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发展水煤浆技术实现煤炭资源清洁高效利用


■文 刘建珍 王桂龙

  煤炭工业作为我国国民经济的支柱产业之一,在保障国家能源安全、促进国民经济和区域经济发展、维系社会稳定等方面发挥着重要的无可替代的作用。作为我国的基础能源,2011年煤炭在一次能源生产和消费总量的构成中分别占75%和70%,以煤炭为主的能源结构在我国未来相当长的一段时间内难以改变,同样,近年来对煤炭资源的掠夺式开采、粗放式利用所造成的环境、碳排放等问题备受关注,煤炭资源富集地区甚至被冠以“黑色地带”称号。煤炭资源的绿色、安全开采,清洁、高效利用一直是政府和企业的不懈追求。

  在2012年5月23日召开的2012中国国际煤炭发展高层论坛暨展览会组委会扩大会议上,国家能源局煤炭司司长方君实表示,“十二五”时期(2011- 2015年)是中国煤炭工业实现由量增长向质提升的转变时期,煤炭产业的集中度将进一步提高,兼并重组和国际化趋势将更加明显,绿色开采和低碳发展将成为煤炭工业发展的重要内容。

  而早在1997年国务院批准的《中国洁净煤技术“九五”计划和2010年发展纲要》中就指出,我国的洁净煤技术包括以下四个领域:煤炭加工、煤炭高效洁净燃烧、煤炭转化、污染排放控制和废弃物处理,并将水煤浆技术列为十四项洁净煤技术之一。2011年国家发改委发布的《产业结构调整指导目录(2011年本)》中又将“水煤浆技术开发及应用”列入鼓励类目录,在产业政策上予以支持,水煤浆的出现及推广让煤炭资源的清洁、安全、高效利用成为可能。水煤浆技术实现能源开发与环保双赢

  水煤浆的问世,源于20世纪70年代日益严重的世界石油危机和环境污染问题,此后,先进工业国家开始寻求将煤炭液化、气化和浆化作为清洁、廉价能源的实用技术。水煤浆则是煤炭液化的最佳成果,也是煤炭洁净利用最廉价的实用技术。我们通常所说的水煤浆为60%~70%左右的煤粉、40%~30%左右的水和1%左右的添加剂的混合物。水煤浆是一种新型煤基流体燃料,它既保持了煤炭原有的物理特性,又具有石油一样的流动性和稳定性,被称为液态煤炭产品,具有浓度高、粒度细、流变性好、燃烧效率高、负荷调节范围大、环保节能、存储安全等特点。

  水煤浆从我国20世纪80年代初被研究开发以来,经过长期的科技攻关和生产实践,目前已达到国际先进水平,生产与应用规模均居世界第一,水煤浆在电站锅炉、工业锅炉、工业窑炉上均有成功的应用实例,尤其是作为气化原料的气化水煤浆在化工生产企业也获得了很大的经济效益,可以说我国的水煤浆技术已经进入工业推广应用阶段,这对于保障我国能源安全稳定和国民经济持续、健康发展具有着深远影响。

  随看资源彤势日益紧张,环保呼声愈来愈高,节能减排意识逐步提升,企业发展水煤浆项目的积极性陡然提升。

  为了更好地开发和利用陕北地区丰富的煤炭资源,使其得到高效、洁净、环保利用,陕煤集团神南张家峁矿业有限公司(以下简称“公司”)在陕西煤业化工集团有限责任公司和神南矿业公司的正确领导下,自2009年以来,通过对国内多家水煤浆生产线和用户的考察、研究、论证,与西安科技大学、榆林西部煤炭技术研究中心和陕西科易节能服务有限公司等单位合作,采用干法制粉、湿法调浆技术实施了年产200万吨的水煤浆项目,将其作为公司实施绿色升级的重点建设项目,使公司走上了资源节约型、科技创新型发展之路,引领煤炭企业转型升级。

  推广水煤浆需要政策的引导和扶持

  公司水煤浆厂位于神木县城西北5千米处的第二新村工业园区内,项目占地200亩,建设规模200万吨/年,投资总计3.6亿元,一期(50万吨)生产线已于2012年5月份建成投产。

  该项目根据陕北煤种特点,采用目前国内最先进的立式磨粉机为主的双峰配比干法制粉、湿法调浆工艺,能够从根本上解决干法磨粉级配难的问题,可以生产出成浆性较好的煤粉,一期项目以公司生产的5号末煤作为原料,制成精细煤粉和水煤浆,即原料煤进入立式磨煤机进行干磨后,通过除尘风机的负压运行将合格的细粉随气流一起出磨,再通过管道进入布袋收尘装置收集产品后进入产品仓,制成粒度为200目以下的精细煤粉,然后再调制成水煤浆。该技术优点是生产工艺简单、产品储存和运输比较便利、生产的精细煤粉和水煤浆燃烧效率高、污染排放低,是目前国家推广节能减排、实施低碳经济的新型洁净能源。一期项目的投运已引起社会各界特别是陕西省人民政府和神木县政府的高度关注。

  水煤浆厂产品的主要特点为低硫、低灰、低磷、高热值、细度能够满足不同行业生产的要求。产品市场定位明确,按照不同的用途及加工原料可分为三类11种产品:精细煤粉(包括高效铸造煤粉、高效锅炉精细煤粉、高炉喷吹煤粉、水煤浆母料、化工提浓超细煤粉);高分子材料填充剂(包括聚氯乙烯填充剂、聚氨酯泡沫塑料填充剂、聚氨酯橡胶填充剂、高密度聚乙烯填充剂、橡胶填充剂);水煤浆。

  公司也将以兴建城市集中供热站的模式,与水煤浆锅炉生产企业和清洁能源公司一起拓展外埠水煤浆市场。目前已经与多家企业和单位形成了战略合作关系,签订了产品购销协议,售出的产品也备受用户青睐。总体而言,水煤浆生产线的投运实现了企业从“煤炭生产”到“煤炭加工”的延伸,为企业“十二五”的发展壮大奠定了良好的基础。

  使用清洁燃料水煤浆一方面有利于降低企业成本,提高核心竞争力i另一方面,着眼于我国煤多油少的现状,推广使用清洁环保的水煤浆,可持续创造中国能源应用的更低能耗和成本,降低社会对石油的依赖,也将有效削减大气污染物排放量,保护环境,为建设资源节约型、环境友好型社会起到积极作用。

  但是不可否认的是,实现水煤浆项目推广和打造高效运转的全产业链模式除了企业自身的努力外,还需要政策的有效引导和大力扶持,这也是水煤浆企业发展壮大的重要外部原因。

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