鏈條爐用戶比較分散,量大面廣。單個用戶對煤炭的需求量相對于電廠要少得多。鏈條爐主要分布在城市內(nèi)及城市周邊地區(qū),在北方還有一大批取暖鍋爐,對它們的供煤有很強的季節(jié)性。在計劃經(jīng)濟年代,大多數(shù)鏈條鍋爐用煤來自于燃料公司。燃料公司的煤炭來自全國各地,煤炭質(zhì)量有好有壞,為了保證煤炭質(zhì)量,很多燃料公司都設(shè)有配煤場并供應(yīng)配煤。一般配煤場以調(diào)節(jié)煤炭發(fā)熱量為主,由于缺少計量系統(tǒng),配煤質(zhì)量波動較大,因而用戶意見也較大,不少用戶只好改變鍋爐結(jié)構(gòu)來適應(yīng)煤炭。在市場經(jīng)濟初期,煤炭市場還不正規(guī),一些不法分子大量摻假,使煤炭質(zhì)量變得很差,再加上不少煤礦,特別是一些小煤礦,不重視煤炭質(zhì)量,所以許多鍋爐都是根據(jù)低熱值煤(又稱低質(zhì)煤)或劣質(zhì)煤(摻有大量矸石的煤)的煤質(zhì)設(shè)計的。直到現(xiàn)在,不少設(shè)計人員還認為,在中國對鏈條鍋爐用煤提出較高要求是不現(xiàn)實的。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn),環(huán)境保護機構(gòu)對污染物排放的控制,致使對鏈條鍋爐用煤質(zhì)量要求越來越高。一方面環(huán)保部門、質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門、工商局等單位對本市工業(yè)鍋爐用煤提出了嚴格的要求,同時大幅度提高排污費;另一方面,因很多鏈條鍋爐沒有脫硫設(shè)施,為了少交排污費也要求買低硫煤,有的還要求低灰。因此環(huán)保對提高鍋爐燃煤質(zhì)量的工作起到了關(guān)鍵的促進作用。
2.2 各省、市對鍋爐用煤質(zhì)量的要求
2.2.1 上海市
上海市的工業(yè)鍋爐主要燃用配煤,在國內(nèi)最早制定了工業(yè)鍋爐用配煤的地方標準,并于1999年進行了修訂,1999年5月1日開始實施。地方標準DB31—39—1999《工業(yè)鍋爐配煤》的主要指標如下:
類型 品種牌號 Qnet,ar,MJ/kg Vdaf,% Mt,% St,d,% CRC 粒度,mm
工業(yè) PM-1 ≥18.80 ≥20 ≤10 ≤1.0 2~5 ≤40
鍋爐 PM-2 ≥20.90 ≥22 ≤10 ≤1.0 2~5 ≤40
PM-3 ≥23.00 ≥24 ≤10 ≤1.0 2~5 ≤40 上述煤質(zhì)指標是針對配合煤的,但對單種煤同樣具有指導作用。目前,大多數(shù)鍋爐不管是用配合煤還是用單種煤,都以使用“PM-2”煤為主。但上海用戶認為鏈條鍋爐用煤的煤質(zhì)應(yīng)是:Qnet,ar=23.00 MJ/kg~24.25MJ/kg,Vdaf=30%~36%。
2.3.2 浙江省和杭州市
浙江省是缺煤省,而且本地煤質(zhì)量很差,不宜作為鏈條鍋爐用煤。浙江省用煤主要靠外省調(diào)入。為了保護浙江省的環(huán)境,對調(diào)入煤的硫分控制很嚴格,規(guī)定調(diào)入或銷售的煤炭硫分<0.8%(近期)和<0.5%(遠期)或采取添加固硫劑達到相應(yīng)的效果。
省內(nèi)各城市城區(qū)內(nèi)的燃煤鍋爐強制改用電、氣或油。對工業(yè)鍋爐和窯爐,推出了“潔凈煤”產(chǎn)品,并爭取省內(nèi)各工業(yè)鍋爐都燃用“潔凈煤”。為了提高鍋爐效率和減少污染,建立了示范配煤場,按省潔凈煤技術(shù)研究中心的配方生產(chǎn)“潔凈煤”。所謂“潔凈煤”就是煤質(zhì)達到規(guī)定要求的配煤,并添加固硫助燃劑,以減少SO2和CO2的排放量。據(jù)介紹,“潔凈煤”的固硫率可達40%,爐渣含碳量下降,節(jié)煤率為5%左右,煙塵排放量降低30%。
杭州市目前對市區(qū)鍋爐進行強制改造,市屬的7個縣為下一步改造的目標。杭州市環(huán)保局、市計委、市經(jīng)委、市工商局、市技術(shù)監(jiān)督局和市物資總公司等6個單位于1998年10月下達了“杭環(huán)保污[1998]87號”《為了加強我市清潔燃料使用規(guī)定的通知》!锻ㄖ分袑Ω鞣N鍋爐、窯爐的燃用煤及窯爐的改造作了明確的規(guī)定:0.5t/h以下的燃煤鍋爐和各種燃煤爐灶必須改用燃氣、油或電;0.5~2t/h的鍋爐要陸續(xù)淘汰燒煤,改燒油或燃氣;2~6t/h的鍋爐統(tǒng)一供應(yīng)配煤,配煤的St,d<0.8%,并使用爐前成型技術(shù);>6t/h的鍋爐要用St,d<0.6%的煤炭或用相同質(zhì)量的配煤;熱電廠需加脫硫裝置。
2.2.3 江蘇省
江蘇省用煤以徐州礦務(wù)局的煤為主。目前蘇北地區(qū)對煤中硫分作一般性控制,而南京、無錫、蘇州、南通等一些經(jīng)濟比較發(fā)達的地區(qū)由于污染問題日益嚴重,為防止進一步惡化,環(huán)保部門對煤中硫分作了嚴格的控制。
2.2.4北京市
北京市對工業(yè)鍋爐用煤的質(zhì)量要求全國最高。并按大氣污染物排放標準分成A、B用煤區(qū)。2002年前工業(yè)鍋爐用煤的煤質(zhì)要求如下:
項目 單位 A區(qū) B區(qū)
灰分A % £10 £18
發(fā)熱量Q MJ/kg 324 323
全硫S % £0.5 £0.5
全水分 % £12 £12
揮發(fā)分V % 324 324
粒度0-3mm % £30 £30 2002年開始北京出臺了地方標準DB11/139-2002《鍋爐污染物綜合排放標準》,其主要內(nèi)容摘錄如下:
燃煤鍋爐
污染物 適用
區(qū)域 <14MW 14MW~45.5MW >45.5MW
Ⅰ時段 Ⅱ時段 Ⅰ時段 Ⅱ時段 Ⅰ時段 Ⅱ時段
煙塵
mg/m3 在用
鍋爐 A區(qū) 100 禁排 100 50 50 30
B區(qū) 100 50 100 50 50 30
新改擴鍋爐 A區(qū) 禁排
B區(qū) 50 50 30
二氧
化硫
mg/m3 在用
鍋爐 A區(qū) 300 禁排 300 150 500 100
B區(qū) 300 150 300 150 500 100
新改擴鍋爐 A區(qū) 禁排
B區(qū) 150 150 100 雖然標準中對煤質(zhì)沒有任何明確的要求,但實際上是對工業(yè)鍋爐用煤的各項指標作了最嚴格的規(guī)定,包括粒度組成。
2.2.5天津市
天津市與其他城市一樣,對環(huán)保要求很高,因而供煤質(zhì)量也不斷提高。天津市要求1噸以下的鍋爐燒加有固硫劑的型煤;6噸以下的鍋爐可燒散煤,但要求全硫小于0.5%;6噸以上的鍋爐要求上脫硫設(shè)備。
天津市燃料公司下屬的配煤場,在計劃經(jīng)濟年代起了很大的作用。隨著煤炭市場的開放,配煤場的作用越來越小,有的配煤場基本處于停工狀態(tài)。如天津市第一煤炭公司有設(shè)計能力為60萬t/a的配煤生產(chǎn)線,它以配發(fā)熱量為主,由于該生產(chǎn)線缺少配煤計量系統(tǒng),以至于配煤質(zhì)量很不穩(wěn)定,用戶意見較大,使大部分用戶轉(zhuǎn)向個體煤商買煤。目前按需要每年只生產(chǎn)5~6萬t。個體煤商的煤炭直接來自于煤礦,煤價低于煤炭公司。據(jù)我們掌握的資料,個體煤商的煤主要來自小煤礦,煤質(zhì)波動很大,但煤價便宜是吸引用戶的主要因素。為保證鍋爐用煤質(zhì)量,從發(fā)展趨勢看,一要把好進煤質(zhì)量關(guān),F(xiàn)在有的城市已開始這樣做了,要求售煤單位有經(jīng)營許可證,和省市級以上煤質(zhì)化驗檢測機構(gòu)出具的檢驗報告。二是增加及完善配煤設(shè)施,保證配煤質(zhì)量。目前工業(yè)鍋爐用煤大多是篩選煤(大礦煤)和原煤(小礦煤),質(zhì)量波動較大,而且灰分越高波動越大。只有通過配煤,才能保證煤炭質(zhì)量。
2.2.6 長春市
吉林省煤炭產(chǎn)量較大,遼源、通化、舒蘭和琿春等礦務(wù)局年產(chǎn)量達1200萬t,加上小煤礦的產(chǎn)量,完全可以滿足本省的用煤需要。從表1可看到,吉林省的煤質(zhì)普遍較差(除含硫量外,一般東北地區(qū)大多為低硫煤),如不上選煤廠難以提高煤炭質(zhì)量。長春市要求工業(yè)鍋爐用型煤,但很難實現(xiàn),主要受價格的制約。
3 結(jié)語
礦務(wù)局所生產(chǎn)的工業(yè)用煤,除煉焦煤外,基本以電力用煤為主,礦務(wù)局生產(chǎn)的電煤質(zhì)量除粒度組成以外,其它常規(guī)指標基本符合鏈條鍋爐使用要求。目前缺少投資和設(shè)備的狀況下,礦務(wù)局生產(chǎn)鏈條鍋爐專用煤有困難。各省市對煤炭質(zhì)量的要求主要是從環(huán)保角度出發(fā),對煤質(zhì)的把關(guān)也注重與環(huán)保有關(guān)的指標。北京市對燃煤鍋爐污染物排放提出了非常嚴格的要求,由于沒有中國的“爐排煤”,客觀上使鏈條鍋爐用上過高質(zhì)量的專用煤炭。
通過以上調(diào)查,我們深感提高中國工業(yè)鍋爐的節(jié)能和環(huán)保性能,除了投入先進技術(shù)外,解決工業(yè)鍋爐用煤是個根本的問題!舵湕l爐排鍋爐用煤技術(shù)條件》的發(fā)布為開發(fā)中國工業(yè)鍋爐專用煤炭邁出了第一步。但要讓煤礦批量生產(chǎn)“爐排煤”,并被鍋爐用戶和設(shè)計者使用,還有很艱巨的組織、宣傳工作,尋找投資和先進的煤炭加工技術(shù)及設(shè)備等工作。同時,我們希望加強同國外的合作,幫助我國的工業(yè)鍋爐盡快用上專用煤。







在制定國家標準《鏈條爐排鍋爐用煤技術(shù)條件》之際,對全國有代表性的國有重點礦務(wù)局、北京、天津、上海、南京、杭州、長春等城市及江蘇、浙江等經(jīng)濟發(fā)達省的燃料公司和環(huán)保局進行了調(diào)研。通過調(diào)研對我國的煤炭生產(chǎn)及使用情況有一初步的了解。
1 對礦務(wù)局的調(diào)研
1.1調(diào)研對象和內(nèi)容
我們對國內(nèi)十幾個有代表性的國有重點礦務(wù)局進行了調(diào)研,它們是鶴壁礦務(wù)局、徐州礦務(wù)局、淮南礦務(wù)局、淮北礦務(wù)局、平頂山礦務(wù)局、兗州礦務(wù)局、大同礦務(wù)局、石炭井礦務(wù)局、開灤礦務(wù)局、神華公司、安太堡露天煤礦、遼源礦務(wù)局、通化礦務(wù)局、舒蘭礦務(wù)局、琿春礦務(wù)局等,調(diào)研內(nèi)容為煤礦供鏈條爐排鍋爐(鏈條爐)用煤的品種、煤種及質(zhì)量,煤礦的生產(chǎn)現(xiàn)狀,改變產(chǎn)品質(zhì)量(主要指粒度級成)的可能性,用戶對煤炭質(zhì)量的要求等。
1.2調(diào)研結(jié)果
1.2.1 鏈條鍋爐用煤的品種和煤種
鏈條爐用煤的品種以混煤(<50mm)為主,其它還有洗混煤、末煤(<25mm)、原煤、洗末煤和洗精煤。
鏈條鍋爐用煤的煤種既有動力煤也有煉焦煤,這與我國過度開采煉焦煤資源有關(guān)。
1.2.2 煤炭質(zhì)量和煤礦生產(chǎn)現(xiàn)狀
各礦務(wù)局的煤炭質(zhì)量列于表1。
表1 各礦務(wù)局的煤炭質(zhì)量表
單位名稱 品種 粒度,mm Mt,% Ad,% Vdaf,% CRC St,d,% Qnet,ar,MJ/kg ST,℃ 煤種
鶴壁礦務(wù)局 混煤 <50 8.0 22.0 14.0 4 0.5 25 1300 SM
徐州礦務(wù)局 篩混 <50 6~7 13~35 >35 3~6 <1.0 19.2 >1400 QM,1/3J
洗混 <50 8~6 14~30 >35 3~6 <1.0 >21 >1400 QM,1/3J
乙精 <50 6 10.5~14 >35 4~5 <0.5 >26 >1400 QM
淮南礦務(wù)局 混煤 <50 6~8 25~30 34~36 3~5 0.4~0.7 >21.0 >1500 1/3J
混煤 <50 6~8 19~24 30~33 4~6 0.3~0.7 >23.0 >1500 1/3J
混煤 <50 6~8 25~30 37~40 3~5 0.3~0.6 >20.0 >1500 QM
淮北礦務(wù)局 混煤 <50 <8.0 22~32 17~40 3~7 <0.6 >21 >1500 -
平頂山礦務(wù)局 混煤 <50 5~8 15.5~36 24.6~36 4~7 <1.0 19~26 >1400 1/3J
大同礦務(wù)局 混煤 <50 9~12 10~16 30~33 1~3 <1.0 >23.0 1200 RN
未煤 <25 9~12 10~16 30~33 1~3 <1.0 >23.0 1200 RN
石炭井礦務(wù)局 混煤 <50 4.0 30 27.28 5 <0.92 22.8 >1500 JM
開灤礦務(wù)局 原煤 <60 6.9 32.33 41.33 3 0.48 18.77 >1500 QM
混煤 <50 7.0 30.65 34.19 5~6 1.01 20.97 >1500 1/3J
洗未煤 <25,<13 7.3 29.41 32.67 6 0.83 21.43 >1500 FM
兗州礦務(wù)局 混煤 <50 6~9 18~23 38~39.5 4~5 <0.7 22.58~23.84 >1350 QM
洗混煤 <50 8~12 20~28 38~39.5 4~5 <0.7 16.73~20.91 >1350 QM
選動力 <50 8~10 9~11 37~39 5~6 <0.6 26.34~27.18 >1350 QM
神華集團 混煤 <50 15.5 <10 32~38.9 2 <0.5 >23.5 <1200 BN
安太堡煤礦 出口精煤 <50 — <14 38 — <0.95 >27 >1500 QM
混煤 <50 — 24~26 39 — 1~2 >21 >1500 QM
混煤 <50 — 27~32 39 — 0.9~1.4 >18.8 >1500 QM
混煤 <50 — 32~37 39 — 0.84~1.22 >17.2 >1500 QM
洗混煤 <50 — 32~35 39 — <1.0 >17.9 >1500 QM
遼源礦務(wù)局 混煤 <50 13.1 28.32 48.85 2 <0.7 16.39 >1350 CY
通化礦務(wù)局 混煤 <50 1.3 33.76 26.58 4 <0.4 19.57 >1400 JM
舒蘭礦務(wù)局 混煤 <50 19.2 53.82 58.47 2 <0.4 8.83 >1300 JM
琿春礦務(wù)局 混煤 <50 17.1 38.83 49.50 1~2 <0.4 12.45 >1450 CY 從表1可知,除吉林省所屬的礦務(wù)局(遼源、通化、舒蘭、琿春)煤質(zhì)較差外,其余礦務(wù)局的煤炭質(zhì)量都比較好。吉林省所屬礦務(wù)局的煤炭資源條件較差,原煤的灰分高。目前鏈條爐還不可能用洗選煤,因此這些礦務(wù)局的鏈條爐用煤的質(zhì)量就較差。煤炭資源條件好的礦務(wù)局所生產(chǎn)的商品煤質(zhì)量還是比較好的。從表1中還能看到,粘結(jié)性較強的煉焦煤(1/3JM、JM、FM)用于鏈條爐時,為了使煤炭的粘結(jié)性適合使用要求,灰分往往較高,有時可能超過30%,但發(fā)熱量仍很高(21MJ/kg以上)。從鍋爐使用角度來說,當煤炭灰分大于30%時,即使發(fā)熱量達到21MJ/kg其燃燒效率也會大大地受影響。
一般情況下,各礦務(wù)局的動力煤炭產(chǎn)品都以電力用煤為主,不專門生產(chǎn)其它工業(yè)用煤。因此,按電煤的要求,對原煤先用50mm的篩子進行篩分(少數(shù)礦務(wù)局也有用25mm篩子進行篩分的),小于50mm的部分(稱為混煤)作為電力用煤,大于50mm塊煤視市場而定。如塊煤的銷路不好,則破碎成小于50mm(或25mm),混入混煤中一起出售。這樣的加工方式稱為篩選,與洗選相比,篩選的煤質(zhì)波動較大,但比原煤波動小。因此,重點礦務(wù)局以電煤為主的動力用煤產(chǎn)品的煤質(zhì)比小煤礦穩(wěn)定。
各礦務(wù)局供鏈條爐用的煤炭就是上述的電煤。從表1可看出,鏈條爐用煤的各項常規(guī)指標中,雖然礦務(wù)局的煤炭灰分、硫分普遍偏高,但畢竟有生產(chǎn)低灰、低硫的礦務(wù)局,而且有些高灰、高硫煤只要提高洗選能力就可以通過洗選來降低灰分、硫分。從技術(shù)和資源的角度來說,煤炭的灰分、硫分問題是不難解決的。目前,中國鏈條鍋爐用煤最突出的問題是粒度組成。從表1看,大多礦務(wù)局都供應(yīng)小于50mm的混煤,它最大的問題不是粒度范圍太寬,而是粉煤量太高。據(jù)了解,鏈條爐用煤中小于3mm的粉煤量大多超過30%,有的甚至高達65%。
1.2.3 改變產(chǎn)品質(zhì)量的可能性
鏈條鍋爐用煤質(zhì)量總體來說較差,特別是小煤礦煤問題較多,不在本文的討論范圍內(nèi),本文主要討論重點(國有)礦務(wù)局改變產(chǎn)品質(zhì)量的可能性。而改變產(chǎn)品質(zhì)量的重點是調(diào)整粒度組成。
目前,礦務(wù)局用于篩分的篩子有6mm、13mm、25mm、50mm和100mm等5種規(guī)格。要降低鏈條爐用煤的粉煤量,最好用6mm的篩子進行篩分,但是難度較大。以開灤礦務(wù)局唐山礦98年原煤為例,原煤中<6mm的煤炭占40%左右,其中<0.5mm的占13%左右,而原煤全水分為7~8%,由于細粒級煤含量偏大,水分偏高,在篩選時,濕粉煤會粘在篩網(wǎng)上,使篩選工作難以進行下去,因此用6 mm篩子進行篩分有一定困難。
有的礦務(wù)局煤炭的質(zhì)量還與粒度有很大關(guān)系。如淮北礦務(wù)局朱莊煤礦的<50mm混煤,它總灰分為31.27%,其中<13mm部分占82.03%,灰分為27.51%,13~50mm部分占17.97%,灰分高達48.44%。在13~50mm部分中,>25mm的僅占全部煤炭的1.22%,它對整個煤炭質(zhì)量影響很小。因此,實際上相當于<25mm的混煤。如果用13mm篩子進行粗篩(因用6mm篩分很困難),去掉部分粉煤,則>13mm的煤炭比例增加,而使灰分增加,煤質(zhì)變壞。如果采用>13mm入洗的方法來降低灰分,雖能提高煤質(zhì),但成本卻大幅度增加,用戶不易接受。
從目前情況來看,依靠礦務(wù)局的力量改變鏈條爐用煤的粒度組成是困難的,主要是煤的價格和設(shè)備投資問題。另外,從煤炭銷售角度來講,還需解決未煤(<13mm)或粉煤(<6mm)的出路問題,如果能促使供煤單位與附近的電廠合作,(雖然電廠燃用煤粉,但他們一般不愿意把煤粉原距離運輸。而寧可買塊煤來破碎)就有可能解決這個問題。
還有就是鏈條鍋爐用煤的市場組織問題,礦務(wù)局商品煤的加工設(shè)施是按以往用戶要求而設(shè)立的。以前對電力用煤的質(zhì)量要求比較具體,批量又大,而對工業(yè)鍋爐用煤質(zhì)量只要求發(fā)熱量,批量小,因此礦務(wù)局的加工設(shè)施往往以生產(chǎn)電力用煤為主。只有當用戶提出新要求,并且用量較大、價格合理時,礦務(wù)局才會投資,增加設(shè)備來生產(chǎn)用戶需要的商品。如近年來電廠對用煤的揮發(fā)分提出了明確的要求,因此,一些生產(chǎn)揮發(fā)分較高或較低的礦務(wù)局就想辦法使生產(chǎn)的煤炭揮發(fā)分達到用戶要求。而工業(yè)鍋爐多分散在、多分散在全國各單位,沒有組織起來的獨家鍋爐用煤形不成批量,礦物局或大煤礦難以面對沒有統(tǒng)一標準的小批量需求?梢,《鏈條爐排鍋爐用煤技術(shù)條件》標準發(fā)布后,首先要用戶重視,按標準對礦務(wù)局提出要求,礦務(wù)局才有可能組織批量生產(chǎn)適合工業(yè)鍋爐用的煤炭。
2 對用戶的調(diào)研
2.1 概況
鏈條爐用戶比較分散,量大面廣。單個用戶對煤炭的需求量相對于電廠要少得多。鏈條爐主要分布在城市內(nèi)及城市周邊地區(qū),在北方還有一大批取暖鍋爐,對它們的供煤有很強的季節(jié)性。在計劃經(jīng)濟年代,大多數(shù)鏈條鍋爐用煤來自于燃料公司。燃料公司的煤炭來自全國各地,煤炭質(zhì)量有好有壞,為了保證煤炭質(zhì)量,很多燃料公司都設(shè)有配煤場并供應(yīng)配煤。一般配煤場以調(diào)節(jié)煤炭發(fā)熱量為主,由于缺少計量系統(tǒng),配煤質(zhì)量波動較大,因而用戶意見也較大,不少用戶只好改變鍋爐結(jié)構(gòu)來適應(yīng)煤炭。在市場經(jīng)濟初期,煤炭市場還不正規(guī),一些不法分子大量摻假,使煤炭質(zhì)量變得很差,再加上不少煤礦,特別是一些小煤礦,不重視煤炭質(zhì)量,所以許多鍋爐都是根據(jù)低熱值煤(又稱低質(zhì)煤)或劣質(zhì)煤(摻有大量矸石的煤)的煤質(zhì)設(shè)計的。直到現(xiàn)在,不少設(shè)計人員還認為,在中國對鏈條鍋爐用煤提出較高要求是不現(xiàn)實的。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn),環(huán)境保護機構(gòu)對污染物排放的控制,致使對鏈條鍋爐用煤質(zhì)量要求越來越高。一方面環(huán)保部門、質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門、工商局等單位對本市工業(yè)鍋爐用煤提出了嚴格的要求,同時大幅度提高排污費;另一方面,因很多鏈條鍋爐沒有脫硫設(shè)施,為了少交排污費也要






