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国家标准《商品煤质量评价与控制技术指南》应这样解读

 五六选煤 2021-01-14

我国国家标准GB/T31356-2014《商品煤质量评价与控制技术指南》已于2014年12月31日由中华人民共和国国家质量监督检验检疫局和中国国家标准化管理委员会发布,并于2015年1月1日起实施,实施过渡期至2015年7月1日。


1、标准编制背景

煤炭是我国重要的基础能源和工业原料,在国民经济与社会发展中基础性地位稳固,战略性作用突出。但是我国煤炭资源及其产品区域分布不均匀,造成煤炭产需空间分布不均衡、供求局部区域不均衡、不稳定,相继带来的煤炭流通和利用过程中运营成本高、资源利用率低、能耗水平高、污染物排放多等问题日益突出,引起国家和社会的高度关注。

我国煤炭生产总量已达35亿吨以上。随着煤炭新增产能逐步进入释放期,煤炭供给显著增加,国内煤炭市场供求格局已从供不应求转为供给相对过剩。高灰高硫高水分低热值劣质煤和低质煤的利用和消耗,不仅降低了能源利用效率,而且增加了污染物的排放,不利于环境保护和节能减排目标的实现,部分有害微量元素含量较高的劣质煤,其转化及利用也对环境造成较大危害。此外,随着国际煤炭需求及价格的变化,近年来进口煤量显著增加,2013年进口煤总量已超过3亿吨。但在对进口煤的质量抽检中,不同国别不同批次进口煤中灰、硫含量及个别有害元素含量较高的情况均有发现,同时与进口约定质量要求不符的质量问题也越来越多。

为贯彻落实国务院《大气污染防治行动计划》,建立健全商品煤质量评价机制,加强商品煤全过程质量管理,提高终端用煤质量,推进煤炭高效清洁利用,改善环境质量,特制定《商品煤质量评价与控制技术指南》国家标准。

2、标准主要技术内容

2.1标准的适用范围

标准适用于生产、加工、储运、销售、进口、使用等各环节的商品煤,不适用于坑口自用煤及低热值煤电厂用煤。按《国家能源局关于促进低热值煤发电产业健康发展的通知》(国能电力〔2011〕396号)的有关规定,低热值煤电厂使用的燃料主要包括煤泥、洗中煤和煤矸石,以煤矸石为主要燃料的,入炉燃料收到基热值不高于14,640千焦(3,500千卡)/千克。

2.2有关术语和商品煤类别

标准中对“商品煤”、“低热值煤电厂”、“动力用煤”、“冶金用煤”、“化工用原料煤”、“运距”等6项重要术语进行了明确定义。其中,“商品煤"的定义为:原煤经过加工处理后用于销售的煤炭产品;“运距”的定义为:商品煤从产地或进境口岸起发生运输的距离。

根据目前的煤炭分类和不同加工利用途径,标准提出我国商品煤的类别可以划分为动力用煤、冶金用煤和化工用原料煤,其中,动力用煤主要包括发电用煤、工业锅炉及窑炉用煤和其他用于燃烧的煤炭产品等;冶金用煤主要包括炼焦用精煤、喷吹用精煤等;化工用原料煤主要包括气化用煤、液化用煤等,并对不同类别商品煤分别提出了不同的质量评价和控制要求。

2.3商品煤质量评价指标

标准中提出的商品煤质量评价指标,是影响商品煤质量及其利用的重要煤质指标。用于指导各方判断商品煤的质量和利用价值,从而选择适合的检测方法和适合的加工利用途径。鉴于目前我国现有用煤技术条件标准体系,以及不同类别商品煤利用技术指标侧重不同,商品煤质量评价指标可分为基本指标和辅助指标。

1)动力用煤质量评价指标

根据煤炭加工利用途径需求以及现行标准中的规定,动力用煤在加工利用过程中应关注煤粉含量、全水分、灰分、挥发分、全硫、发热量、煤中微量有害元素含量(磷、氯、砷、汞、氟)等煤质基本指标和对工艺及设备有影响的煤中钾钠总量、煤灰熔融性温度、哈氏可磨性等工艺指标。

2)冶金用煤质量评价指标

根据煤炭加工利用途径需求以及现行标准中的规定,冶金用煤在加工利用过程中应关注全水分、灰分、挥发分、全硫、黏结指数、煤中微量有害元素含量(磷、氯、砷、汞、氟)、煤中钾钠总量等煤质基本指标和对工艺及设备有影响的烟煤胶质层指数、奥阿膨胀度、发热量、哈氏可磨性、镜质体反射率、煤岩显微组分等工艺指标。

3)化工用原料煤质量评价指标

根据煤炭加工利用途径需求以及现行标准中的规定,化工用原料煤在加工利用过程中应关注全水分、灰分、挥发分、全硫、发热量、煤灰熔融性温度、煤中微量有害元素含量(磷、氯、砷、隶、氟)等煤质基本指标和对工艺及设备有影响的煤中钾钠总量、哈氏可磨性、落下强度、热稳定性、煤灰髙温黏度特性、煤对二氧化碳化学反应性、镜质体反射率、煤岩显微组分等工艺指标。

2.4商品煤质量控制指标和控制值

标准中提出的商品煤质量控制指标,是商品煤中对环境和人体健康、用煤设备以及煤炭利用效率影响较大的煤质指标,对这类指标应予以控制以减少商品煤生产、加工和利用过程中污染物排放。标准中规定的商品煤质量控制指标主要有:煤粉含量、灰分、硫分、煤中磷、氯、砷、汞等有害元素含量(冶金用煤中还包括煤中钾钠总量)。标准中提出的商品煤质量控制值,是商品煤在流通贸易中应达到的基本要求。

1)“煤粉含量”指标

标准中规定的“煤粉含量”指的是商品煤中粒度小于0.5mm煤粉的质量百分比。商品煤中小于0.5mm的煤粉在生产、储存、运输等环节会产生大量粉尘污染,对环境影响较大,且运距越长,环境危害越大,此外,抽样数据表明,部分国家进口煤(如越南煤)个别船次煤粉含量超过50%。标准中提出应控制商品煤的“煤粉含量”指标,将有利于减少粉尘对环境的危害,也有利于控制国外劣质煤进口。

根据现行标准、法规和测试数据统计分析结果,标准中对动力用煤的“煤粉含量”指标提出了控制值要求,即:

运距≤600km时,商品煤中小于0.5mm的煤粉含量不超过30.0%;

远距离运输(运距>600km)时,商品煤中小于0.5mm的煤粉含量不超过25.0%。

2)“灰分”指标

灰分来自煤中不可燃烧的矿物质,煤中灰分较高会影响煤的使用、运输和储存。燃烧后灰渣的大量排放对环境会造成很大的压力,且过高的灰分会降低商品煤运输的效率,较高灰分的煤不宜远距离运输。当煤用于炼焦时,灰分增加,进入焦炭中的灰分也随之增加,这与喷吹用煤灰分增加一样,均会降低高炉的利用效率。

根据现行标准、法规和测试数据统计分析结果,标准中对动力用煤的“灰分”指标提出了控制值要求,即:

运距≤600km时,褐煤灰分不应大于30.00%,其他煤不应大于35.00%;由于发热量是动力煤的主要有效成分,对灰分大于35.00%而小于等于40.00%的动力煤(包括部分炼焦煤洗选副产品),其发热量高于4,000kcal/kg时,可在运距≤600km范围内流通。

当远距离运输(运距>600km)时,褐煤灰分应小于等于20.00%,其他煤灰分应小于等于30.00%。同时要求褐煤发热量≥16.5MJ/kg,其他煤发热量≥18MJ/kg。

此外,标准中对冶金用煤“灰分”指标的控制值要求为:冶金用煤灰分控制要求宜为≤12.50%;对于稀缺的肥煤、焦煤、瘦煤等炼焦煤资源和喷吹用无烟煤资源,其商品煤灰分控制要求为Ad≤14.00%。

(3)“硫分”指标

我国煤炭资源以低硫煤和特低硫煤为主,主要分布在东北、西北和华北等广大地区,但高硫煤也占有一定比例,主要聚集区为华南和华东各省。中国大气污染是以so2为主要污染物的煤烟型污染,燃煤so2污染对人类健康和生态环境产生了巨大危害,是酸雨的主要来源。当煤用于炼焦时,煤中部分硫分进入焦炭,对高炉冶炼和生铁质量的影响甚大。根据现行标准、法规和测试数据统计分析结果,标准中对动力用煤的“硫分”指标提出了控制值要求,即:

运距≤600km时,褐煤硫分须≤1.50%,其他煤≤2.50%;

当远距离运输(运距>600km)时,褐煤硫分应小于等于1.00%,其他煤硫分应小于等于2.00%。

按GB13223-2011《火电厂大气污染物排放标准》第4条对燃煤二氧化硫排放的限值要求:对广西壮族自治区、重庆市、四川省、贵州省4个高硫煤产区的二氧化硫排放限值执行400mg/m3,而其他地区执行200mg/m3,因此,本标准中规定:原产地为广西壮族自治区、重庆市、四川省、贵州省4个高硫煤产区的动力用煤,其全硫(St,d)应不大于3.00%。

标准中对冶金用煤“硫分”指标的控制值要求为:炼焦用煤硫分控制要求为≤1.50%。对于稀缺的肥煤、瘦煤和焦煤等炼焦煤资源,其商品煤硫分控制要求为各2.50%。

此外,考虑到大型煤炭气化、煤炭液化技术本身的特点,标准中对化工用原料煤“硫分”指标的要求为:在满足相关煤炭气化工艺或煤炭直接液化工艺基本要求且具备硫回收设施的前提下,可使用较高硫分的原料煤。

(4)有害元素含量指标控制值:基于现有检测数据和统计资料,我国商品煤中有害元素(包括磷、氯、砷、汞等)平均含量处于较低水平或特低水平,但近年来随着对有害元素排放关注度的提高和检测水平的提高,发现个别煤田中砷、氯等元素含量明显偏高,部分商品煤中钾和钠总量相对偏高,这些煤中微量有害元素的存在对煤炭产品的利用造成一定影响,也是燃煤有害污染物排放的主要因素之一。

考虑到我国资源特点、环境要求和控制劣质煤进口的目的,标准中对商品煤中的有害元素含量提出了控制值要求(见表1)。

2.5商品煤标识和流通贸易要求

1)标识要求

标准中规定,生产、销售和进口的商品煤应按GB/T25209《商品煤标识》的规定进行标识;且标识作为商品煤流通的随行文件至少应包括:商品煤类别,商品煤数量,商品煤产地,商品煤的标称最大粒度和外观描述,商品煤主要评价指标和煤质数据,以及商品煤质量控制指标和相应的煤质数据。

2)质量检验

标准中规定了商品煤检验的采样和制备方法,此外,对于不同类别商品煤,标准规定煤粉含量、灰分、硫分、煤中有害元素含量等质量控制指标为商品煤质量检验的必检项目。

3)流通和贸易要求

标准中特别提出商品煤的流通要求,即“符合标准中规定的质量控制值要求的商品煤可以进行贸易流通”。

标准中还提出“贸易合同中对质量评价和控制的技术要求”,进一步落实贸易流通过程中应加强对煤炭质量的管理与控制。标准要求“商品煤贸易合同中应明确规定商品煤质量的控制指标和控制值”,此外,其他商品煤质量评价指标可参照本标准进行合同约定。

3、标准与《商品煤质量管理暂行办法》的关系

2014年9月3日,国家发展和改革委员会、环境保护部、商务部、海关总署、国家工商行政管理总局、国家质量监督检验检疫总局令第16号发布了《商品煤质量管理暂行办法》(以下简称“办法”),该“办法”已于2015年1月1日正式实施。本标准的实施可以更好地为“办法”的落实提供技术支撑,采取“部门法规+推荐性技术标准并行”的措施也是目前国际通行且有效的技术手段。

按《国务院办公厅关于促进煤炭行业平稳运行的意见》(国办发[2013]104号文),“按照节能减排和环境保护要求,研究制定商品煤质量国家标准……(发展改革委、环境保护部、商务部、财政部、税务总局、海关总署、质检总局、能源局按职责分工负责)”的要求,国家发改委等部门和国家质检总局分别制定并发布了“办法”和本标准。因此“办法”和本标准的制定、发布与实施的目的均是为了加强商品煤全过程质量管理,提高终端用煤质量,推进煤炭高效清洁利用和改善环境质量。

标准中提出商品煤质量控制指标与“办法”基本一致,标准中提出的控制值则不低于现有标准、法规和“办法”中的有关规定。考虑到目前我国煤炭资源特点、环境要求、排放现状和数据调研与统计结果,标准中按加工利用方式的不同,对不同类别商品煤分别提出了不同的控制要求,同时,规定的控制值要求与“办法”相比有部分不同,标准中对煤粉含量、灰分、硫分、煤中磷、氯、砷等指标提出更严格的控制要求。

由于“办法”是强制性法规,标准是推荐性,办法重管理,标准重技术,因此,标准可视为是“办法”落地实施的具体细化措施。标准研制过程中,首次在全国范围内系统进行了商品煤中基础煤质指标和有害元素含量的实际测试和统计工作,在大量实际测试数据及统计数据的支撑下提出了商品煤中各项质量控制指标和控制值,使标准更具系统性、科学性和可操作性。

4、标准的影响和作用

《商品煤质量评价与控制技术指南》国家标准的实施将在以下方面发挥重要作用。

1)商品煤生产与加工

标准从资源开发利用角度评价商品煤质量,可限制部分劣质、低质煤炭资源的开采,淘汰部分低质煤炭产能,为关闭劣质煤矿区提供依据。标准为商品煤生产、加工、流通等提供标准规范,可有效促进煤炭行业从生产、洗选加工等环节提高商品煤质量,有效促进煤炭行业积极调整产业结构,实现企业升级转型,也是煤炭企业脱困的重要工作内容之一。

2)环境保护与节能

标准从煤炭利用源头角度提出商品煤控制要求和限值,进而降低商品煤生产、加工、流通和利用等环节,有效降低粉尘、硫、磷、氯、砷、汞等污染物排放对环境和人体健康的危害。标准可满足地方商品煤使用过程中的质量控制需求,可为地方选择适宜的煤炭产品提供依据,有利于实现降低城市污染和节能减排的目的。

3)降低低质劣质煤进口

通过执行本标准,可有效降低质量较差、有害元素含量高的劣质煤的进口,减少劣质煤在我国境内的贸易和使用,降低劣质煤炭进口对我国环境的不利影响和国内煤炭企业的冲击。

(编辑:安安)

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