正安县民用燃料利用现状分析

吴荧屏　吴世喜　夏永鸿

（贵州省遵义市正安县环境监测站 贵州遵义 563400）

引言

随着国家对工业用煤燃烧排放管理日趋严格，工业企业燃煤锅炉净化设施的全面安装、燃煤小型锅炉淘汰、燃煤锅炉清洁能源改造等工作不断推进，工业用煤技术已实现“超低排放”和“趋零排放”[1]。相比于工业用煤，民用燃煤燃烧使用炉具构造简单、燃烧效率较低、未安装净化措施，煤用户分散、污染物排放高度低，对大气污染的贡献日益凸显[2]。

正安县是山区农业大县，作为贵州省14个“深度贫困县”之一，受交通落后、农村基础设施建设薄弱等制约，居民生产生活所需能源大量依赖煤炭、薪柴等燃料。摸清正安县民用燃料利用现状及其环境污染影响，以期能为有关部门控制大气污染，改善环境空气质量提供基础依据。

1　调研方式

以乡镇为基本单元，于2017年8月对正安县各乡镇抽取3个具有代表性村庄，每个村庄再随机抽查30户具有代表性的村民，采用现场调研的方式，统计人口、能源利用情况、燃烧炉具类型、燃煤用途。各种能源折算标准煤的原则按照国家标准GB/T2589-2008《综合能耗计算通则》[3]以及《中国能源统计年鉴2016》[4]附录4(各种能源折标准煤参考系数)进行计算，散（型）煤(Kg)、电(kW·h)、薪柴(Kg)、沼气(m3)、液化气(Kg)、太阳能（台）的折标煤系数分别为0.7143 Kgce/Kg、1.229 Kgce/kW·h、0.571 Kgce/Kg、0.714 Kgce/m3、1.7143 Kgce/Kg、150 Kgce/台。

2　结果与讨论

2.1　正安县煤炭资源概况

根据正安县煤炭监督管理局提供的矿区煤炭资源储量与产量情况、煤炭煤质分析。正安县煤炭资源储量2.77亿吨，以中高等变质程度的瘦煤、无烟煤、贫煤为主。目前开采煤矿7个，年产量13万吨，其中，瘦煤5万吨、无烟煤5万吨。燃煤水分、灰分、硫分、挥发分、发热量分别为0.40-2.34%、10.27-25.83%、1.08-2.03%、5.20-18.33%、21.66-29.70 MJ/Kg。均为特低全水、低中灰、中硫、低挥发分、高热值媒质。

2.2　正安县民用燃料使用现状

通过民用折标煤总量分析，正安县民用折标煤总量取决于各乡镇人口数量。民用能源主要依靠电能、薪柴、散煤燃烧，清洁能源（太阳能、液化气、沼气）利用相对较少。薪柴、散煤使用占总耗能的21.72-67.94%。其中凤仪镇（县城）、发展较好的安场镇薪柴和散煤的使用占比较低，分别为21.72%、24.55%。贫困程度较高、交通较为落后的乐俭镇、斑竹镇薪柴和散煤的使用占比较高，分别为67.94%、66.60%，具体见图 1。通过分析薪柴人均年使用量情况，得出的结果与各乡镇能源利用占比高低排序基本一致。移除经济发展位于正安县前3个乡镇前后用电量与标煤使用总量的关系分别y=1.23x+1.40万吨，r=0.95；y=2.09x+0.23万吨，r=0.93如图2，说明经济发展状况、交通条件等基础设施对正安县各乡镇民用能源使用比例和人均薪柴的使用量有着重要影响。经济发展较好的乡镇居民使用电能的比例较高，散煤和薪柴的使用比例较低。

图1　正安县各乡镇能源利用占比

图2　正安县各乡镇民用电量与总折标煤使用量关系

2.3　正安县民用炉具使用现状

居民主要使用炉具类型包括土灶、小炉灶、回风炉、沼气灶、液化气灶、太阳能。其中沼气灶、液化气灶、太阳能各占5.8%、4.2%、2.1%，土灶、小炉灶、回风炉共占总炉具的87.9%。土灶、小炉灶、回风炉共同特点是炉具构造简单、燃烧效率较低、未安装净化措施，其中只有回风炉有烟窗伸出屋外，土灶、小炉灶直接在屋内直接燃烧，从而向室内排放较高浓度的污染物，对人体健康产生较大风险。

2.4　讨论

正安县作为山区农业大县，森林覆盖率较高，木材资源丰富，就地获取木材较为容易。本地煤矿生产散煤含硫量超过民用燃料煤标准，居民以使用低含硫量金沙无烟煤为主，使用本地生产的无烟煤相对较少。近年来煤炭价格的上涨，山区交通不便，山区贫困居民减少了散煤消费，更多地选择使用薪柴作为燃料。

民用散煤燃烧排放PM2.5和PM10的排放因子分别为9.837±1.665和11.929±2.634g/kg，薪柴燃烧颗粒物排放因子仅比散煤低0.3左右，蜂窝煤燃烧颗粒物的排放因子比块煤低10～13倍[5]。贵州农村地区燃煤家庭厨房和卧室PM2.5分别超过标准限值 (75μg/m3)的1.97、1.41倍，燃柴家庭分别超标0.74、0.06倍。燃煤家庭和燃柴家庭厨房内PAHs浓度分别为53.92 ng/m3、10.34ng/m3，对人体健康产生较大风险[6]。

3　结论与建议

3.1　结论

（1）正安县煤炭资源储量2.77亿吨，以中高等变质程度的瘦煤、无烟煤、贫煤为主。燃煤均为特低全水、低中灰、中硫、低挥发分、高热值媒质。含硫量超过民用燃料煤标准，居民使用量相对较少，而以使用低含硫量金沙无烟煤为主，运输成本高。

（2）经济发展状况、交通条件等基础设施对正安县各乡镇民用能源使用比例和人均薪柴的使用量有着重要影响。经济发展较好的乡镇居民使用电能的比例较高，散煤和薪柴的使用比例较低。

（3）居民主要使用土灶、小炉灶、回风炉等没有燃烧后的净化措施炉具，并大量使用木材和散煤作为燃料。正安县民用燃煤采取粗放式、低效能的燃烧利用方式，造成大量气态污染物排放，对环境空气的污染贡献较大。

3.2　建议

（1）全面推进农村公路“组组通”建设，保障群众出行和运输畅通，降低优质燃煤和洁净型煤的运输成本。实施贫困地区电网改造升级，提高供电能力和质量，实现农村动力电全覆盖，从而减少薪柴和散煤的使用。提高建筑围护结构保温性能，降低建筑能耗，减轻农民能源消费的负担。

（2）对较贫困地区实施优质煤炭和洁净型煤（蜂窝煤）替代原煤。同时，积极推广应用经济、高效、节能的环保型民用灶具。经济较发达的农村地区“煤改气”、“煤改电”、太阳能等清洁能源取代散煤，逐步淘汰劣质散煤的使用。

（3）加强燃煤、炉具相关知识的普及，提高农户对洁净型煤和清洁能源的认知及使用，同时，政府还应分类提高能源补贴并加强环境保护知识的宣传。

结语

在贫困县实施民用散煤和薪柴治理过程是民用洁净型煤和清洁能源逐步替代的过程，也是山区农民生活水平提升的过程，只有基本生活得到保障，环境保护意识才能逐步提升，才能真正实现环境质量的全面改善。

[1]何绪文.民用燃煤大气污染物控排技术对策[J].洁净煤技术 2017,23(4)：12-17.

[2]武建军,郭凡辉,孙少杰,等.中国民用煤洁净化利用现状及展望[J].洁净煤技术2017,23(4)：1-11.

[3]国家质量监督检验检疫总局.GB/T 2589-2008综合能耗计算通则[S].北京：中国标准出版社,2008.

[4]文兼武.中国能源统计年鉴2016[Z].北京：中国统计出版社.2016.

[5]孔少飞,白志鹏,陆炳.民用燃料燃烧排放PM2.5和PM10中碳组分排放因子对比[J].中国环境科学，2014,34(11):2749-2756.

[6]马利英,董泽琴,吴可嘉,等.贵州农村地区室内空气质量及细颗粒物污染特[J].中国环境监测，2015,31(1)：28-34.