资源综合利用与生态工业园区建设的政策探索与实践

1、资源综合利用与生态工业园区建设的政策探索与实践范高贤 张凯(山东济矿鲁能煤电股份有限公司，山东济宁272502) 中图分类号：x3 文献标识码：a文章编号：1673-0992 (2010) 08-173-02 摘要：黄河三角洲高效牛态发展是我国区域协调发展战略的重要组成部分。借助 黄河三角洲开发建设的有利时机，木文立足煤炭资源赋存丰富的内陆地区的实际, 围绕煤肝石综合利用、清洁生产、节能减排和发展生态循环经济，以山东济矿阳 城煤电工业园，煤肝石综合利用的实例为证，探讨论证煤肝石综合利用的政策、 技术、管理等方面的政策法规应用与实践。关键词：煤肝石；综合利用；生态经济；政策探索一、资源综合利用与

2、生态经济建设的形势分析生态环境是人类赖以生存和发展的基木条件。近年来，随着我国工业 化进程的加速，原始的牛态环境在不同程度上遭受破坏和侵袭。经济发展的高产 出往往伴随着高消耗、高排放、高污染。这种片面追求经济增长，不计牛态环保 成木的生产方式带来的后果是自然生态的破坏。牛态环境破坏后，即使投入再大 的资金，恢复起来也是相当困难，有的甚至无法复原。生态系统对经济活动有着 极大的制约能力，经济要想求得可持续发展，必须保护和建设好牛态系统,发展牛 态经济。生态经济是以保护和发展生态产业为核心的一种新型经济模式，具有生 态系统性、公共性、全球性、持续性的特点。国家将黄河三角洲定位为高效牛态 经济区开发

3、建设，明显地突破了以往以经济发展、经济繁荣为主要目标的发展模 式，上升到将黄河三角洲从“高效生态并存”的战略高度去规划。按照低碳经 济“低能耗、低排放、低污染”的三低标准，以提高能源利用率和创建清洁能源 结构为目标，走出一条节能减排、资源综合利用，发展生态循环经济创新之路， 实现经济增长模式的转型，和国家权益的伟大变革，为人类生态文明的进步承担 起更大的社会责任，是今后资源综合利用与牛态经济建设的必然趋势。二、煤电联产与煤肝石综合利用法律法规政策探索与实践煤砰石是煤炭生产和加工过程中产生的固体废弃物，我国每年的煤肝 石排放量占当年煤炭产量的10%至15%,是我国目前排放量最大的工业固体废弃 物

4、之一，年产量达到3.8亿吨，目前已累计堆放50多亿吨。人量煤肝石长期堆 放不仅占用土地，而且造成环境污染。开展资源综合利用，是实施节约资源基本 国策的重要途径。“十一五”期间中国煤炭工业将大力发展循环经济，按照减量 化、再利用、再循环的原则，重点治理和利用煤肝石、矿井水和粉煤灰。国经贸 资源19991005号文，关于印发煤肝石综合利用技术政策要点的通知指出， 煤歼石综合利用的主要技术原则是煤歼石综合利用，以大宗量利用为重点，将煤 歼石发电、煤肝石建材及制品、复垦冋填以及煤肝石山无害化处理等人宗量利用 煤歼石技术作为主攻方向，发展高科技含量、高附加值的煤肝石综合利用技术和 产品。我国已从税收、电

5、力调度等方面扶持煤歼石发电，“十一五”期间全国将 增加煤歼石发电装机2000万千瓦。到2010年，煤肝石综合利用量将达到3.9亿 吨以上，利用率达到70%以上。其中，煤砰石等低热值燃料电厂年利用2亿吨， 煤歼石砖利用0.9亿吨；煤肝石复垦造田筑路和井下充填消纳1亿吨以上。鲁西南是煤炭企业较为集中的地方，像枣庄、济宁、肥城等煤炭工业 老区，煤肝石的排放量都比较多，加强煤肝石综合利用技术政策的研究，将资源 化利用与企业发展相结合，资源化利用与污染治理相结合，实现经济效益、环境 效益、社会效益的统一是内陆煤炭工业区发展生态循环经济的必然选择。国经贸 资源19991005号文强调，煤肝石发电应向大型循

6、环流化床燃烧技术方向发展, 逐步改造现有的煤歼石电厂，提高燃烧效率，提高废弃物的综合利用率和利用水 平，实现污染物达标排放。煤肝石建材及制品，以发展高掺量煤肝石烧结制品为 主，积极发展煤歼石承重、非承重烧结空心砖、轻骨料等新型建材，逐步替代粘 土；鼓励煤歼石建材及制品向多功能、多品种、高档次方向发展。含有用元素的 煤歼石，在技术经济合理的前提下，按照先加工提取、后处置的原则，分采分选； 对暂时不能利用的要单独存放，不应随废渣一起弃置。鼓励利用煤歼石复垦塌陷 区，发展种植业，改善生态环境。煤肝石作燃料发电的政策要求。推广利用煤肝石、煤肝石与煤泥、煤 肝石与焦炉煤气、矿井瓦斯等低热值燃料发电。低热

7、值燃料综合利用电厂的建设 要靠近燃料产地,避免燃料长途运输；凡有稳定热负荷的地方，经技术经济论证， 应实行热电联产联供。推广适合燃烧煤歼石的（其应用基低位发热量不大于 12550千焦/千克）75吨/小吋及以上循环流化床锅炉。在有条件的地方积极推 广热、电、冷联产技术和热、电、煤气联供技术。推广炉内石灰脱硫和静电除尘 技术。对燃用高硫煤肝石的电厂，必须采取脱硫措施实现二氧化硫、烟尘等污染 物的达标排放。对灰渣要进行综合利用，不应造成二次污染。推广煤砰石沸腾 炉床下风室点火技术和红渣直接点火技术，推广利用发热量较高的煤肝石生产成 型燃料技术。研究开发煤肝石等低热值燃料电厂锅炉高效除尘、脱硫设备，灰

8、渣 干法输送、存储及利用技术和设备；燃煤泥锅炉煤泥输送、给料、成型技术和设 备。研究开发煤肝石电厂锅炉的耐磨材料及制造工艺，解决磨损问题，提高锅炉 连续运行吋间和可靠性；研究开发高效、可靠的冷渣设备和人容量循环流化床锅 炉制造技术。煤电联产与煤砰石综合利用政策，在阳城煤电生态工业园区建设中的 实践与应用。山东济矿阳城煤电循环经济工业园区是济宁能源发展集团践行科学 发展观，开发建设的节能减排、循环经济、生态环保示范工业园区。园区-期工 程投资23亿元，煤电一体，联合布局，煤一一电一一新型建材产业集群。阳城 煤矿年生产能力可达300万吨，与其矿井配套的洗煤场入选能力120万吨。依托 阳城煤矿建设的

9、国家“十一五”期间首家获批开建的煤歼石资源综合利用项目一 阳城资源综合利用电厂，建设规模为2×150mw超高压凝汽式汽轮发电 机组，2台480t/h超高压高温中间再热循环流化床锅炉，并配套建设脱硫等环保 工程。项目从规划设计到后期管理，充分发挥了煤电优势互补的集聚效应，在利 用国家政策，节能减排、资源综合利用，发展生态循环经济方面区位优势体现明 显。一是布局优化节约土地，以减少投资。从项目规划设计之初，就充分 利用阳城煤矿的预留场地，优化厂区布局，合理设计施工作业半径，进厂道路、 设备组装场地、储煤厂、污水处理站、职工食堂、澡堂、宿舍等基础设施，以及 厂区治安保卫，职工上下

10、班通勤班车均依托阳城煤矿共管共用。减少投资上亿元。二是资源再循环再利用，实现零排放。阳城电厂循环硫化床锅炉燃料 适应性强，主要以阳城煤矿生产的煤肝石、中煤、煤泥等劣质燃料作为再生资源 用来发电，煤歼石、中煤、煤泥的掺烧比例分别为73%、18%和9%。煤砰石、 中煤、煤泥通过斗轮取料机和皮带传输、管道循环等系统输送至电厂，既减少了 运输环节降低了成本，又使资源充分利用，节能环保。电厂产生的粉煤灰和炉渣 等副产品，用来制造水泥、肝石砖等新型建材等，废弃物和原材料之间形成以技 术关联为基础的产业链，煤电、化工、建材在一定的空间合理集聚，从而形成” 伴生废料产品再生资源”为特征的循环经济发展模式。阳城

11、电厂两台机组投产后, 每年可消耗煤歼石94万吨，中煤26万吨，煤泥13万吨。三是新材料、新技术、新工艺应用广泛。该厂两台循环流化床锅炉选 用炉内石灰石脱硫技术，烟气除尘选择高效静电除尘器，脱硫效率达到95%以上。 除渣除灰及吹灰器实行智能优化控制，提高锅炉效率。供水工程系统、供油系统的循环泵，给煤系统、除渣系统的输渣机等设备均采用 变频装置，实行变频控制；一、二次风机、破碎机等高压电机设备选用液力耦合 器调速装置；节能型电力变压器。总体节电20-30%o四是水资源利用封闭循环零排放。为提高水的综合利用率，最大限度 减少新鲜水消耗量。按照“清污分流、雨污分流”的原则，阳城电厂完善和建设 了厂区排

12、水系统，厂区排水采用生活污水、雨水、工业废水各自独立的分流制系 统。生活污水经生活污水下水道汇集后进入阳城煤矿生活污水处理站处理达标后 排放；机组采用自然循环通风冷却塔；工业用冷却水封闭循环，工业废水经处理 后入复用水系统，经过各自的处理系统处理后回用于厂区绿化或喷洒灰渣调湿， 循环水排污水部分用于煤场除灰、主厂房冲洗、洗煤厂用水、输煤系统用水、卫 生间冲洗用水等，全部冋用，从而实现零排放五是脫硫除尘烟气排放在线监测无污染。根据环保要求，本工程按照 国家有关规定安装了烟气烟尘、二氧化硫、氮氧化物在线连续监测装置为控制 so2排放，阳城屯厂采用循环流化床锅炉内掺烧石灰石粉脱硫，脱硫效率达85%

13、o 脱硫系统采用石灰石粉输送系统，每台炉配备1台200m3的石灰石粉仓，石灰 石粉通过气力输送仓泵及输送管道送入炉膛，实现炉内脱硫功能。脱氮工程采用 循环流化床锅炉，燃烧温度低，能有效控制nox的生成和排放，使nox的排放 浓度控制在110mg/nm3以内。除尘、除灰、除渣工程，采用双室5电场的高效 静电除尘器进行除尘，除尘效率为99.8%。收集下的飞灰采用密闭式气力除灰系 统将飞灰送至储灰库，然后通过汽运散装罐车送至水泥厂实现综合利用。锅炉底 渣通过2台冷渣器降温至200°c以下，然后通过链斗输送机、斗提机送至渣仓， 通过汽车外运至水泥厂实现综合利用。六是噪声、扬尘控制与生态环境保

14、护。通过优化厂区平面布置，合理 布置高噪声设备。从治理噪声源入手，在设备订货时要求制造厂家提供的设备噪 声值不超过设计标准值，并在风机等一些必要的设备上加装消音、隔音装置；在 设备管道设计中，注意防振防冲击，以减轻振动噪声，改善气体输送吋流场状况， 以减少空气动力噪声；在厂房建筑设计中，主要工作和休息场所远离强声源，并 设置必要的值班室，对工作人员进行噪声防护隔离；在厂区总体布置中统筹规划、 合理布局，注重防噪声间距，在冷却塔附近的厂界内外和厂区内广泛设置绿化带， 进一步降低噪声对环境的影响。为防止煤场等处的扬尘，设置干煤棚1座，并在 煤场设置喷水抑尘系统，定期喷洒，以防止大风天气煤尘飞扬。在

15、煤仓间原煤斗、 煤仓间转运点、转运站及碎煤机室等输煤系统处设置静电除尘器，除尘效率 99%；在输煤栈桥、转运站等易扬尘处设置水力清扫设施以防止煤尘的二次污染。三、煤砰石综合利用技术研发与实践煤歼石综合利用技术要求。在国家煤歼石资源化利用评价的技术要求 中规定，按照煤肝石的岩石特征分类，可以分成高岭石泥岩（高岭石含量60%）、 伊利石泥岩（伊利石含量50%）、砂质泥岩、砂岩及石灰岩。主要利用途径为： 高岭石泥岩、伊利石泥岩生产多孔烧结料、煤砰石砖、建筑陶瓷、含铝精矿、 硅铝合金、道路建筑材料；砂质泥岩、砂岩生产建筑工程用的碎石、混凝土密 实骨料；石灰岩生产胶凝材料、建筑工程用的碎石、改良土壤用的

16、石灰。煤歼 石中的铝硅比（三氧化二铝/二氧化硅）也是确定一般煤肝石综合利用途径的因 素。铝硅比大于0.5的煤肝石，铝含量高，硅含量较低，其矿物成分以高岭石为 主，有少量伊利石、石英，质点粒径小，可塑性好，有膨胀现象，可作为制造高 级陶瓷、熾烧高岭土及分子筛的原料。煤歼石中的碳含量是选择其工业利用方 向的依据。按煤砰石中碳的含量多少可分为四类：一-类4%,二类46%,三 类620%,四类20%。四类煤砰石发热量较高（6270 12550千焦/千克）, 一般宜用作为燃料，三类煤歼石（2090 6270千焦/千克）可用作生产水泥、 砖等建材制品，一类、二类煤肝石（2090千焦/千克以下）可作为水泥的

17、混合 材、混凝土骨料和其他建材制品的原料，也可用于复垦采煤塌陷区和冋填矿井采 空区。在煤肝石的化学成分中，全硫含量一是决定了肝石中的硫是否具有冋收 价值，二是决定了煤歼石的工业利用范围。按硫含量的多少也可将煤肝石分为四 类：一类0.5%,二类0.53%,三类36%,四类6%。全硫量达6%的煤 歼石即可冋收其中的硫精矿，对于用煤肝石作燃料的要根据环保要求，釆取相应 的除尘、脱硫措施，减少烟尘和二氧化硫的污染。煤肝石发电的技术要求。含碳量较高（发热量大于4180千焦/千克） 的煤肝石，一般为煤巷掘进砰和洗肝，通过简易洗选，利用跳汰或旋流器等设备 可冋收低热值煤，供作锅炉燃料。发热量大于6270千焦

18、/千克的煤肝石可不经 洗选就近用作流化床锅炉的燃料。煤肝石发电，其常用燃料热值应在12550千焦 /千克以下，可采用循环流化床锅炉，产生的热量既可以发电，也可以用作釆暖 供热。这部分煤肝石以选煤厂排出的洗肝为主。煤肝石发电以循环流化床锅炉 为主要炉型。加入石灰石或白云石等脱硫剂，可降低烟气中硫氧化物和氮氧化物 的产生量。燃烧后的灰渣具有较高的活性，是生产建材的良好原料。今后发展以 循环流化床锅炉为主，重点推广75吨/小时及以上循环流化床锅炉，并完善、开 发大型化的循环流化床锅炉。煤肝石、煤泥混烧发电的技术要求 煤歼石发热量4500 12550千焦 /千克，煤泥发热量8360 16720千焦/千

19、克，煤泥的水分25-70%。混烧方 式有煤肝石和煤泥浆、煤肝石和煤泥饼混烧，煤泥加入可以采用机械方式输送、 挤压泵与管道混合输送及泵送方式，锅炉采用流化床和循环流化床。山东济矿鲁能煤电股份有限公司阳城电厂煤歼石发电技术研发与实践。 设计及设备选择。阳城煤歼石综合利用电厂项目为充分利用煤歼石、煤泥等低热 值燃料，以煤肝石、煤泥、洗中煤为锅炉设计燃料，采用美国fw公司循环流化 床锅炉设计技术，并由国内著名锅炉制造厂东方锅炉厂制造。为保证煤泥输送的稳定、可靠、无污染，该厂选用北京中矿环保公司 生产的煤泥泵送系统。为保证煤肝石的破碎，设计采用“两级破碎、一级筛分” 工艺，采用德国奥贝玛细碎机和山西电力设备厂产粗碎机。先进的技术和设备为 阳城煤歼石综合利用电厂开展资源综合利用提供了保证。煤歼石发电生产工艺。1煤歼石发屯生产工艺。阳城煤矿产肝石→ 皮带运至干煤棚→堆取料机→输煤皮带→级破碎机→振动筛 →二级破碎机→输煤皮带&rarr