引言:
煤炭在很长的将来仍然是主要的能源原料,而高效、清洁的进行生产煤炭资源,从而保证这一战略资源能够提供有效的供给,从而解决我国能源紧张的现状,通过煤炭的洗选技术,提高煤炭的质量,有效控制大气污染,深入贯彻可持续发展道路,为我国的经济发展做出不可替代的贡献。
正文:
一、 我国煤炭洗选加工情况
1. 1 原煤入选能力、 入选量和入选率大幅提高
据不完全统计, 截至 2020 年, 我国原煤入 选能力达到 33 亿 t, 比 2016 年的 26 亿 t 增长 7 亿 t, 年均入选能力增长 1. 4 亿 t, 增长 26. 9%, 年均入选平均增长 5. 38%。 按洗选煤种分, 2020 年炼焦煤选煤厂入选能力同 2016 年稍有缩减, 约占总入洗能力的 30%; 动力煤选煤厂入选能力 23 亿 t, 比 2010 年的 16 亿 t 增长 7 亿 t, 占总能
力的 70%。 2016 年我国煤炭产量 34. 1 亿 t, 原煤入选量 23. 5 亿 t, 入选率达到 68. 9%, 2017 年我国煤炭 产量 35. 2 亿 t, 原煤入选量 24. 7 亿 t, 原煤入选 率 70. 2%, 历史性的突破了 70%。 2020 年, 我 国煤炭产量 39 亿 t, 原煤入选量 29. 1 亿 t, 原煤
入选率 74. 7%, 比 2016 年提高了 5. 8%。
1. 2 选煤厂数量增加, 单厂规模大幅度提高
据不完全统计, 截至 2020 年在运行规模以 上选煤厂已有 2 400 多座, 比 2016 年的 2 000 多 座, 增加近 400 座。 新建了一大批具有世界先进 水平选煤技术和装备的大型和超大型选煤厂。 近 年来新建的炼焦煤选煤厂入选能力均为 120 万 t / a 以上, 新建动力煤选煤厂入选能力均在 300 万 t / a 以上, 单厂平均入选能力达到 140 万 t / a。 2020
年入选原煤能力超过千万吨的特大型选煤厂有 82 座, 比 2016 年的 75 座增加 7 座, 入选能力超过 13 亿 t, 比 2016 年的 11 亿 t 增加 2 亿 t, 约占全 部选煤能力的 40%。
1. 3 动力煤洗选快速发展
2016 年, 我国动力煤入选量约 13. 6 亿 t, 入 选率超过 56%, 2020 年我国动力煤入选量约 19 亿 t, 比 2016 年提高 5. 4 亿 t, 入选率达到 65%, 比 2016 年提高 9 个百分点。
2 煤炭洗选加工发展的趋势
截止2012年我国煤炭市场的“黄金十年”彻底终结,随之而来的是需求增速放缓与产能建设超前、进口煤冲击与国内煤积压的矛盾,煤炭价格持续走低,利润微薄甚至无利润,企业负担越来越重,这与我国的能源结构分布、运力欠缺、煤炭洗选及其深加工比例和力度不足密切相关。提高煤炭洗选水平和入选比例,加大洁净煤加工、利用水平,优化洗选产品结构,提高产品附加值,倡导煤炭洗选管理新模式,才能尽快度过煤炭市场艰难时期。通过对现阶段我国煤炭洗选设备、自动化控制的现状与发展趋势,模块化选煤厂建设,井下选煤厂发展,选煤厂托管运营新模式及煤炭洁净深加工转化研究,探索市场低迷时期的煤炭洗选多元化发展趋势。
2.1 煤炭清洁利用
长期以来,动力煤加工厂将始终是我国煤炭加工厂的发展方向,可以在一定程度上提高动力煤的清洁利用效率。同时,在生产动力煤的同时,还必须注意化学煤的产量。在高硫煤的早期处理中,不仅要完成减灰过程,还要注意通过洗选达到减硫的目的。对于一些高硫煤,通过洗选加工可能达不到预期的目的,而通过配煤可以进一步达到降低硫的目的。因此,配煤厂长期以来具有一定的优势,因此得到了充分的发展,并且随着生态保护意识的加深,环境保护越来越受到人们的重视。目前,国际煤炭市场一片光明。长期以来选煤厂的主要目标仍应是提高煤炭质量,提高煤炭利用效率等。
2.2 选煤工业发展趋势
近些年来国家经贸委等部门对国家产业技术进一步做出了要求,制定并出台了国家产业技术政策,煤炭行业在相当一部分时间的目标是推动技术的革新以及推动设备的更新换代。而在煤炭行业具体体现为煤炭洗选,动力配煤、水煤浆代油及煤层气开发利用四个方面。洗选煤是洁净煤技术的重要前提,是国家鼓励并倡导的生产方式之一。高效率和高环保与高经济的选煤技术一直是技术突破的重点方向。尽管目前洗选煤技术的发展呈现出多元化的发展趋势,但是具体操作的简单化、投资的最小化以及经济效益的最大化一直是主要的发展目标。在“九五”期间我国的技术出现了突飞猛进的进步,我国的洗选煤技术达到了国际先进水平,为我国的经济化建设与社会主义生态建设做出了不可替代的作用。而随着社会的发展,洗选煤技术在我国具有广阔的发展空间。
2.3 自动化水平的提升
在我国目前的选煤厂工作中,通常是通过局部自动化来实现洗选煤工艺,但是并未实现完全的自动化水平。在自动化技术上,洗选煤工艺未来的发展方向必然是逐渐实现全自动化的工艺,其通过计算机系统,可以实现对数据的设计、加工、监督和反馈,最终促进洗选煤工艺的自动化发展水平。
2.4 煤机在线监测技术与自动化
在线监测技术是智能化程度的前提和保证。在具体工作中,不仅可以减轻工人的压力,降低劳动强度,而且可以增加选煤厂的经济收入,带来巨大的经济效益。目前,美国、德国、澳大利亚等国际发达国家已在日常生产管理过程中加强智能化选煤厂探索应用。在现有设备水平上,相应位置采用了先进的灰分仪、流量计、监测监控仪器等设备,煤机的日常生产由计算机控制,提高了自动化、智能化程度。只需要几个工人就能维持整个工厂的日常生产。目前,我国的自动化水平已经处于一个非常高的水平之前,但是自动化水平的提高是一个漫长的过程,它仍然需要各方的共同努力来提高智能化水平。
2.5 洗选设备发展趋势
随着我国洗选技术的进步,我国形成了独具特色的选煤装备制造体系,重介质旋流器、浮选机、跳法机动筛跳汰机、水力旋流器,干选机。浮选机、浮选柱等与以往的设备相比较都有了质的改变。但由于设备制造技术和设备耗材的不足,我国的选煤设备仍然存在着一定程度的不足,发展空间较大,因此,针对我国独特的国情,应该继续完善我国的洗选煤技术体系以及装备体系。如单系统处理能力10Mt/a、15Mt/a的特大型炼焦煤选煤厂的技术装备体系。处理能力100-1100t/h入选粒上限>150mm的特大型三产品重介质旋流器,处理能力>500t/h、入料粒度350-25mm的大型动筛跳法机。处理能力1500-2500m3/h的大型浮选机,处理能力60-150t/h的大型全自动快开压滤机等,从而适应大型选煤厂的的技术要求。
2.6 模块化选煤厂建设新模式
模块化选煤厂因工艺简单、布置紧凑、占地面积小、建设周期短、运行成本低、效益好等特点,越来越受到欢迎,并得到很好的应用和发展。斜沟煤矿选煤厂采用模块化设计,与同规模选煤厂相比,基建投资下降20~30个百分点,且建设周期快,可节约至少一半的生产成本,综合效率提高10~20个百分点,工艺技术和运行管理水平达到了国际先进水平。
近年来,我国选煤设计单位吸纳了模块化选煤厂的设计理念,设计出两产品重介质旋流器、三产品重介质旋流器等模块式高效选煤厂;同时将模块式高效选煤厂车间布置与工艺布置进行优化,突破了传统模块式高效选煤厂工艺流程思维框架,将大块煤分选系统(动筛跳汰系统、浅槽重介系统)、块/末煤分选系统(重介质旋流器系统)、煤泥分选系统(基于煤泥分选机或Jamesoncell浮选机的系统)、煤泥回收系统(加压过滤系统或压滤系统)有机融入模块式高效选煤厂,从而使整个系统更加完整、流畅,且自动化程度高、管理方便,大大提高了选后产品的质量和市场适应性,为煤炭加工企业创造了良好的经济效益。
2.7 洗选比例不断增加
随着社会的不断发展,洗选工艺必然会呈现不断增加的趋势,在我国的煤炭洗选中,需要提升煤矿的洗选比例,同时要加强地方煤炭的洗选加工,其可以提升我国洗选煤的整体效率。
3 结束语
进入新世纪以来,经济的发展不仅注重提高经济效益,而且注重环境的保护和发展。减少煤的灰分和硫分。提供技术保障,不断采用现代技术,实现煤炭分选自动化、流程化、标准化,提供优质煤炭能源,提高能源利用效率,减少煤炭带来的环境问题。把我们的国家变成一个现代化的煤炭国家。