淺析山東地區煤炭清潔生產和高效利用

彭艷菲　王麗　李倩茹

摘 要：現如今，清潔生產、低碳環保已經成為全球共識。本文通過分析山東地區煤炭清潔生產和高效利用現狀，對當前山東企業先進的技術進行分析，以期對我國煤炭能源的高效利用研究提供參考。

關鍵詞：清潔生產；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，其消費量占全省一次能源消費總量的75%以上，占全國煤炭消費總量的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，煤炭作為我省主體能源的地位還難以改變。因此，推動煤炭供給結構性改革，發揮優勢資源作用，促進煤炭清潔高效開發利用，提升煤炭工業發展的科學化水平是煤炭能源發展的必然之路。近期，山東省人民政府辦公廳也出臺了《關于加快推進全省煤炭清潔高效利用工作的意見》，要求以控制煤炭消費總量，提高煤炭產品質量，防治用煤環節污染為重點，加快推進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狀及前沿科技創新趨勢，以期在我省煤炭清潔高效利用研究方面提供參考。

1 煤炭清潔生產和利用現狀

我省煤炭清潔利用概念引用較晚，發展較粗放，于是出現了一些亟需解決的的客觀問題：首先是清潔生產技術發展緩慢，煤礦行業對人居環境造成的污染日益突顯。煤炭產品種類不夠多樣化，產品結構不夠合理，使得其帶來的社會效益比率較為低下。其次，煤炭區的管理方式落后，缺乏先進的管理理念，特別是偏遠鄉鎮煤炭區，由于其規模小，缺乏先進的設備和較為專業的技術人員和開采技術，開采方式粗放，開采過程中浪費嚴重。再次，煤礦管理者環保理念及可持續發展觀念淡薄，對煤礦清潔生產不夠重視，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，已經取得初步成效。濟南、淄博、濟寧等主要產煤市和煤炭消費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。省內一家企業在高校改革性潔凈型煤技術取得了革命性突破，通過“煤爐匹配”，實現了“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轉型發展的重要措施，以潔凈型煤、水煤漿、潔凈煤粉為重點引導企業升級改造，規劃建設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能280多萬噸，潔凈型煤產能80萬噸，水煤漿產能150多萬噸。井下煤塵強爆炸性，既是實現安全的一大威脅，又是影響健康的一大危害。高莊煤業有限公司采取“凈、注、噴、通”四大手段，做到了治理源頭化、降塵自動化、監測數字化、現場無塵化[2]。

現如今，清潔生產、低碳環保已經成為全球共識。傳統用煤方式較為粗放、效率也低、而且形成了影響生態環境的二氧化碳、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。隨著我國環境可持續發展需要，煤炭的質量和環保性能需要更先進的技術來凈化提煉。在推行煤炭清潔利用中，山東地區各企業在自己不斷創新及技術允許條件下，大力實行技術改造，隨著科學技術的提高，煤礦企業實現了集中高效生產；潔凈煤技術開始開發及廣泛推廣[3]。

2 煤炭清潔生產和高效利用技術

2.1 脫硫技術

山東地區大部分企業常用化學方式的脫硫工藝，此種方法成本低，脫硫效率高，但是需要定期清洗設備并檢查設備內壁腐蝕情況。投資運行費用少、脫硫效率高、污染少的脫硫技術將成為今后煙氣脫硫技術發展的主導方向[4]。近期，山東大學新研發的新型高效氣相脫硫技術，效率高、成本低，所需設備簡單，投資小，脫硫率達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田用肥料，實現了生態循環。

2.2 脫硝技術

常用的高效脫硝工藝是煙氣脫硝法（干法），干法是使用相應的催化劑進行的還原反應，溫度是脫硝系統連續性、穩定性投運的根本。山東鐵雄新沙能源有限公司采用中低溫SCR脫硝技術研發了焦爐煙氣脫硝裝置，經監測表明脫硝效率達到90%以上，系統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80毫克，遠遠低于國標水平。這一技術將為全國同行業減少污染氣體排放、提升大氣質量發揮重要作用。

2.3 煤氣化技術

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

2.4 二氧化碳減排技術

通過洗選加工煤，并采用先進高效燃煤發電技術，發電效率平均提高到41%，約可減少16～24%的碳氧化物排放量[8]。濟南熱電利用煙氣余熱回收與減排一體化技術，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”進行深度凈化，達到超低排放標準。此項目不僅是國內，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，也是化解煤炭過剩產能實現行業脫困發展的具體要求，是煤炭行業可持續發展的必然選擇。煤炭清潔高效利用有利于從源頭上防治大氣污染，促進傳統能源產業轉型升級。清潔生產技術能夠促使煤化工企業利益最大化，在保證能源可循環使用的同時，還保護了我們賴以生存的生態環境[7]。

參考文獻：

[1]劉昕.科技創新與煤炭高效清潔利用[J].山東工業技術，2016（07）.

[2]王均才，李旗綱.高莊煤業有限公司清潔生產的實踐[J].中國煤炭，2012（05）.

[3]田野，桑天保.關于煤礦清潔生產及對策分析[J].煤炭技術， 2013（04）.

[4]趙潔，趙敏，謝秋野.國內外整體煤氣化聯合循環電廠發展概況及我國建設條件分析[J].中國電力，2006，39（04）：43-46.

[5]陳俊峰.煤氣化技術的發展現狀及研究進展[J].廣州化工，2012，40（05）：31-33.

[6]葉東興.煤礦清潔生產及產業鏈初探[J].資源節約與環保，2015 （04）.

[7]羅運輝.淺談煤炭能源的合理開采及清潔利用[J].山東工業技術， 2016（03）.

[8]石秋芳.淺析煤炭高效清潔利用方式[J].山東煤炭科技，2012（03）.