利用和治理高硫煤的有效途径

国际上已有成功控制和减排SO2的先进事例。德国是以煤炭作为一次能源重要组成部分的国家,70年代深切尝到了被严重污染环境的苦果,深刻认识到经济与环境需要协调发展,从80年代起,逐渐建立、健全了较为严格的环保标准和法规,并且逐步采取了一系列切实可行的有力措施,使SO2排放得以有效控制并不断下降,到1988年,大型燃煤设备SO2排放量下降了70%。

应该指出,燃煤对环境的污染和破坏,不仅仅是SO2,还包括NOX、CO和可吸入颗粒物等,有些国家还规定了燃煤排放HCL、HF、有机物、重金属含量的标准。因此,随着我国经济发展和环境质量提高,对烟气净化的要求和水平必然会愈来愈严格。仅重视脱除SO2,忽视烟气的全面净化也是不行的。

建立减少燃煤污染和治理的专项贷款基金控制燃煤污染排放是一项非常艰巨的任务,已经成为改善我国环境的当务之急。虽然现有一些配套的环保标准和法规,但还不够健全和完善,有些缺乏可操作性,执法力度亦不够。控制和减少燃煤污染必须要凭借先进的科学技术和雄厚的经济实力,必须要投入相当的资金和人力,现仅靠各用煤企业本身筹集大量资金来解决燃煤污染问题,的确是很难办到的。因此,必须寻求和拓宽筹集雄厚环保资金的渠道和路子。污染环境究竟给我国国民经济和人民健康带来多大的损失,现尚无确切数字可查。据一些专家估计,我国每年因环境污染、生态破坏造成的损失达2000亿元,亦有认为污染将消耗掉3.5%的国内生产总值。世界银行估算,如果算上污染导致疾病治疗以及环境恶化造成森林和耕地减少,污染会消耗高达8%的国内生产总值,这意味着将抵消中国取得的经济增长。

建立减少燃煤污染和治理的专项贷款基金

当然,污染环境并不完全是燃煤造成的,但是燃煤特别是高硫煤造成的污染占有相当比重。我们认为应当建立减少燃煤污染的专项贷款基金进行投入，从源头到使用全过程进行有效治理,从根本上扭转环境恶化势头,通过滚动投入,逐渐使开发和利用高硫煤问题得到彻底解决。

制订开发和使用高硫煤的对策和措施我国幅员广阔、人口众多,经济发展不平衡,高硫煤分布情况各异,因此针对不同地区制订开发和使用高硫煤的对策和措施就显得十分必要。在沿海交通和经济发达地区,开发和使用高硫煤应该严格控制,只有经确认备有先进脱硫和净化装备的电厂和企业、其排放总量和浓度达到规定标准的方才准许使用和运行。对于缺煤、交通不便、生产高硫煤为主的地区,则需要采取有力措施,大力扶植和迅速建立各类实用的脱硫和烟气净化装置,使短期内实现继续开发和使用高硫煤,同时将SO2排放量减至环境可承受的水平,然后经不断努力,继续有所提高。我国主产低硫煤而煤炭供大于求的地区,必须严格控制和限制高硫煤生产;当煤炭供不应求时,对生产的高硫煤必须洗选,并采取动力配煤等方法,使供应用户的动力用煤硫分控制在较低的水平上,以确保我国环境质量得到明显改善。

制订开发和使用高硫煤的对策和措施

依据我国国情,我们不必过分追求太高的脱硫效率和环保标准,而应该根据各地区的实际情况制定严格而又合理的污染排放标准,以尽可能少的经济投入取得尽可能好的脱硫和污染物排放控制效果。

大力发展适合国情的脱硫和烟气净化技术，现我国脱硫和烟气净化技术基础研究、技术引进和示范推广等方面都取得了一定进展,但与所面临的SO2排放量增加和环境恶化严重形势相比,还必须大大改变，远不能适应要求的状况。燃煤的烟气脱硫及净化技术应争取列入我国重大科技项目,无论在资金投入和组织技术攻关等方面都要优先支持,充分发挥科研单位、高等院校和用煤企业的积极性和创造性,在充分吸取国外先进经验的基础上,争取在最短的时间创造出符合我国国情的脱硫和烟气净化新技术。

大力发展适合国情的脱硫和烟气净化技术

既然我国存在着丰富的高硫煤资源,并且已引发了严重污染和酸雨,说明我国迫切需要有一套因地制宜、符合国情的高硫煤开发和利用的对策和措施,下面就个人看法提出几点意见。

长期开采和利用特低硫煤并不现实有报道北京是世界污染最严重的5个城市之一,有时SO2排放量高出世界卫生组织规定的最高界限的5倍。为减轻燃煤对首都大气的污染,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。显然这样做近期会起到一定的效果。不少城市和地区正在效法类似做法,甚至提倡和实施能源消费的优质化,以油和气代煤,一些产煤大省和煤矿城市亦不例外。

长期开采和利用特低硫煤并不现实

应该指出,现国际油、气价格较低,使用油、气效果好,成本还不算高。但谁能保证国际油、气价格长期低迷和稳定"para" label-module="para">

利用和治理高硫煤的有效途径高硫煤经过洗选可以脱除大部分黄铁矿和灰分,有利于提高、稳定煤质,因此动力煤洗选还有待发展。但细粒分散状黄铁矿和有机硫是无法通过物理方法脱除,只有通过燃烧过程中脱(固)硫或烟气脱除才能达到减少SO2排放的目的。现国内外开发应用的烟气脱硫技术和工艺,其脱硫效率一般均可达到90%以上,燃烧过程中脱(固)硫效率亦可达到80%～90%。如果燃用含硫3%～4%的高硫煤通过上述方法实现90%脱硫效率的话,那么SO2排放量仅相当于开采和燃用含硫0.3%～0.4%的特低硫煤,即使按80%的脱硫率计算,亦相当于开采和燃用0.6%～0.8%的低硫煤。可见,脱除SO2、净化烟气是利用和治理高硫煤的有效途径。

按《中国煤中硫分等级划分标准》，中国煤炭资源以低硫煤为主，平均硫分为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%。

新型干法水泥生产中，对煅烧水泥熟料用的燃料有较高的要求，要求燃料为烟煤或部分使用无烟煤，煤的挥发份、灰分以及含硫量控制要求较高（挥发份要求控制在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%则为高硫煤），即传统水泥生产技术必须用优质低硫煤。

由于水泥生产企业受到建厂区域、资源综合利用和成本竞争的压力，目前都在研究使用有效的技术方法来使用就近的、低成本的高硫煤炭资源，但由于目前水泥行业使用高硫煤的技术尚不成熟，还存在一些未解决的问题，如在使用高硫煤后在窑尾烟室形成结皮非常快且多，窑内结圈、结蛋频繁，以及篦冷机堆雪人，更为严重的是生产的连续性差和熟料的后期强度偏低，造成生产成本偏高。如果因此造成停产，将带来非常大的经济损失。因此在干法生产中，如何将丰富的高硫煤用于水泥熟料的生产以降低生产成本，是水泥生产企业渴望解决的课题。

硫的危害：硫是煤中主要有害元素，煤燃烧后排入大气中的二氧化硫(少量为三氧化硫)会产生酸雨，污染环境，破坏生态平衡。煤燃烧产生的二氧化硫还腐蚀锅炉系统的炉壁和管道，缩短锅炉系统的寿命。据测试，中国由燃煤排入大气中的二氧化硫约占全国二氧化硫排放总量的70%～80%。

煤在炼焦过程中约有80%的硫转入焦炭中，20%左右的硫进入煤气和焦油中。高硫焦炭炼制出的生铁具有热脆性，影响生铁的质量。

煤在氯化过程中部分硫转化为二氧化硫，大部分硫形成硫化氢和硫醇、硫醚以及硫茚等气态有机硫化合物。由高硫煤生成的煤气也需要脱硫以提高煤气质量。

煤在液化过程中绝大部分硫成硫化氢析出，少量硫酸钙被还原成硫化钙 (CaS)。

煤中硫的脱除主要采用物理、化学、生物3种脱硫法。物理脱硫主要依据黄铁矿密度为5. 0g/cm³，有机质一般小于1. 4g/cm³的差异，通过重力选煤加以脱除，但它只能脱除煤中无机硫。化学脱硫主要有碱(NaOH溶液)处理脱硫(包括碱溶液微波脱硫)、化学氧化 (用氧化剂) 脱硫、溶剂萃取 (四氯乙烯或己醇等)脱硫、热分解脱硫等方法，它可同时脱除煤中有机和无机硫。但在脱除有机硫过程会破坏煤的化学结构，降低结焦性。微生物(细菌)脱硫是通过生物化学降解作用来进行，因受脱硫菌种限制，和化学脱硫一样处于试验室研究阶段。煤在燃烧过程可通过向炉中喷入石灰石等固硫剂与SO₂化合成硫酸钙残留在灰渣中，其脱硫效率可达80%，并在排烟道通过碱性物质(石灰等) 吸收烟气中SO₂。 2100433B

煤中硫的赋存形态分为无机硫和有机硫2大类。还有微量以游离状态赋存的元素硫。煤中无机硫、有机硫和元素硫的总称为全硫。