[摘 要] 我國擁有比較豐富的煤炭資源。選煤是原煤加工過程中不可缺少的步驟,其技術工藝與生產管理水平對煤炭使用效率乃至對我國許多產業的發展都有至關重要的影響。
[關鍵詞] 選煤技術; 環境保護; 經濟效益
doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2011 . 06 . 024
[中圖分類號]F273 [文獻標識碼]A [文章編號]1673 - 0194(2011)06- 0044 - 02
作為中國最基礎的能源之一,煤炭占一次能源構成的70%。直接從礦井中開采出來的為原煤,選煤是原煤加工過程中最為關鍵的工序之一。選煤技術的發展對于煤炭產業的下游行業減少污染、提高煤炭使用效率意義重大。我國的“十一五”規劃訂立的基本方略為“煤為基礎,多元發展”。伴隨著我國經濟基本走出金融危機的泥沼以及煤炭資源的產業結構調整,我國的煤炭工業將迎來其高速發展的新階段。
一、選煤技術工藝
從原煤的開采到使用需要經歷一系列的加工環節,其中,選煤是極為關鍵的一個步驟。一方面,原煤在開采的過程中會混入各種雜質,選煤就是為了將這些雜質剔除。同時,選煤將不同品質的煤進行分類。經過選煤這道生產工藝加工的煤具有硫分低、灰分低、效率高、發熱值高的特點,煤的燃燒所產生硫化物等污染物較少,高效環保。另一方面,選煤還可以降低煤炭的運輸成本。
選煤技術可以分為篩分選煤、物理選煤、化學選煤、微生物脫硫4種方法,其流程主要由受煤、篩分、破碎、洗選、儲存、裝車等6個環節構成。篩分選煤是指將煤分成的不同粒度進行洗選。物理選煤是根據不同性質的煤具有不同的密度通過物理方法選擇煤質的工藝,其又分為跳汰、重介質和浮選3種方法,它可除濾掉60%以上的灰分和50%的黃鐵礦硫。化學選煤和微生物選煤法的效率更高,能夠脫掉90%的全硫和99%的礦物硫。化學法脫硫主要是利用各種化學反應將煤中的硫轉化為其他形態,相對于其他洗煤技術,化學選煤不僅脫硫效率最高,而且還能去除有機硫,但是它也有自身的弱點:其一是化學選煤通常需要高溫高壓的反應環境和不同的氧化劑作為反應條件,需要高昂的設備投資和操作費用;其二是過于強烈的反應條件可能導致煤質變化進而導致凈化后的煤用途范圍變窄。微生物洗煤法的缺點在于其反應過于敏感。
二、我國選煤生產的發展現狀
我國的選煤生產雖然起步較晚,發展水平與世界先進水平相比仍有一定的差距,但在近20年內發展迅速。
首先,從選煤量來看。在20世紀80年代初期,我國的煤炭入選煤量僅有1.1億噸/年,而到21世紀初,入選煤量達到了3.8億噸/年,在2007年為6.1億噸/年,2008年達到7.2億噸/年,已達到世界先進水平。但是,我國的選煤市場仍然供不應求,其供需缺口還有待通過選煤技術的提高加以解決。
其二,從入選率來看,我國煤炭的入選率一直處于較低的水平。2007年全年,我國煤炭的入選率只有24.77%,遠遠低于發達國家(60%~95%)的入選率水平。較低的煤炭入選率,不僅使我國煤炭的使用效率較低,進而導致其下游行業的煤炭產品質量不高,而且排放的硫化物過多,對環境污染嚴重。如在煉焦行業,采用不同的煤炭所提煉的煉焦產品質量有很大的不同。
其三,從選煤技術來看,我國的選煤技術比20年前有了長足的進步。20年前,我國主要采用跳汰選煤法;近年來,我國的選煤方法逐步多樣化,其中跳汰選煤占26%,重介質選煤占54%,浮選占14%,風選占5%,其他方法占1%。此外,我國還自行研制了大型重介質旋流器。盡管如此,與先進國家的選煤技術相比,我國依然存在一定的差距。具體的表現在:① 原煤入選率較低;② 選煤廠規模較小未能形成規模效應,經濟效益低下;③ 在不同的選煤廠技術水平差距較大且總體水平有待提高。
三、選煤生產管理改進
我國的選煤技術生產管理還有待進一步提高。對于選煤生產管理,可采取以下措施加以改進。
1. 推進綜合管理,爭取選煤廢水零排放
要想提高選煤產業生產管理效率,不能僅僅從選煤產業本身入手。選煤企業需要對包括鍋爐、噪聲、生活污水等一系列內容進行統一有效的管理。以生活污水為例,從量上說,要盡可能地減少污水量的排放;從質上說,通過修建生活污水的處理池,利用厭氧處理工藝對生活污水進行處理。同時,實現選煤廢水的零排放。對于選煤技術而言,最為困難的基石煤泥水處理問題。隨著機械化采煤技術的發展,煤質的泥化程度加深,高濃度的洗水使洗煤工藝難度加大,洗水平衡難以實現。因此,應加強對洗煤技術的管理,采用先進適用的煤泥水處理方案解決洗水平衡問題,最終實現洗水零排放。
2. 推廣先進適用的選煤技術,實現規模經營
我國的選煤技術應依照產業化技術、重點開發研究的關鍵技術和處于基礎研究階段的前瞻技術3個層次逐步推進發展。其一是產業化技術向高分選精度、適應原煤能力強、可自動控制的方向發展,特別是要優先發展重介質選煤技術;其二,使用大型的選煤設備,開發前瞻技術;其三,我國的選煤技術管理要向規模經營的方向發展,設計大型的選煤廠有利于采用高效先進的機電一體化設備,優化簡化工藝流程,促進自動化程度的提高,實現規模經營。
3. 加快人才培養,推進科技研究
我國選煤技術與生產管理的發展必然依托于科學技術的發展。人是生產力中最具有決定性的力量,人才是科技進步和經濟社會發展最重要的資源,是進一步促進我國選煤行業健康發展的根本保證。因此,做好選煤、洗煤人才的培養、選拔和任用工作非常重要。近20年,我國在選煤技術研究方面投入了大量的人力物力資源,取得了良好的社會效益和經濟效益。
主要參考文獻
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[2] 侯正偉 .開發建設環境管理[M]. 北京:中國環境科學出版社,2003.