煤矸石发电：功在环境，利在能源

　　煤矸石是煤炭生产和加工过程中产生的一种固体废弃物，是我国排放量最大的工业固体废弃物之一，目前累计堆存量已超过40亿吨，而且每年仍以1亿多吨的速度递增。

　　煤矸石排放堆积，不仅浪费资源，而且占压土地，污染环境。为此，有关政府部门出台了一系列支持和鼓励政策，煤炭企业投入了大量的财力、物力，通过制砖、发电、填埋等多种处置方式，力求最大程度地降低煤矸石的不良影响，但一直难以取得理想的效果，煤矸石利用率仍处于较低水平。

　　伴随煤炭产出规模的扩大,煤矸石产量不断增加,治理任务日益艰巨,由此对企业及周边地区造成的经济负担、环境负担也越来越繁重。煤矸石的处理和利用，已成为很多煤炭企业发展进程中面临的突出问题之一。

　　基于当前的国际、国内宏观背景和能源形势，我国政府强调和重视节约能源，促进资源的综合利用，发展低碳经济，建设节约型社会，保护生态环境。重视和解决煤炭企业煤矸石综合利用问题，对保护和改善生态环境、促进地区经济社会发展、不断提高企业发展质量和效益水平以及能源节约，无疑都具有重要的现实意义和战略意义。
　　
 煤矸石发电变无序排放为有序排放

　　大量成功的经验表明，发电是煤矸石综合利用的重要途径，也是实现社会、环境、经济效益相统一的最有效的途径。在煤炭企业上规模的非煤产业项目中，煤矸石发电项目占有绝对比重。目前，全国煤矸石电厂装机容量已达500万千瓦以上，每年发电消耗矸石量约5000多万吨，占矸石综合利用量的60%以上。

　　以中煤平朔煤业有限责任公司为代表的部分大型煤炭企业，立足发展循环经济，以企业技术中心为平台，走产学研相结合的道路，大胆技术创新，不断提高技术水平，充分利用劣质煤炭资源，做大做强煤矸石发电事业，实现了300MW等级循环流化床机组的平稳运行，从工程建设、技术控制到生产管理经营等各方面都积累了丰富的实践经验。

　　从全国来看，煤矸石发电经过多年发展，尽管装机规模很小，但在锅炉燃烧技术、环境保护技术等方面已经取得了长足的进步，煤矸石发电技术已趋于成熟。

　　一是适用于煤矸石电厂的循环流化床锅炉燃烧技术取得了重大进步。我国已成功研制出煤矸石、煤泥混烧的循环流化床锅炉，解决了不同低热值燃料混合燃烧的技术难题。作为煤矸石电厂的核心设备，流化床锅炉技术水平的高低直接影响到电厂的生产运行情况和经济效益水平。早期建设的煤矸石电厂基本以鼓泡型流化床锅炉为主，热效率低，不利于消烟脱硫。上世纪90年代以来，循环流化床锅炉逐步取代了鼓泡型流化床锅炉，成为矸石电厂的首选锅炉，逐步从35t/h发展到70t/h，合资生产的已达到240t/h，热效率提高5%～15%。以往由于矸石发热量低、灰分高、硬度大，锅炉磨损严重，经常造成锅炉停机检修，影响电厂运行。现在由于采取了防磨措施，循环流化床锅炉连续运行时间普遍超过2000小时。

　　二是消烟除尘等环境保护技术已能满足国家环保要求。煤矸石电厂除尘脱硫效果是决定矸石电厂生存的关键因素之一，目前，煤矸石电厂选用除尘器的类型主要是水磨除尘器、多管旋风除尘器、静电除尘器、布袋除尘器，其中静电除尘器和布袋除尘器效率最高，使用这两种除尘器均能满足环保要求。由于煤矸石电厂采用的循环流化床锅炉的工况，较容易实现在炉内燃烧过程中脱硫。一般在钙硫比为15～20时，脱硫率达85%～90%，可以满足环境保护有关规定的要求。

　　利用煤矸石发电，至少可以做到变无序排放为有序排放、变无效排放为有效排放。并且，通过发电的方式消化利用煤矸石资源，已有成熟的控制和降低二氧化硫、氮氧化物及烟尘等污染物排放量的技术保障，效果十分明显。按循环流化床锅炉平均脱硫率90％计算，每燃烧1000万吨煤矸石，可少排放二氧化硫24万吨至38万吨、少占地300亩。

　　同时，煤矸石电厂也是煤炭企业优化产业结构、提高经济效益的重要途径。以中煤平朔煤业有限责任公司为例，其煤矸石电厂一期2×50MW机组2009年完成发电量6.08亿千瓦时，二期工程2×300MW机组从2009年8月份投产至年底共发电10.29亿千瓦时。另外，利用煤矸石还可节约可观的排污费用。

　　实现煤矸石发电基地化发展

　　伴随我国煤炭工业13大煤炭基地的建设，煤炭产业集中度进一步提高，煤矸石的产出量也将呈现进一步向煤炭基地集中的趋势，煤矸石产出与利用的矛盾在部分地区将会更加突出。如果不对此给予应有的高度重视，并采取有效的针对性措施，那么，伴随煤炭基地的发展，煤炭产量的增长，大量堆积的煤矸石完全有可能对地区生态环境造成灾难性的严重后果。

　　以煤炭基地为依托，选择部分优势企业，通过建设符合一定技术标准和装机规模标准的煤矸石发电基地的方式，实现煤矸石的集中和大规模综合利用，无疑已成为迫切、明智而有效的选择。

　　重视并解决好煤炭基地的煤矸石综合治理和利用问题，有利于地区生态环境的保护与改善，有利于煤炭企业产业结构的调整优化和经济效益水平的提高，有利于能源节约和提高电力供应能力，也有利于地区经济发展和社会进步，是发展低碳经济、建设资源节约和环境友好型社会的客观要求。

　　目前，适应形势发展的要求，部分具有技术、经济和资源优势的煤炭企业，根据企业及地区经济发展、社会进步的需要，已提出了企业煤矸石发电基地的建设规划。中煤平朔煤业有限责任公司是我国目前规模最大、现代化程度最高的露井联采煤炭生产企业，是我国主要的出口煤基地和国家确立的晋西北亿吨级煤炭生产基地之一。其露天和井工并存、生产规模大以及原煤全部入洗的特点，导致其煤矸石资源数量巨大，2009年煤矸石产量2299万吨，预计到2015年将增加到3780万吨，同时，还有一定量的中煤、煤泥等劣质煤炭产品。目前的煤矸石存量已达2亿吨左右，煤矸石综合治理利用任务极其繁重，也为煤矸石发电基地建设奠定了雄厚的资源保障。以此为基础，中煤平朔煤业有限责任公司已提出了在“十二五”期间，以开采煤、延伸煤、升华煤为目标，推进循环经济建设，到2015年煤矸石电力装机容量达到800万千瓦以上，实现煤矸石发电基地化发展的奋斗目标。

　　提高煤矸石综合利用水平需获更多支持

　　进一步提高煤矸石综合利用水平，不仅是众多煤炭企业面临的重要任务，也是有关政府部门面临的重要任务。各级政府有义务、有责任对煤炭企业有效解决煤矸石综合利用问题提供有效的支持和协助，并为其创造必要的基础条件。为此提出如下建议：

　　（一）为从根本上解决众多煤炭企业、特别是大型煤炭企业的煤矸石出路问题，结合十三大煤炭基地建设，从政策层面上明确煤矸石发电基地的概念，支持和调动社会各界参与建设煤矸石发电基地的积极性。

　　（二）出台配套政策，重点支持包括平朔煤业公司在内的部分大型优势煤炭企业建设煤矸石发电基地，探索煤矸石发电基地的建设、运行、管理模式，积累经验、发挥示范效应。

　　（三）结合国内外煤矸石发电的科技发展水平，支持和鼓励采用大容量、高参数的大型循环流化床燃烧技术，支持和鼓励单机规模300MW及以上煤矸石电厂项目建设。

　　（四）鉴于燃用煤矸石的600MW超临界循环流化床锅炉研发条件已基本成熟，且具有新技术、高参数、大容量等特点，为推动我国循环流化床锅炉技术和应用向更高水平发展，为大型煤矿及富矿地区的煤矸石综合利用找到捷径和出路，有关政府部门应尽快启动自主研发燃用煤矸石600MW超临界CFB锅炉工作，并将平朔煤业公司和中国东方电气集团公司联合开发的2×600MW超临界煤矸石CFB项目，作为600MW超临界煤矸石循环流化床示范工程。

　　(作者单位:国家发展和改革委员会产业发展研究所)