将产品仓靠近装车站布置,指出中国经济增长已经与煤炭消费增长脱钩

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煤炭洗选过程就是将矿井生产出来的原煤按照客户的需求进行洗选加工,是煤炭提质增效的重要环节,这个环节在煤炭市场不景气的时候,显得尤为重要。今年以来,神华神东洗选中心紧紧抓住“市场”和“效益”两个重心,提质量、增效益,上半年实现增效4.73亿元,打好了洗选提质增效的“攻坚战”。图片 7图片 8
快速响应市场需求图片 9
洗选中心积极探索建立市场快速反应机制,实现了生产和销售的无缝对接。“市场要什么煤,我们第一时间切换系统,生产什么煤。”洗选中心工艺煤质部经理朱子祺说道。公司每周会给洗选中心下达“品种煤”需求计划,“品种煤”主要是特种煤和精块4等售价较高的煤种。根据计划,洗选中心实时调整生产组织方式,如今年2月份上湾选煤厂精块2煤种销售不畅,每天需求1列,其余的精块2要按照混煤进行销售,势必造成利润损失。于是洗选中心积极协调,将需求的1列精块2由布尔台选煤厂生产,上湾选煤厂调整生产方式,生产市场需求较好的特低灰。2月份上湾选煤厂共生产外运特低灰31.9万吨,实现利润1355.62万元,较按混煤销售增加利润818.03万元。上半年,为了积极响应市场变化,洗选中心重点完成了上湾选煤厂精块2切换特低灰;补连塔2-2煤特低灰与1-2煤精煤按1:1配装生产神优2;大柳塔选煤厂大井系统精块4切换特低灰,活井系统末精煤回掺混煤出神混1。布尔台选煤厂原煤分仓入洗,生产发热量为5200kcal/kg和4600kcal/kg两种混煤,其中,5200kcal/kg的混煤进港销售,4600kcal/kg供包头煤质烯烃用煤。这一系列响应市场做出的调整,让公司更加精准地把握市场脉搏,保证了市场份额,实现了企业效益最大化。图片 10图片 11
优化生产工艺图片 12
特种煤生产无疑是利润的重要增长点。公司特种煤的品种主要有精块2、精块4和特低灰,精块2和精块4粒度要求是25-200mm,特低灰煤粒度要求为0-50mm。特种煤生产过程中块煤需求比例相对较大,价格也略高。为此,洗选中心以块煤系统能力最大化运行为原则,以提高原煤筛分效率为基础,优先组织块煤洗选,降低入洗下限,实现最低成本下的特种煤增产。采取煤仓高仓位的运行方式,降低了煤炭在落仓过程中的落差,确保成块率。同时,在溜槽内铺设橡胶缓冲板、缓冲台,并在落料点下方增加缓冲床,减少块煤与溜槽的直接接触,避免了物料在转载运输过程中的过度破碎。在特低灰煤生产组织上,洗选中心实现“以需定质”组织生产,根据原煤煤质化验指标和市场需求要求指标,精准测算洗选工艺参数,并实时起停末煤系统,在保证煤质指标的前提下降低生产成本。上半年,洗选中心特种煤产量完成1396.85万吨,超作业计划317万吨。其中块煤726.65万吨,特低灰670.20万吨,实现总体增效1.43亿元。图片 13图片 14
挖掘系统潜力图片 15
混煤在售价上较特种煤的优势较低,混煤煤质每提高10kcal/kg售价提高0.7元,因混煤的产量大,通过混煤提质,实现的利润也不容小觑。为了提升混煤煤质,洗选中心在哈拉沟选煤厂引入弛张筛、选前脱粉技术,大幅度降低了系统的原生、次生煤泥量;在榆家梁选煤厂、石圪台选煤厂试用新型筛板降低原煤分级粒度,提高筛分效率。增加块煤产率同时提高了二层精煤量,在保证块煤外运的前提下,加大二层精煤回掺混煤的比例,利用优质煤带动混煤提质;针对哈拉沟、补连塔、上湾、大柳塔四个选煤厂对应矿井不同煤层原煤质量差异较大的情况,采用配洗的方式,实现最大化排矸、降硫;对各选煤厂易造成煤泥水质量下降的矸石筛筛下水环节进行“内循环”工艺改造,进一步加大细粒级矸石排放,降低煤泥灰分,提高混煤发热量。上半年,洗选中心商品煤水分完成16.2%,灰分完成10.52%,硫分完成0.51%,发热量完成5560kcal/kg,较年度考核指标提高60kcal/kg,增效3.3亿元。质量是企业的生命,效益是企业发展的基石。洗选中心积极响应市场需求,注重煤炭洗选过程的质量管理和工艺控制,向质量要效益,打好了煤炭洗选提质增效的“攻坚战”。图片 16五六专供图片 17图片 18图片 19

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引言
近年来,我国煤炭产量大幅提高,促进了选煤工业的快速发展。原煤入选量由2005年的7.0亿t增长到2013年的22.1亿t,入选率由31.9%提高到59.8%。但我国动力煤入选率只有35%左右,随着煤炭工业的发展,煤炭清洁高效利用越来越受到重视,动力煤入选量将不断提高,动力煤选煤厂的建设不断加快,动力煤选煤厂的节能降耗也越来越受到重视。笔者以山西省某10Mt/a大型动力煤选煤厂为例进行节能分析。分析表明,动力煤选煤厂主要节能途径包括:合理进行总平面布置、采用先进生产工艺、选用适应煤质和市场变化的工艺流程、选取高效低耗设备等。图片 201
总平面布置节能分析
10Mt/a动力煤选煤厂总平面布置主要结合矿井工业场地联合布置,位于工业场地西南部,布置紧凑,占地面积小。原煤仓位于主斜井驱动机房西部,距离主斜井240
m,原煤经准备车间筛分破碎后通过输送带运至原煤仓,运输距离较近,能耗较低;主厂房西侧30
m处布置有浓缩车间,厂房内煤流、煤泥水利用自然落差流入浓缩机,不消耗动力,节约能耗;加工后的煤炭产品、矸石分别由输送带栈桥输送至场地南侧的产品仓和矸石仓;装车站位于工业场地西侧3.0km处,煤炭产品经地下带式输送机运至装车站装车。选煤厂在总平面布置充分考虑了场地地形,总平面布置要满足地面生产工艺要求,布置紧凑,系统简单,煤流顺畅,利于生产,便于管理,方便运输。如:将原煤仓靠近矿井主井口布置,将产品仓靠近装车站布置,将工艺要求的运输距离与地形和煤流、车流要求的运输距离结合在一起,避免无效的转载和折返运输,实现煤流顺畅,布置紧凑,运距短,节约能耗。工艺总布置紧凑合理,尽量减少了胶带输送机的长度,降低原煤和选后产品运输的动力消耗;减少原煤和选后产品转载环节,节省了物料转载的动力损失;厂房内煤流利用自然落差,减少输送设备的动力消耗;浓缩车间在主厂房旁边,主厂房内煤泥水主要利用自然落差,流入浓缩机,减少动力消耗。图片 212
生产工艺节能分析
根据煤质和产品要求,采用先进的生产工艺是提高精煤回收率,降低选煤厂能耗的关键。10Mt/a动力煤选煤厂,原煤可选性主要为中等可选-易选,根据产品要求以及生产工艺技术上的先进性,选择重介浅槽生产工艺。重介浅槽生产工艺分选精度高,产品回收率高,对煤质可选性波动有很强的适应性;单台设备通过能力大,对原煤入选量及粒度组成波动适应性强;分选上限高、分选粒度宽(200/150-13/6
mm),能有效减少大块矸石及煤的破碎率,降低能耗;生产产品能够满足要求。重介浅槽生产工艺精煤回收率较高,比动筛跳汰高3%以上。10Mt/a动力煤选煤厂选择分选工艺时,根据原煤性质和产品要求,采用高效率、低消耗的先进生产工艺,尽量提高精煤的回收率,降低精煤损失。图片 223
工艺流程节能分析
合理的工艺流程,充分考虑各环节与各系统的有机结合,能够使工艺适应煤质与市场的变化,降低选煤厂的工序能耗。10Mt/a的动力煤选煤厂采用重介浅槽生产工艺,工艺流程如下:原煤筛分破碎入选的上限为200mm,原煤在准备车间内经ϕ200mm振动筛分级,筛下小于200mm级煤进入原煤仓,大于200mm级煤人工拣杂后卸入破碎机。大于200mm级煤破碎至小于200mm后与筛下煤混合后提升至原煤仓上。块煤分选原煤仓内的小于200mm级原煤运到选煤厂主厂房经ϕ13mm分级筛分级,筛上物再经ϕ13mm脱泥筛脱泥进入重介浅槽分选,得到精煤、矸石2种产品。分级筛筛下物直接作为筛末煤产品;脱泥筛筛下物得到的产品掺入筛末煤作为最终末煤产品。产品脱水脱介精煤经预先脱介筛脱介脱水后,分为大于13mm块精和小于13mm末精。考虑小于13mm末精含量很少,故考虑二次脱水直接作为产品。矸石经脱介筛脱水脱介后直接作为产品进仓存储。介质回收精煤预先脱介筛筛下合格介质经分流后一部分与精煤分级脱介筛下合格介质、矸石分级脱介筛下合格介质混合进入合格介质桶循环使用;另一部分与精煤、矸石分级脱介筛下稀介质自流进入稀介桶,稀介桶中的稀介质由渣浆泵送入磁选机磁选,精矿进入合格介质桶循环利用,磁选尾矿进入磁选尾矿桶后再由泵打到ϕ13mm脱泥筛上作喷水用。煤泥水处理煤泥水处理采用粗、细煤泥分别回收的选煤工艺。保证煤泥厂内回收,煤泥水闭路循环。通过采用先进的生产工艺和合理的工艺流程,选煤厂补充水为0.04m3/t,选煤补水量满足HJ446-2008《清洁生产标准选煤采选业》一级清洁生产指标≤0.1m3/t的要求,达到了国际清洁生产先进水平;重介质消耗为0.69kg/t,介耗满足HJ446—2008《清洁生产标准选煤采选业》一级清洁生产指标≤1.5kg/t的要求,达到了国际清洁生产先进水平;煤泥水全部回用,实现煤泥水一级闭路循环。图片 234
主要设备节能分析
选煤厂主要能耗为电耗,选用先进、高效、低能耗设备,提高单台设备效率是选煤厂节约电耗的主要途径。选煤厂主要设备包括分选设备、泵类、运输设备等。分选设备节能选煤生产是机械化连续作业过程,用于生产的机电设备部件磨损严重、负荷变动较大,如果设备运行状况差、效率低,会导致设备空运转,增加电耗。10Mt/a动力煤选煤厂主要分选设备为重介浅槽分选机。根据生产规模,10Mt/a动力煤选煤厂选用2台槽宽7315mm的重介浅槽分选机,入料13-200mm,设备进口,国内组装,结构简单,处理量大,可有效提高生产效率。泵类节能选煤厂泵类主要包括煤泥浓缩机、事故浓缩机底流泵,合格介质泵、磁选尾矿泵、循环水泵,生产清水泵,扫地泵等。10Mt/a动力煤选煤厂在泵类的选择上,水泵的流量、扬程合理,能够满足生产需要。选煤厂主厂房合格介质泵、稀介质泵、分级旋流器入料泵、磁选尾矿泵、末煤离心液泵、煤泥离心液泵,以上电机全部采用变频调速。并且选择冲洗泵考虑生产清洗时不开大功率的循环水泵,选用1台流量150m3/h,扬程43m水泵;电机380V,37kW。运输设备节能10Mt/a动力煤选煤厂主要输送设备包括原煤上仓带式输送机、精煤上产品仓带式输送机、末煤上产品仓带式输送机等。在选择运输设备时,根据工作条件与工作环境要求,选用了带式输送机作为矿井煤炭外运方式,并且选用了运行效率高,耗电小的节能型产品。负荷大的机电设备采用变频调速及软启动装置,降低能耗。刮板输送机输送、带式输送机输送是选煤厂输送的主要方式。刮板输送机对环境的适应性好、对运输条件要求相对较低,但刮板输送机运行效率低、耗电量大,电能利用率低。与刮板输送机相比,带式输送机具有运量大、效率高、成本低、事故少、管理维护简单、易于实现集中控制和自动化等优越性,能够保证矿井和选煤厂持续、稳定的高产高效。10Mt/a动力煤选煤厂在运输设备选择上体现了节能降耗。通过主要设备节能,10Mt/a动力煤选煤厂电耗为2.83kWh/t,选煤厂电耗满足HJ446—2008《清洁生产标准选煤采选业》一级清洁生产指标≤5kWh/t的要求,达到了国际清洁生产先进水平。图片 245
选煤厂节能途径分析
选煤厂总平面布置节能选煤厂在总平面布置上充分利用了现场场地条件,布置紧凑,占地面积小,满足主要生产工艺要求;功能分区明确,系统简单,煤流顺畅,利于生产;煤泥水利用自然落差流入浓缩机,不消耗动力;场地布置紧凑,便于管理,运输方便,原煤和产品多采用输送带运输,有效降低能耗。采用先进的分选工艺选煤厂选择分选工艺时,应根据原煤性质和产品要求,采用高效率、低消耗的先进生产工艺,尽量提高精煤的回收率,降低精煤损失。选煤厂选用的工艺流程必须先进合理,分选效率高,产品结构灵活,投资省,见效快。采用先进的分选工艺,同时也能有效降低工序能耗。采用高效节能型设备主要工艺设备在满足工艺环节处理量和工艺指标的前提下,尽量降低装机容量,以减少能耗。浓缩机选用高效浓缩机,节约占地面积,有效降低动力消耗;运输设备上多选用带式输送机;对大功率的泵可采用变频调速的方法实现节能,采用调速装置和微机自动控制系统,达到设备系统经济运行。同时,还可应用国内外先进的节电仪器来降低电能消耗。管理节能单位本身要建立严格的规章制度,认真抓好节能工作,提高能源效率,降低能源消耗。德国有关研究机构的研究结果表明,加强能源管理可节约能耗15%-20%。选煤厂加强能源管理,可有效降低能耗。按照GB/T23331—2009《能源管理体系要求》,选煤厂应建立完善的能源管理组织结构,成立节能主管部门,制定能源目标和指标以及能源管理方案;注重节能管理人员能力培训,提高员工节能意识和节能技术水平;能源计量器具配备符合《用能单位能源计量器具配备与管理通则》的要求,能源统计制度完善,积极采用能源管理系统等先进的自动化在线统计装置;加强重点耗能设备管理,定期对重点耗能设施进行维修和保养。图片 256
结语
动力煤选煤厂生产过程中主要消耗能源包括电力、水、介质等。通过文中分析,动力煤选煤厂合理进行总平面布置、采用先进生产工艺、选用适应煤质和市场变化的工艺流程、选取高效低耗设备、加强对企业的用能管理等节能途径合理、可行,有效降低了能源消耗。图片 26五六专供图片 27图片 28图片 29

图片 307月25日,清华大学公共管理学院教授、清华-布鲁金斯公共政策研究中心主任齐晔教授与英国国家学术院院长、世界银行原首席经济学家尼古拉斯•斯特恩勋爵(Lord
Nicholas Stern)等学者在英国《自然•地球科学》(Nature
Geoscience)杂志发表题为《中国的后煤炭增长》(China’s post-coal
growth)的论文,指出中国经济增长已经与煤炭消费增长脱钩,中国煤炭消费的峰值或已提前到来,中国经济正走向绿色增长的新阶段。新华社、中国日报围绕这一主题进行了采访报道,中国青年报、凤凰网等主流媒体也进行了重点报道。光明日报、纽约时报、National
Public
Radio等知名媒体还将跟进报道。图片 31改革开放后的30多年,中国经济的快速增长成为世界经济史的奇迹。这一奇迹是在大规模化石能源消费基础上建立的。煤炭消费量从2000年的13.6亿吨上升到2013年的42.4亿吨,年均增长率高达12%,2015年消费量占到了全世界消费总量的50%左右。可以说,中国过去的经济增长是一种典型的煤炭驱动型增长。同时,大量的煤炭消费也成为空气污染和二氧化碳排放的重要根源。齐晔教授在接受《中国日报》采访时表示:“一般认为中国煤炭消费或在2020年至2040年间达峰。但是,2014年,中国煤炭消费下降了2.9%,2015年则继续下降了3.6%,与此同时,中国经济仍保持了较高速的增长。我们非常关注着这个趋势,认为这一现象标志着中国经济增长已经与煤炭消费增长的脱钩,中国煤炭消费的峰值或已提前到来。”在过去的35年中,煤炭的使用驱动着中国经济飞速增长,煤炭所占能源消费总量平均高达75%。近年来,煤炭消费增速逐渐放缓,单位GDP能耗强度比起“六五”期间下降超过65%,能源结构中煤炭的比重也降至2015年的64.4%,是中国现代史上的最低点。《中国的后煤炭增长》一文指出,中国已经可以做到在保持经济稳步增长的同时减少煤炭的使用,原因有两点。第一,随着中国经济进入新常态,经济增速放缓,能源消费需求增速下降,经济结构趋于优化,经济增长与煤炭消费的关系发生了根本性的转变。1991年至2010年,中国的建筑业与制造业的年均增长率达到12.6%。然而,2008年的全球经济危机对中国制造业造成冲击,加之国内房地产市场也趋于饱和,建筑业产能严重过剩,“十二五”期间,制造业与建筑业增长率下降了8%。2015年,电力、钢铁、水泥三大高耗煤行业的煤炭消耗分别下降了6.2%、3.2%和8.2%。与此同时,低能耗的第三产业增长迅速,在经济中所占比重超过了50%。这说明中国经济正在进入新的发展阶段,渐渐远离了高碳排放、高能耗的增长模式,走上了可持续、包容性更强的发展道路。第二,空气污染治理与应对气候变化政策,加快了煤炭在能源结构中比重的下降速度。从2006年开始,政府在历次五年规划里加入了空气污染物和能源强度等指标。减少使用煤炭是完成这些目标的重要手段之一。此外,清洁能源的使用使电力行业里煤炭的比重从2007年的83%降到2015年的72%,煤电能效也有大幅改善。论文指出,近两年煤炭消费的下降并不是一个偶然现象,而是大势使然。首先,经济增速的放缓和第二产业比重的下降是中国新常态的基本特征。纵观世界历史,发达国家都经历过一段在高速增长后经济缓慢增长的阶段。当城市化和工业化达到一定的阶段,第三产业也将取代第二产业成为一个经济增长的主要动力。其次,为了完成中国在巴黎气候协定里承诺的国家自主贡献,即在2030年前后碳排放达标及清洁能源比重达到20%,中国政府持续加大在非化石能源领域的投资和建设,其投资规模占世界总量的1/3。第三,中国正展开新一轮以能源、通讯、高科技制造业为主导的“工业革命”,能源技术的进步将成为经济增长的重要支柱。经济增速的放缓和经济结构的转变,以及能源结构的优化将继续促使煤炭消费稳步下降。齐晔教授在接受新华社记者采访时表示:“我们认为,即使未来中国经济增速反弹,煤炭消费大幅反弹的可能性也较小,这是因为中国的非化石能源增长迅速,其成本下降速度也很快,因此对煤炭的替代趋势总体来看是不可逆的。当然,未来煤炭消费小幅波动是不可排除的。”历史上,煤炭消费的达峰是一些发达国家发展的重要里程碑。以英国和美国为例,他们先经历了由煤炭时代到油气时代的转变,并开始逐渐进入清洁能源时代。中国正在积极地终结煤炭时代,缩短自己的油气时代,提前走向清洁能源时代。与英美两国相比,中国在一个更低的发展阶段完成了煤炭消费的达峰。以购买力计算,中国的富裕程度比英美煤炭达峰时分别低10%(1956年)和75%(2007年)。考虑到中国的工业化程度、庞大的人口、以煤为主的资源禀赋,如此迅速的达峰与有效的政策引导关系密切。煤炭驱动型增长的终结并不意味着煤炭将逐渐退出历史舞台,事实上,煤炭在未来相当长一段时间里仍将在中国能源结构里扮演主要角色。然而,中国经济的增长和民生的改善将不再依赖煤炭消费的增加。中国煤炭达峰将是人类发展史上一个里程碑式的事件:作为世界上温室气体排放最多的国家,中国的煤炭达峰不仅是全球碳排放达峰的必要前提,也是国际减排努力的重大转折。“中国煤炭提前达峰对其他发展中国家,譬如印度和南非,具有十分重要的示范和借鉴意义,对于全球各国应对气候变化是一个巨大鼓舞。”齐晔教授表示。《中国的后煤炭增长》已刊登在2016年7月25日星期一出版的《自然•地球科学》网络版上。论文全文将在下周出版的杂志上刊出。五六专供图片 32图片 33图片 34

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