內容提要：北京市區采暖期二氧化硫污染嚴重，大大超過國家二級標準。從用煤角度分析，采暖期和非采暖期工業、商業等用煤變化不大，唯一變化大的是采暖期增加了500多萬噸采暖用煤。因此，如何減少采暖煤的污染物排放就成了關鍵。北京市目前采暖煤大部分來源于山西、河北等地，一般含硫量為1％左右，高的可達到2、3％含灰20－30％。如果這些采暖煤用含硫小于0.5％、含灰10％左右的低硫低灰份優質煤來代替，二氧化硫排放量就可成倍減少。通過調研，北京市推廣使用低硫低灰份優質煤是可行的。為保證低硫低灰份優質煤推廣工作的順利進行，必須頒布北京市煤質地方標準及鍋爐大氣污染物排放地方標準，并爭取國家批準北京市提高二氧化硫收費標準。 一、前言 北京市區大氣污染的特點之一是季節性差別大，尤以二氧化硫污染更為明顯。在非采暖期二氧化硫的濃度只有30－40μg/m³，大大低于國家標準，而在采暖期二氧化硫濃度猛增至200μg/m³以上，又大大超過國家二級標準，見表1。   表1 北京市近十年大氣中二氧化硫和煙塵濃度（μg/m³）   年份 二氧化硫 總懸浮顆粒物 采暖期 非采暖期 采暖期 非采暖期 1988 208 38 488 342 1989 203 39 506 322 1990 255 35 514 332 1991 268 42 404 221 1992 288 42 433 336 1993 232 39 395 323 1994 221 45 454 355 1995 196 30 454 319 1996 207 33 445 314 1997 269 40 441 340   造成這種狀況有氣象方面的因素，冬季逆溫天氣較多，大氣穩定度以穩定型居多，不利于污染物的擴散。更主要的因素是北京需要采暖。進入采暖期后，全市有2.5萬臺鍋爐、1.6萬臺茶爐、2.4萬臺大灶、100多萬臺小爐灶同時投入運行，嚴重污染了大氣。從用煤角度分析，采暖期和非采暖期工業、商業等用煤變化不大，唯一變化大的是采暖期增加了500多萬噸采暖用煤。因此，如何減少采暖煤的污染物排放就成了關鍵。 鍋爐排放的污染物與燃料中的硫和灰份有直接關系。北京市目前采暖煤大部分來源于山西、河北等地，一般含硫量為1％左右，高的可達到2％、3％，含灰20－30％。如果這些采暖煤用含硫小于0.5％、含灰10％左右的低硫低灰份優質煤來代替，二氧化硫排放量就可成倍減少。如本市的采暖煤全部用含硫小于0.5％低硫低灰份優質煤來代替，那么采暖期可減少4萬噸二氧化硫的排放，效果十分顯著。因此，認真調查研究北京市推廣使用低硫低灰份優質煤的可行性對解決北京市區二氧化硫污染狀況極為重要。   二、供應的可行性 據中國煤種資源數據庫的有關資料，我國原煤平均加權硫份1.14％，其中，硫份小于0.5％的占29.75%，硫份0.5－1.0％占34.96％，硫份1.0－1.5％的占13.5，硫份大于1.5％占21.79％。 神府煤田是我國目前發現的儲量最大的低硫低灰份優質煤，屬世界八大煤田之一。神府煤田位于陜西省榆林地區和內蒙古伊克昭盟境內，含煤面積達3.12萬平方公里，己探明的地質儲量達2236億噸，煤質具有“三低一高”的特點，即灰份低、含硫低、含磷低、發熱量高（其硫份小于0.5％灰份小于10％、低位發熱量大于5800大卡／公斤），是世界罕見的優質、低污的高級動力用煤和氣化用煤。 神府煤田的開發分三期建設。一期煤礦建設規模1000萬噸／年，同步建設172公里包（頭）神（木）鐵路；二期煤礦建設規模3000萬噸／年，同步建設269公里的神（木）朔（州）鐵路；三期煤礦建設規模6000萬噸／年，同步建設599公里的朔（州）黃（驊）鐵路和3000萬噸／年的專用煤港黃驊港；建設總裝機容量262.4萬干瓦的電廠和相應規模的航運船隊，計劃到2005年三期工程全部建成，年生產和外運煤炭6000萬噸。經過“七五”準備、“八五”大規模開發，到1996年底國家己累計投資127億元人民幣，己形成3000萬噸的年產煤能力；在運輸方面，神府煤的外運通道神黃線一期工程神（木）朔（州）鐵路的運煤線已經通車，年運煤量已達2000萬噸以上。近期神府煤可以通過北京煤炭的主要供給線一一豐沙大鐵路線引入500噸／年，神黃線全線貫通后，可從神黃線轉京廣線或京九線引入。 另外，山西大同的一些煤礦也產含硫小于0.5％的低硫煤，每年可外供200一300萬噸，可通過鐵路和公路運達北京。 北京市的地方煤炭生產對本市的可供量比較小，70％以上從外省市調入。顯然，無論從外省市低硫煤的煤源，還是從現有的運輸能力來看，北京市大規模推廣低硫煤是完全可行的。   三、使用的可行性 神府煤是本市低硫煤的主要來源，使用神府煤對減少本市的二氧化硫排放無疑是十分有效的。然而，據了解，神府煤存在灰熔點較低、著火溫度低、水份高等缺陷。現有工業鍋爐推廣使用中會不會出現結渣？灰渣熔化后，掛在對流輻射管壁上或粘在拱上會不會造成鍋爐不能正常運行、會不會影響廣大用戶生產、生活需要？在運輸、貯存中是否會出現自燃現象？為解決這些可能出現的問題，我局特組成考察小組赴己燃用過神府煤多年的上海，浙江、江蘇等地進行考察，并調入3000噸神府煤在本市的17個單位不同噸位的采暖鍋爐上進行試燒，考察和試燒的結果表明，不需改裝鍋爐，只要調整風量、調整爐排速度，我市大部分鍋爐（設計煤種Ⅱ、Ⅲ類煙煤的工業和民用采暖鏈條爐）均可直接使用這種低硫低灰份優質煤；低硫低灰份優質煤由于揮發份高，堆放蓄熱后，易發生自燃現象，這一問題可以通過壓實、減少與空氣接觸、計劃進煤、減少存放時間以及常倒垛、勤查看等方法解決。 總之，只要按技術要求精心操作，本市現有的采暖鍋爐直接使用低硫低灰份優質煤是完全可行的，不會影響鍋爐供暖。 （3）各種效益 我局對17個試燒單位的33臺鍋爐進行了測試，使用低硫低灰優質煤和傳統的動力煤比較，不僅環境效益顯著，而且經濟效益和社會效益也較明顯，見表2。 表2 部分試燒低硫低灰分單位的測試結果   項目 試燒單位 麗都飯店 動力中心 花家地 供熱廠 四博連 環保鍋爐廠 鍋爐噸位 20 40 2 鍋爐出口 SO₂濃度 低硫優質煤 231 458 192 傳統動力煤 454 744 765 鍋爐出口 煙塵濃度 低硫優質煤 632 1774 1218 傳統動力煤 1702 2201 1669 鍋爐出口 NO_X濃度 低硫優質煤 284 643 345 傳統動力煤 398 697 361 鍋爐效率 低硫優質煤 81.62 80.62 78.2 傳統動力煤 80.22 78.93 77.1 爐渣重量 低硫優質煤 56.31（16.78MW） 464.15 (27.62MW） / 傳統動力煤 196（17.87MW） 821.62（21.19MW） / 注：括號內的數值為實測負荷。   從表2可以看出，與傳統動力煤相比，低硫低灰份優質煤可減少二氧化硫排放40一50％、鍋爐煙塵初始濃度減少30一60％、鍋爐出口氮氧化物濃度也有所降低。 由于神府煤具熱值高、含灰少的特點，因此，與傳統動力煤相比，使用神府煤還可獲得以下效益： ·如果傳統動力煤平均熱值按5500大卡／千克，使用神府煤，由于煤的熱值提高6％左右，鍋爐效率可提高1％左右，節煤6％以上。 ·爐渣減少30一60％。這不僅減輕了司爐工的勞動強度，同時減少了北京向外運渣的二次搬運量。司爐工普遍反映，原來每班拉三車灰，現在只有一車灰。 ·由于爐排上的渣量少，鍋爐的通風系數阻力小了，鼓風機節電13一40％，引風機節電25％一30％。 ·減輕北京市的運輸負擔。經測算，如本市現有的采暖用煤全部使用低硫煤，共減少煤及渣運輸量65萬噸一130萬噸（其中，煤20一75萬噸、渣45一55萬噸）。按載重量為8噸的汽車計算，每年可減少運輸8萬次一16萬次，不僅減少汽油費和運輸成本，而且還會減輕交通的擁擠和汽車尾氣對環境的影響。 ·不需安裝脫硫設備，即可達到排放標準。節省脫硫設備費、安裝費及運行費（脫硫設備費：一般每噸出力需脫硫投資5000元；運行費：去除1公斤二氧化硫費用1.5－2元）。 ·減少飛灰對除塵設備的磨損，延長了設備的使用檢修周期和壽命，減少維護開支。 綜合來看，推廣使用低硫低灰份優質煤是現階段解決本市煤煙型污染成本最低、投入最小、收效最明顯的措施。 四、如何保證低硫煤推廣工作的順利進行 盡管低硫低灰份優質煤的環保作用明顯，但是很多用戶從本單位、本部門甚至個人的利益出發，仍在找借口不燒低硫煤。低硫低灰份優質煤的推廣阻力有三個方面： 一是由于其運距遠，與本市現用煤種中最好的大同煤售價相比噸煤平均高出約20元； 二是一些單位供銷部門與過去的煤炭供應商有經濟利益關系、承包關系或合同關系，這種多年形成的關系難以打破； 三是一些單位不能認識改燒低硫低灰份優質煤的整體效益，對低硫低灰份優質煤缺乏了解，不懂得更換煤種后的燃燒方法和貯煤技術，僅僅由于低硫煤價高而產生抵觸情緒，以低硫煤可能會燒壞爐排。發生結焦或煤堆自燃現象以及擔心供應跟不上等各種借口，拒絕使用低硫地灰份優質煤。 現有的煤炭市場時開放市場，為了確保推廣使用低硫低灰份優質煤工作的順利進行，一方面必須健全有關法規，并加強監督管理；另一方面則要努力爭取能利用經濟杠桿進行促進。 1、頒布北京市煤質地方標準及鍋爐大氣污染物排放地方標準 1998年北京被國家劃定為二氧化硫控制區。要改善首都二氧化硫污染狀況、推廣使用高熱值低硫低灰份優質煤，必須頒布北京市煤質標準。只有頒布煤質地方標準，有關部門才能依法對用戶的煤炭進行監督管理，對經銷超標煤的單位進行處罰，并建立相應的煤炭市場管理制度。北京市《低硫煤及制品》地方標準己于1998年7月23日頒布。 控制煤質最終是為控制排放，考慮到北京市區的二氧化硫排放總量己遠超過環境容量，采暖期二氧化硫濃度嚴重超標，因此要制定嚴于國家的排放標準。根據含硫量與鍋爐二氧化硫排放的對應關系（如使用含硫量小于0.5％的優質煤，無需安裝脫硫設備，二氧化硫排放濃度將有效控制在650毫克／米³以下），確定本市鍋爐排放二氧化硫的限值。按照這一原則制定的北京市《鍋爐房大氣污染物排放標準》己于1998年11月6日頒布。 控制煤質必須同時對煤炭用戶和煤炭經銷商進行監管，加大執法力度。市政府己明確的各有關部門在推廣低硫低灰份優質煤工作中的職責，要認真落實。對使用不達標煤的燃煤用戶，環保部門要下達限期治理通知，逾期不改的，環保部門要依照有關大氣污染防治法規予以處罰；市經委、市工商局負責整頓煤炭市場，市經委對在京銷售煤炭的單位發放《北京市煤炭經營許可證》，實行煤炭準銷制度；技術監督部門對經營不達標煤的單位，要按《北京市產品質量監督管理條例》從重處罰，對貯存高硫煤的煤場，要予以封存、禁止使用并限期運出；工商部門對無證經營和違法經營單位嚴肅處理，情節嚴重的，吊銷其營業執照。各部門只有緊密配合，才能保證強制推廣低硫煤工作的順利進行。 2．力爭國家批準北京市提高二氧化硫收費標準 北京市按照國家統一要求，自1998年1月1日起征收二氧化硫排污費，即每排放1公斤二氧化硫征收0.2元，折合到傳統的動力煤每噸僅收3.2元，而低硫優質煤比傳統的動力煤貴20元。許多用戶寧愿交排污費，而不愿投資削減二氧化硫排放、不愿使用低硫煤。因此，現有的二氧化硫收費標準起不到促進污染者使用低硫優質煤、減少二氧化硫排放的目的。因此，必須向國家申請提高二氧化硫收費標準，建議按相當于對傳統動力煤每噸20元的收費標準，將二氧化硫收費標準從0.2元／公斤提高到1.7元／公斤，以充分利用經濟手段來促進低硫低灰份優質煤的推廣工作。 3、加大宣傳力度 強制推廣使用低硫地灰份優質煤涉及面很廣，不僅涉及本市和外地的煤礦，涉及本市數千家煤炭經銷單位，涉及到鐵路、公路的運輸調配，而且涉及到北京的每個單位和每個市民，需要得到各個部門、各個單位的支持和理解。因此，必須加強保護大氣環境質量、推廣低硫低灰份優質煤意義以及燃用低硫低灰份優質煤技術的宣傳，以增強廣大群眾的環保意識，消除對低硫低灰份優質煤的“錯誤認識”，掌握更換煤種后的燃燒技術，自覺使用低硫低灰份優質煤。