天水市煤炭质量状况及燃煤污染应对措施
煤炭是我国的主要能源，但煤炭又是“不清洁能源”。煤炭在开采、使用过程中，会给我们的环境带来水体污染、粉尘和废气污染以及固体污染等，甚至影响到人类正常的生产和生活。就天水市而言，目前燃煤热能仍然是城镇冬季采暖的主要方式，因此上，燃煤污染的环境治理是一项长期而艰巨的任务。
一、当前煤炭质量现状和对大气污染的主要原因
今年以来，按照全市开展加强环境保护问题整改和大气污染防治2+10工作的部署要求，天水市质监局重点对两区范围内的31家煤炭经销单位60个批次煤炭产品进行了监督检验，其中秦州区30个批次、麦积区30个批次。所抽检的商品煤符合《关于印发天水市煤炭质量和煤炭销售场所环境专项整治工作方案的通知》(天政办发〔2015〕114号)中“全市城区煤炭经营场所要全部销售硫份低于0.7%、灰分低于20%”的要求。
从商品煤产地分布情况看，秦州、麦积两区在售商品煤主要产地为华亭、靖远和宁夏三地。在所抽取的60批次煤样中，华亭煤样为26批次、占43.3%，宁夏煤样为25批次、占41.7%，靖远煤样为9批次、占15%。
从商品煤检验结果看，抽检的60批次商品煤中，华亭产地的商品煤灰分最低值为3%，最高值为14%。全硫最低值为0.1%，最高值为0.6%；宁夏产地的商品煤灰分最低值为3%，最高值为17%。全硫最低值为0.1%，最高值为0.6%；靖远产地的商品煤灰分最低值为8%，最高值为18%。全硫最低值为0.3%，最高值为0.7%。此外，抽检的60批次产品检验结果中灰分最高值为18%、全硫最高值为0.7%，块煤灰分、全硫指标好于混煤。
通过质量检验发现，导致煤炭在燃煤过程中造成大气污染的主要原因有四个方面：
一是烟尘污染的危害。煤炭燃烧外排的烟气中,粉尘是影响城市空气质量的最主要的污染物。烟尘是燃煤过程中排放出来的固体颗粒物，是高温烟气带出的细煤粒和煤中不可燃烧的灰分，主要成分是二氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化钙和未经燃烧的炭微粒等，其中含有碳黑、飞灰等粒状飘浮物,通常发生在没有除尘设备的锅炉里，由于重量轻、体积小,常常滞留于空气中。因而飘入大气中的粉尘飘尘不仅本身是一次污染，而且还可以和二氧化硫结合, 同时进入肺部,其危害比单独存在时大几倍,甚至十几倍。
二是高硫煤污染的危害。煤中的硫有无机硫化物和有机含硫化合物两种形式,主要以黄铁矿的形式存在。煤炭燃烧产生的二氧化硫和三氧化硫会严重污染大气，当大气中的二氧化硫在几个ppm以上时,二氧化硫可氧化成三氧化硫,当二氧化硫的浓度继续升高为5～30ppm时,在强阳光照射下,每小时有0.1%～1.2%的量就可进行光化学氧化,而形成硫酸雾,从而凝结在金属表面腐蚀金属,或被雨水淋落形成酸雨。对人体的危害是刺激呼吸系统，吸入后诱发慢性呼吸疾病，甚至引起肺水肿和肺心性疾病，如果大气中同时有颗粒物质存在，颗粒物质吸附高浓度的硫氧化物，进入肺的根部，就会大大的加重危害。
三是CO 2 污染的危害。大气污染物中的CO 2 、烟尘微粒及水蒸气等，具有使近地面表层的大气层产生增温现象的“温室效应”,从而改变大气平衡。据研究,大气中的CO 2 含量增高25%,近地面气温可增高0.5～2℃,如果增高100%,可增加1.5～6℃,气温升高会引起冰冠发生不可逆的融化,使海平面上升,沿海城市和耕地将会消失,后果非常严重。煤燃烧的烟尘微粒作为凝结核,促进水蒸气凝结成雾,使空气变的混浊,降低城市的能见度。
四是NO x 污染的危害。NO x 的生成机理受燃烧过程的组织影响,在火焰区内温度超过1600℃,燃料中氮和过剩空气反应生成的氮氧化物叫做燃料NO x ;在火焰二次反应区内,受辐射影响,温度在1300℃左右, 由于过剩空气停留时间长,故而生成氮氧化物,这种氮氧化物称之为热力NO x 。这些氮氧化物由大约95%的NO和5%的NO 2 组成可见,燃烧的温度越高,NOx的浓度就越大。NO x 是产生酸雨的原因之一。NO 2 是红棕色的气体, 具有特殊的臭味,并有显著的毒性,直接损害人的眼、鼻、喉的粘膜,容易引起呼吸道及肺部发炎。另外,NO 2 又可以生成光化学烟雾,对人体危害尤甚。
二、燃煤污染治理的措施及对策
通常情况下，煤炭直接燃烧比例高。据统计，我市煤炭直接燃烧占煤炭总量的80%，主要用于各类锅炉和炉窑，煤炭直接燃烧后产生的气体中70%-80%以上为S0 2 、N0x、Hg、C0 2 及颗粒物等，容易引起严重的环境污染。根据燃煤污染问题，提出如下治理措施和对策建议：
（一）强化日常监督管理，加大煤炭定期检验。一是制定出台《天水市煤炭经营使用监督管理规定》，进一步明确行政主管部门负责煤炭经营的监督管理，加大对辖区内煤炭经营企业、经营性煤炭堆场和民用煤配送站点的日常监管，规范区域内企业经营行为。二是督促企业建立煤炭购销台账，逐一登记企业名称、产品来源、质检报告以及煤炭的销售合同、销售去向等基本情况，实施动态监管，并保留两年备查。三是规范煤炭经营企业购销合同，要求购销双方订立的合同中应有符合我市煤炭经营使用地方质量标准、提供法定检验机构的质量检验报告方面的相关约定。四是严控煤炭产品质量，严禁销售不符合我市标准要求的煤炭产品，依法打击销售流通“一低两高”（低热值、高硫分、高灰分）劣质煤炭、不合格煤炭，杜绝劣质煤的使用。五是进一步督促煤炭经销企业完善储煤堆场环保设施，严格落实环评审查制度，有效推进环境保护。六是积极开展煤炭质量定期监督检验。同时，开展联合检查，严厉打击掺杂使假、以次充好、销售劣质煤等违法行为。
（二）调整煤炭消费结构,发展洁净燃煤技术。针对煤炭消费对环境造成的污染，目前国际上普遍采取的主要方法是洁净煤技术，洁净煤技术于80年代中期兴起于美国，迄今已在先进的燃煤发电系统和液体燃料替代方面取得了重大进展。发展洁净煤技术既是煤炭工业可持续发展的自身需要，也是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。我国煤炭消耗量大，人洗比重低，能源利用率低，造成的环境污染十分严重，这些因素决定了发展洁净煤技术的紧迫性。洁净煤技术的开发和推广应用将显著减少环境污染，提高能源的利用率，确保能源的可靠供应,提髙煤炭在能源市场中的竞争力，促进能源与环境协调发展。
（三）改善燃煤锅炉设施，采取区域集中供热。煤炭主要是通过燃烧而被利用，因此除了在煤的开采、加工、运输、贮存过程中采取各种措施杜绝煤炭污染外，提高各种燃烧设备和装置的燃烧效率是至关重要的，我市能源结构和经济发展现状决定了燃煤中小型锅炉、炉具将长期存在，由于中小型燃煤锅炉、炉具大多缺乏专业管理，存在设备和系统设计不科学、运行情况复杂不稳定、燃煤混乱等问题，其高污染、低效率问题十分突出。通过技术创新，提高燃煤中小型锅炉、炉具节能环保性能，特别是将烟煤利用好，做到燃烧不冒黑烟，是实现“以煤减煤”的好措施。另一方面，居民散烧原煤与工业集中用煤相比,同样数量的煤,产生的烟尘量要多1—2倍,飘尘多3—4倍，采用高效除尘器集中采暖，可减少烟尘的排放量,集中储运造成的粉尘污染较轻,实践证明，集中采暖地区的大气环境改善显著。
（四）改善农村散煤燃烧污染，禁止使用劣质煤。相关数据显示，在我国一些农村地区低效燃煤和生物质散烧排放的污染物占雾霾主要组成物总量的25%以上，对于城市而言，也是造成雾霾天气的重要原因之一，城市污染PM2.5的一半来自城区以外，其中很大比重来自燃煤炉具和生物质散烧。在以煤炭为基础能源无法改变的客观条件下，禁止“一低两高”劣质煤的使用，将大幅减少PM2.5微粒、SO 2 的排放现象，对于我市最大限度地减少污染物排放意义重大，特别是对于城区大气污染防治具有积极作用，能有效防止燃煤对大气的污染，有利于我市环境的治理和保护。随着全市大气治理向纵深发展，治理农村高硫煤散烧污染也成为重要内容，通过提高炉具能效，配套使用洁净型燃煤和生物质成型燃料，从而实现“以煤减煤，以柴代煤”，应该是改善我市分散采暖污染的重要举措。
(五)实施分段脱硫技术，改善能源结构。由于燃煤对大气污染的主要排放物为SO 2 ,实施脱硫技术可以提高煤炭的能源品质。根据脱硫阶段不同,洁净煤技术又分为燃前脱硫、燃中固硫、燃后净化技术,燃前脱硫技术主要对原煤进行脱硫、固硫处理,以削减污染源头的硫含量；燃中固硫技术主要是采用固硫和高效、低污染燃烧技术,以减少煤在燃烧中产生的污染物；燃后净化技术也称烟气净化技术,主要是使用化学吸收剂(如碱性物质)与烟气中的二氧化硫反应,从而脱除硫。
（六）推行煤炭转化技术，缓解石油紧张现状。煤炭转化是将低燃烧品质的原煤转化为燃气、燃油等具有低污染性质的高品质能源。我国是富煤、贫油、少气的国家, 开展煤炭转化工作,对于利用丰富的煤炭资源改善我国的能源结构具有重要的意义。目前国内的煤炭气化、液化技术已经成熟, 可显著降低有害物质排放，除了煤气化、液化以外,水煤浆技术也日益受到人们关注。水煤浆的灰分少、硫分少, 燃烧效率高, 燃烧温度低,可明显降低二氧化硫和氮氧化物排放。
另外，燃烧低灰、低硫、高热值的煤粉,能获得可观的经济及社会效益。一是减少燃料消耗,燃煤灰分每增加1%,燃料消耗就增加1%;二是降低烟气中的飞灰浓度,提高锅炉运行的经济和安全性;三是减少SO 2 的排放量;四是减少有毒痕量元素的排放;五是减少制粉系统的磨煤电耗。
燃煤热能是我市冬季取暖的主要资源，也是我市经济发展的重要组成部分，只有更好地实现燃煤的污染治理，才能有效地保护环境，促进全市经济社会持续健康发展，为人民群众美好幸福生活创造优良环境。