浅析散煤应用现状及对环境的影响

摘 要：煤炭的不清洁利用造成了雾霾在我国大范围内持续爆发，本文通过数据分析我国一次能源消费结构及散煤消费及污染物排放总量占煤炭消费总量比例，详细介绍了目前我国散煤应用现状及对环境的影响，对今后散煤的合理利用具有一定的借鉴意义。

关键词：散煤应用；污染治理；燃煤锅炉

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.078

0 引言

近年来，雾霾在我国大范围内持续爆发，严重影响人民生活质量，其中，燃煤、机动车、扬尘、气象条件等均是形成雾霾的重要因素。在我国，煤炭开发利用所产生的SO2、NOx、烟尘排放量分别占排放总量的93%、70%、67%，由此可见，煤炭的不清洁利用是造成大气污染的主要原因之一。因此，对散煤应用现状及对环境的影响进行分析具有非常重要的意义。

1 能源消费现状

针对上述情况，国家和地方政府相继出台了多部“限煤令”及相应的政策法规，使我国一次能源消费结构中煤炭的占比持续降低，但即使如此，目前煤炭在一次能源消费结构中的比例依然超过60%（如图1），预计在未来仍将维持在50%以上。可见，煤炭作为我国一次能源的消费主体，在今后相当长的时期内，依然是我国能源战略安全的重要保障，燃煤污染治理任重道远。

其中，散烧煤（散煤）污染治理是空气污染防治及燃煤治理的重点，也是难点，相对于集中燃煤，散煤利用方式粗放、量大面广、能效低、直燃直排、低空排放，不仅耗煤量大，对大气环境污染也非常严重。

目前可统计的散煤年消费量约5.71亿t，由燃煤工业小锅炉、农村生活、住宿餐饮、城镇生活、农业生产五个领域组成，虽然散煤（包括民用和中小锅炉）的年消费总量仅占全国煤炭消费总量的20%左右，但三种主要大气污染物PM2.5、SO2、NOx却分别占到了燃煤污染排放总量的52%、55%和16%（见图2）。

据相关统计数据显示，目前我国北方地区冬季供热依然以煤为主要燃料，燃煤取暖面积约占总取暖面积的83%，天然气、电、地热能、生物质能、太阳能、工业余热等合计仅占17%左右，在我国1.6亿户农村居民家庭中，采取分散采暖约9300万户，其中燃煤采暖约6600万户，占比71%，并且，随着我国城镇化水平加快，北方大部分新型城镇化社区与非集中供暖区域的学校、医院、幼儿园、敬老院等冬季供暖需求增加，更加突显了环境保护与冬季供暖之间的矛盾。

2 控煤措施

愈发恶劣的空气环境，迫使我国这个煤炭使用大国进入控煤阶段，尤其在京津冀等重点地区。之前颁布的《大气污染防治行动计划》以及《京津冀及周边地区落实大气污染防治行动计划实施细则》中，均提出了“全面淘汰燃煤小锅炉”的要求。然而，大规模淘汰燃煤小锅炉，如何保证同步用电、用气（天然气）进行居民供热或工业用热，成为各地政府需直面的问题。全国民用散煤和小型锅炉燃煤5亿吨左右，需要用15116亿kWh电能或1912亿m3天然气替代，同时需要进行供电线路改造、天然气管网建设的投资，基础设施投入巨大，面临使用成本高、政府補贴压力大的问题，“煤改气”同时面临严重的气源不足问题。2016年，全国天然气产量约1500亿立方米，年消耗天然气约2000亿立方米（即如果用天然气替代目前小型锅炉用煤，全国需增加天然气消耗一倍），全世界天然气产量尚不足3万亿m3，而全球产气国可供出口仅约5000亿m3。

散煤燃烧用户主要为民用和工业锅炉。民用炉灶量多面广、直燃直排、低空排放，在静稳天气条件下，会很快在中低空形成积累，加剧雾霾的形成。据统计，燃烧1吨散煤的污染物排放量相当于大型燃煤锅炉等量燃烧后洁净排放的10～20倍。燃煤工业锅炉运行负荷变化较大，炉内工况复杂，燃烧效率低（平均65%左右），能耗高。大多没有污染物排放控制设施，已有脱硫脱硝设施效率低、并多有二次污染现象。现有电站锅炉使用的超低排放技术投资大、运行维修费用高，不适用于燃煤工业锅炉。

3 燃煤对环境的影响

据统计，每年小型燃煤锅炉燃煤消耗量为2.6亿吨左右，占国家煤炭消费总量的9%；PM2.5排放量为18.2万吨，约占燃煤排放总量的8%；SO2排放量为287.04万吨，约占燃煤排放总量的18%；NOx排放总量为77.22万吨，约占燃煤排放总量的9%。近年来，我国出现的大范围、长时间严重雾霾天气，与小型燃煤锅炉区域高强度、低空排放的特点密切相关。随着我国工业化、城镇化继续快速发展，到2020年煤炭消费总量依然占一次能源消费总量的62%，小型燃煤锅炉造成的煤烟型污染控制变得更加重要和迫切。

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作者简介：白文凯（1984-），男，山东邹城人，本科，工程师，从事洁净煤技术产品研发工作。