煤矸石热电厂中的循环经济利用

◎孙寒国

煤矸石热电厂中的循环经济利用

◎孙寒国

煤矸石是采煤及洗煤期间产生的固体废气物，对环境的危害性较大，如加以合理利用可变废为宝，满足当今社会循环经济要求。该文介绍循环经济相关理论，探讨煤矸石热电厂循环经济利用，以供参考。

我国每年产出及消费大量煤炭，期间产生大量煤矸石，给环境造成较大影响，如将其作为原料用于热电厂不仅有助于环境保护，提高煤矸石利用率，而且符合循环经济发展要求，为热电厂可持续发展奠定坚实的基础。

循环经济理论

循环经济定义。循环经济是一种不断循环利用物质的经济发展模式，对环境较为友好，提倡污染物低排放甚至不排放，在避免环境污染的基础上，实现经济效益的提升。

循环经济与传统经济对比。循环经济强调的生产模式为“资源→产品→再生资源”不断循环的模式，保证资源合理利用的同时，重视环境保护，提高资源利用率的同时，实现资源的合理、优化配置。而传统经济以“资源→产品→污染排放”为生产模式，本质上属于将资源转化为污染物的过程，以牺牲自然为代价换取经济利润的增长。显然其对资源的利用为一次性、粗放型，给社会发展造成较大不良影响，发展为不可持续性。

循环经济与传统经济之间最主要的区别表现在：本质上讲循环经济注重物质与能量的传递与交换，实现物质与能量最大限度的利用，获得低消耗、高利用、低排放或零排放的良好效果。而传统经济属于物质流的相互叠加，不仅能量传递方向单向，而且利用率极低，其中高开采、高排放、利用率低是其明显特点。

煤矸石电厂中的循环经济

我国煤矸石年产量巨大，在实现循环经济方面具有较大优势，如将煤矸石应用于热电厂，负荷循环经济目标要求，因此应引起足够的重视。

煤矸石发电。煤矸石发电是循环经济利用的主要体现，煤矸石发电不仅满足人们的用电需求，而且对热电厂的可持续发展具有积极的促进意义。

以煤矸石为燃料进行发电包括两种情况，一种使用全矸石，一种使用煤泥与矸石混合料。为保证矸石使用效率，发电前需对矸石热值进行测定，并使用针对性处理方法。如矸石热值超过4186kJ/kg，需先进行洗选处理，利用石灰石进行脱硫后使用。当矸石热值处于6270～12550kJ/kg时可直接应用。当以煤泥与矸石作为发电燃料时，对煤泥及矸石热值均有所要求，即煤泥热值需处于8360～168720kJ/kg范围内，所含水分25％～70％，矸石热值在4500～12550kJ/ kg范围。

研究发现，利用矸石发电优点较多。一方面节省大量能源。煤矸石发电一定程度上减少热电厂煤炭用量，而且发电量客观，一定程度上满足了人们用电需求。另一方面大大降低购电成本，降低电厂成本开支。而且减少了煤矸石给环境造成的污染，环保效益良好。

煤矸石热电厂与传统热电厂对比。通过上述分析不难发现，煤矸石发电的诸多环节体现了循环经济，接下来通过与传统热电厂相比，对煤矸石热电厂循环经济利用进行深入探讨。

研究发现，与传统热电厂相比煤矸石热电厂循环经济利用主要体现在以下几方面：

首先，燃料方面的体现。煤矸石热电厂以煤矸石为主要原料，热值相对较低，将其转化为电能，不仅有助于环境保护，而且节约大量煤炭资源。传统热电厂以优质煤为发电原料，不仅消耗宝贵的煤炭资源，而且给环境带来较大污染，从这一角度分析以煤矸石为原料进行发电，一定程度上减少煤炭使用量。其次，煤矸石热电厂在综合分析煤矸石特点的基础上，运用循环流化床锅炉，并向其中添加适量石灰石，可获得较好的脱硫效果，减少向空气中排放二氧化硫的量，避免给环境造成不良影响。传统发电厂大多使用链条炉或煤粉锅炉，燃烧一些优质煤产生较多污染物。再次，煤矸石热电厂使用的水源为矿井排水，可节省大量水资源，而传统热电厂以河流水或地下水为水源，耗费大量优质水资源。最后，煤矸石热电厂锅炉排放的灰渣具有较好的活性，不仅可用于制造砖块、水泥，而且部分进行加湿处理后可用于道路工程施工填埋之用。另外，可填充井下，避免矿井出现塌陷情况。但传统热电厂产生的灰渣仅有部分可用于制造砖块，大部分被废气给环境造成严重污染。

煤矸石热电厂循环经济利用策略。为保证煤矸石热电厂循环经济利用效率，热电厂应注重以下策略的应用。首先，热电厂应在认真分析煤矸石生产特点及性质的基础上进行整体规划，尤其根据设计目标，明确热电厂建设方案，并由自身专家进行充分论证，确定最佳建设方案。其次，注重各种设备的选型。煤矸石热电厂异于传统热电厂，使用的发电设备较为特殊，因此，应根据热电厂建设规模，选择合适类型的发电设备，尤其应准确掌握所用锅炉各项参数，为其后期稳定、安全、可靠的运行奠定坚实的基础。最后，确保热电厂各个系统质量。热电厂的正常运营需很多子系统的支持，如循环水处理系统、除灰渣系统、燃烧系统以及燃料运输系统等，其中任何一个系统出现问题，会给热电厂的正常运营产生较大不利影响，因此，应采取有效措施确保煤矸石热电厂各子系统的正常工作。一方面施工时要求综合素质较高的团队进行施工，尤其是重点环节的施工应由专门技术人员亲临现场指导。同时，施工完成后做好各个系统的调试工作，及时发现子系统运行存在的问题，采取针对性措施加以解决。另一方面，依据相关规范标准，做好不同子系统的日常维护工作，并制定严格的规章制度，确保维护工作的严格落实。

总之，煤矸石热电厂应将循环经济利用作为发展的重要内容，并结合自身实际条件，采取针对性措施，进一步提高循环经济利用效率，为热电厂长远、稳步、可持续发展创造良好条件。

我国煤矸石资源丰富，应积极采取措施提高煤矸石利用率，尤其应建设大型煤矸石热电厂，并采取针对性措施实现循环经济利用，降低煤矸石给环境造成不良影响的同时，创造更好的经济效益。

（作者单位：冀中能源股份有限公司邯郸陶二矸石热电厂）