第３７卷第８期 ２０１２年８月 环境科学与管理 ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴＡＬ ＳＣＩＥＮＣＥ ＡＮＤ ＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ Ｖ０１．３７ Ｎｏ．８ Ａｕｇ．２０１２ 文章编号：１６７４—６１３９（２０１２）０８—００９７—０２ 浅谈上点火型煤的研制 王公玉 （哈尔滨市环境保护科学研究院，黑龙江哈尔滨１５００７６） 摘要：文章介绍以工业固体废弃物为主要添加物，经科学的研究选择，按照一定比例将工业固体废弃物掺入 原煤中制成新型型煤，打破传统下燃式，采用上点火向下热伸展明火反烧的方式，该研究符合国民经济可持续 发展政策，该型煤节约煤炭资源、使用方便、清洁卫生、降低了空气和废弃工业固体物的污染，为城镇煤炭开发 和固体废物综合利用开辟了新的途径。 关键词：固体废弃物；添加剂；环保；型煤；研制 中图分类号：Ｘ７０５ 文献标识码：Ａ Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ｏｎ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｕｐ——ｌｉｔ Ｃｏａｌ Ｗａｎｇ Ｇｏｎｇｙｕ （Ｈａｒｂｉｎ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｈａｒｂｉｎ １５００７６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｓｔｕｄｉｅｄ ａ ｎｅｗ ｋｉｎｄ ｏｆ ｃｏａｌ ｗｈｉｃｈ ｔａｋｅｓ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｗａｓｔｅ ａｓ ｍａｉｎ ａｄｄｉｔｉｖｅ ｂｙ ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ ｔｈｅ ｃｏａｌ ａｎｄ ｓｏｌ— ｉｄ ｗａｓｔｅ ｒａｔｉｏ ｗｉｔｈ ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ｒｅｓｅａｒｃｈ．Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｄｏｗｎ—ｌｉｔ，ｔｈｅ ｕｐ—ｌｉｔ ｃｏａｌ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｓａｔｉｓｆｉｅｓ ｔｈｅ ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｐｏｌｉｃｙ ｏｆ Ｃｈｉｎａ．Ｉｔ ｉｓ ｅｎｅｒｇｙ—ｓａｖｉｎｇ，ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ ａｎｄ ｃｌｅａｎ，ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｔｈｅ ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ ｉｎ ａｉｒ ａｎｄ ｗａｓｔｅ ｉｎｄｕｓｔｉａｌｒ ｗａｓｔｅｓ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｎｅｗ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｕｒｂａｎ ｃｏａｌ ａｎｄ ｓｏｌｉｄ ｗａｓｔｅｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｏｌｉｄ ｗａｓｔｅ；ａｄｄｉｔｉｖｅ；ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ；ｃｏａｌ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ；ｒｅｓｅａｒｃｈ 形状等方面，对型煤成份及燃烧的特点研究甚少，因 刖罱 而在使用型煤过程中往往出现接火困难、燃烧不彻 底、有黑渣等现象，限制了型煤的推广使用。为此， 对型煤燃烧特点进行了分析研究，采用上点火向下 热伸展明火反烧方式，解决了传统型煤燃烧时的缺 点。也就是说，利用工业固体废物来充当上点火型 煤的粘合剂，选择一定比例掺到原煤里制成上点火 型煤，具有成本低，着火性能好，燃烧持续时间长，热 煤炭是人类生存的重要能源之一，防止燃煤污 染是世界各国的一项长期而艰巨的任务。长期以 来，人们绝大多数采用原煤散烧的方式，成为煤烟型 空气污染和能源利用率低的主要根源之一，尤其北 方冬季采暖期长，各商服摊区以及居民取暖厨房作 业等燃用大量煤炭，既浪费煤炭资源又造成空气环 境污染。而利用上点火型煤技术，一方面可以提高 燃煤的热效率，削减二氧化硫、一氧化氮，烟尘等污 染物的排放量，减轻城镇烟煤型污染；另一方面由于 上点火型煤以一些工业无机固体废弃物，如：亚麻麻 利用率高，清洁卫生，降低对大气环境的污染的 优点。 ｌ 试验 １．１粘结剂的选择 选择来源广泛并能在燃烧中起到催化、氧化作 尘、电厂粉煤灰、化工电石渣等作为粘结剂掺入煤里 起到催化、氧化、固型等作用，同时治理了其他形式 的工业污染，达到以废治废，综合利用的目的。 以前传统的型煤研究着重有关型煤的生产工艺 收稿日期：２０１２—０３—２２ 用，不再产生新的污染的固体废物——经燃烧试验选 定电厂粉煤灰，亚麻麻尘等无机固体废物为粘合剂， 按照不同比例掺到原煤里。在同等条件下将５升凉 水烧沸，用秒表计时，用相同重量的型煤进行燃烧试 验。观察着火状态，燃烧持续时间和燃烧后的灰渣的 ．作者简介：王公玉（１９６８一），女，大专，工程师，研究方向：环境科学和 环境影响评价。 ９７． 第３７卷第８期 ２０１２年８月 王公玉・浅谈上点火型煤的研制 Ｖｏ１．３７ Ｎｏ．８ Ａｕｇ．２０１２ 状态，重复４次试验，取平均值进行对比见表１。 表１燃烧试验对比 分为氢氧化钙，主要反应方程式为： １０Ｃａ（ＯＨ）２＋１０ＳＯ２—８ＣａＳＯ３ １／２Ｈ２０＋２ＣａＳＯ４ 。 １／２Ｈ２０＋飞灰 型煤燃烧时产生二氧化硫，在有水蒸气存在与 电石渣作用生成ＣａＳＯ ，ＣａＳＯ 或Ｃａ（ＨＳＯ ） 等而 强∞ ＂ 沉积于煤灰中，降低二氧化硫的排放量，防止空气污 勰 染，该灰渣能够制砖或建筑用陶粒等。 １．３试验生产工艺 选用电厂粉煤灰，亚麻麻尘，电石渣等无机固体 Ｍ眩” Ｂ 瑚瞄 废物为添加物掺到原煤里制成上点火型煤，生产工 艺为： 原煤＋固体废物一粉碎一筛分一搅拌一成型～ 干燥一型煤成品 制成上点火型煤其规格：外形尺寸俯视正方形 的９个小孔，重量为１ ｋｇ左右。 １．４试验结果 ∞ ∞ ｍ∞ 边长１００ ｉｎＩｎ，高度为１００ ｍｍ，垂直均匀分布１８ ｍｍ 采用本地区广泛使用的有代表性原煤作为试验 从表１看出，粉煤灰与麻尘重量比为１：１时， 水烧沸比较快，着火旺，持续时间长，燃烧后灰渣炼 成一块成型好，所以选粉煤灰与麻尘的重量比为１ ：１作为上点火型煤的粘结剂。 １．２固硫剂的选择 用煤，试验样品分２类：一类将原煤按传统的方法制 成型煤（即粘土加原煤）：另一类取同样原煤加入工 业固体废物粘结剂和固硫剂等无机添加物制成的型 煤。制成的２类型煤送到煤炭产品质量监督检验站 检测，并作为燃烧时所排放废气检测，其结果见 表２。 ６ 选用工业排放的废电石渣为固硫剂，其主要成 ｌ苹号 灰分 Ａｇ％ 勰 ７ ２ ４ ４ ｌ 非 表２上点火型煤检测结果 挥发分 Ｖｒ％ 全水分 Ｍａｄ％ 低位发热 量ＭＪ／ｋｇ 全硫 ｓｔ．ａｄ％ Ｏ．１３ ０．１４ 烟尘 ｍｇ／Ｎｍ一 二氧化硫 ｍｇ／Ｎｍ一 ４５．７ ４２．５ ４３．６ ４３．９ １３４．４ ０．１Ｏ ０．１２ Ｏ．１１ Ｏ．１４ Ｏ．１２ １２８．２ １２５．４ １２５．４ ０．１２ （注：表１、２、３为加入固体废物制上点火型煤；４、５、６、为传统制型煤。） 从表２可见，利用同一品种煤原试验，发现以工 电厂粉煤灰中含有部分余炭的存在，当型煤点 燃后，随着温度升高粉煤灰可以灼烧，热度比较恒 定，温度变化波动小，可以燃烧持续时间较长，使煤 灰渣熔炼一起，易除灰，无飞尘，清洁卫生。 业固体废物作添加物的上点火型煤的低位发热值平 均为１７．９５ ＭＪ／ｋｇ，灰分平均为３９．４６％。而粘土作 添加物的型煤的低位发热值平均为１７．４０ ＭＪ／ｋｇ，灰 分平均为４４．７３％，显示出前者燃烧的热效力优于 后者。 １．５试验分析 （２）亚麻麻尘对型煤的作用 亚麻麻尘含有长短不一的纤维，极易点燃，起火 快，能增加火焰的高度，提高发热值，使型煤之间接火 好，不易有黑渣产生，燃烧彻底。 （下转第１５４页） （１）电厂粉煤灰对型煤的作用 ・９８・ 第３７卷第８期 ２０１２年８月 李文丹等・贵州省湄潭县生态旅游发展规划研究 Ｖｏ１．３７ Ｎｎ ８ Ａｕｇ．２０１２ （２）从业者层面的管理规划 ①避免不合理的开发，每项开发项目都要通过 ４展望 湄潭县是一个依山傍水的城市，具有较好的生 环境影响评价，并制定合理的生态环境保护措施；② 严格按照生态县功能分区的要求进行发展；③在发 态环境，以发展符合生态县建设要求及可持续发展 展生态旅游的过程中，必须按照可持续发展的原则， 原则的生态旅游为目标，按照生态旅游规划，推行低 注意加强接待能力、舒适程度等能力的提升，加强对 碳旅游，以“绿色休闲、红色文化、特色风情”为标 生态旅游资源的保护；④协调旅游产品开发建设与 志，可以将湄潭建成国内外知名的“中国茶海”特色 生态环境保护、旅游资源开发区与周边环境的关系。 （３）政府层面的生态旅游管理规划 文化乡村休闲度假基地和中国西部特色文化乡村旅 游发展典范，成为生态保护与旅游发展双赢的典范。 参考文献： ［１］湄潭县“十二五”规划课题组．湄潭县“十二五”期间 ①政府要积极引导和监督从业者，支持宾馆饭 店、景区景点、乡村旅游经营户和其他旅游经营单位 积极利用新能源新材料，广泛运用节能节水减排技 面临的重大战略选择［Ｒ］．贵州省湄潭县，２０１０． ［２］张洁．关于发展湄潭县旅游业的战略性思考［Ｊ］．安 徽农业科学，２００８，３６（３２）：１４２２６—１４２２７． 术，实行合同能源管理，实施高效照明改造，减少温 室气体排放，积极发展循环经济，创建绿色环保企 业。合理确定景区游客容量，严格执行旅游项目环 境影响评价制度，加强水资源保护和水土保持。 ［３］姜真林．生态旅游、负责任旅游与低碳旅游辨析 ［Ｊ］．江苏科技大学学报（社会科学版），２０１１，１１（３）：８５ —②政府要积极引导旅游者，倡导健康旅游、文明 旅游、绿色旅游。使来湄潭的旅游者在旅游活动中 增长知识、开阔视野、陶冶情操；要通过多种形式，引 ８８． ［４］邵琪伟．保护生态环境发展生态旅游一在全国生态 旅游现场会上的讲话［Ｎ］．２００６—０９—０１． ［５］衣传华．中国生态旅游发展中的目标预期背离现象 导每一位旅游者文明出行、文明消费；引导旅游者尊 重自然，尊重当地文化，尊重服务者，抵制不良风气， 摒弃不文明行为。 治理［Ｊ］．经济论坛，２０１０（１０）：１６０—１６３． ［６］雷琼．低碳旅游景区的创建与管理探析［Ｊ］．四川经 济管理学院学报，２０１０，２１（３）：６１—６３． （上接第９８页） （３）电石渣对型煤的作用 用电石渣制成的型煤主要除去燃烧产生的二氧 化硫，型煤在燃烧时随着温度变化和水蒸气的存在， 电石渣与二氧化硫反应生成ＣａＳＯ ，ＣａＳＯ。或Ｃａ 火型煤利用工业固体废物做添加物变废为宝，既减少 了固体废物对环境的污染，又充分利用固体废物潜 能，节约煤炭资源的３０％，降低了型煤生产成本。 上点火型煤采用明火反烧方式，干净卫生火力 （ＨＳＯ，）：而沉积在煤灰渣中，减轻二氧化硫对空气 的污染。 集中，燃烧持续时间长，热效率高，燃烧效果好且彻 底，减轻劳动强度，减少环境污染。经试用受到普遍 好评：使用方便，上火快。该型煤各种理化性能均符 （４）上点火明火反烧的作用 采用上点火明火反烧方式，该型煤点燃时固体 热传导方式由上向下伸延，煤体强热温度下分解出 可燃性气体和通过型煤均匀分布的９个眼孔析出可 燃挥发份。随吸入的空气沿煤孔上升时，遇炉火高 温燃烧，达到消烟节能的作用。 合国家ＧＢ／Ｔ１３５９３—９２标准，符合空气排放环保要 求，与传统型煤相比，一氧化碳降低８０％，二氧化硫 降低５７％，烟尘降低４５％，达到无烟无味，降低了燃 煤对空气的污染，净化环境，解决了原煤在城镇多次 倒运带来的飘尘和工业固体废物对环境的污染。 利用工业固体废物制成上点火型煤的研究，符 合国家节能减排政策和国民经济可持续发展政策要 ３ 结论 煤炭是城镇居民生活能源的主体，由于长期原煤 散烧，不仅使煤炭的利用率降低，浪费大量的资源，而 且污染了我们赖以生存的环境，空气污染加重。上点 ．求，该型煤具有推广应用价值，是社会效益、环境效 益和经济效益的有机结合统一，是利国利民的一件 大好事。 １ ５４・