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(shù)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(shù)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(yè)回顧2020》中提到，2019年全球煤炭發(fā)電量下降3%，但中國煤炭發(fā)電增加(增幅2%)，占全球煤炭發(fā)電量50.2%，該比重首次達到一半。同時，我國各類工業(yè)鍋爐用煤、水泥生產(chǎn)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(guān)行業(yè)的發(fā)展，也導致燃煤造成的環(huán)境污染問題日益嚴重[1，2]，動力煤質(zhì)量問題已引起全社會關(guān)注。國務院、國家六部委先后發(fā)布《大氣污染防治行動計劃》和《京津冀及周邊地區(qū)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(lián)合發(fā)布了《商品煤質(zhì)量管理辦法(暫行)》。同年，全國煤炭標準化技術(shù)委員會開始構(gòu)建我國“商品煤質(zhì)量標準體系”，以加強對商品煤質(zhì)量的監(jiān)管力度[3]。在此背景下，4項動力商品煤質(zhì)量系列國家標準修訂項目獲得國家標準化技術(shù)委員會批準立項。為做好工業(yè)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(zhì)量系列國家標準修訂要點

為規(guī)范我國煤炭生產(chǎn)和實現(xiàn)煤炭的對路供應，使不同用煤行業(yè)得到質(zhì)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(zhuǎn)窯、發(fā)電煤粉鍋爐、鏈條爐等十多種工業(yè)用煤技術(shù)條件標準，構(gòu)成了我國“工業(yè)用煤技術(shù)條件”系列標準[4-6]。動力商品煤質(zhì)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(jiān)督管理總局、國家標準化管理委員會第6號公告批準發(fā)布，包括《商品煤質(zhì)量發(fā)電煤粉鍋爐用煤》(GB/T 7562—2018)、《商品煤質(zhì)量鏈條爐用煤》(GB/T 18342—2018)、《商品煤質(zhì)量水泥回轉(zhuǎn)窯用煤》(GB/T 7563—2018)和《商品煤質(zhì)量煤粉工業(yè)鍋爐用煤》(GB/T 26126—2018)。

修訂后“動力商品煤”系列標準與原“工業(yè)用煤技術(shù)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(shù)條件”，規(guī)定了各種工業(yè)利用方向用煤應滿足的基本煤質(zhì)條件，為基礎標準。修訂后的標準名稱為“商品煤質(zhì)量 XX用煤”，屬于我國“商品煤質(zhì)量標準體系”中第二層級下的產(chǎn)品標準[7]，將各種商品煤產(chǎn)品劃分出質(zhì)量等級并給出對應的技術(shù)要求。

1.2 技術(shù)指標

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

1.2.1 評價指標和產(chǎn)品劃分

評價指標包括發(fā)熱量和全硫，這兩個指標也是動力煤最關(guān)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(fā)熱量和全硫進行等級劃分，并對發(fā)熱量下限和全硫上限提出明確規(guī)定。

修訂后的標準，按照發(fā)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(chǎn)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(chǎn)、儲存、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)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(guī)定發(fā)電和水泥回轉(zhuǎn)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(huán)境危害較大，《商品煤質(zhì)量管理暫行辦法》和《商品煤質(zhì)量評價與控制技術(shù)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(zhì)量評價與控制技術(shù)指南》保持一致，其中磷、氯、砷含量的限值均嚴于《商品煤質(zhì)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(fā)電煤粉鍋爐用煤對于灰分較高時，產(chǎn)品發(fā)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(fā)分和煤粉細度等針對不同工藝用煤的技術(shù)指標 “動力商品煤”系列標準中只提出統(tǒng)一的控制上限，而不再進行分級。

1.3 標識、運輸及貯存相關(guān)要求

按照產(chǎn)品標準的規(guī)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(guī)定。生產(chǎn)和銷售的動力商品煤應按《商品煤標識》(GB/T 25209)的規(guī)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(zhì)量系列國家標準的發(fā)布實施對優(yōu)化動力煤生產(chǎn)與加工、規(guī)范動力商品煤貿(mào)易市場和加強質(zhì)量監(jiān)督、環(huán)境保護和節(jié)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(zhì)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(chǎn)、加工的標準和規(guī)范，可有效促進煤炭行業(yè)從生產(chǎn)、洗選加工等環(huán)節(jié)提高商品煤質(zhì)量，積極調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，進一步規(guī)范我國動力商品煤質(zhì)量管理，助推煤炭行業(yè)化解產(chǎn)能過剩，促進煤炭行業(yè)的健康、有序發(fā)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(huán)節(jié)缺少有效控制措施，該系列標準從源頭提出質(zhì)量控制要求，可有效控制劣質(zhì)或低質(zhì)動力煤的生產(chǎn)、加工、流通和利用，有效降低有害元素對環(huán)境和人體健康的危害，以及煤炭污染物排放對環(huán)境的影響。

3)該系列標準為我國動力商品煤產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)管工作提供了具體的評價依據(jù)，為質(zhì)監(jiān)行政執(zhí)法提供了技術(shù)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(xiàn)有地方標準概況

為保證重點城市環(huán)境空氣質(zhì)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(qū)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(nèi)蒙古和新疆為推薦性標準。這些地方標準的發(fā)布實施對指導各省市煤炭資源的合理利用及煤炭質(zhì)量的控制發(fā)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(fā)電用煤指標對比

發(fā)電用煤現(xiàn)行國家標準為《商品煤質(zhì)量 發(fā)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(fā)電用煤，其他省市地方標準中對發(fā)電用煤技術(shù)指標與國家標準的對比見表3。

表3 發(fā)電用煤國家標準與地方標準技術(shù)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(guī)定為2.50%(原產(chǎn)地為廣西壯族自治區(qū)、重慶市、四川省和貴州省4個高硫煤產(chǎn)區(qū)S5級全硫上限為3.00%)。地方標準中，新疆維吾爾族自治區(qū)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(fā)電用煤全硫的要求對應國標S2及以下。總體而言，對于發(fā)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(fā)分煙煤和中-高揮發(fā)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(qū)要求灰分小于等于12.50%；新疆維吾爾族自治區(qū)要求相對寬松，除烏昌石、奎獨烏之外的區(qū)域要求灰分小于等于25.00%。總體而言，地方標準中對發(fā)電用煤的灰分要求普遍較國標更為嚴格。

3)發(fā)熱量。作為發(fā)電用煤最關(guān)注的指標，國家標準中對無煙煤、低揮發(fā)分煙煤、中-高揮發(fā)分煙煤和褐煤四種不同類別的發(fā)電用煤按照發(fā)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(fā)熱量應不小于16.50MJ/kg。地方標準中除新疆維吾爾族自治區(qū)外，其他省市對發(fā)電用煤發(fā)熱量指標沒有提出要求，電廠可根據(jù)煤炭市場情況自由選擇。

4)煤粉含量。國家標準中要求發(fā)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(zhì)量 發(fā)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(nèi)蒙古自治區(qū)未作要求；新疆維吾爾族自治區(qū)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(zhì)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(fā)電工業(yè)用燃料煤指標對比

非發(fā)電工業(yè)用燃料煤國家標準有《商品煤質(zhì)量 水泥回轉(zhuǎn)窯用煤》、《商品煤質(zhì)量 鏈條爐用煤》和《商品煤質(zhì)量 煤粉工業(yè)鍋爐用煤》。重點用煤省市地方標準中對非發(fā)電工業(yè)用燃料煤技術(shù)指標要求與國家標準的對比見表4。

表4 非發(fā)電工業(yè)用燃料煤國家標準與地方標準技術(shù)指標對比

1)全硫。國家標準中對非發(fā)電工業(yè)用燃料煤全硫含量要求較發(fā)電用煤更為嚴格，水泥回轉(zhuǎn)窯用煤全硫應小于等于2.00%，煤粉工業(yè)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(qū)環(huán)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(fā)電工業(yè)用燃料煤全硫的要求均在1.00%以下。總體而言，對于非發(fā)電工業(yè)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(fā)電工業(yè)用煤灰分要求不同，水泥回轉(zhuǎn)窯用煤要求灰分小于等于27.00%，煤粉工業(yè)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(nèi)蒙古自治區(qū)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(qū)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(fā)分。國家標準中對不同非發(fā)電工業(yè)用煤揮發(fā)分要求不同，水泥回轉(zhuǎn)窯用煤要求揮發(fā)分大于等于25.00%，煤粉工業(yè)鍋爐用煤揮發(fā)分大于等于28.00%，鏈條爐用煤對揮發(fā)分未作規(guī)定。陜西省和新疆維吾爾自治區(qū)地方標準中未作要求，河北省、內(nèi)蒙古自治區(qū)和天津市地方標準中要求揮發(fā)分小于等于37.00%，對揮發(fā)分最低值未作要求。相比而言，國家標準中對不同非發(fā)電工業(yè)用煤的揮發(fā)分要求更具有針對性，地方標準中要求則相對籠統(tǒng)。

4)發(fā)熱量。國家標準中對不同非發(fā)電工業(yè)用煤在給出發(fā)熱量等級劃分的基礎上，要求水泥回轉(zhuǎn)窯用煤和煤粉工業(yè)鍋爐用煤的發(fā)熱量最低應大于等于20.90MJ/kg，鏈條爐用煤發(fā)熱量最低應大于等于16.72MJ/kg。河北省、內(nèi)蒙古自治區(qū)和天津市地方標準中對非發(fā)電工業(yè)用煤的發(fā)熱量未作要求。陜西省地方標準中要求非發(fā)電用煤發(fā)熱量下限為26.00MJ/kg，較國標更為嚴格。新疆維吾爾自治區(qū)地方標準中要求非發(fā)電工業(yè)用煤發(fā)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(fā)電工業(yè)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(fā)電工業(yè)用煤煤粉含量未作要求。

6)微量有害元素。非發(fā)電工業(yè)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(nèi)蒙古自治區(qū)未作要求；新疆維吾爾族自治區(qū)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(zhì)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(fā)現(xiàn)，對于全硫指標，考慮到大部分動力用煤廠區(qū)都有脫硫裝置，且環(huán)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(guī)定，只給出等級劃分和上限要求，企業(yè)可根據(jù)當?shù)氐呐欧乓蠛兔摿蜓b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(qū)域、時節(jié)或產(chǎn)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(qū)因環(huán)境容量大，硫分要求相對寬松。

對于灰分指標，發(fā)電用煤國家標準中針對不同煤種的灰分要求不同，對變質(zhì)程度低、發(fā)熱量較低的褐煤灰分要求更為嚴格，非發(fā)電工業(yè)用燃料煤國家標準根據(jù)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(qū)域或產(chǎn)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(fā)熱量指標，國家標準中給出了等級劃分和最低限值，生產(chǎn)和用戶企業(yè)可綜合考慮便捷性、經(jīng)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(qū)對發(fā)電用煤提出了最低限值，新疆維吾爾族自治區(qū)和陜西省對非發(fā)電用煤提出最低限值，其他省市未作規(guī)定。在發(fā)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(zhì)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(zhì)量管理暫行辦法》。在此之后發(fā)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(jié)構(gòu)中標準層級和范圍的設置要求，動力用煤國家標準中技術(shù)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(qū)域針對性，滿足地方自然條件、民族風俗習慣的特殊技術(shù)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(zhì)量的提升。

3 結(jié) 語

動力商品煤系列國家標準是我國商品煤質(zhì)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(chǎn)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(nèi)容，廣泛用于我國動力商品煤生產(chǎn)、加工、儲運、銷售、使用等各環(huán)節(jié)。標準的發(fā)布實施對于規(guī)范國內(nèi)動力商品煤市場秩序，提高企業(yè)的煤質(zhì)管理水平，避免煤炭市場貿(mào)易中的糾紛，降低有害元素對環(huán)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(zhì)量、落實重點省市大氣污染防治將發(fā)揮重要作用。