正安縣民用燃料利用現(xiàn)狀分析

吳熒屏　吳世喜　夏永鴻

（貴州省遵義市正安縣環(huán)境監(jiān)測站 貴州遵義 563400）

引言

隨著國家對工業(yè)用煤燃燒排放管理日趨嚴格，工業(yè)企業(yè)燃煤鍋爐凈化設施的全面安裝、燃煤小型鍋爐淘汰、燃煤鍋爐清潔能源改造等工作不斷推進，工業(yè)用煤技術已實現(xiàn)“超低排放”和“趨零排放”[1]。相比于工業(yè)用煤，民用燃煤燃燒使用爐具構造簡單、燃燒效率較低、未安裝凈化措施，煤用戶分散、污染物排放高度低，對大氣污染的貢獻日益凸顯[2]。

正安縣是山區(qū)農(nóng)業(yè)大縣，作為貴州省14個“深度貧困縣”之一，受交通落后、農(nóng)村基礎設施建設薄弱等制約，居民生產(chǎn)生活所需能源大量依賴煤炭、薪柴等燃料。摸清正安縣民用燃料利用現(xiàn)狀及其環(huán)境污染影響，以期能為有關部門控制大氣污染，改善環(huán)境空氣質量提供基礎依據(jù)。

1　調研方式

以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為基本單元，于2017年8月對正安縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)抽取3個具有代表性村莊，每個村莊再隨機抽查30戶具有代表性的村民，采用現(xiàn)場調研的方式，統(tǒng)計人口、能源利用情況、燃燒爐具類型、燃煤用途。各種能源折算標準煤的原則按照國家標準GB/T2589-2008《綜合能耗計算通則》[3]以及《中國能源統(tǒng)計年鑒2016》[4]附錄4(各種能源折標準煤參考系數(shù))進行計算，散（型）煤(Kg)、電(kW·h)、薪柴(Kg)、沼氣(m3)、液化氣(Kg)、太陽能（臺）的折標煤系數(shù)分別為0.7143 Kgce/Kg、1.229 Kgce/kW·h、0.571 Kgce/Kg、0.714 Kgce/m3、1.7143 Kgce/Kg、150 Kgce/臺。

2　結果與討論

2.1　正安縣煤炭資源概況

根據(jù)正安縣煤炭監(jiān)督管理局提供的礦區(qū)煤炭資源儲量與產(chǎn)量情況、煤炭煤質分析。正安縣煤炭資源儲量2.77億噸，以中高等變質程度的瘦煤、無煙煤、貧煤為主。目前開采煤礦7個，年產(chǎn)量13萬噸，其中，瘦煤5萬噸、無煙煤5萬噸。燃煤水分、灰分、硫分、揮發(fā)分、發(fā)熱量分別為0.40-2.34%、10.27-25.83%、1.08-2.03%、5.20-18.33%、21.66-29.70 MJ/Kg。均為特低全水、低中灰、中硫、低揮發(fā)分、高熱值媒質。

2.2　正安縣民用燃料使用現(xiàn)狀

通過民用折標煤總量分析，正安縣民用折標煤總量取決于各鄉(xiāng)鎮(zhèn)人口數(shù)量。民用能源主要依靠電能、薪柴、散煤燃燒，清潔能源（太陽能、液化氣、沼氣）利用相對較少。薪柴、散煤使用占總耗能的21.72-67.94%。其中鳳儀鎮(zhèn)（縣城）、發(fā)展較好的安場鎮(zhèn)薪柴和散煤的使用占比較低，分別為21.72%、24.55%。貧困程度較高、交通較為落后的樂儉鎮(zhèn)、斑竹鎮(zhèn)薪柴和散煤的使用占比較高，分別為67.94%、66.60%，具體見圖 1。通過分析薪柴人均年使用量情況，得出的結果與各鄉(xiāng)鎮(zhèn)能源利用占比高低排序基本一致。移除經(jīng)濟發(fā)展位于正安縣前3個鄉(xiāng)鎮(zhèn)前后用電量與標煤使用總量的關系分別y=1.23x+1.40萬噸，r=0.95；y=2.09x+0.23萬噸，r=0.93如圖2，說明經(jīng)濟發(fā)展狀況、交通條件等基礎設施對正安縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)民用能源使用比例和人均薪柴的使用量有著重要影響。經(jīng)濟發(fā)展較好的鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民使用電能的比例較高，散煤和薪柴的使用比例較低。

圖1　正安縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)能源利用占比

圖2　正安縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)民用電量與總折標煤使用量關系

2.3　正安縣民用爐具使用現(xiàn)狀

居民主要使用爐具類型包括土灶、小爐灶、回風爐、沼氣灶、液化氣灶、太陽能。其中沼氣灶、液化氣灶、太陽能各占5.8%、4.2%、2.1%，土灶、小爐灶、回風爐共占總爐具的87.9%。土灶、小爐灶、回風爐共同特點是爐具構造簡單、燃燒效率較低、未安裝凈化措施，其中只有回風爐有煙窗伸出屋外，土灶、小爐灶直接在屋內(nèi)直接燃燒，從而向室內(nèi)排放較高濃度的污染物，對人體健康產(chǎn)生較大風險。

2.4　討論

正安縣作為山區(qū)農(nóng)業(yè)大縣，森林覆蓋率較高，木材資源豐富，就地獲取木材較為容易。本地煤礦生產(chǎn)散煤含硫量超過民用燃料煤標準，居民以使用低含硫量金沙無煙煤為主，使用本地生產(chǎn)的無煙煤相對較少。近年來煤炭價格的上漲，山區(qū)交通不便，山區(qū)貧困居民減少了散煤消費，更多地選擇使用薪柴作為燃料。

民用散煤燃燒排放PM2.5和PM10的排放因子分別為9.837±1.665和11.929±2.634g/kg，薪柴燃燒顆粒物排放因子僅比散煤低0.3左右，蜂窩煤燃燒顆粒物的排放因子比塊煤低10～13倍[5]。貴州農(nóng)村地區(qū)燃煤家庭廚房和臥室PM2.5分別超過標準限值 (75μg/m3)的1.97、1.41倍，燃柴家庭分別超標0.74、0.06倍。燃煤家庭和燃柴家庭廚房內(nèi)PAHs濃度分別為53.92 ng/m3、10.34ng/m3，對人體健康產(chǎn)生較大風險[6]。

3　結論與建議

3.1　結論

（1）正安縣煤炭資源儲量2.77億噸，以中高等變質程度的瘦煤、無煙煤、貧煤為主。燃煤均為特低全水、低中灰、中硫、低揮發(fā)分、高熱值媒質。含硫量超過民用燃料煤標準，居民使用量相對較少，而以使用低含硫量金沙無煙煤為主，運輸成本高。

（2）經(jīng)濟發(fā)展狀況、交通條件等基礎設施對正安縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)民用能源使用比例和人均薪柴的使用量有著重要影響。經(jīng)濟發(fā)展較好的鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民使用電能的比例較高，散煤和薪柴的使用比例較低。

（3）居民主要使用土灶、小爐灶、回風爐等沒有燃燒后的凈化措施爐具，并大量使用木材和散煤作為燃料。正安縣民用燃煤采取粗放式、低效能的燃燒利用方式，造成大量氣態(tài)污染物排放，對環(huán)境空氣的污染貢獻較大。

3.2　建議

（1）全面推進農(nóng)村公路“組組通”建設，保障群眾出行和運輸暢通，降低優(yōu)質燃煤和潔凈型煤的運輸成本。實施貧困地區(qū)電網(wǎng)改造升級，提高供電能力和質量，實現(xiàn)農(nóng)村動力電全覆蓋，從而減少薪柴和散煤的使用。提高建筑圍護結構保溫性能，降低建筑能耗，減輕農(nóng)民能源消費的負擔。

（2）對較貧困地區(qū)實施優(yōu)質煤炭和潔凈型煤（蜂窩煤）替代原煤。同時，積極推廣應用經(jīng)濟、高效、節(jié)能的環(huán)保型民用灶具。經(jīng)濟較發(fā)達的農(nóng)村地區(qū)“煤改氣”、“煤改電”、太陽能等清潔能源取代散煤，逐步淘汰劣質散煤的使用。

（3）加強燃煤、爐具相關知識的普及，提高農(nóng)戶對潔凈型煤和清潔能源的認知及使用，同時，政府還應分類提高能源補貼并加強環(huán)境保護知識的宣傳。

結語

在貧困縣實施民用散煤和薪柴治理過程是民用潔凈型煤和清潔能源逐步替代的過程，也是山區(qū)農(nóng)民生活水平提升的過程，只有基本生活得到保障，環(huán)境保護意識才能逐步提升，才能真正實現(xiàn)環(huán)境質量的全面改善。

[1]何緒文.民用燃煤大氣污染物控排技術對策[J].潔凈煤技術 2017,23(4)：12-17.

[2]武建軍,郭凡輝,孫少杰,等.中國民用煤潔凈化利用現(xiàn)狀及展望[J].潔凈煤技術2017,23(4)：1-11.

[3]國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局.GB/T 2589-2008綜合能耗計算通則[S].北京：中國標準出版社,2008.

[4]文兼武.中國能源統(tǒng)計年鑒2016[Z].北京：中國統(tǒng)計出版社.2016.

[5]孔少飛,白志鵬,陸炳.民用燃料燃燒排放PM2.5和PM10中碳組分排放因子對比[J].中國環(huán)境科學，2014,34(11):2749-2756.

[6]馬利英,董澤琴,吳可嘉,等.貴州農(nóng)村地區(qū)室內(nèi)空氣質量及細顆粒物污染特[J].中國環(huán)境監(jiān)測，2015,31(1)：28-34.