煤矸石熱電廠中的循環(huán)經濟利用

◎孫寒國

煤矸石熱電廠中的循環(huán)經濟利用

◎孫寒國

煤矸石是采煤及洗煤期間產生的固體廢氣物，對環(huán)境的危害性較大，如加以合理利用可變廢為寶，滿足當今社會循環(huán)經濟要求。該文介紹循環(huán)經濟相關理論，探討煤矸石熱電廠循環(huán)經濟利用，以供參考。

我國每年產出及消費大量煤炭，期間產生大量煤矸石，給環(huán)境造成較大影響，如將其作為原料用于熱電廠不僅有助于環(huán)境保護，提高煤矸石利用率，而且符合循環(huán)經濟發(fā)展要求，為熱電廠可持續(xù)發(fā)展奠定堅實的基礎。

循環(huán)經濟理論

循環(huán)經濟定義。循環(huán)經濟是一種不斷循環(huán)利用物質的經濟發(fā)展模式，對環(huán)境較為友好，提倡污染物低排放甚至不排放，在避免環(huán)境污染的基礎上，實現(xiàn)經濟效益的提升。

循環(huán)經濟與傳統(tǒng)經濟對比。循環(huán)經濟強調的生產模式為“資源→產品→再生資源”不斷循環(huán)的模式，保證資源合理利用的同時，重視環(huán)境保護，提高資源利用率的同時，實現(xiàn)資源的合理、優(yōu)化配置。而傳統(tǒng)經濟以“資源→產品→污染排放”為生產模式，本質上屬于將資源轉化為污染物的過程，以犧牲自然為代價換取經濟利潤的增長。顯然其對資源的利用為一次性、粗放型，給社會發(fā)展造成較大不良影響，發(fā)展為不可持續(xù)性。

循環(huán)經濟與傳統(tǒng)經濟之間最主要的區(qū)別表現(xiàn)在：本質上講循環(huán)經濟注重物質與能量的傳遞與交換，實現(xiàn)物質與能量最大限度的利用，獲得低消耗、高利用、低排放或零排放的良好效果。而傳統(tǒng)經濟屬于物質流的相互疊加，不僅能量傳遞方向單向，而且利用率極低，其中高開采、高排放、利用率低是其明顯特點。

煤矸石電廠中的循環(huán)經濟

我國煤矸石年產量巨大，在實現(xiàn)循環(huán)經濟方面具有較大優(yōu)勢，如將煤矸石應用于熱電廠，負荷循環(huán)經濟目標要求，因此應引起足夠的重視。

煤矸石發(fā)電。煤矸石發(fā)電是循環(huán)經濟利用的主要體現(xiàn)，煤矸石發(fā)電不僅滿足人們的用電需求，而且對熱電廠的可持續(xù)發(fā)展具有積極的促進意義。

以煤矸石為燃料進行發(fā)電包括兩種情況，一種使用全矸石，一種使用煤泥與矸石混合料。為保證矸石使用效率，發(fā)電前需對矸石熱值進行測定，并使用針對性處理方法。如矸石熱值超過4186kJ/kg，需先進行洗選處理，利用石灰石進行脫硫后使用。當矸石熱值處于6270～12550kJ/kg時可直接應用。當以煤泥與矸石作為發(fā)電燃料時，對煤泥及矸石熱值均有所要求，即煤泥熱值需處于8360～168720kJ/kg范圍內，所含水分25％～70％，矸石熱值在4500～12550kJ/ kg范圍。

研究發(fā)現(xiàn)，利用矸石發(fā)電優(yōu)點較多。一方面節(jié)省大量能源。煤矸石發(fā)電一定程度上減少熱電廠煤炭用量，而且發(fā)電量客觀，一定程度上滿足了人們用電需求。另一方面大大降低購電成本，降低電廠成本開支。而且減少了煤矸石給環(huán)境造成的污染，環(huán)保效益良好。

煤矸石熱電廠與傳統(tǒng)熱電廠對比。通過上述分析不難發(fā)現(xiàn)，煤矸石發(fā)電的諸多環(huán)節(jié)體現(xiàn)了循環(huán)經濟，接下來通過與傳統(tǒng)熱電廠相比，對煤矸石熱電廠循環(huán)經濟利用進行深入探討。

研究發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)熱電廠相比煤矸石熱電廠循環(huán)經濟利用主要體現(xiàn)在以下幾方面：

首先，燃料方面的體現(xiàn)。煤矸石熱電廠以煤矸石為主要原料，熱值相對較低，將其轉化為電能，不僅有助于環(huán)境保護，而且節(jié)約大量煤炭資源。傳統(tǒng)熱電廠以優(yōu)質煤為發(fā)電原料，不僅消耗寶貴的煤炭資源，而且給環(huán)境帶來較大污染，從這一角度分析以煤矸石為原料進行發(fā)電，一定程度上減少煤炭使用量。其次，煤矸石熱電廠在綜合分析煤矸石特點的基礎上，運用循環(huán)流化床鍋爐，并向其中添加適量石灰石，可獲得較好的脫硫效果，減少向空氣中排放二氧化硫的量，避免給環(huán)境造成不良影響。傳統(tǒng)發(fā)電廠大多使用鏈條爐或煤粉鍋爐，燃燒一些優(yōu)質煤產生較多污染物。再次，煤矸石熱電廠使用的水源為礦井排水，可節(jié)省大量水資源，而傳統(tǒng)熱電廠以河流水或地下水為水源，耗費大量優(yōu)質水資源。最后，煤矸石熱電廠鍋爐排放的灰渣具有較好的活性，不僅可用于制造磚塊、水泥，而且部分進行加濕處理后可用于道路工程施工填埋之用。另外，可填充井下，避免礦井出現(xiàn)塌陷情況。但傳統(tǒng)熱電廠產生的灰渣僅有部分可用于制造磚塊，大部分被廢氣給環(huán)境造成嚴重污染。

煤矸石熱電廠循環(huán)經濟利用策略。為保證煤矸石熱電廠循環(huán)經濟利用效率，熱電廠應注重以下策略的應用。首先，熱電廠應在認真分析煤矸石生產特點及性質的基礎上進行整體規(guī)劃，尤其根據(jù)設計目標，明確熱電廠建設方案，并由自身專家進行充分論證，確定最佳建設方案。其次，注重各種設備的選型。煤矸石熱電廠異于傳統(tǒng)熱電廠，使用的發(fā)電設備較為特殊，因此，應根據(jù)熱電廠建設規(guī)模，選擇合適類型的發(fā)電設備，尤其應準確掌握所用鍋爐各項參數(shù)，為其后期穩(wěn)定、安全、可靠的運行奠定堅實的基礎。最后，確保熱電廠各個系統(tǒng)質量。熱電廠的正常運營需很多子系統(tǒng)的支持，如循環(huán)水處理系統(tǒng)、除灰渣系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)以及燃料運輸系統(tǒng)等，其中任何一個系統(tǒng)出現(xiàn)問題，會給熱電廠的正常運營產生較大不利影響，因此，應采取有效措施確保煤矸石熱電廠各子系統(tǒng)的正常工作。一方面施工時要求綜合素質較高的團隊進行施工，尤其是重點環(huán)節(jié)的施工應由專門技術人員親臨現(xiàn)場指導。同時，施工完成后做好各個系統(tǒng)的調試工作，及時發(fā)現(xiàn)子系統(tǒng)運行存在的問題，采取針對性措施加以解決。另一方面，依據(jù)相關規(guī)范標準，做好不同子系統(tǒng)的日常維護工作，并制定嚴格的規(guī)章制度，確保維護工作的嚴格落實。

總之，煤矸石熱電廠應將循環(huán)經濟利用作為發(fā)展的重要內容，并結合自身實際條件，采取針對性措施，進一步提高循環(huán)經濟利用效率，為熱電廠長遠、穩(wěn)步、可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造良好條件。

我國煤矸石資源豐富，應積極采取措施提高煤矸石利用率，尤其應建設大型煤矸石熱電廠，并采取針對性措施實現(xiàn)循環(huán)經濟利用，降低煤矸石給環(huán)境造成不良影響的同時，創(chuàng)造更好的經濟效益。

（作者單位：冀中能源股份有限公司邯鄲陶二矸石熱電廠）