高硫煤

既然我國存在著豐富的高硫煤資源,并且已引發(fā)了嚴(yán)重污染和酸雨,說明我國迫切需要有一套因地制宜、符合國情的高硫煤開發(fā)和利用的對(duì)策和措施,下面就個(gè)人看法提出幾點(diǎn)意見。

長期開采和利用特低硫煤并不現(xiàn)實(shí)有報(bào)道北京是世界污染最嚴(yán)重的5個(gè)城市之一,有時(shí)SO2排放量高出世界衛(wèi)生組織規(guī)定的最高界限的5倍。為減輕燃煤對(duì)首都大氣的污染,1998年下半年北京市宣布禁止燃用硫分大于0.5%、灰分大于10%的煤炭。顯然這樣做近期會(huì)起到一定的效果。不少城市和地區(qū)正在效法類似做法,甚至提倡和實(shí)施能源消費(fèi)的優(yōu)質(zhì)化,以油和氣代煤,一些產(chǎn)煤大省和煤礦城市亦不例外。

利用和治理高硫煤的有效途徑

國際上已有成功控制和減排SO2的先進(jìn)事例。德國是以煤炭作為一次能源重要組成部分的國家,70年代深切嘗到了被嚴(yán)重污染環(huán)境的苦果,深刻認(rèn)識(shí)到經(jīng)濟(jì)與環(huán)境需要協(xié)調(diào)發(fā)展,從80年代起,逐漸建立、健全了較為嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī),并且逐步采取了一系列切實(shí)可行的有力措施,使SO2排放得以有效控制并不斷下降,到1988年,大型燃煤設(shè)備SO2排放量下降了70%。

應(yīng)該指出,燃煤對(duì)環(huán)境的污染和破壞,不僅僅是SO2,還包括NOX、CO和可吸入顆粒物等,有些國家還規(guī)定了燃煤排放HCL、HF、有機(jī)物、重金屬含量的標(biāo)準(zhǔn)。因此,隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境質(zhì)量提高,對(duì)煙氣凈化的要求和水平必然會(huì)愈來愈嚴(yán)格。僅重視脫除SO2,忽視煙氣的全面凈化也是不行的。

建立減少燃煤污染和治理的專項(xiàng)貸款基金控制燃煤污染排放是一項(xiàng)非常艱巨的任務(wù),已經(jīng)成為改善我國環(huán)境的當(dāng)務(wù)之急。雖然現(xiàn)有一些配套的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī),但還不夠健全和完善,有些缺乏可操作性,執(zhí)法力度亦不夠?？刂坪蜏p少燃煤污染必須要憑借先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和雄厚的經(jīng)濟(jì)實(shí)力,必須要投入相當(dāng)?shù)馁Y金和人力,現(xiàn)僅靠各用煤企業(yè)本身籌集大量資金來解決燃煤污染問題,的確是很難辦到的。因此,必須尋求和拓寬籌集雄厚環(huán)保資金的渠道和路子。污染環(huán)境究竟給我國國民經(jīng)濟(jì)和人民健康帶來多大的損失,現(xiàn)尚無確切數(shù)字可查。據(jù)一些專家估計(jì),我國每年因環(huán)境污染、生態(tài)破壞造成的損失達(dá)2000億元,亦有認(rèn)為污染將消耗掉3.5%的國內(nèi)生產(chǎn)總值。世界銀行估算,如果算上污染導(dǎo)致疾病治療以及環(huán)境惡化造成森林和耕地減少,污染會(huì)消耗高達(dá)8%的國內(nèi)生產(chǎn)總值,這意味著將抵消中國取得的經(jīng)濟(jì)增長。

建立減少燃煤污染和治理的專項(xiàng)貸款基金

當(dāng)然,污染環(huán)境并不完全是燃煤造成的,但是燃煤特別是高硫煤造成的污染占有相當(dāng)比重。我們認(rèn)為應(yīng)當(dāng)建立減少燃煤污染的專項(xiàng)貸款基金進(jìn)行投入，從源頭到使用全過程進(jìn)行有效治理,從根本上扭轉(zhuǎn)環(huán)境惡化勢頭,通過滾動(dòng)投入,逐漸使開發(fā)和利用高硫煤問題得到徹底解決。

制訂開發(fā)和使用高硫煤的對(duì)策和措施我國幅員廣闊、人口眾多,經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡,高硫煤分布情況各異,因此針對(duì)不同地區(qū)制訂開發(fā)和使用高硫煤的對(duì)策和措施就顯得十分必要。在沿海交通和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū),開發(fā)和使用高硫煤應(yīng)該嚴(yán)格控制,只有經(jīng)確認(rèn)備有先進(jìn)脫硫和凈化裝備的電廠和企業(yè)、其排放總量和濃度達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的方才準(zhǔn)許使用和運(yùn)行。對(duì)于缺煤、交通不便、生產(chǎn)高硫煤為主的地區(qū),則需要采取有力措施,大力扶植和迅速建立各類實(shí)用的脫硫和煙氣凈化裝置,使短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)繼續(xù)開發(fā)和使用高硫煤,同時(shí)將SO2排放量減至環(huán)境可承受的水平,然后經(jīng)不斷努力,繼續(xù)有所提高。我國主產(chǎn)低硫煤而煤炭供大于求的地區(qū),必須嚴(yán)格控制和限制高硫煤生產(chǎn);當(dāng)煤炭供不應(yīng)求時(shí),對(duì)生產(chǎn)的高硫煤必須洗選,并采取動(dòng)力配煤等方法,使供應(yīng)用戶的動(dòng)力用煤硫分控制在較低的水平上,以確保我國環(huán)境質(zhì)量得到明顯改善。

制訂開發(fā)和使用高硫煤的對(duì)策和措施

依據(jù)我國國情,我們不必過分追求太高的脫硫效率和環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),而應(yīng)該根據(jù)各地區(qū)的實(shí)際情況制定嚴(yán)格而又合理的污染排放標(biāo)準(zhǔn),以盡可能少的經(jīng)濟(jì)投入取得盡可能好的脫硫和污染物排放控制效果。

大力發(fā)展適合國情的脫硫和煙氣凈化技術(shù)，現(xiàn)我國脫硫和煙氣凈化技術(shù)基礎(chǔ)研究、技術(shù)引進(jìn)和示范推廣等方面都取得了一定進(jìn)展,但與所面臨的SO2排放量增加和環(huán)境惡化嚴(yán)重形勢相比,還必須大大改變，遠(yuǎn)不能適應(yīng)要求的狀況。燃煤的煙氣脫硫及凈化技術(shù)應(yīng)爭取列入我國重大科技項(xiàng)目,無論在資金投入和組織技術(shù)攻關(guān)等方面都要優(yōu)先支持,充分發(fā)揮科研單位、高等院校和用煤企業(yè)的積極性和創(chuàng)造性,在充分吸取國外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,爭取在最短的時(shí)間創(chuàng)造出符合我國國情的脫硫和煙氣凈化新技術(shù)。

大力發(fā)展適合國情的脫硫和煙氣凈化技術(shù)

長期開采和利用特低硫煤并不現(xiàn)實(shí)

應(yīng)該指出,現(xiàn)國際油、氣價(jià)格較低,使用油、氣效果好,成本還不算高。但誰能保證國際油、氣價(jià)格長期低迷和穩(wěn)定"para" label-module="para">

利用和治理高硫煤的有效途徑高硫煤經(jīng)過洗選可以脫除大部分黃鐵礦和灰分,有利于提高、穩(wěn)定煤質(zhì),因此動(dòng)力煤洗選還有待發(fā)展。但細(xì)粒分散狀黃鐵礦和有機(jī)硫是無法通過物理方法脫除,只有通過燃燒過程中脫(固)硫或煙氣脫除才能達(dá)到減少SO2排放的目的?，F(xiàn)國內(nèi)外開發(fā)應(yīng)用的煙氣脫硫技術(shù)和工藝,其脫硫效率一般均可達(dá)到90%以上,燃燒過程中脫(固)硫效率亦可達(dá)到80%～90%。如果燃用含硫3%～4%的高硫煤通過上述方法實(shí)現(xiàn)90%脫硫效率的話,那么SO2排放量僅相當(dāng)于開采和燃用含硫0.3%～0.4%的特低硫煤,即使按80%的脫硫率計(jì)算,亦相當(dāng)于開采和燃用0.6%～0.8%的低硫煤?？梢?脫除SO2、凈化煙氣是利用和治理高硫煤的有效途徑。

按《中國煤中硫分等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)》，中國煤炭資源以低硫煤為主，平均硫分為1.1%。特低硫（硫分小于0.5%）和低硫煤（硫分0.5%～1%）占63.45%，低中硫（硫分大于1%～1.5%）和中硫煤（硫分大于1.5%～2%）占15.21%，中高硫煤（硫分大于2%～3%）占7.86%，高硫和特高硫煤（硫分大于3%）占8.54%。

新型干法水泥生產(chǎn)中，對(duì)煅燒水泥熟料用的燃料有較高的要求，要求燃料為煙煤或部分使用無煙煤，煤的揮發(fā)份、灰分以及含硫量控制要求較高（揮發(fā)份要求控制在18%以上，灰分控制在小于24%，含硫量控制在1.5%以下，硫含量高于1.5%則為高硫煤），即傳統(tǒng)水泥生產(chǎn)技術(shù)必須用優(yōu)質(zhì)低硫煤。

由于水泥生產(chǎn)企業(yè)受到建廠區(qū)域、資源綜合利用和成本競爭的壓力，目前都在研究使用有效的技術(shù)方法來使用就近的、低成本的高硫煤炭資源，但由于目前水泥行業(yè)使用高硫煤的技術(shù)尚不成熟，還存在一些未解決的問題，如在使用高硫煤后在窯尾煙室形成結(jié)皮非?？烨叶?，窯內(nèi)結(jié)圈、結(jié)蛋頻繁，以及篦冷機(jī)堆雪人，更為嚴(yán)重的是生產(chǎn)的連續(xù)性差和熟料的后期強(qiáng)度偏低，造成生產(chǎn)成本偏高。如果因此造成停產(chǎn)，將帶來非常大的經(jīng)濟(jì)損失。因此在干法生產(chǎn)中，如何將豐富的高硫煤用于水泥熟料的生產(chǎn)以降低生產(chǎn)成本，是水泥生產(chǎn)企業(yè)渴望解決的課題。

硫的危害：硫是煤中主要有害元素，煤燃燒后排入大氣中的二氧化硫(少量為三氧化硫)會(huì)產(chǎn)生酸雨，污染環(huán)境，破壞生態(tài)平衡。煤燃燒產(chǎn)生的二氧化硫還腐蝕鍋爐系統(tǒng)的爐壁和管道，縮短鍋爐系統(tǒng)的壽命。據(jù)測試，中國由燃煤排入大氣中的二氧化硫約占全國二氧化硫排放總量的70%～80%。

煤在煉焦過程中約有80%的硫轉(zhuǎn)入焦炭中，20%左右的硫進(jìn)入煤氣和焦油中。高硫焦炭煉制出的生鐵具有熱脆性，影響生鐵的質(zhì)量。

煤在氯化過程中部分硫轉(zhuǎn)化為二氧化硫，大部分硫形成硫化氫和硫醇、硫醚以及硫茚等氣態(tài)有機(jī)硫化合物。由高硫煤生成的煤氣也需要脫硫以提高煤氣質(zhì)量。

煤在液化過程中絕大部分硫成硫化氫析出，少量硫酸鈣被還原成硫化鈣 (CaS)。

煤中硫的脫除主要采用物理、化學(xué)、生物3種脫硫法。物理脫硫主要依據(jù)黃鐵礦密度為5. 0g/cm3，有機(jī)質(zhì)一般小于1. 4g/cm3的差異，通過重力選煤加以脫除，但它只能脫除煤中無機(jī)硫。化學(xué)脫硫主要有堿(NaOH溶液)處理脫硫(包括堿溶液微波脫硫)、化學(xué)氧化 (用氧化劑) 脫硫、溶劑萃取 (四氯乙烯或己醇等)脫硫、熱分解脫硫等方法，它可同時(shí)脫除煤中有機(jī)和無機(jī)硫。但在脫除有機(jī)硫過程會(huì)破壞煤的化學(xué)結(jié)構(gòu)，降低結(jié)焦性。微生物(細(xì)菌)脫硫是通過生物化學(xué)降解作用來進(jìn)行，因受脫硫菌種限制，和化學(xué)脫硫一樣處于試驗(yàn)室研究階段。煤在燃燒過程可通過向爐中噴入石灰石等固硫劑與SO₂化合成硫酸鈣殘留在灰渣中，其脫硫效率可達(dá)80%，并在排煙道通過堿性物質(zhì)(石灰等) 吸收煙氣中SO₂。 2100433B

煤中硫的賦存形態(tài)分為無機(jī)硫和有機(jī)硫2大類。還有微量以游離狀態(tài)賦存的元素硫。煤中無機(jī)硫、有機(jī)硫和元素硫的總稱為全硫。