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1、煤矸石制砖余热发电研究煤矸石制砖余热发电研究煤矸石制砖余热发电研究AcademicRoundtable学术圆桌煤矸石制砖余热发电研究●张迪/中国人民大学环境学院刘昕宋玲玲/北京能环科技发展中心丁伟东周炫/西安墙体材料研究设计院丁挺/天津经济技术开发区环境保护局煤矸石是煤炭开采及加工过程中排出的主要固体废弃物,其组成为多种岩石的混合物.煤矸石的生产与煤炭产量分布具有密切联系,中国的煤矸石产生量相当于煤炭产量的1O%～15%,2007年中国共生产原煤25.2亿吨,同期煤矸石产量约为5亿吨,煤矸石已经是中国目前排放量最大的工业固体废弃物之一目前煤矸石除部
2、分得到综合利用外,其会大部分自然堆放.煤矸石堆放对环境影响很大:煤矸石山往往占用大量土地,破坏地质地貌景观,据统计,到2007年底,全国已累计堆放煤矸石50多亿吨,占地约6670多公顷;煤矸石中所含有可燃物经氧化积蓄大量热量容易形成自燃,向空气中排放大量粉尘,二氧化硫,氮氧化物,烟尘等污染物,影响当地空气质量;现有的煤矸石山有将近1/发生过自燃,到现在全国还有几百座煤矸石山的内部在缓慢燃烧;长期堆放的煤矸石经过风化作用变为粉尘随风进入空气,成为矿区空气中粉尘及可吸入自”八’五”以来,煤矸石综合利用有了较大发展,特别是从”九’五”以后,煤矸石综合利用
3、已由”无害化”逐步走向”资源化”,利用途径不断扩大,技术水平不断提高.从1985年到2005年,已累计利用煤矸石15亿多吨,特别是从2000年到2005年”十?五”期间,重点国有煤矿的煤矸石利用率从5.6%提高到67.5%,取得较大进展(表1).表1中国重点国有煤矿煤矸石产量及利用量数据来源:中国环境统计年鉴.颗粒物的重要来源;煤矸石中含有铜,铬,铅等重金属,经雨水冲刷,这些重金属将会进入地表及地下水系,造成水体污染.煤矸石利用现状及余热发电潜力分析煤矸石制砖产业发展煤矸石是一种重要的可利用资源,具有广泛用途和重要的利用价值.根据成分不同,煤矸石可
4、以用于回填,筑路,发电,生产复合肥料等,以及生产水泥,制砖,煤矸砂混凝土,硅酸铝耐火材料,高档玻化砖等新型建材.开展煤矸石资源的综合利用是实施资源节约与环境保护的重要途径,也是煤炭企业发展循环经济,增强竞争力的重要措施.86煤矸石资源在建材工业具有广泛应用前景.其中,部分低位发热量在2.09～6.27兆焦/千克,含碳量在6%～2O%的煤矸石适宜于遗砖,水泥和其他建筑材料.与其他利用方式相比,煤矸石制砖具有资源利用量大,连续生产,无二次污染的优点.目前全国的制砖行业每年消耗近10亿吨粘土和约7000万吨标煤,所排放的二氧化碳和二氧化硫总量约占建材工业
5、的5O%,行业环境贞荷较重.发展煤矸石制砖可利用煤研石自身的热能,做到烧砖不用煤或少用煤,能够节约大量能源,而且有助于解决煤矸石堆存占用良田和污染环境等问题,对提高资源利用效率和改善生态环境具有重要意义.同时,煤矸石空心砖的性能除与粘土砖性能相当外,且重量较轻,保温隔热性能好,有利于脚鹏¨剧∞一建筑节能,是一种优质的绿色建材,具有良好发展前景.煤矸石制砖产业近年来呈现快速增长状态.2006年,煤矸石制砖总数达到了历史性的14.22亿块,j年累计增幅达到69o/0.据不完全统计,截止到2006年底,全国共有煤矸石砖企业1200多家,主要分布在四川,山
6、东,河南,北京,辽宁,吉林等地.在市场竞争的压力驱动下,近几年一些规模较大的煤矸石制砖企业纷纷加大了枝术改造力度,—以建和在建的煤矸石砖生产线规模都比较大,约在6000～16000万块之问,这些企业产品多数以承重和非承重空心砖为主,产品性能优良,其市场发展也相对成熟,大部分生产工序都实现了机械化和自动化,初步实现产业升级和规模化经营.利用煤矸石制砖具有较好的经济及社会环境综合效益.经测算,建设一座年产1亿块烧结煤矸石空心砖生产线,投资约3000万元,每年可利用煤矸石约2O万吨,减少煤矸石堆放占地2万平方米(堆高25米),节约制砖粘土用地2_2万平方
7、米,综合节约土地4.2万平方米,节约烧砖用原煤约6000吨,可减少二氧化碳排放约1.1448万吨;另外可以安置约12O～15O人就业,实现年利润约800万元人民币.同时,在应对全球气候变化的背景下,”低威经济”,“低碳技术”日益受到世界各国的关注.中国作为发展中国家,可根据《京都议定书》等国际协议,将节能减排所替代的二氧化碳排放量向欧盟等国际市场出售(即CDM机制).根据目前1o欧元/吨的国内二氧化碳交易价格,这一项目若能够在国家发改委及联合国成功注册,每年还可得到约100万元人民币的”额外”收益.目前国内煤矿历年堆存了约50亿吨煤矸石,其中至少有
8、j0多亿吨可用于制砖,能够生产煤矸石砖12000亿块,节约土地100万亩,节约标煤1.2亿吨,相当于5～6个大型矿区的产量
