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煤炭循环经济的论文

时间:2020-12-10 12:59:42 论文范文 我要投稿

煤炭循环经济的论文

  建设煤炭循环经济需要一方面通过前向关联延长资源产品链,提高资源加工深度,充分利用资源,使资源增值,从而更好地发挥资源效益和经济效益

煤炭循环经济的论文

  第一篇

  1循环经济的概念和特点

  循环经济是把清洁生产和废弃物综合利用融合为一体,即要求物质和能量在生产过程中通过循环往复多次重复利用,达到对自然资源的最小消耗,对环境污染的程度达到最小化的目的,并要求经济活动排放到自然界的废物同自然界同化,排放总量不超过自然界的自净能力[1]。

  循环经济是一种低投入,高效率,少污染的生产经营方式,有别于传统的资源投入—生产—废弃的线性生产模式,循环经济旨在实现资源—生产—资源化—再生产的闭路循环,通过物质交换和产业链条的延伸,使上一阶段的废弃物转变为下一阶段的原材料投入,实现多元化生产经营模式[2]。

  循环经济通过资源综合利用、污染物减排等措施来增加产品附加值、减少对资源环境的压力,以更少的投入实现更高的经济和社会效益。

  循环经济作为一种新型的生产经营理念,其根本特点在于:①以资源的高效利用和循环为主要目标;②以减量化,再利用,资源化为主要原则;③以物质闭路循环和能量梯次利用为主要特征;④自然生态系物质循环和能量合理利用,提高资源环境配置效率,实现社会经济的生态化转向。

  循环经济不仅体现在经济价值方面,而且体现了社会伦理价值,循环经济实践者以对社会、对环境负责任的态度进行生产经营,同外界进行积极的物质能量交换,将其他关联企业纳入循环经济系统之内,借助网络化协同效应实现资源综合利用和污染物减排[1]。

  循环经济是应对资源紧缺、环境污染的必然要求,也是生产技术、管理水平不断提高的客观结果。

  按照实践的层次和范围,循环经济可分为企业内循环、集群层面循环经济、区域层面循环经济。

  企业层面的循环经济着重强调清洁生产技术、节能设备的应用;集群层面循环经济侧重于企业之间物质交换和设施共享,通过废弃物、副产品资源化再利用实现环境和经济效益;区域层面也即社会层面的循环经济是在更广范围内实现资源综合使用,污染物减排和能效提高。

  例如通过交通设施优化降低资源运送费用,废旧产品回收再利用构建生产消费循环系统。

  循环经济对于高耗能、高污染、产业相对聚集的煤炭产业尤为适用,煤炭产业循环经济需要从采集、加工企业内部逐渐延伸到集群、社会层面,实现更广范围的资源节约、环境保护。

  2煤炭业发展存在的主要问题

  2.1采煤业效率低下,资源浪费现象严重

  ①采煤业中存在回收率、回采率偏低,贫化率偏高的现象,据统计,近年来我国大矿区煤炭回采率均值为30%~40%,中小型矿井回采率最低不足10%,而世界煤炭回采率最高为85%,煤炭回采率低是对不可再生资源的严重浪费,应当受到煤炭生产管理部门的高度重视;

  ②我国煤矿同澳大利亚、美国等产煤国家不同,多低下深层型,开采难度大,风险性高,限制了煤炭资源的充分回采利用;

  ③煤矿分布较为分散,小煤窑众多、机械化水平低,缺乏规模化经营,还存在众多依靠人工开采的煤矿,相比较先进的数字化可视采矿技术存在资源开采定位不准确、浪费现象严重、煤矿事故多发等问题;

  ④长期以来资源税实行按量计征的方式,致使一部分煤矿主在开采过程中过于追求开采速度,大矿小开、采富弃贫的现象普遍;

  ⑤缺乏资源节约意识和环境保护观念,资源综合利用水平低,如缺乏对瓦斯气体的合理采集利用,造成空气污染及安全隐患,煤矸石随意丢弃造成土地占用和土壤污染;

  ⑥缺乏必要的矿井水回收处理设施,致使矿区地下水受到污染,地表塌陷、生态破坏等现象明显;

  ⑦尾矿沙的处理是煤炭开采后难以解决的问题,众多煤矿主将其随意丢弃在矿区,尾矿中有价值的部分浪费弃置,且大量尾矿沙侵占土地、破坏地表土壤和植被,在地势高及山区内还容易形成泥石流、山体滑坡等自然灾害[2]。

  2.2产业链条短、未形成规模效应,限制了经济效益的提高

  煤炭产业普遍存在产业链条短、产业集中度低的问题,产业之间缺乏相应协调配合,资源一次性开采使用造成副产品增加、能源浪费、初级产品比重高的结果,这种现象不利于先进技术的引进与应用,致使产品附加值低企业利润水平受限,煤炭产区居民收入和设施建设水平严重落后于其他地区。

  小规模低技术水平污染处理不当的煤炭开采和洗选企业众多,由于缺乏必要的治污设施或是污染治理方法不当,给当地环境造成巨大压力。

  除此之外产品结构单一限制了产业多元化发展,煤炭延伸产业如煤炭-电力,煤炭-化工,煤炭-冶金发展不充分,废弃物回收、资源综合利用水平较低,没有实现应有的经济和社会效益。

  2.3环境污染与生态破坏严重

  煤炭开采是直接作用于自然系统的产业活动,煤炭开采过程中对水、土壤、空气、生态的负面影响非常明显。

  开挖矿井会产生地表裸露、水土流失,采空区面积过大会形成地表沉陷,山体滑坡;地下水的过度抽取会引起水位下降,矿井水滞留地下或抽出地面造成水体污染。

  煤炭开采加工会产生大量固体废弃物,例如采矿过程中的尾矿砂、煤矸石、煤炭燃烧产生大量粉煤灰都会造成占地和土壤污染。

  煤炭城市的另一特点是空气质量差、粉尘天气多,煤炭产业及其派生的电力和化工都属于高污染行业,燃烧排放大量的烟尘、二氧化碳、二氧化硫。

  环境破坏和污染会对当地生态产生负面影响,地表沉陷,土壤、水体污染威胁植被的正常生长,空气和水质的变坏会对人及牲畜的健康造成威胁。

  传统的煤炭产业生产经营方式若不改变,产煤区社会、环境将难以持续发展。

  3煤炭业发展循环经济的模式和途径

  3.1煤炭业发展循环经济的优势

  建设煤炭循环经济需要一方面通过前向关联延长资源产品链,提高资源加工深度,充分利用资源,使资源增值,从而更好地发挥资源效益和经济效益;另一方面提高资源的综合利用效益,减少废弃物对生态环境的破坏,使企业外部不经济性最小,使环境成本最低。

  与煤炭产业传统发展模式相比,循环经济产业链模式的优势在于:

  ①引入了循环经济理念,实现了清洁生产和资源节约[3],按照循环经济原理构建煤炭工业产业链,在煤炭工业内部实现经济循环,不仅使资源得到充分利用,而且有效代谢了自身产生的污染物,实现煤炭工业经济效益和环境效益的统一;

  ②更重视产业链延伸效应,煤炭循环经济产业链模式不断连接新的环节,延伸产业链,挖掘实施循环经济的潜力和寻找新的经济增长点,有利于提高资源的利用效率,有利于调整产业结构,实现产业升级;

  ③废弃物综合利用有利于资源节约型、环境友好型社会的构建。

  循环经济将煤炭生产加工中的副产品和伴生品综合回收利用,使原有废弃物变废为宝,提高了资源开发使用效率,减轻了煤炭业对于资源环境的负面影响,是对两型社会建设的有益贡献。

  3.2煤炭业循环经济的实现途径

  3.2.1做好煤炭资源总体规划,提高煤炭资源综合利用率

  (1)提高煤田地质勘探程度,采用数字化测量设备提高采煤的精确度,在确保矿井安全的基础上增进煤炭资源的回采率,为新建煤矿建设提供资源条件,增强煤炭产业发展后劲。

  (2)大力推广绿色开采技术[3],选择科学的采集方案,合理利用煤炭伴生品,例如通过煤矸石置换实现矸石不升井,地面矸石零排放的矿山绿色开采。

  (3)实施煤水共采技术,把水作为子资源优先保护与开采,优先收集开采危机安全的老空水,使用井下采掘技术集中分散的地下矿井水,采用井上下结合净化复用技术增加矿区供水水源。

  (4)确立科学的资源价值观,综合利用煤炭开采、生产过程中的伴生品、废弃物,变废为宝、循环利用,把提高经济效益、保护生态环境作为煤炭产业经营的核心:①提高选矿技术水平,细化选矿环节,分层次提出有用矿物质,合理处置尾矿,在高效利用资源的基础上减轻对于生态环境的压力;②收集利用煤炭瓦斯气体,以“先采气,再采煤”为原则,推广高效瓦斯排放技术,研究使用低浓度瓦斯回收、压缩技术,将瓦斯气体用于发电、生产炭黑、生活取暖,使其化害为利、服务社会;③综合开采使用煤矸石、煤泥、粉煤灰等固体废弃物,研究煤矸石、煤泥发电、制砖、化工技术并加快在生产中的应用推广,将废弃物粉煤灰用于制造水泥、陶粒等建材,副产品电石制造化工产品,电石生产剩余物电石渣还可以用来循环制造水泥;④研究矿井水净化处理技术,推广应用电析渗透技术,使高矿化、高硬度的矿井水逐渐可用于生产生活。

  3.2.2提高煤炭资源深加工,实施清洁生产

  建设与煤炭生产能力相配套的选煤厂,对原煤进行洗选加工,变单一煤为多种精煤,推进煤炭的深加工和精加工,减少原煤直接销售。

  大力推行清洁生产技术,提高煤炭燃料利用率,改善和提高环境质量:

  ①应用先进发电技术,将煤炭转化为能值更高、易于运送的电力,综合考虑项目投资成本收益,引进先进适用的新型发电技术和设备如超临界机组,提高环境水平和能源效率;

  ②引进清洁生产设施,加大污染物处理力度[3],推广烟气脱硫、烟气除尘、烟气脱硝技术,降低煤炭燃烧转化过程对空气的污染度;

  ③研发使用煤矸石、粉煤灰制造建筑材料技术,煤矸石发电技术、煤矸石化工技术、粉煤灰筑路技术,将固体废弃物转化为可利用的资源,发电厂利用焦炉煤气进行发电,焦化厂利用发电厂和甲醇厂的污水,降低新鲜水的用量,节约净水资源。

  合理利用洗煤厂产生的煤泥,用煤泥发电供热避免堆存占用土地,引起二次扬尘。

  清洁生产就是要增加节能治污技术投入,将洁净燃煤、污染减排贯彻于煤炭产业的各环节中,在提高煤炭能源效率的同时,减轻生产过程对于空气、水、土壤环境的压力。

  3.2.3构建以煤为基础的产业链,发展集群式循环经济体系

  积极开发煤电化,煤焦化,煤油化3条产业链条,推行生产过程中废弃物回收再利用,用生态产业链使上游企业的废弃物转化为下游企业的生产原料。

  煤电化产业链条是使矿井及选煤厂产生的煤矸石、中煤、煤泥等劣质燃料及矿井水经过处理后用于火电厂发电,发展聚乙烯,炭黑,纳米碳管,乳丁胶等产品;

  煤焦化产业链条就是回收制焦过程中产生的焦炉煤气,经过净化后一部分民用,一部分用于提制甲醇,提炼焦油粗苯,二甲醚等化工产品;

  煤油化产业链条是利用煤炭液化技术将煤炭生产为高质量的柴油、汽油、石脑油等制品,缓解我国原油紧张状况,优化能源结构,大力发展配炼技术,特别要建立动力煤配煤基地,形成产、配、销、送及售后服务一条龙体系;

  完善水煤浆制备技术,尽快实现产业化;重点开发利用煤层气,改善煤矿生产安全条件,提高煤矿生产效益,使其成为煤炭产业新的经济增长点[5];

  尽快形成产业链和产业群,推动单一采煤矿区发展接续产业和替代产业,把资源优势转化为经济优势,壮大经济规模,取得节约资源、保护环境和增加效益的综合经济社会效果。

  3.2.4推进环境治理和生态恢复工作的广泛开展

  环境恢复与治理需要考虑到环境和经济两方面效益,在空气、水质、土壤净化的同时提高煤炭产区产值水平,政府部门和煤炭企业先期投入部分资金,用于脱硫除尘、水质土壤改良设施建设[4]。

  地下资源开采带来地面塌陷等问题,造成土地,农田,建筑物等的破坏,应采取高压注浆充填技术控制地表下沉,修复已毁地面,另外煤炭生产中的矸石、粉煤灰都可用来填充塌陷区。

  对集水区因地制宜进行回填复垦。

  旱区种植小麦,大豆等粮食作物,浅水区种植水稻,深水区养鱼,走农林牧渔多元化高效农业的道路[5]。

  矿井水的净化处理:可将矿井水抽出统一净化处理,形成的中水可用于土地灌溉、工业生产,减轻矿井水对地下及地表水的污染。

  防止矿区出现土地沙化、荒漠化的现象,进行地表土运送平整,恢复矿区土壤生态功能。

  加大植树造林的力度,建设生产及生活区绿化带,起到防风固沙,净化空气的作用。

  3.2.5构建有利于推进煤炭业循环经济的政策环境

  完善矿业循环经济相关的法规和政策体系,建立合理的激励约束机制,通过价格、税收、信贷、征费制度引导投资到环保建设方向。

  结合投资体制改革,加大对煤炭循环经济发展的资金支持,研究落实促进煤炭循环经济发展的价格和收费制度。

  对于在生产过程中推行循环经济方案,采取环保措施的企业,给予相应的税收减免、信贷支持、价格优惠政策,重点补贴在实行循环经济初期出现亏损的项目及企业。

  对于技术设备更新缓慢、资源浪费、污染严重的企业予以相应惩罚,如加收环境补偿金、限制投资规模的盲目扩张、取消增值税、电价的优惠政策。

  建立生态恢复和环境保护的经济补偿机制,使更多的煤炭收益用于生态环境保护[4-5]。

  将循环经济指标化并作为衡量区域及企业管理者管理水平的重要依据,使煤炭业循环经济的理念能够得到从上到下的贯彻实施,加大对循环经济管理方法与技术研发的投入,从制度层面促进煤炭产业体系的改造升级。

  4结语

  通过分析国内煤炭业发展过程中存在的问题,提出了煤炭业发展循环经济的模式和途径。