過“煤爐匹配”，實現(xiàn)了“煙煤無煙化”，大幅度降低煙塵排放濃度。例如，近年來泰安市把煤炭清潔高效利用作為煤炭企業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要措施，以潔凈型煤、水煤漿、潔凈煤粉為重點引導(dǎo)企業(yè)升級改造，規(guī)劃建設(shè)了煤粉加工配送基地，形成了以新泰岳華能源、良友物流、天寶物流為中心的煤炭儲備基地和物流配送中心。目前，泰安市煤炭清潔高效煤粉產(chǎn)能280多萬噸，潔凈型煤產(chǎn)能80萬噸，水煤漿產(chǎn)能150多萬噸。井下煤塵強(qiáng)爆炸性，既是實現(xiàn)安全的一大威脅，又是影響健康的一大危害。高莊煤業(yè)有限公司采取“凈、注、噴、通”四大手段，做到了治理源頭化、降塵自動化、監(jiān)測數(shù)字化、現(xiàn)場無塵化[2]。

現(xiàn)如今，清潔生產(chǎn)、低碳環(huán)保已經(jīng)成為全球共識。傳統(tǒng)用煤方式較為粗放、效率也低、而且形成了影響生態(tài)環(huán)境的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等污染物。我省主要污染物的排放量均居前列，其中二氧化硫、氮氧化物等大氣污染物排放量居全國首位。隨著我國環(huán)境可持續(xù)發(fā)展需要，煤炭的質(zhì)量和環(huán)保性能需要更先進(jìn)的技術(shù)來凈化提煉。在推行煤炭清潔利用中，山東地區(qū)各企業(yè)在自己不斷創(chuàng)新及技術(shù)允許條件下，大力實行技術(shù)改造，隨著科學(xué)技術(shù)的提高，煤礦企業(yè)實現(xiàn)了集中高效生產(chǎn)；潔凈煤技術(shù)開始開發(fā)及廣泛推廣[3]。

2 煤炭清潔生產(chǎn)和高效利用技術(shù)

2.1 脫硫技術(shù)

山東地區(qū)大部分企業(yè)常用化學(xué)方式的脫硫工藝，此種方法成本低，脫硫效率高，但是需要定期清洗設(shè)備并檢查設(shè)備內(nèi)壁腐蝕情況。投資運(yùn)行費(fèi)用少、脫硫效率高、污染少的脫硫技術(shù)將成為今后煙氣脫硫技術(shù)發(fā)展的主導(dǎo)方向[4]。近期，山東大學(xué)新研發(fā)的新型高效氣相脫硫技術(shù)，效率高、成本低，所需設(shè)備簡單，投資小，脫硫率達(dá)95%～99%，脫硫后二氧化硫（SO2）排放濃度低于50mg/Nm3，而且脫硫后廢棄物收集后可以作為農(nóng)田用肥料，實現(xiàn)了生態(tài)循環(huán)。

2.2 脫硝技術(shù)

常用的高效脫硝工藝是煙氣脫硝法（干法），干法是使用相應(yīng)的催化劑進(jìn)行的還原反應(yīng)，溫度是脫硝系統(tǒng)連續(xù)性、穩(wěn)定性投運(yùn)的根本。山東鐵雄新沙能源有限公司采用中低溫SCR脫硝技術(shù)研發(fā)了焦?fàn)t煙氣脫硝裝置，經(jīng)監(jiān)測表明脫硝效率達(dá)到90%以上，系統(tǒng)出口煙氣氮氧化物含量均低于每立方米150毫克，最低時可達(dá)80毫克，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國標(biāo)水平。這一技術(shù)將為全國同行業(yè)減少污染氣體排放、提升大氣質(zhì)量發(fā)揮重要作用。

2.3 煤氣化技術(shù)

煤氣化技術(shù)使高循環(huán)發(fā)電效率大大的提高，是極具潛力的潔凈煤發(fā)電技術(shù)。煤制化學(xué)品合成氨、甲醇、乙二醇、醋酸其原料氣也是通過煤氣化取得[5]。隨著煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電、煤化工和煤制油等技術(shù)的發(fā)展，新的大型煤氣化技術(shù)有了長足的發(fā)展[4]。

2.4 二氧化碳減排技術(shù)

通過洗選加工煤，并采用先進(jìn)高效燃煤發(fā)電技術(shù)，發(fā)電效率平均提高到41%，約可減少16～24%的碳氧化物排放量[8]。濟(jì)南熱電利用煙氣余熱回收與減排一體化技術(shù)，采用“空塔順流、平塔叉流+熱泵”工藝，將脫硝、除塵、濕法脫硫后的飽和濕煙氣通過“煙氣降污余熱深度回收系統(tǒng)”進(jìn)行深度凈化，達(dá)到超低排放標(biāo)準(zhǔn)。此項目不僅是國內(nèi)，也是世界首例。每年可省煤9000噸左右、減排二氧化碳16800噸左右、減排二氧化硫86.3噸左右。

推動煤炭清潔高效利用，是貫徹落實能源革命的具體體現(xiàn)，也是化解煤炭過剩產(chǎn)能實現(xiàn)行業(yè)脫困發(fā)展的具體要求，是煤炭行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。煤炭清潔高效利用有利于從源頭上防治大氣污染，促進(jìn)傳統(tǒng)能源產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。清潔生產(chǎn)技術(shù)能夠促使煤化工企業(yè)利益最大化，在保證能源可循環(huán)使用的同時，還保護(hù)了我們賴以生存的生態(tài)環(huán)境[7]。

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