发展型煤生产与大气环境质量改善研究

李显荣

（山西省阳泉荫营煤矿正坤公司， 山西 阳泉 045053）

我国现阶段能源结构主要以煤炭为主、其他清洁能源为辅，而由煤炭燃烧产生的煤烟型污染是造成大气污染的主要因素，从长远发展角度入手，煤气化和集中供热是改善大气环境质量的关键途径。但是，我国是一个发展中国家，经济实力还不是太强，城市要在短时间内实现煤气化和集中供热不太现实。在这种基本国情下，提升煤炭再加工产品的环保品质，实现对大气环境质量的有效改善是现阶段煤炭加工企业必须面对的首要任务，这也是煤炭加工企业的生存之本。基于此，本文对型煤生产策略展开了分析，在提高热效率的同时可以有效解决大气污染问题的，真正达到除尘、脱硫等目的。

1 发展型煤生产思路

目前，直接燃烧原煤的国家比较少，基本上都是先加工、后使用，这样不仅能够节省燃料，还能有效控制大气环境质量。加工方式主要包括气化、粉煤、型煤等。其中，煤炭加工成型煤，在节能炉具中燃烧，是一种最有效的方法，而且还能降低废气排放中存在的污染物含量。因此，在民用煤和工业用煤方面可大力发展生产型煤，以期达到环保、节能减排的效果。根据相关资料显示，在比较型煤与散煤时，型煤烟尘排放量至少能够减少90%，一氧化碳减少85%、二氧化硫减少50%等。我国型煤生产已经有很长时间的历史，但大多是通过手工、半机械加工，产量非常少。随着社会经济的不断发展，型煤推广区域逐渐拓宽，在地理气候、居民生活习惯、用煤方式等影响下，型煤开始向多规格、多品种、多用途发展，我国型煤年产量也在不断上升。型煤不仅在居民生活和第三产业中有着重要作用，在建材、造纸、化工、冶金等方面也至关重要，部分发达国家对型煤生产给予了高度重视，在此基础上实现了大气环境质量的改善。除此之外，能源危机、环境污染是各个国家正面临的两大难题，部分发达国家的煤利用率大约在80%左右，而我国民用煤的热能利用率只有20%左右，大量热能被排放到空气中。在这种情况下，不仅浪费资源，还严重污染环境，所以在发展型煤生产的同时提升其环保品质是改善大气环境质量，做好环境保护工作的关键[1]。

2 发展型煤生产、改善大气环境质量的举措

2.1 引进先进生产技术

我国型煤生产研究从上世纪60年代开始，至今为止已取得了多项成果。但是对于型煤的生产、研究及应用而言，与发达国家之间仍然存在一定的差距，要想缩短这种差距，应该积极引进先进生产技术、借鉴国外经验，在此基础上加大研究力度，确保型煤生产工作能够顺利进行。通过引进、使用、吸收国外先进设备，科研设计单位在基础科学理论方面也发挥着非常重要作用，因此，应该促进型煤设备制造商与科研单位之间的合作，使企业能够快速消化先进技术设备，并充分发挥出设备的技术优势，增强型煤生产质量和效率，确保型煤产业能够进入到正常的发展道路。除此之外，为了能够增强自力更生的能力，科研单位还应该对国外先进技术和管理模式加以研究，并吸取型煤生产中的经验，从而研发出属于我国的型煤生产技术和发展模式，最终实现大气环境质量的改善。

2.2 充分发挥环保部门作用

通过环保部门的介入，能够增强型煤环保性能，有利于改善大气环境质量。型煤环境效益是型煤的一大优势，而对于环境的保护是推广发展型煤的重要理由，为了能够达到充分发挥环保部门作用的目的，可以构建一个完整的、规范的检测体系，有机结合环境保护型煤设计研究机构，使其在优化工艺路线、检测型煤排污性能、黏结剂配方研究中发挥关键性作用。但是，在研究某省的型煤产品之后，发现其存在黏结剂选用不合理现象，对环境效益的发挥造成严重影响，尤其是民用型煤黏结剂重点以黏土为主，添加量大约在15%～25%之间。在这种情况下，不仅增加了固体废弃物的产生量，也严重破坏了土地资源结构，固硫效果受到了影响。现阶段，对新型高效黏合剂的需求非常大，环保部门对以生物物质为黏结剂的型煤进行了探究，并且吸取了一定经验，但是该种型煤的成本比较高，燃烧后容易出现黑核残留问题，目前仍然没有得到顺利解决[2]。

2.3 加强型煤质量检测

对于型煤的质量检测而言，可以从工业型煤和民用型煤的质量指标入手。

2.3.1 工业型煤

在评价工业型煤质量指标时，不仅要对型煤展开工业分析、元素分析，还要对以下指标加以重视。

1）机械强度，具体包括冷机械强度、热机械强度、大落下强度以及转鼓强度等，而工业型煤开发时冷抗压强度通常在350～500 N/球，落下强度要大于80%，转鼓强度大于75%。除此之外，国内大部分型煤专家对气化型煤的机械强度予以规定，要求冷抗压强度大于450 N/球，热抗压强度大于250 N/球，热稳定性要大于80%，落下强度大约85%，而锅炉等燃料型煤要求可适当放宽。

2）灰熔融性，气化用型煤的灰熔融性ST应大于1 255℃。

3）固硫性能，添加固硫剂的工业型煤固硫率应大于50%。

4）防水性，将型煤浸入水后的性能作为分析指标。

2.3.2 民用型煤

民用型煤指标分析包括工业分析和元素分析，此外还包括：发热量，通常在16.7～20.9 MJ/kg，地区不同要求也不尽相同；蜂窝煤端面抗压强度，Φ102 mm，大于 600 N/块，Φ127 mm，大于 700 N/块；热稳定性，燃烧时确保不堵孔、不结渣、不爆裂；上火速度大于1℃/min；活力强度大于15 g/min；热效率大于45%；灰熔融性大于1 100℃。

2.4 强调环保型型煤的产品准入制度

强调环保型型煤的产品准入制度可以从检测型煤的以下质量指标入手。

1）水分。型煤水分主要是指型煤完成生产工艺之后的水分含量。经过实验表明，型煤中水分含量与型煤冷抗压强度有着密切联系，水分大约在3%最为合适，一旦大于5%，冷抗压强度就会大幅度下降。

2）灰分。灰分是型煤试样在815℃下燃烧之后形成的残留物。型煤灰分不仅与型煤造气量有关，而且与型煤抗压强度、热强度以及热稳定性也有着一定联系。通常情况下，灰分增加时型煤抗压强度、热强度及热稳定性会有所增加，而反应性不断下降，结渣率也会随着一定规律发生变化。

3）灰熔点。所谓灰熔点，主要是指型煤灰分在一定条件下发生变形的温度。如果灰熔点过低，气化型煤会导致造气炉结疤，在工作时存在一定难度。因此，型煤要求灰熔点保持在1 255℃以上。

4）热强度。型煤热强度指的是型煤在热状态下的抗压强度，有可能致使造气炉坍塌、通风性能变弱，造气厂家要求型煤热强度大于300 N/个。

5）热稳定性。热稳定性主要用于气化型煤加热后耐磨能力及抗碎能力的衡量。在实际生产过程中，热稳定性较低的型煤在造气时会导致管路堵塞，因此，热稳定性最好在70%左右[3]。

3 结语

在社会经济快速发展、科技不断创新的基础上，对环境保护也提出了较高要求，而能源结构也随之发生了极大的改变。节能降耗以及环保问题越来越突出，因此，要加快环保型型煤生产，加大可再生能源开发力度，在创新型煤技术、优化能源结构的基础上改善大气环境质量，实现环保目标。

[1]曹秀容.发展新型生物质型煤改善首都大气质量——论PM2.5及新型生物质型煤对首都PM2.5防治的贡献[C]//华北五省市区环境科学学会学术年会，2013.

[2]管聪荣.论型煤生产工艺[J].山西大同大学学报（自然科学版），2015（4）：65-69.

[3]马大江，韦海云，左嘉铭，等.型煤生产问题及处理措施[J].中氮肥，2014（2）：32-34.