毕节市洁净煤技术与环境保护

游雪燕

（贵州省毕节市环保局，贵州 毕节551700）

1 引言

能源与环境的统筹协调是中国走可持续发展道路的必然要求，实现能源利用的高效化、清洁化是建设美丽中国的必由之路。在中国经济水平、能源资源等决定以煤为主的能源消费结构在未来几十年内不发生根本性改变的情况下，大力发展洁净煤技术，是解决由于煤炭开发利用而引发的环境问题、保持社会的可持续发展的重要保证。

2 毕节市煤炭发展前景

2.1 毕节市煤炭资源的地位

贵州是我国长江以南煤炭资源储量最大的省，素有“江南煤海”之称。贵州省煤炭资源保有储量507亿t，远景储量2419亿t，居全国第五位。毕节市是贵州“西电东送”的主要能源基地，现查明资源储量420.87亿t，其中上表储量281.4亿t，全省已发现煤炭资源量的45%以上。全市煤类主要以无烟煤为主，煤炭中硫的含量一般不超过2%，是全省无烟煤的主要产区，另有焦煤、肥煤和贫、瘦煤。

2.2 发展机遇

我国受贫油、少气、富煤能源资源赋存状况影响，煤炭仍将在今后的四五十年内占据主导地位。虽然我国石油、天然气的对外依存度逐年提高，截至2013年，其对外依存度分别达到58.1%和31.6%[1]，但以目前中国经济的发展水平，以及面对国际油价起伏不定的影响，进口石油、天然气不可能在我国资源结构中发挥安全保障和替代作用。国家“以煤炭为主体，多种能源并举”的能源结构现实，为煤炭资源富集，并以能源重化工为主要产业定位的毕节市创造了变资源优势为经济优势的难得机会。新一轮西部大开发战略的实施及国发〔2012〕2号文件出台，给西部地区经济发展注入了强大的动力，为毕节市提供了良好发展机遇。

毕节试验区是一个能源开发与生态保护并行不悖的试验区。煤炭既是经济社会发展必不可少的物质前提，又构成主要的污染源。煤炭的大量开发利用，不仅会破坏开采地生态环境，又会污染消费地大气环境。因此环境保护和生态建设必须加大力度，大力推广和应用洁净煤技术是重要的战略措施。

3 洁净煤技术对环境保护的作用

洁净煤技术是指在煤炭开发、加工、利用全过程中旨在提高煤炭利用效率、减少环境污染的各种新技术的总称。其核心是大力提高煤炭利用效率和减少环境污染，充分发挥煤炭作为安全、廉价能源优势，确保煤炭利用洁净、高效、安全、可靠[2～5]。从目前来说，洁净煤技术主要有直接燃煤洁净技术与煤转化为洁净燃料技术两类[6]。

3.1 直接燃煤洁净技术

直接燃煤洁净技术包括：燃烧前的净化加工、燃烧中的净化燃烧技术、燃烧后的净化处理技术三类（图1）。燃烧前的净化加工包含洗选、型煤加工和水煤浆技术三种技术；燃烧中的净化燃烧技术包括流化床燃烧技术和先进燃烧器技术两种技术；燃烧后的净化处理技术主要是消烟除尘和脱硫脱氮技术两种。

3.1.1 煤炭选洗技术

煤炭选洗的主要任务是去除和减少原煤中所含的灰分、矸石、硫分等杂质，改善煤质，是洁净煤技术发展的源头技术，在产业链条中起着关键作用[7]。研究表明，大量煤经过煤炭洗选后，50% ～70% 的灰分、60%～70%的无机硫和一部分汞等可在洗选中脱除[8]。毕节市洗选加工业起步较晚，2000年后才正式进入发展时期。2012年以后，煤炭行业经济开始出现下滑，并一路保持低位运行，至今整体行业经济不景气。煤炭市场疲软，煤炭价格降低，导致煤炭洗选入洗率低。

3.1.2 型煤加工

型煤技术是将混煤粉碎后，掺入一定比例添加剂，采用机械压缩成型的一种煤炭加工方式。实践证明，和烧散煤相比，燃用型煤烟尘减少60%，添加固硫剂后，固硫率达50%～65%以上，同时可节煤10%～15%。因此发展型煤，利于环境保护，提高经济价值[9]。

3.1.3 水煤浆技术

图1 直接燃煤洁净技术

水煤浆是把灰分很低而挥发份很高的煤研磨成250～300μm的微细煤粉，按60%～70% 的煤粉、40%～30%的水和1%的添加剂配比混合而成的一种新型煤基燃料。水煤浆本身由选洗的精煤加工而成，其灰分为6%～8%，硫分为0.5% 左右，因此它燃烧后排放的烟尘浓度、SO2浓度和NOx浓度比原煤、燃料油低[10]。

毕节市煤炭资源量充足，但是粉煤率较大，在煤炭加工利用过程中建议多考虑水煤浆、型煤煤炭加工技术，提高粉煤的利用率，所得型焦可用于化肥造气、蒸汽机车用型煤、铸造化铁炉等。

3.1.4 流化床燃烧技术和先进燃烧器技术

流化床燃烧技术是脱硫剂（如石灰石）加入燃烧室的床层中，从炉底鼓风使床层悬浮进行流化燃烧。其特点是可以充分利用劣质煤、粉煤，并能有效控制二氧化硫和氮氧化物的排放。先进的燃烧器是通过锅炉和窑炉的设计和燃烧技术，提高热效率和减少污染物排放[11]。

3.1.5 烟气净化

煤炭燃烧后的烟气净化技术包括了烟气除尘和脱硫、脱氮，重点是烟气脱硫技术。烟气净化是环境保护，防止大气污染的关键技术。

3.2 煤转化为洁净燃料

主要包括煤气化技术、煤液化技术和煤层气的开发利用。

3.2.1 煤气化技术

煤炭气化是在一定的温度和压力下，把处理过的煤送入反应器，通过气化剂以一定的流动方式转化为气体。煤经气化后无烟、无灰、无硫，可实现煤的清洁燃烧，大大减少环境污染。煤气化技术是发展煤基化学品合成（氨、甲醇、乙酸、烯烃等）、煤基液体燃料合成（二甲醚、汽油、柴油等）、IGCC发电、多联产系统、制氢、燃料电池等工艺过程的共性关键技术[12]。

3.2.2 煤液化技术

煤炭液化也称煤变油技术，是通过液化将煤炭中的有害元素硫及灰分等加以脱除，是一种彻底的高级洁净煤技术[13]，分为直接液化和间接液化两类。煤的直接液化技术可生产洁净优质汽油、柴油和航空燃料；煤的间接液化技术可合成燃可料油、化工原料和产品。我国油和油气资源的短缺，随着经济社会的持续稳定发展，人民生活水平的不断提高，油料产品的供应短缺形势将更加严重，毕节市应该考虑发展以煤为原料的原油和油料产品生产，大力发展煤液化技术。

贵州省煤转化技术经过多年的发展，形成了合成氨、炼焦化工、乙炔化工三大煤化学工业产品系列。为充分利用贵州省煤炭资源，积极发展现代煤化工，贵州省将根据本省丰富的煤炭资源的分布情况，在全省建设毕节—清镇、六盘水—兴义和黔北地区三大煤化工基地。这对于毕节市发展煤化工提供了非常有利的条件。

3.2.3 煤层气的开发利用

煤层气是吸附在煤层中以甲烷为主要成分的非常规天然气，开采煤层气对于优化能源结构、保护环境、促进煤矿安全生产等方面均有重大意义[14]。

贵州是煤层气资源富集省区之一，全省上二叠统可采煤层的煤层气推测资源量30 561.86亿m3，推测可采地质资源量13 791.26亿m3。毕节市煤矿区煤层气资源约占贵州省煤层气总量的35%。毕节市煤层气的开发利用相对滞后，煤层气（煤矿瓦斯）抽采率和利用率均较低。2010年全市累计抽采瓦斯24 327.6万m3，利用5 108.6万m3，利用率约21%，全市煤层气的开发利用仍处于初级阶段。

4 结语

我国以煤为主的能源结构是造成大气环境污染的重要因素，未来能源的高速发展将给毕节市的环境保护带来更大的压力，大力发展洁净煤技术，将推进毕节市煤炭资源开发利用与生态环保协调统一，使毕节市获得良好的环境效益和显著的经济效益。以有利于西部大开发战略在毕节市的实施，对毕节市实现城市可持续发展具有重大意义和作用。

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