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煤炭工業(yè)節(jié)能減排技術(shù)研究

時間:2022-07-31 06:02:11

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煤炭工業(yè)節(jié)能減排技術(shù)研究

煤炭工業(yè)節(jié)能減技術(shù)研究:煤炭工業(yè)節(jié)能減排技術(shù)相關(guān)研究

1煤炭工業(yè)節(jié)能減排過程中存在的不足

1.1產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不得當(dāng),生產(chǎn)效率總體水平偏低、能耗偏高

即便最近幾年,煤炭產(chǎn)業(yè)在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整上做出了很多的努力,然而從整體來分析,當(dāng)前全行業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)依舊存在很多不足,生產(chǎn)效率和世界主要產(chǎn)煤國家相比要低很多。在2007年全國共計1.5萬多個煤礦,工作人員大約550萬人,生產(chǎn)煤總量達(dá)到25.36億噸,平均每年人均原煤產(chǎn)量達(dá)到400多噸,然而美國每年人均原煤產(chǎn)量達(dá)到14285噸,超過中國30倍之多,澳大利亞年每年平均原煤產(chǎn)量達(dá)到7560噸,超過中國20倍。

1.2煤礦很多技術(shù)裝備都十分的滯后,系統(tǒng)不相符,能耗偏高

中國煤礦數(shù)量比較大‘面積比較廣闊,生產(chǎn)系統(tǒng)相當(dāng)復(fù)雜、工藝體系比較滯后,能耗比較大、設(shè)備比較陳舊,系統(tǒng)不相符,調(diào)控技術(shù)十分落后等現(xiàn)象嚴(yán)重。根據(jù)統(tǒng)計,全國煤礦大概有40%的能源被消耗,設(shè)備大都屬于落后的設(shè)備,中國的重點(diǎn)煤礦主通風(fēng)機(jī)、主排水泵的平均效率僅僅達(dá)到60%,系統(tǒng)運(yùn)行效率更是低于55%,和國外的相比其水平水平要低15個百分點(diǎn)。即便是最近幾年對高耗能設(shè)備進(jìn)行了些許改造,然而還有不少的低效高耗設(shè)備沒有經(jīng)過改造,這與節(jié)能和安全標(biāo)準(zhǔn)是完全相違背的,是以一定要注重高耗能設(shè)備的更新與改造,把握好結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,并且要加大這方面的投入,經(jīng)過估算,目前依舊有20一40%的節(jié)電空間。

1.3原煤入洗加工效率偏低

當(dāng)前,世界上主要產(chǎn)煤國的原煤入洗率控制在70%到80%之間,然而中國原煤入洗率長期控制在35%左右,在2007年中國原煤入洗率第一次實(shí)現(xiàn)了43.6%。許多原煤被直接燃燒,致使煤炭利用效率偏低,使得環(huán)境受到嚴(yán)重的污染。沒有經(jīng)過加工的原煤在長時間運(yùn)輸之中,會浪費(fèi)許多運(yùn)力,同時會致使煤炭消費(fèi)地環(huán)境被污染。根據(jù)調(diào)查了解到,當(dāng)前國內(nèi)煤炭鐵路總調(diào)運(yùn)量大概為15.4億噸,平均運(yùn)距達(dá)到600公里,其中大概5億噸沒有經(jīng)過洗選加工。假如嚴(yán)格依照經(jīng)洗選可使得洗殲達(dá)到18%的計算,而參與調(diào)運(yùn)的煤炭中大概有0.9億噸砰石被運(yùn)走,這途中會使得54例乙噸公里被浪費(fèi)到。

2中國煤炭工業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的方案

2.1加強(qiáng)煤炭企業(yè)的能源計量、統(tǒng)計、定額管理工作的開展

對于煤炭企業(yè)的能源計量、統(tǒng)計、定額管理工作的開展我們可從以下三方面著手進(jìn)行分析:第一方面,對能源計量方法進(jìn)行完善。對能源計量器具的配備與管理實(shí)施完善,確立健全的能源計量測試方案;強(qiáng)化生產(chǎn)系統(tǒng),將能耗設(shè)備的性能測試作為其首要工作,煤礦是能源傳輸轉(zhuǎn)換的主要場所,同時耗能設(shè)備、爐窯站房等都離不開先進(jìn)的能源計量儀表,這樣可使得能源計量器具配備率、監(jiān)測率、完好率得到有效的提升。對于啟用能源統(tǒng)計管理信息系統(tǒng)進(jìn)行深入研究,進(jìn)而使得能源消耗信息實(shí)現(xiàn)的程序化、網(wǎng)絡(luò)化、共享化,促進(jìn)能源統(tǒng)計管理水平的提升。第二方面,對于煤炭行業(yè)節(jié)能減排統(tǒng)計制度要實(shí)施完善。首先是對原始記錄和統(tǒng)計臺賬的確立,將節(jié)能減排統(tǒng)計報表定期報告給有關(guān)部門。對于能源統(tǒng)計分析制度要嚴(yán)格執(zhí)行,清楚的掌握企業(yè)用能情況、用能效率、節(jié)能效率,并了解全行業(yè)能源消費(fèi)狀況、為能源統(tǒng)計提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息。第三方面,注重工序能耗定額管理工作的開展。首先應(yīng)該把握好工序能耗定(限)額指標(biāo)的管理。把好鍋爐、提升、壓風(fēng)、通風(fēng)、排水五大耗能系統(tǒng)的關(guān),依照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)找到其中的不足,將工序能耗和能源消耗定額管理作為其工作重心。其次要注重能效水平對標(biāo)活動的開展。要與國家和行業(yè)開展的對標(biāo)管理工作相符,注重企業(yè)能源管理水平的提高,將企業(yè)能源利用效率有效的提升上去,進(jìn)而使得產(chǎn)品的綜合能耗、單耗、重點(diǎn)工序能耗有效的降低。

2.2加大先進(jìn)適用型節(jié)能減排工藝的推廣,保證其技術(shù)和設(shè)備更為先進(jìn)

對于潛力比較大、適用范圍比較廣的、技術(shù)較為先進(jìn)的節(jié)能減排工藝、技術(shù)和設(shè)備要加大其開發(fā)力度。促進(jìn)熱電聯(lián)產(chǎn)、余熱余壓的利用效率,加強(qiáng)礦井生產(chǎn)系統(tǒng)的節(jié)能效果,使得工業(yè)鍋爐節(jié)煤、電機(jī)系統(tǒng)節(jié)電等更好的使用共性節(jié)能技術(shù),對于電機(jī)變頻調(diào)速、煤礦瓦斯發(fā)電、砰石電廠低真空供熱、綠色開采節(jié)能技術(shù)、LED冷光源節(jié)能照明、高效工業(yè)煤粉鍋爐系統(tǒng)等節(jié)能技術(shù)要注重其使用;要降低煤礦區(qū)在礦井水、煤殲石、502、煤泥、瓦斯等方面的事故的發(fā)生機(jī)率,提高減排技術(shù)的使用效率。節(jié)能減排是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主題,尤其是在富有黑金之稱的煤炭業(yè),質(zhì)量更是一個大問題。計量監(jiān)督部門更好做好這個一領(lǐng)域中的質(zhì)量分析和檢測工作。

3總結(jié)

綜上所述,在中國經(jīng)濟(jì)的快速成長的動員下,煤炭在中國的耗損數(shù)目越來越大。中國煤炭工業(yè)節(jié)能減排技術(shù)可使得煤炭工業(yè)早日實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排,促進(jìn)中國煤炭工業(yè)節(jié)能減排效度的提升,同時更是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的主要途徑。

作者:潘鋒 楊波 單位:河南省洛陽市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心

煤炭工業(yè)節(jié)能減排技術(shù)研究:煤炭工業(yè)節(jié)能減排技術(shù)及管理

摘要:煤炭工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)非常重要的位置,同時也屬于我國基礎(chǔ)能源領(lǐng)域,為我國經(jīng)濟(jì)長足穩(wěn)定發(fā)展堅實(shí)保障,其戰(zhàn)略地位可以說是非常高的。參照發(fā)改委頒發(fā)《煤炭工業(yè)節(jié)能減排工作意見》及《煤炭工業(yè)“十一五”發(fā)展規(guī)劃》始終秉承技術(shù)與經(jīng)濟(jì)為導(dǎo)向,安全為前提的原則,促進(jìn)節(jié)能減排事業(yè)貫徹落實(shí)下去,將環(huán)境污染,資源損耗和能源浪費(fèi)盡可能降至最低,而努力把生產(chǎn)效益提升上去,最終達(dá)到經(jīng)濟(jì)和環(huán)保雙贏的目的,讓我國煤炭工業(yè)事業(yè)真正實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,本文也正是在此背景下展開一系列相應(yīng)研究,希望可以促進(jìn)我國相關(guān)事業(yè)更進(jìn)一步發(fā)展。

關(guān)鍵詞:煤炭工業(yè);節(jié)能減排;管理

最近幾年,我們國家的經(jīng)濟(jì)可以說得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,取得突出成就,但是資源環(huán)境和經(jīng)濟(jì)發(fā)展矛盾也日臻明顯。經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境發(fā)展一直都是讓人感到頭疼的矛盾體,國家想要實(shí)現(xiàn)國富民強(qiáng),卻也不希望破壞環(huán)境,而二者很大程度上卻是此消彼漲的關(guān)系,所以如何實(shí)現(xiàn)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)共贏低碳能源方針,便是擺在人們眼前當(dāng)前以及未來亟待解決的事情。不單在我國,金融危機(jī)與溫室效應(yīng)再次告誡我們:經(jīng)濟(jì)與環(huán)境問題是全人類需要共同面對的。作為全球人口最多發(fā)展中國家,煤炭能源蘊(yùn)藏巨大潛能與效益是不容忽視的。

1節(jié)能減排的重要意義

溫室效應(yīng)與能源安全兩個全球難題引出低碳相關(guān)概念,我國同時又為碳排放與能源消耗大國,可以說所承擔(dān)減排壓力是空前的。不難看出低碳經(jīng)濟(jì)占據(jù)著全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展龍頭地位。所以,我們國家未來碳減排及能源走勢備受國內(nèi)國外高度關(guān)注。低碳經(jīng)濟(jì)主張開發(fā)清潔能源,將綠色GDP作為發(fā)展目標(biāo),希望利用先進(jìn)技術(shù)來帶動社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展,而我國現(xiàn)在低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展也受到很大阻力[1]。(1)目前我國城市化與工業(yè)化步伐加快,對于能源的需求量也與日俱增;(2)少氣,缺油以及富煤讓煤成為我國主要能源,在低碳能源選擇方面受到很大局限;(3)主體產(chǎn)業(yè)排名第二,工業(yè)生產(chǎn)水平相對落后,我國經(jīng)濟(jì)高碳特征鮮明。煤炭它屬于高碳能源行列,所以想要發(fā)展煤炭低碳經(jīng)濟(jì),可以看出存在不小的難度,而且無論開采,分選還是加工應(yīng)用等各環(huán)節(jié)都有多多少少的碳排放問題出現(xiàn)。從該層次出發(fā),我國大力倡導(dǎo)綠色能源當(dāng)下,節(jié)能減排不單具有明確內(nèi)涵,而且是溫室減排強(qiáng)有力手段,煤炭能源高效潔凈應(yīng)用及溫室效應(yīng)控制為全人類共同發(fā)展目標(biāo),也是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展不二法門。

2節(jié)能減排的技術(shù)路線

技術(shù)路線旨在對某產(chǎn)業(yè)后續(xù)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行描繪,幫助該產(chǎn)業(yè)對未來相關(guān)產(chǎn)品與技術(shù)需求展開預(yù)測,進(jìn)而對產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)或產(chǎn)品開發(fā)等工作予以指引,對技術(shù)創(chuàng)新風(fēng)險盡可能降低,達(dá)到知識資源共享,團(tuán)結(jié)協(xié)作吸納更多合作者。早在1970年左右美國等諸多發(fā)達(dá)國家便已對技術(shù)路線這種管理方法廣泛應(yīng)用,美國行業(yè)協(xié)會與能源部甚至聯(lián)合對能源危機(jī)相關(guān)問題制定規(guī)劃,將2020年展望報告公諸于世。當(dāng)中針對不同行業(yè)節(jié)能目標(biāo)和對人類生活構(gòu)成影響各類指標(biāo)畫出相應(yīng)技術(shù)路線。從21世紀(jì)初至今,美國開啟大批節(jié)能項目全部依據(jù)相應(yīng)技術(shù)路線而決定投入運(yùn)行,我國近年來也開始采用技術(shù)路線這種管理辦法,對實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展攻克難點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)予以明確,搭建技術(shù)、產(chǎn)品以及市場間橋梁,通過科學(xué)有效管理來對相關(guān)環(huán)節(jié)予以規(guī)范。我國煤炭事業(yè)節(jié)能減排很大程度上受潔凈煤相關(guān)技術(shù)所影響,因?yàn)樵擁椉夹g(shù)我國仍然處于發(fā)展初級階段,所以難免還會有很多不足之處,同時也代表我國在相應(yīng)領(lǐng)域還有很大進(jìn)步空間[2]。想要真正達(dá)到節(jié)能減排的目標(biāo),那么制定相應(yīng)技術(shù)路線來輔助管理則是當(dāng)務(wù)之急,它的內(nèi)容應(yīng)該包括:技術(shù)研發(fā),產(chǎn)品設(shè)計,生產(chǎn)技術(shù),技術(shù)引進(jìn)以及產(chǎn)品的市場推廣等路線圖。而煤炭事業(yè)節(jié)能減排整體效果某種程度也是由產(chǎn)品質(zhì)量與技術(shù)水平?jīng)Q定的,而這兩者又和國外引進(jìn)與自主創(chuàng)新密不可分。無論是企業(yè)亦或是科研院校等團(tuán)結(jié)奮進(jìn),為我國節(jié)能技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)品生產(chǎn)保駕護(hù)航[3]。向更深層次挖掘,煤炭行業(yè)關(guān)鍵技術(shù)圖與產(chǎn)品設(shè)計圖等制定也可視作向更深層次進(jìn)行研究的階段,給各方提供一個暢所欲言的空間,當(dāng)各方達(dá)成共識就致力于同一目標(biāo)努力前行?,F(xiàn)如今我們不得不承認(rèn),部分發(fā)達(dá)國家在節(jié)能減排方面確實(shí)比我們做的要好,而我國有時節(jié)能減排還需要依賴這些國家的技術(shù),由此我國付出的代價也是驚人的。因此我國務(wù)必要制定相關(guān)技術(shù)設(shè)備購置路線圖,盡可能避免不必要的浪費(fèi)。此外產(chǎn)品推廣和效果評估等各環(huán)節(jié),也需要制定路線圖來一一對應(yīng)管理。

3結(jié)語

綜上所述,煤炭領(lǐng)域節(jié)能減排貫徹落實(shí),不單對當(dāng)世人有益,同時也是福澤子孫的豐功偉績。對于煤礦開采生產(chǎn)時節(jié)能減排相關(guān)工作提高重視力度,多角度引進(jìn)新興技術(shù),最終的目的旨在低開采率與排放量,高利潤回報,讓煤炭工業(yè)真正邁到綠色化與節(jié)能化持續(xù)穩(wěn)健發(fā)展道路上。

作者:郭雪嶺 單位:皖北煤電集團(tuán)安全環(huán)保部

煤炭工業(yè)節(jié)能減排技術(shù)研究:我國煤炭工業(yè)節(jié)能減排技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展

摘要:闡述了當(dāng)前我國煤炭工業(yè)節(jié)能減排技術(shù)發(fā)展面臨的形勢和挑戰(zhàn),從七個方面對近年來煤炭工業(yè)節(jié)能減排技術(shù)研發(fā)、應(yīng)用及推廣現(xiàn)狀進(jìn)行了闡述和分析,有利于明確煤炭工業(yè)節(jié)能減排技術(shù)發(fā)展中存在的薄弱環(huán)節(jié),找準(zhǔn)技術(shù)發(fā)展的共性和重大關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)的方向.同時,對未來的發(fā)展戰(zhàn)略和方向進(jìn)行了有益的思考,提出了制定我國煤炭工業(yè)節(jié)能減排技術(shù)發(fā)展藍(lán)圖的一些建議,進(jìn)一步促進(jìn)我國煤炭工業(yè)節(jié)能減排技術(shù)快速發(fā)展.

關(guān)鍵詞:煤炭工業(yè);節(jié)能減排;潔凈煤技術(shù)

自18世紀(jì)人類第一次工業(yè)革命以來,煤炭的開發(fā)和利用對世界工業(yè)的進(jìn)步、人類文明和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著巨大的推動作用,被認(rèn)為是促成工業(yè)革命技術(shù)加速發(fā)展的四大要素之一.根據(jù)2014年《BP世界能源統(tǒng)計年鑒》[1]數(shù)據(jù),2013年底,中國煤炭探明儲量為1145億t,占世界煤炭探明儲量的12.8%,儲采比僅為31年,遠(yuǎn)低于世界平均水平.2013年我國煤炭產(chǎn)量37億t左右,煤炭消費(fèi)量達(dá)36.1億t,預(yù)計2014年我國煤炭消費(fèi)量將占全球需求量的50%以上.根據(jù)國家能源局統(tǒng)計[2],2013年煤炭消費(fèi)占一次能源消費(fèi)的比重為65.7%,仍居主導(dǎo)地位.煤炭資源的可得性、廉價性和相對的豐富性,使其在未來相當(dāng)長一段時期仍將是我國不可替代的戰(zhàn)略性能源。

1煤炭工業(yè)面臨的節(jié)能減排形勢

與石油、天然氣等其他能源相比,煤炭是一種低利用率、高污染、高排放的能源.我國煤炭資源的特點(diǎn)是難選煤多,高灰、高硫煤比重大,大部分原煤灰分在25%左右,原煤中約12.8%的煤含硫量高于2%.20世紀(jì)發(fā)生的大氣環(huán)境污染事件,如酸雨、氣候變暖、臭氧空洞、城市煤煙霧以及光化學(xué)煙霧污染等,都與燃煤有關(guān).大氣中的主要污染物,如SO2、NOx、CO、顆粒物、有機(jī)污染物、煙塵、汞等重金屬,主要源自燃煤.這些排放物對人類健康和生態(tài)環(huán)境都造成了不可逆轉(zhuǎn)的損害.國家環(huán)境保護(hù)部《2013年中國環(huán)境狀況公報》[3]顯示,全國監(jiān)測PM2.5的74個重點(diǎn)城市中,只有3個城市空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo),占比僅4.1%;年平均霾天數(shù)為36天,為1961年以來之最;酸雨面積約占國土面積的10.6%;SO2和NOx排放量分別達(dá)2043.9萬t和2227.3萬t,我國生態(tài)環(huán)境保護(hù)形勢十分嚴(yán)峻.世界衛(wèi)生組織調(diào)查報告顯示,世界每8個死亡人口中就有1人死于糟糕的空氣質(zhì)量.隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展,人們深刻認(rèn)識到能源消費(fèi)量不斷增長導(dǎo)致能源資源緊缺的同時,對生態(tài)環(huán)境的訴求更是越發(fā)強(qiáng)烈.2010年以來,國家將節(jié)能環(huán)保和新能源產(chǎn)業(yè)放在七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的高度進(jìn)行培育.雖然近年來非化石能源消費(fèi)比重有所增長,但至2013年僅占比9.8%.國務(wù)院《節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃》[4]和國家發(fā)展與改革委員會《煤炭工業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》[5]要求,2015年全國能源消費(fèi)總量控制在40億t標(biāo)準(zhǔn)煤,單位GDP(國內(nèi)生產(chǎn)總值)能耗下降16%,SO2和NOx排放量分別控制在2086.4萬t和2046.2萬t.因此,當(dāng)前煤炭工業(yè)節(jié)能減排面臨著十分嚴(yán)峻的形勢和挑戰(zhàn),煤炭工業(yè)節(jié)能減排是煤炭工業(yè)未來可持續(xù)發(fā)展的必由之路.

2煤炭工業(yè)節(jié)能減排技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

我國是世界最大的煤炭生產(chǎn)與消費(fèi)國,并且在相當(dāng)長時期內(nèi)以煤為主要能源的生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)不會發(fā)生改變,因此我國也成為受燃煤污染最為嚴(yán)重的國家.長期以來,煤炭集約開采程度低、粗放式的生產(chǎn)經(jīng)營、資源浪費(fèi)等問題仍然比較突出,煤炭平均回采率只有40%左右,僅為發(fā)達(dá)國家的一半;同時,與煤炭共生的資源損耗很大,每開采1t煤約損耗與煤炭資源共生、伴生的鋁礬土、硫鐵礦、高嶺土、耐火粘土、鐵礬土等達(dá)8t[6];煤炭產(chǎn)業(yè)整體性差,開發(fā)粗放,淺加工,利用低,廢物利用少,未從開采、加工和利用的全生命周期,以系統(tǒng)工程的高度,從經(jīng)濟(jì)社會環(huán)境多維度考慮煤炭資源的集成優(yōu)化利用;環(huán)境污染嚴(yán)重,在開采、洗選、加工、儲運(yùn)、利用等過程中產(chǎn)生大量廢水、廢氣、固體廢棄物等,對大氣、水、土壤、地質(zhì)地貌等生態(tài)環(huán)境造成破壞.煤炭高效清潔利用技術(shù)是解決當(dāng)前能源資源緊缺和環(huán)境污染困境的重要途徑,也是世界各國煤炭工業(yè)節(jié)能減排的主導(dǎo)技術(shù)之一.20世紀(jì)90年代以來,我國一直高度重視發(fā)展煤炭高效清潔利用技術(shù),經(jīng)過多方多年的努力,我國在煤炭節(jié)能減排技術(shù)研發(fā)、推廣和應(yīng)用等方面取得了顯著的成效.

2.1煤炭加工技術(shù)

煤炭加工技術(shù)是指采用物理、物理化學(xué)、化學(xué)或微生物等方法將原煤脫灰、降硫,并加工成質(zhì)量均勻、用途不同的分品種的潔凈煤,是實(shí)現(xiàn)煤炭高效、潔凈利用的源頭技術(shù),主要包括煤炭洗選、型煤、水煤漿技術(shù)等.發(fā)達(dá)國家煤炭洗選始于20世紀(jì)30年代,到90年代已實(shí)現(xiàn)高灰高硫原煤100%入洗,平均洗選率達(dá)50%以上,近年來已達(dá)到100%.在工藝和方法上,美、澳等發(fā)達(dá)國家普遍采用塊煤重介和跳汰分選、細(xì)粒煤螺旋分選、煤泥浮選、精煤脫水、干燥工藝等,應(yīng)用重介質(zhì)旋流器、螺旋分選機(jī)、搖床等設(shè)備,自動化程度高,選煤廠處理能力大,效率達(dá)95%以上[7-8].我國煤炭洗選晚于發(fā)達(dá)國家20多年.改革開放以來,我國煤炭洗選有了長足的發(fā)展,20世紀(jì)末全國原煤入洗率為22%,近年來煤炭洗選率達(dá)到60%左右.重介選煤、跳汰選煤等工藝有了較大提高,自主研發(fā)的跳汰機(jī)、重介質(zhì)分選機(jī)旋流器、浮選機(jī)等已接近國際先進(jìn)水平,無壓重介質(zhì)旋流器、旋流靜態(tài)微泡浮選柱的研制使提升分選技術(shù)得到了發(fā)展,XJM-S型機(jī)械攪拌式浮選機(jī)達(dá)到國際先進(jìn)水平.但整體選煤廠自動化程度不高,處理能力不大,平均洗選率為85%左右,與發(fā)達(dá)國家有較大差距.型煤是由粉煤或低品位煤加工制成的具有一定強(qiáng)度和形狀的煤制品.20世紀(jì)初,德國開始利用年輕褐煤采用高壓無粘結(jié)劑成型工藝生產(chǎn)褐煤磚后,陸續(xù)有熱壓成型工藝、褐煤成型兩段煉焦工藝、弱粘結(jié)煤或不粘結(jié)煤生產(chǎn)型焦工藝等,并迅速普及推廣,而且從未停止對型煤技術(shù)的研究.目前,生物質(zhì)環(huán)保型煤技術(shù)已日趨成熟.我國從20世紀(jì)中葉開始型煤研究,工業(yè)燃料型煤研究還處在起步階段,尚未形成規(guī)模.目前工業(yè)和民用型煤開發(fā)已經(jīng)形成了具有我國特點(diǎn)的粘結(jié)劑、低壓集中成型工藝和集中配爐前成型工藝,其中民用型煤技術(shù)已經(jīng)達(dá)到國際水平,但尚需普及推廣.生物質(zhì)型煤、環(huán)保固硫型煤、型煤粘結(jié)劑及煙煤型煤技術(shù)等方面也取得了進(jìn)展,民用型煤、動力型煤、氣化型煤等已形成一定規(guī)模[9-10].當(dāng)前,我國正重點(diǎn)圍繞環(huán)保型煤、生物質(zhì)型煤、低變質(zhì)程度煙煤型煤技術(shù)等方面開展研究.水煤漿是20世紀(jì)70年代爆發(fā)石油危機(jī)時興起的代油新型煤基液體燃料.80年代美、澳、日、法等發(fā)達(dá)國家已開發(fā)超低灰煤、化學(xué)煤、精細(xì)水煤漿等技術(shù).我國于20世紀(jì)80年代初開始研究水煤漿技術(shù),經(jīng)過近30年的科技攻關(guān),已研發(fā)出高性能水煤漿添加劑,一磨機(jī)高濃度制漿工藝,低階煤環(huán)保型水煤漿、貧煤貧瘦煤石油焦制備低揮發(fā)分煤漿、褐煤制備氣化煤漿、精細(xì)油水煤漿,以及水煤漿液態(tài)化-懸浮燃燒、壓縮空氣霧化精細(xì)水煤漿燃燒、流化-懸浮燃燒、多重配風(fēng)旋風(fēng)燃燒、催化燃燒及水煤漿低溫低氧燃燒等技術(shù),整體技術(shù)水平已達(dá)到國際先進(jìn)水平[11].針對我國低階煤儲量豐富的特點(diǎn),經(jīng)過多年的努力,研發(fā)出高效節(jié)能的低階煤制備高濃度水煤漿技術(shù).該技術(shù)將多破少磨、分級研磨和優(yōu)化級配的理念成功融入到制漿工藝中,將選擇性磨機(jī)和超細(xì)磨機(jī)結(jié)合,提高了煤漿堆積效率,擴(kuò)大了制漿原料煤的范圍,成漿濃度進(jìn)一步提高.該技術(shù)在國內(nèi)成功推廣,已形成年產(chǎn)1000萬t的規(guī)模[12].

2.2燃煤發(fā)電技術(shù)

在超超臨界發(fā)電技術(shù)方面,我國已經(jīng)投運(yùn)的600℃超超臨界燃煤機(jī)組達(dá)100臺,超過8000萬kW,數(shù)量和總?cè)萘烤邮澜绲谝唬刂聊壳?,我國在超超臨界發(fā)電方面,已經(jīng)具備制造100萬kW、25MPa、600℃等級發(fā)電機(jī)組的基礎(chǔ)和能力,但600℃超超臨界機(jī)組核心元件材料全部依賴進(jìn)口,同時我國在耐高溫材料基礎(chǔ)方面的研究與發(fā)達(dá)國家有較大差距[13].2010年起,我國成立了“國家700℃超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟”,設(shè)立了“國家700℃超超臨界燃煤發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備研發(fā)及應(yīng)用示范”項目,旨在對700℃超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)進(jìn)行研究,攻克技術(shù)難關(guān),實(shí)現(xiàn)700℃超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)的自主化.這標(biāo)志著中國加入了世界開發(fā)700℃超超臨界火電技術(shù)的行列.由華能集團(tuán)等單位共同組織600MW700℃超超臨界燃煤示范電站的方案研究.該示范項目采用燃煤空冷機(jī)組,汽機(jī)側(cè)的蒸汽參數(shù)為35MPa/700℃/720℃.2013年已完成了鍋爐爐膛的初步選型和特性參數(shù)選取,同時完成了汽水流程設(shè)計、受熱面布置以及煙氣余熱設(shè)備的設(shè)計等工作,部分取得了階段性成果[13].在大型循環(huán)流化床方面,自2007年國產(chǎn)首臺300MW循環(huán)流化床機(jī)組投入運(yùn)行以來,我國大型循環(huán)流化床燃煤鍋爐技術(shù)取得了迅速發(fā)展.目前,我國突破了600MW超臨界循環(huán)流化床鍋爐啟動調(diào)試、機(jī)組合理運(yùn)行、性能及其測試等關(guān)鍵技術(shù),掌握了超臨界循環(huán)流化床升負(fù)荷過程濕-干態(tài)轉(zhuǎn)換及超臨界轉(zhuǎn)換點(diǎn)的特殊性.2013年我國自主研發(fā)的世界首臺最大容量600MW超臨界循環(huán)流化床鍋爐成功投入運(yùn)行.該鍋爐可使用價格低廉的劣質(zhì)煤,無需加裝額外煙氣處理裝置,性能優(yōu)于國外相關(guān)技術(shù),發(fā)電效率比亞臨界循環(huán)流化床鍋爐約高4%,標(biāo)志著我國在循環(huán)流化床燃燒及工程技術(shù)領(lǐng)域達(dá)到了世界領(lǐng)先水平.另外,針對燃用劣質(zhì)燃料、大型超臨界循環(huán)流化床(CFB)鍋爐系列、節(jié)能型CFB鍋爐技術(shù)也在進(jìn)行研發(fā)[14-15].目前,在潔凈煤發(fā)電領(lǐng)域中整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)(IGCC)發(fā)電技術(shù)被普遍認(rèn)為是最具競爭力和發(fā)展前景的燃煤發(fā)電技術(shù)之一.自20世紀(jì)80年代中期第一臺整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)電站投運(yùn)以來,經(jīng)過近40年的發(fā)展,全世界已建、在建IGCC電站近30座,在役純發(fā)電IGCC電站為5座.目前投入運(yùn)行的單機(jī)容量最大的IGCC機(jī)組為300MW,位于西班牙.現(xiàn)在IGCC發(fā)電技術(shù)正處于第二代技術(shù)的成熟階段.20世紀(jì)80年代初期,我國開始跟蹤IGCC技術(shù)的發(fā)展,90年代開始啟動IGCC示范項目的可行性研究,2007年將其列為潔凈煤發(fā)電示范工程,2009年正式開工建設(shè),2012年265MW機(jī)組建成投產(chǎn)發(fā)電,形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的兩段式干煤粉加壓純氧燃燒氣化爐技術(shù)等多項新技術(shù)、新工藝.該技術(shù)比國外的水煤漿氣化技術(shù)和干煤粉氣化技術(shù)有著更高的轉(zhuǎn)化效率,并將該項自主技術(shù)出口[15].

2.3煤基清潔燃料技術(shù)

煤基清潔燃料技術(shù)指煤制清潔氣體燃料、煤制油和化工品技術(shù).“十五”以來,國家專門立題支持了多項技術(shù)內(nèi)容的開發(fā),在煤制天然氣、漿態(tài)床費(fèi)托合成、煤加氫液化、煤制烯烴等方面進(jìn)行了工業(yè)示范及產(chǎn)業(yè)化,并且煤制烯烴、漿態(tài)床費(fèi)托合成、煤加氫液化等工業(yè)技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先或先進(jìn)水平.我國從20世紀(jì)70年代末開始進(jìn)行煤炭直接液化技術(shù)的研究和攻關(guān),在日本NEDOL工藝、美國HTI工藝和德國IGOR工藝的基礎(chǔ)上,我國開發(fā)出煤直接液化工藝技術(shù),并建成世界唯一的百萬噸級煤直接液化裝置,經(jīng)過了工業(yè)化規(guī)模和長周期運(yùn)行的驗(yàn)證,代表了世界煤直接液化技術(shù)的領(lǐng)先水平.我國煤炭間接液化技術(shù)的研究始于20世紀(jì)50年代初,重啟于80年代,目前已具備建設(shè)萬噸級規(guī)模生產(chǎn)裝置的技術(shù),在關(guān)鍵技術(shù)、催化劑的研究開發(fā)方面已擁有了自主知識產(chǎn)權(quán),自主研發(fā)的煤炭液化技術(shù)已達(dá)到世界先進(jìn)水平.國內(nèi)首個采用煤間接液化制油項目(16萬t?a-1)實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)油18萬t,噸油煤耗、水耗及催化劑產(chǎn)油能力、產(chǎn)品選擇性等指標(biāo)優(yōu)異,處于國際前列.目前國內(nèi)已投入示范運(yùn)行的煤制油項目有5個,總規(guī)模近200萬t.煤制油技術(shù)成熟度和經(jīng)濟(jì)可行性已經(jīng)得到驗(yàn)證,正式進(jìn)入了商業(yè)化開發(fā)階段.目前,我國共有煤制油在建、擬建商業(yè)化或示范項目10個,全部15個項目投入運(yùn)行后,預(yù)計將實(shí)現(xiàn)煤制油總產(chǎn)能年產(chǎn)1800萬t.另外,我國已經(jīng)開發(fā)出kW級燃料電池堆技術(shù),煤炭氣化與燃料電池聯(lián)合的相關(guān)研究正在進(jìn)行中.煤制烯烴即煤基甲醇制烯烴,是比較公認(rèn)的第二個新型煤化工路徑.目前國際上使用的煤制烯烴技術(shù)主要包括美國及挪威開發(fā)的MTO技術(shù)和德國開發(fā)的MTP技術(shù).我國在吸收借鑒國外技術(shù)的基礎(chǔ)上,研制出甲醇制取低碳烯烴DMTO、DMTO-Ⅱ工業(yè)化技術(shù)[16].對MTP技術(shù)的研發(fā)也取得了進(jìn)展,“流化床甲醇制丙烯FMTP”技術(shù)研發(fā)運(yùn)行成功,產(chǎn)生了具有世界先進(jìn)水平和自主知識產(chǎn)權(quán)的新型煤化工技術(shù).目前,我國已投入運(yùn)行7個煤(甲醇)制烯烴裝置,總產(chǎn)能達(dá)326萬t?a-1.我國對乙二醇的進(jìn)口依賴一直在70%以上.無論是國內(nèi)還是國外,都在采用煤制乙二醇技術(shù).國外乙二醇生產(chǎn)的技術(shù)主要是利用合成氣-草酸酯-乙二醇的生產(chǎn)工藝.我國煤制乙二醇的研究始于20世紀(jì)80年代,2009年20萬t?a-1煤制乙二醇項目投產(chǎn)結(jié)束了只能采用石油技術(shù)路線生產(chǎn)乙二醇的歷史.目前草酸酯合成法是比較成熟的煤制乙二醇間接合成技術(shù),很多科研機(jī)構(gòu)也在不斷研制新型設(shè)備[17].目前正在研發(fā)的高壓生產(chǎn)草酸二甲酯工藝同與之配套的第三代羰化、加氫催化劑將在合成氣制乙二醇大型工業(yè)化和工程放大中進(jìn)行示范應(yīng)用,有望突破煤制乙二醇大型規(guī)?;钠款i,還可用于草酸及草酸酯的大型化改造中.目前,我國已建成7套合成氣經(jīng)草酸酯路線制乙二醇項目,產(chǎn)能共計110萬t?a-1.預(yù)計2014年煤制乙二醇產(chǎn)能將達(dá)208萬t?a-1.此外,還有30多個項目處于建設(shè)、前期工作和計劃中,預(yù)計2017年煤(合成氣)制乙二醇產(chǎn)能將達(dá)到672萬t?a-1.近年來,我國以煤氣化油電聯(lián)產(chǎn)和IGCC發(fā)電工程為依托,開展了大型煤氣化、合成氣低污染重型燃?xì)廨啓C(jī)、煤基液體燃料、系統(tǒng)優(yōu)化集成、運(yùn)行及控制等關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)與示范;建設(shè)了IGCC綠色煤電、新型水煤漿氣化、費(fèi)托合成技術(shù)、清潔能源動力技術(shù)研究基地和煤基合成油IGCC聯(lián)產(chǎn)研發(fā)基地,取得了一系列創(chuàng)新性成果.這標(biāo)志著我國在以煤氣化為基礎(chǔ)的多聯(lián)產(chǎn)及IGCC關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和工業(yè)示范方面取得了重大進(jìn)展,具備了相關(guān)技術(shù)自主研發(fā)、系統(tǒng)集成和工程成套能力.

2.4燃煤污染物控制和治理技術(shù)

我國燃煤煙塵的治理始于20世紀(jì)70年代初,最初使用的是慣性、旋風(fēng)等機(jī)械式除塵器.目前,主要采用濕式除塵器、靜電除塵器或布袋除塵器.近年來,有學(xué)者針對燃燒后不能被捕獲的超細(xì)微顆粒物提出電袋耦合技術(shù)、團(tuán)聚技術(shù)和水汽相變脫除技術(shù).在對SO2的治理時燃燒前脫硫技術(shù)中的物理洗選技術(shù)得到大規(guī)模應(yīng)用,燃燒中包括燃用固硫型煤、爐內(nèi)噴鈣加尾部增濕活化脫硫和循環(huán)流化床技術(shù)等.燃燒后脫硫常見的有石灰、石灰石、氧化鎂法等脫硫工藝.國外已開發(fā)出上百種煙氣脫硫技術(shù).目前,我國對20t?h-1及以上燃煤工業(yè)鍋爐煙氣的治理主要采用一級除塵十二級脫硫裝置,并配備脫硫除塵監(jiān)測系統(tǒng)[18].在氮氧化物治理方面,通過煙氣回流降低燃燒區(qū)局部溫度以及采用分層供風(fēng)兩段燃燒等措施降低氮氧化物排放,主要的脫硝方法為選擇性催化還原法(SCR)等,同時在鍋爐上安裝低氮燃燒器、脫氮裝置等.此外,還發(fā)展了幾種多污染物協(xié)同控制技術(shù),如活性焦一體化技術(shù)、有機(jī)催化煙氣綜合清潔技術(shù)和氧化吸收協(xié)調(diào)控制技術(shù)等[19].在脫汞方面,有以活性炭吸附為代表的吸附法、利用現(xiàn)有脫硫除塵裝置的脫汞法、電暈放電等離子體脫汞法、電催化氧化聯(lián)合處理脫汞法以及SCR技術(shù)等[20].我國主要采用濕法脫硫裝置去除氧化態(tài)汞,利用除塵裝置除去大部分顆粒汞,但對不溶于水的氣態(tài)汞效果不顯著.

2.5工業(yè)鍋爐高效燃煤技術(shù)

目前我國正在使用的工業(yè)鍋爐總量約有57萬臺,容量達(dá)290萬蒸t?h-1,年用煤量6.0~6.5億t,占我國煤炭消費(fèi)量20%以上,僅次于發(fā)電用煤[21].國內(nèi)早在20世紀(jì)70年代就曾開發(fā)過煤粉工業(yè)鍋爐應(yīng)用技術(shù),但因煤粉制備、鍋爐自動控制、布袋除塵等配套技術(shù)不成熟或價格昂貴,專用裝備的加工工藝落后,最終放棄了對該技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用.90年代,煤粉工業(yè)鍋爐有了初步進(jìn)展,如PW型旋流式小型煤粉鍋爐.2000年,開發(fā)出0.7~7.0MWCWNS型鍋殼式煤粉鍋爐(也稱金水鍋爐)[22].近十余年來,我國在借鑒發(fā)達(dá)國家相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上,成功研發(fā)出高效、節(jié)能、清潔煤粉鍋爐技術(shù),燃盡值達(dá)98%以上,鍋爐效率達(dá)90%以上,比傳統(tǒng)鍋爐節(jié)煤30%~50%,節(jié)電20%.利用高倍率灰鈣循環(huán)稀相煙氣凈化技術(shù)、低溫燃燒環(huán)境與均勻的溫度場分布、袋式除塵技術(shù)等,SO2排放質(zhì)量濃度≤100mg?Nm-3,NOx排放質(zhì)量濃度≤200mg?Nm-3,煙塵排放量≤10mg?Nm-3甚至更低,無分散地面排放造成的二次污染問題[12].目前,單機(jī)容量最大蒸噸達(dá)64t?h-1,該技術(shù)已經(jīng)在全國推廣應(yīng)用,已建設(shè)完成近200臺套、1000t?h-1的規(guī)模.

2.6煤層氣利用技術(shù)

我國對煤層氣開發(fā)利用起步較晚,20世紀(jì)80年代后期開始進(jìn)行煤層氣勘探開發(fā)試驗(yàn),將煤層氣作為一種能源進(jìn)行研究.經(jīng)過多年努力,我國在煤層氣開發(fā)利用的理論和技術(shù)方面已取得實(shí)質(zhì)性突破與進(jìn)展,取得了一定成就,初步實(shí)現(xiàn)了煤層氣的規(guī)模化開發(fā)和利用.研發(fā)了井下水平定向鉆孔鉆進(jìn)及多分支水平井鉆完井等重大核心技術(shù),組建了煤層氣開發(fā)利用國家工程研究中心、煤與瓦斯治理國家工程研究中心以及煤層氣產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟,不斷完善煤層氣開采和利用技術(shù)[23].2011年我國實(shí)現(xiàn)煤層氣產(chǎn)量達(dá)115億m3,實(shí)際利用53億m3,預(yù)計2015年實(shí)現(xiàn)煤層氣產(chǎn)量300億m3.20世紀(jì)80年代,美國開始進(jìn)行煤層氣的勘探和開發(fā),目前已形成世界上最成熟、最完備的煤層氣開發(fā)技術(shù)體系.加拿大、澳大利亞等在借鑒美國經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,開發(fā)了一系列新技術(shù),如水力壓裂改造技術(shù)、煤中多元?dú)怏w驅(qū)替技術(shù)、連續(xù)油管壓裂技術(shù)、水平井分段壓裂技術(shù)、U型井技術(shù)、多層擴(kuò)孔技術(shù)、大排量氮?dú)馀菽瓑毫鸭夹g(shù)、利用二氧化碳回收煤層氣技術(shù)等,水力壓裂改造技術(shù)在我國也得到了很好的應(yīng)用[24-25].

2.7廢物利用技術(shù)

在煤炭開采及下游加工過程中產(chǎn)生了大量的煤矸石.目前,我國煤矸石堆放量超過40億t.在所有的工業(yè)廢棄物中,煤矸石所占比例最大.因此,煤矸石的資源化利用具有重要價值.傳統(tǒng)意義的煤矸石低層次利用伴隨著煤礦的開采一直在進(jìn)行,如翻矸再次選煤、利用煤矸石鋪路筑墻等.20世紀(jì)80年代以來,對煤矸石的資源化利用創(chuàng)新出了很多途徑,例如:煤矸石作為基建材料,用于采空區(qū)回填、塌陷區(qū)復(fù)墾、路基填料及路面基層集料;煤矸石直接作為燃料發(fā)電,目前國內(nèi)煤矸石電廠裝機(jī)容量已達(dá)500萬kW,2015年將有一大批煤矸石發(fā)電項目建成投產(chǎn),“十三五”期間全國可新增煤矸石發(fā)電裝機(jī)超過2500萬kW;回收煤矸石中富含的礦物,如硫精礦、高嶺石等;以煤矸石為原料生產(chǎn)無機(jī)鹽類化工產(chǎn)品,生產(chǎn)結(jié)晶氧化鋁、氫氧化鋁、硫酸鋁、水玻璃、白炭黑及分子篩等[26];利用煤矸石生產(chǎn)建筑材料技術(shù)已經(jīng)比較成熟,如水泥、混凝土砌塊和陶粒輕骨料等;在農(nóng)業(yè)方面,用于有機(jī)肥、農(nóng)藥載體和改良土壤,提高產(chǎn)量;用于加工日用陶瓷產(chǎn)品、釉面磚等.從目前整體來看,煤矸石主要利用途徑是發(fā)電、生產(chǎn)水泥和燒磚,但利用總量較少,規(guī)模不大.

3煤炭工業(yè)節(jié)能減排發(fā)展淺析

當(dāng)前,我國正處于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略調(diào)整和經(jīng)濟(jì)發(fā)展轉(zhuǎn)型升級時期,這對煤炭工業(yè)的發(fā)展是機(jī)遇和挑戰(zhàn)并存.我國煤炭工業(yè)經(jīng)過十余年的快速發(fā)展,取得了一系列重大成就,為國家和社會進(jìn)步起著巨大推動作用.煤炭工業(yè)節(jié)能減排技術(shù)伴隨著煤炭工業(yè)的巨大發(fā)展,取得了一系列重大進(jìn)步,某些方面獲得了突破甚至達(dá)到了國際領(lǐng)先水平.但是,從整體上看,與發(fā)達(dá)國家仍相距較遠(yuǎn).借鑒發(fā)達(dá)國家的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)是一條重要的途徑,走吸收引進(jìn)再創(chuàng)新和自主創(chuàng)新相結(jié)合的道路是未來發(fā)展的方向.20世紀(jì)末,美國開始制定能源及相關(guān)問題的技術(shù)發(fā)展規(guī)劃,提出了煤炭等相關(guān)行業(yè)2020年展望和目標(biāo)的報告.其中,就不同行業(yè)的節(jié)能目標(biāo)以及影響人類生活的各種指標(biāo)制定了比較明確的技術(shù)藍(lán)圖,對技術(shù)研發(fā)的機(jī)會和價值、關(guān)鍵技術(shù)、難點(diǎn)和對教育的需求都做了深入的分析[27].21世紀(jì)以來,美國啟動的一系列節(jié)能項目,就是依據(jù)這些相關(guān)技術(shù)藍(lán)圖實(shí)施.這對于我國的節(jié)能減排發(fā)展,包括煤炭工業(yè)節(jié)能減排技術(shù)的發(fā)展,均具有重要的借鑒意義.我國制定煤炭工業(yè)節(jié)能減排技術(shù)藍(lán)圖的目的在于明確煤炭工業(yè)節(jié)能減排技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用和未來的發(fā)展方向,清晰實(shí)現(xiàn)發(fā)展目標(biāo)需要的重大關(guān)鍵技術(shù)和需要攻關(guān)的高難度問題,建立起技術(shù)與產(chǎn)品、市場之間的聯(lián)系,使煤炭工業(yè)節(jié)能減排技術(shù)的發(fā)展能夠按既定的路線穩(wěn)步推進(jìn).毋庸置疑,潔凈煤技術(shù)是當(dāng)前乃至今后影響我國煤炭工業(yè)節(jié)能減排技術(shù)發(fā)展的主導(dǎo)技術(shù)之一,也契合我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級的發(fā)展戰(zhàn)略.雖然我國在這方面已經(jīng)取得了一些實(shí)質(zhì)性突破,并已有成熟的技術(shù)和示范應(yīng)用,但仍無法推動全面深入推廣和應(yīng)用,市場化程度不高.因此,研制煤炭工業(yè)節(jié)能減排技術(shù)發(fā)展藍(lán)圖不僅包括研發(fā),還包括設(shè)計生產(chǎn)、加工制造、推廣應(yīng)用、政府和市場協(xié)調(diào)推進(jìn)等方面,是全方位立體的架構(gòu)設(shè)想.從現(xiàn)有的情況來看,我國基本形成了以企業(yè)、院校和研究機(jī)構(gòu)三位一體的研發(fā)格局,但未來還應(yīng)加大協(xié)作力度,共同發(fā)起對重大關(guān)鍵共性技術(shù)的攻關(guān),避免重復(fù)和人力資源的浪費(fèi);在引進(jìn)吸收國外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)方面,不要盲目和急功近利,要選擇當(dāng)今國際先進(jìn)技術(shù)和引進(jìn)后對我國該領(lǐng)域有重大推動作用的相關(guān)技術(shù),避免陷入價格營銷和發(fā)達(dá)國家過時技術(shù)的傾銷;在技術(shù)、產(chǎn)品推廣應(yīng)用方面,國家要盡快建立起推廣和應(yīng)用節(jié)能技術(shù)與產(chǎn)品的機(jī)制,以利于現(xiàn)有的技術(shù)和產(chǎn)品發(fā)揮作用,形成良性循環(huán),企業(yè)得以再次投入進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)和研發(fā);在政府和市場方面,政府要為企業(yè)的技術(shù)和產(chǎn)品搭建籌融資平臺,對于具有普遍利益和只適合財政買單的技術(shù)和產(chǎn)品,政府要加大采購以惠及民生,同時構(gòu)建靈活規(guī)范的市場機(jī)制,促進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)品的流動,推動其走上市場化良性機(jī)制的軌道.

作者:何波 單位:中國煤炭科工集團(tuán)有限公司

煤炭工業(yè)節(jié)能減排技術(shù)研究:煤炭工業(yè)節(jié)能減排技術(shù)及管理研究

摘要:煤炭工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)非常重要的位置,同時也屬于我國基礎(chǔ)能源領(lǐng)域,為我國經(jīng)濟(jì)長足穩(wěn)定發(fā)展堅實(shí)保障,其戰(zhàn)略地位可以說是非常高的。參照發(fā)改委頒發(fā)《煤炭工業(yè)節(jié)能減排工作意見》及《煤炭工業(yè)“十一五”發(fā)展規(guī)劃》始終秉承技術(shù)與經(jīng)濟(jì)為導(dǎo)向,安全為前提的原則,促進(jìn)節(jié)能減排事業(yè)貫徹落實(shí)下去,將環(huán)境污染,資源損耗和能源浪費(fèi)盡可能降至最低,而努力把生產(chǎn)效益提升上去,最終達(dá)到經(jīng)濟(jì)和環(huán)保雙贏的目的,讓我國煤炭工業(yè)事業(yè)真正實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,本文也正是在此背景下展開一系列相應(yīng)研究,希望可以促進(jìn)我國相關(guān)事業(yè)更進(jìn)一步發(fā)展。

關(guān)鍵詞:煤炭工業(yè);節(jié)能減排;管理

最近幾年,我們國家的經(jīng)濟(jì)可以說得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,取得突出成就,但是資源環(huán)境和經(jīng)濟(jì)發(fā)展矛盾也日臻明顯。經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境發(fā)展一直都是讓人感到頭疼的矛盾體,國家想要實(shí)現(xiàn)國富民強(qiáng),卻也不希望破壞環(huán)境,而二者很大程度上卻是此消彼漲的關(guān)系,所以如何實(shí)現(xiàn)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)共贏低碳能源方針,便是擺在人們眼前當(dāng)前以及未來亟待解決的事情。不單在我國,金融危機(jī)與溫室效應(yīng)再次告誡我們:經(jīng)濟(jì)與環(huán)境問題是全人類需要共同面對的。作為全球人口最多發(fā)展中國家,煤炭能源蘊(yùn)藏巨大潛能與效益是不容忽視的。

1節(jié)能減排的重要意義

溫室效應(yīng)與能源安全兩個全球難題引出低碳相關(guān)概念,我國同時又為碳排放與能源消耗大國,可以說所承擔(dān)減排壓力是空前的。不難看出低碳經(jīng)濟(jì)占據(jù)著全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展龍頭地位。所以,我們國家未來碳減排及能源走勢備受國內(nèi)國外高度關(guān)注。低碳經(jīng)濟(jì)主張開發(fā)清潔能源,將綠色GDP作為發(fā)展目標(biāo),希望利用先進(jìn)技術(shù)來帶動社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展,而我國現(xiàn)在低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展也受到很大阻力[1]。(1)目前我國城市化與工業(yè)化步伐加快,對于能源的需求量也與日俱增;(2)少氣,缺油以及富煤讓煤成為我國主要能源,在低碳能源選擇方面受到很大局限;(3)主體產(chǎn)業(yè)排名第二,工業(yè)生產(chǎn)水平相對落后,我國經(jīng)濟(jì)高碳特征鮮明。煤炭它屬于高碳能源行列,所以想要發(fā)展煤炭低碳經(jīng)濟(jì),可以看出存在不小的難度,而且無論開采,分選還是加工應(yīng)用等各環(huán)節(jié)都有多多少少的碳排放問題出現(xiàn)。從該層次出發(fā),我國大力倡導(dǎo)綠色能源當(dāng)下,節(jié)能減排不單具有明確內(nèi)涵,而且是溫室減排強(qiáng)有力手段,煤炭能源高效潔凈應(yīng)用及溫室效應(yīng)控制為全人類共同發(fā)展目標(biāo),也是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展不二法門。

2節(jié)能減排的技術(shù)路線

技術(shù)路線旨在對某產(chǎn)業(yè)后續(xù)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行描繪,幫助該產(chǎn)業(yè)對未來相關(guān)產(chǎn)品與技術(shù)需求展開預(yù)測,進(jìn)而對產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)或產(chǎn)品開發(fā)等工作予以指引,對技術(shù)創(chuàng)新風(fēng)險盡可能降低,達(dá)到知識資源共享,團(tuán)結(jié)協(xié)作吸納更多合作者。早在1970年左右美國等諸多發(fā)達(dá)國家便已對技術(shù)路線這種管理方法廣泛應(yīng)用,美國行業(yè)協(xié)會與能源部甚至聯(lián)合對能源危機(jī)相關(guān)問題制定規(guī)劃,將2020年展望報告公諸于世。當(dāng)中針對不同行業(yè)節(jié)能目標(biāo)和對人類生活構(gòu)成影響各類指標(biāo)畫出相應(yīng)技術(shù)路線。從21世紀(jì)初至今,美國開啟大批節(jié)能項目全部依據(jù)相應(yīng)技術(shù)路線而決定投入運(yùn)行,我國近年來也開始采用技術(shù)路線這種管理辦法,對實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展攻克難點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)予以明確,搭建技術(shù)、產(chǎn)品以及市場間橋梁,通過科學(xué)有效管理來對相關(guān)環(huán)節(jié)予以規(guī)范。我國煤炭事業(yè)節(jié)能減排很大程度上受潔凈煤相關(guān)技術(shù)所影響,因?yàn)樵擁椉夹g(shù)我國仍然處于發(fā)展初級階段,所以難免還會有很多不足之處,同時也代表我國在相應(yīng)領(lǐng)域還有很大進(jìn)步空間[2]。想要真正達(dá)到節(jié)能減排的目標(biāo),那么制定相應(yīng)技術(shù)路線來輔助管理則是當(dāng)務(wù)之急,它的內(nèi)容應(yīng)該包括:技術(shù)研發(fā),產(chǎn)品設(shè)計,生產(chǎn)技術(shù),技術(shù)引進(jìn)以及產(chǎn)品的市場推廣等路線圖。而煤炭事業(yè)節(jié)能減排整體效果某種程度也是由產(chǎn)品質(zhì)量與技術(shù)水平?jīng)Q定的,而這兩者又和國外引進(jìn)與自主創(chuàng)新密不可分。無論是企業(yè)亦或是科研院校等團(tuán)結(jié)奮進(jìn),為我國節(jié)能技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)品生產(chǎn)保駕護(hù)航[3]。向更深層次挖掘,煤炭行業(yè)關(guān)鍵技術(shù)圖與產(chǎn)品設(shè)計圖等制定也可視作向更深層次進(jìn)行研究的階段,給各方提供一個暢所欲言的空間,當(dāng)各方達(dá)成共識就致力于同一目標(biāo)努力前行?,F(xiàn)如今我們不得不承認(rèn),部分發(fā)達(dá)國家在節(jié)能減排方面確實(shí)比我們做的要好,而我國有時節(jié)能減排還需要依賴這些國家的技術(shù),由此我國付出的代價也是驚人的。因此我國務(wù)必要制定相關(guān)技術(shù)設(shè)備購置路線圖,盡可能避免不必要的浪費(fèi)。此外產(chǎn)品推廣和效果評估等各環(huán)節(jié),也需要制定路線圖來一一對應(yīng)管理。

3結(jié)語

綜上所述,煤炭領(lǐng)域節(jié)能減排貫徹落實(shí),不單對當(dāng)世人有益,同時也是福澤子孫的豐功偉績。對于煤礦開采生產(chǎn)時節(jié)能減排相關(guān)工作提高重視力度,多角度引進(jìn)新興技術(shù),最終的目的旨在低開采率與排放量,高利潤回報,讓煤炭工業(yè)真正邁到綠色化與節(jié)能化持續(xù)穩(wěn)健發(fā)展道路上。

作者:郭雪嶺 單位:皖北煤電集團(tuán)安全環(huán)保部

煤炭工業(yè)節(jié)能減排技術(shù)研究:煤炭工業(yè)節(jié)能減排措施的探析

摘要:在新形勢背景下,我國煤炭工業(yè)有必要加強(qiáng)技術(shù)革新,通過節(jié)能減排實(shí)現(xiàn)煤炭資源的最大化利用,減少環(huán)境污染,是實(shí)現(xiàn)邁向可持續(xù)發(fā)展道路的重中之重。從我國煤炭工業(yè)節(jié)能減排的現(xiàn)狀出發(fā),對煤炭工業(yè)節(jié)能減排技術(shù)進(jìn)行分析整理,并對我國煤炭工業(yè)未來的發(fā)展前景作出展望。

關(guān)鍵詞:煤炭工業(yè);節(jié)能減排;煤矸石;鍋爐燃燒技術(shù)

自改革開放以來,我國經(jīng)濟(jì)水平不斷提高,城市化進(jìn)程加快,但是在大搞經(jīng)濟(jì)建設(shè)的同時,生態(tài)環(huán)境也遭受到了前所未有的破壞,能源的日益匱乏引起了國家政府的高度重視。節(jié)能減排倡議書中明確指出,2016年全國煤耗量必須控制在30億噸,二氧化硫、二氧化氮等有毒氣體排放量不能超過2000萬噸。在此背景下,我國煤炭工業(yè)節(jié)能減排勢在必行,關(guān)乎到國家與社會的健康、穩(wěn)定、和諧。

1我國煤炭工業(yè)節(jié)能減排現(xiàn)狀綜述

煤炭工業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的支柱,無論是產(chǎn)量,還是消耗,在世界上都是名列前茅的,而且在未來相當(dāng)長的一段時間內(nèi),這種現(xiàn)狀也難以有所改變。這就導(dǎo)致我國煤污染現(xiàn)象十分嚴(yán)重,集約水平低,傳統(tǒng)的開采手段再加上煤炭利用率不高,與發(fā)達(dá)國家相比還有著不小的距離。另外,在開采煤炭的過程中對其他資源的損耗過高,資料顯示,開采2t煤就會消耗15t左右的硫礦、鐵礬、鋁礬等物質(zhì)。從環(huán)境角度分析,污染范圍廣,治理難度大,污染水體、氣體以及廢物都是開采、運(yùn)輸、應(yīng)用時產(chǎn)生的垃圾,造成水質(zhì)、土質(zhì)、氣體質(zhì)量日益下降,使環(huán)境受到嚴(yán)重破壞。為提高環(huán)境質(zhì)量和能源利用率,一種新型的高效清潔技術(shù)受到了普遍的關(guān)注與重視。21世紀(jì)初,這種技術(shù)在我國大力推廣,使煤炭工業(yè)逐漸走向節(jié)能減排的可持續(xù)發(fā)展道路。

2煤炭工業(yè)節(jié)能減排技術(shù)分析

2.1煤炭加工

煤炭加工是一種提高煤炭資源利用率的先進(jìn)技術(shù),使煤炭更加清潔、干凈。其加工方式主要是通過物理、化學(xué)等手段對原煤進(jìn)行脫硫、除塵,在保證煤炭質(zhì)地均勻的同時,還能夠滿足差異化需求。目前,煤炭加工技術(shù)主要以型煤和水煤漿技術(shù)為主,型煤主要由粒度較小的煤灰和雜質(zhì)煤組成,我國對型煤的研究已經(jīng)有60多年,比如環(huán)保、生物、煙煤等型煤技術(shù)正在逐漸完善,并且這些技術(shù)也是我國未來在型煤研究方向上的主要課題;水煤漿技術(shù)發(fā)展到今天,突破了傳統(tǒng)的研磨少、研磨分散、優(yōu)先分配等限制,通過精細(xì)設(shè)備的加工能夠使煤漿迅速堆放成型,在濃度、制漿范圍等方面有著歷史性突破,每年產(chǎn)量在9.0×106~1.2×107t不等,是煤炭加工中十分重要的技術(shù)之一。

2.2燃煙的控制和治理

這項技術(shù)最早是從20世紀(jì)60年代末由我國專業(yè)領(lǐng)域人士提出,由于科技水平限制,只是利用風(fēng)力設(shè)備達(dá)到除塵目的。時至今日,除塵技術(shù)有了不小的進(jìn)步,利用靜電、布袋或是增加濕度等機(jī)械化手段提升除塵效率。目前,脫硝脫硫除塵一體化是治理燃煤油煙的主要方式,在此基礎(chǔ)上增設(shè)勘測系統(tǒng)進(jìn)行除塵監(jiān)測。針對一氧化氮、二氧化氮等毒氣的治理,一種方法是利用氣體回排降溫,另一種方法是分層供風(fēng)分散燃燒面積,其中,脫硝技術(shù)以SCR為主,使用催化劑、還原劑加速無毒氣體產(chǎn)生,并配以脫氮設(shè)備和低燃燒設(shè)備。

2.3鍋爐高效燃煤

鍋爐燃燒技術(shù)在我國有著一段曲折的發(fā)展歷程。20世紀(jì)70年代,相關(guān)人士提出利用煤粉加工鍋爐燃燒技術(shù),但是煤粉、鍋爐以及相關(guān)除塵設(shè)備需要大量資金投入,再加上技術(shù)落后、工藝手段遲遲不能更新,導(dǎo)致鍋爐燃煤技術(shù)被擱置了很長一段時間。后來直到90年代,鍋爐燃燒技術(shù)的雛形才真正形成,比如功率較小的旋流煤粉燃燒設(shè)備。21世紀(jì)初,金水鍋爐的問世使這一技術(shù)得到了進(jìn)一步發(fā)展。通過幾十年的努力、創(chuàng)新與研究,目前的鍋爐燃煤技術(shù)更加環(huán)保節(jié)能,并且鍋爐熱利用率高達(dá)90%以上,燃燒效率接近100%,與傳統(tǒng)技術(shù)相比,其煤炭節(jié)約率提高了40%左右,同時也節(jié)省了一部分電力。這種技術(shù)是將純度高的灰鈣粉投入到循環(huán)系統(tǒng)中,稀釋煤油煙氣實(shí)現(xiàn)清潔目的,再加上布袋除塵、低溫燃燒等措施,使有害氣體比如二氧化硫、一氧化氮等的排放量和濃度得以降低,解決了因集中排放而導(dǎo)致的多次污染。

2.4煤矸石利用

在煤炭開采和清洗時會產(chǎn)生煤矸石等固體廢棄物。相關(guān)資料顯示,我國煤矸石“堆積如山”,總量已接近42億噸,是廢棄固體中數(shù)量最多的,所以關(guān)于煤矸石的有效利用是煤炭行業(yè)一直以來研究的問題。傳統(tǒng)的煤矸石再利用一般以鋪設(shè)高筑或是二次選煤為主,利用率低。隨著科技的不斷創(chuàng)新,煤矸石的其他利用途徑也被開發(fā)出來,比如開采空洞再次填補(bǔ)、破壞土地復(fù)墾以及路面補(bǔ)料等。同時,煤矸石還可以為電力發(fā)電提供保障,各大煤矸石發(fā)電廠的投成標(biāo)志著我國電力事業(yè)的新形勢。除此之外,煤矸石在工業(yè)、農(nóng)業(yè)方面都有著不小的用途,包括水泥混凝土、肥料、改善土質(zhì)等。從實(shí)際角度出發(fā),煤矸石的利用規(guī)模較小,仍需大力推廣使用。

3我國煤炭工業(yè)未來發(fā)展淺析

3.1加強(qiáng)政府職能

政府是低碳生產(chǎn)的“引路人”,政府要在節(jié)能減排中起主導(dǎo)作用,落實(shí)煤炭行業(yè)內(nèi)部改革措施,強(qiáng)化機(jī)制作用,加強(qiáng)資源整合,使產(chǎn)業(yè)走向正軌。同時,為煤炭行業(yè)制訂科學(xué)、合理的有利政策,加速低碳生產(chǎn)運(yùn)營機(jī)制構(gòu)建,實(shí)現(xiàn)綠色行業(yè)、環(huán)保行業(yè)。此外,加強(qiáng)技術(shù)開發(fā),強(qiáng)化職員技能素質(zhì),行業(yè)內(nèi)部要形成“低碳”氛圍,將政府引導(dǎo)企業(yè)低碳生產(chǎn)的橋梁作用體現(xiàn)出來,形成一個良性循環(huán)的低碳行業(yè)系統(tǒng)。

3.2改變傳統(tǒng)的煤炭開采觀念

改變傳統(tǒng)的煤炭開采觀念,秉持開采工作效率化、環(huán)保化、安全化,提高煤炭回采工藝水平,在科學(xué)發(fā)展觀的基礎(chǔ)上,構(gòu)建一條礦區(qū)、資源、環(huán)境三者協(xié)調(diào)發(fā)展的開采之路,確保煤炭開采工作符合可持續(xù)發(fā)展定義。同時,結(jié)合不同地區(qū)的不同特色,加大伴生資源保護(hù)力度,加強(qiáng)資源回收、開發(fā)、再利用,完善新型高效、環(huán)保、低碳的經(jīng)濟(jì)發(fā)展體系。除此之外,盤活人才資源,發(fā)揮各地區(qū)資金、技術(shù)效應(yīng),提高煤炭清潔率,拓展產(chǎn)業(yè)道路,提高市場占有率,在確保環(huán)境綠化建設(shè)的同時,使企業(yè)收益最大化。

3.3重視煤炭分選

為提高煤炭提取率,改善整體質(zhì)量,需要對煤炭分選加以重視。煤炭洗選環(huán)節(jié)通過物理、化學(xué)以及微生物等手段使煤炭質(zhì)地平均、功能不一,通過對煤炭嚴(yán)格分選、深加工等工序,使原煤雜質(zhì)諸如硫、灰等進(jìn)行有效去除,是保證煤炭清潔干凈的關(guān)鍵所在。通過對有關(guān)數(shù)據(jù)分析可知,2億噸原煤經(jīng)過合格分選后,使二氧化硫排放減少了250萬噸??梢?,為了提高煤炭提取率,確保燃煤的效率性、經(jīng)濟(jì)性、整潔性,有必要認(rèn)真進(jìn)行煤炭分選工作。

4結(jié)束語

綜上所述,本文就我國煤炭工業(yè)現(xiàn)狀進(jìn)行了分析,介紹了有助于節(jié)能減排的相關(guān)技術(shù)和措施。煤炭行業(yè)綠色體系的構(gòu)建,標(biāo)志著我國“低碳”時代的到來,為加強(qiáng)節(jié)能減排、緩解環(huán)境壓力、資源利用最大化提供了重要保障。

作者:何磊 單位:陜西省一九四煤田地質(zhì)有限公司