“双碳”形势下我国煤炭洗选业发展途径

“双碳”形势下我国煤炭洗选业发展途径

申艳妮

陕西华电榆横煤电有限责任公司 陕西 榆林 719000

摘要：“双碳”目标是以习近平同志为核心的党中央统筹国内国际两个大局,着眼建设制造强国、推动高质量可持续发展和高水平保护作出的重大战略决策。决策的提出,使煤炭清洁高效利用成为国家未来新能源体系构建的重中之重,选煤人要强化煤炭洗选为煤炭行业赋能,保持行业定力,做清洁能源、高端材料的供应商,开创安全、绿色、低碳、经济的煤炭行业高质量发展新时代。

关键词：“双碳”形势；我国煤炭；洗选业；发展途径

1我国煤炭洗选业特征

1.1　能源消费呈现明显的低碳化趋势

我国能源结构的清洁低碳化进程不断加快,煤炭消费量在能源消费总量占比,从新中国成立初期的96.3%降至2020年的56.8%,而2019年全世界煤炭消费占比仅为36.4%;从数据分布走向看出,下降同等当量级的时间周期在急剧缩短,未来能源的多元化势不可挡。

1.2　煤炭产量从跨越式增长到趋于平稳

我国煤炭产量从1949年3243万t,到2020年达到39.0亿t,煤炭产量增长120倍;1985年,我国以8.72亿t成为全球第一产煤大国;“十四五”、“十五五”期间煤炭产量保持41亿t左右实现“碳达峰”,之后将呈现快速下滑态势。近十年来,我国煤炭产量以及煤炭消费量始终占世界总产量的45%~50%,从而也确定了我国在世界煤炭领域的主导地位,同时也引起世界范围内对于我国碳排放强度的质疑。

1.3　煤炭终端消费洁净化率不断提升

1978年,我国设计入选原煤总能力1.03亿t/a,入选原煤量1.13亿t,原煤入洗率16.70%;2020年原煤入选率要达到74.1%。

1.4　新建选煤厂向资源优势区域聚集

我国规模以上选煤厂已有2300多座,超过1000万t的特大型选煤厂有80座,其中:炼焦煤选煤厂12座,最大的炼焦煤选煤厂临涣选煤厂,实际年入选能力达到1750万t/a;动力煤选煤厂68座,最大的动力煤选煤厂布尔台选煤厂,实际能力达到3500万t/a。

1.5　选煤工艺向“多元化”发展

湿法选煤工艺在世界范围内为主导工艺,而我国目前的选煤主流工艺方法分为两大类:湿法选煤和干法选煤,在综合考虑原煤性质、产品质量、经济效益、投资收益等因素的基础上,已经出现多款“干法+湿法”灵活变体,可组合出一系列的优化选煤工艺流程。如:炼焦煤选煤厂采用干法预排矸+脱泥或不脱泥(有压或无压)三产品重介旋流器+TBS(煤泥重介或螺旋分选机)+直接浮选,动力煤选煤厂采用块煤重介浅槽+末煤复合干法分选、大块智能干法分选+末煤复合干法分选,实现了“矸石、煤泥减量化”,提高了商品煤质量的稳定性。

1.6　选煤技术装备迈进国产化、大型化梯次

主要洗选设备均实现了国产化与大型化。三产品重介旋流器,最大直径达到1500mm;跳汰机最大面积36m2,处理量650t/h;浮选机单槽最大体积90m3,矿浆流量2240m3/h,处理量干煤泥150t/h;加压过滤机最大面积140m2,处理量120t/h;快开压滤机最大面积1250m2,处理量达到140t/h;大块煤智能干法分选机最大宽度4000mm,处理量达到380t/h;复合干法分选机最大面积48m2,处理量达到600t/h;弛张筛最大面积43m2,处理量达到1500t/h;筛分破碎机,齿辊最长4500mm,处理量达到800t/h等。

1.7　选煤厂管理模式更加适应企业发展的需要

随着现代化企业制度的不断深入,选煤厂管理模式也随之发生了变化,由单一传统的管理模式到多种模式并存,特别是托管运营高效管理模式风靡全国,内部选煤中心托管运营模式与外部市场托管运营模式体现出专业化、集约化、平台化、高效化的新特点。如:神东内部选煤中心的高效运营、中煤选煤厂运营公司的专业化运营、山西青峰的市场化运营等。

2　我国煤炭洗选业快速迭代

2.1　高耐磨材料的应用,我国重介选煤工艺快速普及

1995—2005年间,高性能耐磨材料的出现和应用成本的下降,我国重介选煤工艺进入爆发期,特别是国有企业大量跳汰选煤工艺基本被重介工艺取代。

2.2　煤炭市场好转,国内大量引进大型选煤设备

2002—2010年,我国从美国、澳大利亚、德国等大量引进大型重介旋流器、重介浅槽、脱介筛、离心机、磁选机、模块选煤厂等。美国典型代表包括赛吉满、泰戈特、伊利、康威德等;澳大利亚典型代表如申克、约翰芬雷、路德维奇等,德国典型代表有KHD,英国典型代表有MMD等。

2.3　民间资金进入,合资建厂制造大型选煤设备

同一时期,煤炭跨越式发展的黄金十年,刺激国内需求开始出现本地化趋势,申克、约翰芬雷、路德维奇、康威德等外资企业在国内建厂,促成了国内选煤设备制造技术的快速升级。

2.4　巨大选煤市场需求,促使国内原创选煤技术的迅猛发展

2010年至今,我国以大型三产品重介旋流器、干法选煤技术、选煤厂智能化等为代表的原创技术进入新阶段。目前,我国选煤工艺技术装备逐步摆脱“大而不强”的窘境,从跟跑、并跑到领跑,正在走向世界选煤技术强国的行列。

3我国煤炭洗选业新举措

3.1创建新时代特点,为煤炭生命力赋能

顺应新技术发展,开启选煤厂智能化、多元化时代,我国选煤进入第五个发展阶段,具有显著的五大特点:一是以选煤厂自动化、信息化、网络化、数字化为代表的智能化时代的到来。未来应重点研发全覆盖的底层传感器、多工艺闭环控制逻辑、选煤大数据平台等。2020年定位为选煤厂智能化元年,中国煤炭加工利用协会颁布了《智能化选煤厂通用技术规范》。二是以“湿法+干法”组合选煤工艺为代表的多元化工艺时代的到来。干法选煤技术的应用,使我国选煤工艺技术路线实现了倍数扩增,定制优化的选煤工艺将会取得更好的综合效果。三是以动力煤全入选为代表的高质量煤炭消费时代的到来。“双碳”目标加快了这一进程,碳交易市场的建立,加大了电力行业的运营成本,促使电力行业在燃料质量方面提出更高的要求。四是以“采选充一体化”技术为代表的煤炭清洁高效利用的升级版时代的到来。矸石不升井成为矿井能否开采的唯一重要评判标准。五是以环境治理与职业健康为代表的“以人为本”时代的到来。过去成本低廉的粗放时代被终结,人们更加强调安全舒适的工作环境,实现煤炭真实价值的回归。

3.2提出“全生命周期低碳化、清洁化、高效化、智能化煤炭生产利用”新概念,树立起煤炭精致生产的主流意识

历史的关键时期,煤炭行业走出一条具有中国特色的以高碳能源为主的低碳化发展道路势在必行,用全新的概念,引领煤炭行业的发展,这一概念应该贯穿于煤炭全生命周期,从采掘、洗选、加工、运输,到终端利用,初步建议:全生命周期要实现低碳化、清洁化、高效化、智能化煤炭生产利用。

3.3选树“绿色高效智能选煤厂”的典范,在全国范围内主流媒体广为宣传

鼓励企业组织“媒体走进选煤厂”活动,收集素材拍摄宣传片,展示选煤工艺技术装备的先进科技成果,报道新时代选煤厂的厂容厂貌及人文风貌,主动作为,改变形象。利用好新媒体,与其他行业广交朋友,让小视频、小报道、小文章等渗透到国家的行行业业。

4结语

“双碳”目标下,我国煤炭采选业联动发展,补齐煤炭元素组成特性、分选机理、设备研发等基础理论研究等短板,开创煤炭颠覆性新技术,把煤炭做成清洁能源和高端材料,把煤炭行业做成高精尖技术产业。

参考文献

[1]孙翠芝.“双碳”形势下煤炭质量管理办法[J].煤炭加工与综合利用,2022,(01):40-42.

[2]蒋茂荣,肖新建.碳达峰碳中和背景下,我国煤炭减量发展途径初步分析与建议[J].中国能源,2021,43(09):38-43.

[3]李清亮,柳妮.双碳背景下煤炭企业转型路径与发展方向[J].煤炭经济研究,2021,41(07):45-51.

[4]王晨.碳中和背景下我国煤炭行业发展路径研究[J].煤炭经济研究,2021,41(05):59-64.