浅析山东地区煤炭清洁生产和高效利用

彭艳菲　王丽　李倩茹

摘 要：现如今，清洁生产、低碳环保已经成为全球共识。本文通过分析山东地区煤炭清洁生产和高效利用现状，对当前山东企业先进的技术进行分析，以期对我国煤炭能源的高效利用研究提供参考。

关键词：清洁生产；高效利用；煤炭能源

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.23.064

煤炭作为山东省的主要能源之一，其消费量占全省一次能源消费总量的75%以上，占全国煤炭消费总量的12%左右，从我省能源资源赋存特点的形势分析，未来较长时期内，煤炭作为我省主体能源的地位还难以改变。因此，推动煤炭供给结构性改革，发挥优势资源作用，促进煤炭清洁高效开发利用，提升煤炭工业发展的科学化水平是煤炭能源发展的必然之路。近期，山东省人民政府办公厅也出台了《关于加快推进全省煤炭清洁高效利用工作的意见》，要求以控制煤炭消费总量，提高煤炭产品质量，防治用煤环节污染为重点，加快推进煤炭清洁高效利用工作[1]。鉴于此，笔者通过分析我省煤炭清洁高效利用现状及前沿科技创新趋势，以期在我省煤炭清洁高效利用研究方面提供参考。

1 煤炭清洁生产和利用现状

我省煤炭清洁利用概念引用较晚，发展较粗放，于是出现了一些亟需解决的的客观问题：首先是清洁生产技术发展缓慢，煤矿行业对人居环境造成的污染日益突显。煤炭产品种类不够多样化，产品结构不够合理，使得其带来的社会效益比率较为低下。其次，煤炭区的管理方式落后，缺乏先进的管理理念，特别是偏远乡镇煤炭区，由于其规模小，缺乏先进的设备和较为专业的技术人员和开采技术，开采方式粗放，开采过程中浪费严重。再次，煤矿管理者环保理念及可持续发展观念淡薄，对煤矿清洁生产不够重视，对该方面资金投入不够[6]。

目前，各地全面启动和开展散煤治理工作，已经取得初步成效。济南、淄博、济宁等主要产煤市和煤炭消费重点市都制定了散煤清洁化治理实施方案和配套政策措施。省内一家企业在高校改革性洁净型煤技术取得了革命性突破，通过“煤炉匹配”，实现了“烟煤无烟化”，大幅度降低烟尘排放浓度。例如，近年来泰安市把煤炭清洁高效利用作为煤炭企业转型发展的重要措施，以洁净型煤、水煤浆、洁净煤粉为重点引导企业升级改造，规划建设了煤粉加工配送基地，形成了以新泰岳华能源、良友物流、天宝物流为中心的煤炭储备基地和物流配送中心。目前，泰安市煤炭清洁高效煤粉产能280多万吨，洁净型煤产能80万吨，水煤浆产能150多万吨。井下煤尘强爆炸性，既是实现安全的一大威胁，又是影响健康的一大危害。高庄煤业有限公司采取“净、注、喷、通”四大手段，做到了治理源头化、降尘自动化、监测数字化、现场无尘化[2]。

现如今，清洁生产、低碳环保已经成为全球共识。传统用煤方式较为粗放、效率也低、而且形成了影响生态环境的二氧化碳、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、氮氧化物等大气污染物排放量居全国首位。随着我国环境可持续发展需要，煤炭的质量和环保性能需要更先进的技术来净化提炼。在推行煤炭清洁利用中，山东地区各企业在自己不断创新及技术允许条件下，大力实行技术改造，随着科学技术的提高，煤矿企业实现了集中高效生产；洁净煤技术开始开发及广泛推广[3]。

2 煤炭清洁生产和高效利用技术

2.1 脱硫技术

山东地区大部分企业常用化学方式的脱硫工艺，此种方法成本低，脱硫效率高，但是需要定期清洗设备并检查设备内壁腐蚀情况。投资运行费用少、脱硫效率高、污染少的脱硫技术将成为今后烟气脱硫技术发展的主导方向[4]。近期，山东大学新研发的新型高效气相脱硫技术，效率高、成本低，所需设备简单，投资小，脱硫率达95%～99%，脱硫后二氧化硫（SO2）排放浓度低于50mg/Nm3，而且脱硫后废弃物收集后可以作为农田用肥料，实现了生态循环。

2.2 脱硝技术

常用的高效脱硝工艺是烟气脱硝法（干法），干法是使用相应的催化剂进行的还原反应，温度是脱硝系统连续性、稳定性投运的根本。山东铁雄新沙能源有限公司采用中低温SCR脱硝技术研发了焦炉烟气脱硝装置，经监测表明脱硝效率达到90%以上，系统出口烟气氮氧化物含量均低于每立方米150毫克，最低时可达80毫克，远远低于国标水平。这一技术将为全国同行业减少污染气体排放、提升大气质量发挥重要作用。

2.3 煤气化技术

煤气化技术使高循环发电效率大大的提高，是极具潜力的洁净煤发电技术。煤制化学品合成氨、甲醇、乙二醇、醋酸其原料气也是通过煤气化取得[5]。随着煤气化联合循环发电、煤化工和煤制油等技术的发展，新的大型煤气化技术有了长足的发展[4]。

2.4 二氧化碳减排技术

通过洗选加工煤，并采用先进高效燃煤发电技术，发电效率平均提高到41%，约可减少16～24%的碳氧化物排放量[8]。济南热电利用烟气余热回收与减排一体化技术，采用“空塔顺流、平塔叉流+热泵”工艺，将脱硝、除尘、湿法脱硫后的饱和湿烟气通过“烟气降污余热深度回收系统”进行深度净化，达到超低排放标准。此项目不仅是国内，也是世界首例。每年可省煤9000吨左右、减排二氧化碳16800吨左右、减排二氧化硫86.3吨左右。

推动煤炭清洁高效利用，是贯彻落实能源革命的具体体现，也是化解煤炭过剩产能实现行业脱困发展的具体要求，是煤炭行业可持续发展的必然选择。煤炭清洁高效利用有利于从源头上防治大气污染，促进传统能源产业转型升级。清洁生产技术能够促使煤化工企业利益最大化，在保证能源可循环使用的同时，还保护了我们赖以生存的生态环境[7]。

参考文献：

[1]刘昕.科技创新与煤炭高效清洁利用[J].山东工业技术，2016（07）.

[2]王均才，李旗纲.高庄煤业有限公司清洁生产的实践[J].中国煤炭，2012（05）.

[3]田野，桑天保.关于煤矿清洁生产及对策分析[J].煤炭技术， 2013（04）.

[4]赵洁，赵敏，谢秋野.国内外整体煤气化联合循环电厂发展概况及我国建设条件分析[J].中国电力，2006，39（04）：43-46.

[5]陈俊峰.煤气化技术的发展现状及研究进展[J].广州化工，2012，40（05）：31-33.

[6]叶东兴.煤矿清洁生产及产业链初探[J].资源节约与环保，2015 （04）.

[7]罗运辉.浅谈煤炭能源的合理开采及清洁利用[J].山东工业技术， 2016（03）.

[8]石秋芳.浅析煤炭高效清洁利用方式[J].山东煤炭科技，2012（03）.