潞安礦區(qū)潔凈煤技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及前景

1、.：.；潞安礦區(qū)干凈煤技術(shù)開展現(xiàn)狀及前景干凈煤技術(shù)是80年代初期美國和加拿大關(guān)于處理兩國邊境酸雨問題談判的特使德魯劉易斯(Drew Lewis，美國)和威廉姆戴維斯(WilliamDavis，加拿大)提出的。干凈煤技術(shù)的含義是：旨在減少污染和提高效率的煤炭加工、熄滅、轉(zhuǎn)化和污染控制等新技術(shù)的總稱。由于中國煤炭開采和利用的特點(diǎn)，中國干凈煤技術(shù)涵蓋了從煤炭開采到利用全過程，中國干凈煤技術(shù)的主要內(nèi)容：1煤炭加工：洗選、型煤、水煤漿，2煤炭高效干凈熄滅：流化床熄滅技術(shù)、高效低污染的粉煤熄滅、燃煤結(jié)合循環(huán)發(fā)電，3煤炭轉(zhuǎn)化：煤炭氣化、煤炭液化、燃料電池，4污染控制與廢棄物治理：煙氣凈化、煤層氣開發(fā)利用、煤

2、矸石和粉煤灰綜合利用。干凈煤技術(shù)是使煤作為一種能源應(yīng)到達(dá)最大限制潛能的利用，而釋放的污染控制在最低程度，到達(dá)煤的高效、干凈利用的技術(shù)，其涉及面廣泛，它貫穿于整個煤炭消費(fèi)、加工、利用全過程，已成為世界各國處理環(huán)境問題主導(dǎo)技術(shù)之一，也是高技術(shù)國際競爭的一個重要領(lǐng)域。開展干凈煤技術(shù)曾經(jīng)成為我國的一項(xiàng)根本國策。山西是全國第一產(chǎn)煤大省，產(chǎn)量占全國的14以上，其中60外運(yùn)，40省內(nèi)耗費(fèi)。最高年產(chǎn)總量3.5億t。山西又是燃煤大省，每年排放煙塵145萬t、SO2150萬t，大氣煙塵嚴(yán)重超標(biāo)。山西煤矸石總計(jì)存放9億t，電廠粉煤灰1億t，占地13 350km2，煤排石加上電廠粉煤灰的排放速度分別以3 000萬t/

3、a和450萬t/a遞增。山西每年排出礦井廢水約4億m3，廢水不經(jīng)處置排放，污染了地表水，使省內(nèi)具有飲水功能的河流缺乏15。因此，研討開發(fā)和推行應(yīng)有干凈煤技術(shù)，對提高煤炭熱能利用率、減少廢氣及粉塵和飄塵的排放，改善人民的安康程度具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義 1、潞安礦區(qū)煤炭資源概略 潞安礦區(qū)位于沁水煤田東部邊緣中段，總面積1171平方公里，地質(zhì)儲量120.8億噸；煤炭儲量豐富、質(zhì)量優(yōu)良。現(xiàn)有礦井及在建礦井共占有煤田面積405.67平方千米，擁有地質(zhì)儲量20.9億噸，可采儲量15.5億噸；規(guī)劃開發(fā)礦井占有煤田面積536.3平方千米，地質(zhì)儲量43.3億噸，可采儲量30億噸。煤炭種類主要有瘦煤、貧瘦煤、貧煤

4、、焦煤和無煙煤。主要商品煤種類有洗精煤、混煤、洗混煤、混塊、洗混塊和噴粉煤，具有低灰、特低硫、低磷、高發(fā)熱量、可磨性好和熱穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，廣泛適用于動力、冶金、化工、水泥、陶瓷、玻璃等消費(fèi)。 2、干凈煤技術(shù)開展現(xiàn)狀潞安礦業(yè)集團(tuán)公司是開發(fā)潞安礦區(qū)的主體，是一個以煤為主，煤-電-路-港-化-建綜合運(yùn)營、多業(yè)開展的大企業(yè)，潞安以開展干凈煤、提高煤炭清潔利用程度為已任，大力開展和開發(fā)運(yùn)用煤炭洗選、煤炭氣化、煤炭液化、煤基合成油、煤炭清潔發(fā)電等技術(shù)，努力建立競爭力強(qiáng)大的“中國潞安能化大集團(tuán)。 21煤炭洗選加工 潞安原五對消費(fèi)礦井都有洗煤廠，入洗才干1090 萬噸，見表1表1選煤廠洗選表選煤廠入洗才干技術(shù)

5、投產(chǎn)日期主要產(chǎn)品05年入洗五陽煤礦120跳汰-浮選工藝1986、12九級冶煉精煤170漳村煤礦120跳汰-浮選工藝1996、11噴吹煤和動力煤162王莊煤礦 360重介-浮選工藝199609混煤和噴次煤92常村煤礦400跳汰-挑選工藝199509混煤和噴次煤176石圪節(jié)煤礦90跳汰-浮選工藝198512九級冶煉精煤105接替礦井有五座，分別為屯留煤礦、司馬煤礦、高河煤礦、李村煤礦、古城煤礦，其中屯留煤礦洗煤廠建立規(guī)模600萬噸/年，采用塊煤動篩排矸，末煤重介旋流分選、粗煤泥螺旋分選，煤泥快干壓濾工藝，于2021年5月12日正式投產(chǎn)。司馬煤礦選煤廠建立規(guī)模150萬噸/年，高河煤礦選煤廠建立規(guī)模6

6、00萬噸/年?？毓傻V井：郭莊煤業(yè)公司選煤廠建立規(guī)模60萬噸/年，2003年開工投產(chǎn)。選煤廠技改：2007年，五陽煤礦模塊型選煤廠投產(chǎn)，建立規(guī)模240萬噸/年， 采用重介-浮選模塊工藝。2021年，王莊礦選煤廠進(jìn)展技術(shù)改造，建成600萬噸/年模塊化選煤廠，采用塊煤淺槽+末煤兩產(chǎn)品重介旋流器主再選+粗煤泥TSS分選+細(xì)煤泥分選浮選工藝，即可洗化工用煤，又可洗高爐噴吹煤，還可消費(fèi)優(yōu)質(zhì)動力煤，是集團(tuán)公司塊煤、混煤和噴吹煤消費(fèi)的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。 到“十一五潞安集團(tuán)的洗選煤才干將到達(dá)3000萬噸。2.2煤炭的高效干凈熄滅潞安建立了余吾電廠和容海電廠，積極采用IGCC發(fā)電技術(shù)。1潞安余吾電廠設(shè)計(jì)為裝機(jī)2MW的煤

7、矸石發(fā)電機(jī)組，配2480t/h超高壓、一次中間再熱、循環(huán)流化床鍋爐。2005年3月20日開工建立，2006年10月投產(chǎn)第一臺機(jī)組，12月投產(chǎn)第二臺機(jī)組。電廠采用循環(huán)流化床鍋爐，充分利用煤矸石和劣質(zhì)煤發(fā)電，參與石灰石脫硫，使煙氣達(dá)標(biāo)排放。設(shè)置全廠廢水處置站，廢水處置后回用，正常運(yùn)轉(zhuǎn)無廢水排放。2潞安容海電廠是熄滅中煤和煤矸石的空冷發(fā)電廠，裝機(jī)容量2MW，鍋爐采用循環(huán)流化床鍋爐。采用汽輪機(jī)抽汽方式集中供暖。電廠所用補(bǔ)充水全部當(dāng)?shù)睾鬄乘畮臁?005年底完成了樁基實(shí)驗(yàn)，2007年12月完工。綜合利用煤矸石、中煤及劣質(zhì)煤約120萬t/a，節(jié)約煤炭資源，使周邊地域消費(fèi)的大量煤矸石得到利用，防止煤矸石自燃和

8、占用土地。3IGCC結(jié)合循環(huán)發(fā)電是國內(nèi)外公認(rèn)的先進(jìn)煤炭發(fā)電和綜合利用運(yùn)用技術(shù)，以煤氣化為根底的IGCC發(fā)電和多聯(lián)產(chǎn)，可以實(shí)現(xiàn)化學(xué)能和物理能的綜合梯級利用和資源的優(yōu)化消費(fèi)，并可減少大氣污染和溫室氣體排放。根據(jù)公司的開展戰(zhàn)略，煤基合成油工程總體規(guī)模將到達(dá)520萬t/a當(dāng)量油，前期建立16萬/a示范廠，采用魯奇氣化技術(shù)，利用煤基合成油馳放氣和純度到達(dá)95%以上的煤層氣進(jìn)展IGCC發(fā)電，前期發(fā)電裝機(jī)容量為60MW。23煤炭轉(zhuǎn)化潞安煤基合成油示范工程是國家“863方案工程和中科院知識創(chuàng)新工程的艱苦工程。它是利用中科院山西煤化所研討開發(fā)的以“煤基液體燃料合成漿態(tài)床工業(yè)化技術(shù)為中心技術(shù)，擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)

9、，消費(fèi)高純度柴油、石腦油和LPG及少量混合醇燃料的高新技術(shù)工程。是山西省調(diào)整經(jīng)濟(jì)構(gòu)造，由煤炭大省向煤化工大省轉(zhuǎn)變，加快建立新型能源和工業(yè)基地的標(biāo)志性工程。2006年2月22日奠基，2021年12月，潞安煤基合成油示范工程鈷基固定床合成安裝產(chǎn)出全國第一桶煤基合成油。二期工程完工后，最終到達(dá)520萬噸油當(dāng)量規(guī)模。 煤基合成油工藝由合成氣制取、合成氣凈化、油品合成、油品分餾及配套“三廢處置安裝構(gòu)成，廢氣、廢水、廢渣都可以有效處置利用，煤中含有的硫也要采用山西天脊煤化工集團(tuán)新近開發(fā)的超重力PDS法回收硫磺。氣頭運(yùn)用山西天脊煤化工集團(tuán)成熟的“魯奇技術(shù)，氣量在滿足煤基合成油示范廠需求的同時，搞煤基合成油多

10、聯(lián)產(chǎn)，開發(fā)MTG甲醇制汽油、MTO甲醇制乙烯、丙烯、MTP甲醇制聚丙烯、MTA甲醇制芳烴。潞安煤基合成油示范廠消費(fèi)的油品是世界上最干凈的液體燃料之一，不經(jīng)任何加工處置，便可直接參與到現(xiàn)有的汽車中，百公里油耗僅為5升左右，比普通汽車用油節(jié)省30%左右，尾氣排放超越歐規(guī)范。 24污染物排放和廢棄物處置1建立煤矸石電廠：利用煤矸石發(fā)電，已有兩座煤矸石電廠，兩座2MW的電廠正在興建，總裝機(jī)容量620MW。2開展新型墻體資料：由潞安礦業(yè)集團(tuán)投資6500萬元，2001年月興建，2003年8月投產(chǎn)的國內(nèi)目前規(guī)模最大、自動化程度最高的制磚消費(fèi)線，也是當(dāng)今世界上較大規(guī)模的煤矸石消費(fèi)線。采意圖大利柏岱斯蒂和老斯麥

11、珂公司的成套設(shè)備，如高速細(xì)碎對輥機(jī)，雙級真空擠磚機(jī)，全自動切、碼、運(yùn)輸系統(tǒng)等。整個消費(fèi)過程全部自動化控制，完全替代了傳統(tǒng)制磚業(yè)低效率的手工勞作，到達(dá)了用人少、工效高的效果，真正實(shí)現(xiàn)了制磚不用土、燒磚不耗煤。年產(chǎn)煤矸石磚1.3億標(biāo)塊，每年耗費(fèi)煤矸石約30萬t，從資源角度看，每年節(jié)約煤炭萬噸，可減少煤矸石堆場占地37.5畝。3利用煤矸石修筑公路、充填塌陷地，實(shí)施矸石山造景工程：積極探求矸石山外表復(fù)土種植技術(shù)，矸石山復(fù)墾，引水上山，既處理了矸石自燃問題，又防止了環(huán)境污染。4利用煤矸石消費(fèi)生物菌肥：與北京林業(yè)大學(xué)協(xié)作研討利用煤矸石消費(fèi)微生物菌劑和生物有機(jī)肥的工程已進(jìn)入中試階段。5利用煤矸石制取絮凝劑：

12、與山西大學(xué)協(xié)作研討，現(xiàn)進(jìn)展實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)研討，已獲得階段性成果。6利用粉煤灰消費(fèi)燒結(jié)陶粒、水泥：正在與美國美泰科公司協(xié)作進(jìn)展粉煤灰消費(fèi)燒結(jié)陶粒工程研討。7瓦斯發(fā)電：與德國魯爾集團(tuán)簽約，共同開發(fā)利用埋藏在潞安礦區(qū)300m以下的煤層氣，用于發(fā)電和煤制油等。五陽礦將建成4500KW瓦斯發(fā)電站，高河、李村、古城礦建成裝機(jī)容量為20MW的瓦斯發(fā)電站，常村、屯留礦建成40MW的瓦斯發(fā)電站。8廢水綜合治理：實(shí)施礦井水處置工程、中水復(fù)用工程、附屬醫(yī)院廢水處置工程。2005年各礦礦井水涌出量880.87萬噸，利用量到達(dá)811.11萬噸/年，礦井水利用率到達(dá)92%以上；礦井水外排69.76萬噸，礦井水外排達(dá)標(biāo)率100

13、%；選煤廠洗水實(shí)現(xiàn)一級閉路循環(huán)。9大氣污染綜合治理：對一切大氣污染源采取了安裝除塵器等治理措施，經(jīng)過提高污染物的去除效率、推行集中供熱和燃用清潔能源來減少大氣污染物的排放。3干凈煤技術(shù)的開展前景開展經(jīng)濟(jì)和維護(hù)環(huán)境是當(dāng)今世界普遍關(guān)注的艱苦問題，中國在努力開展經(jīng)濟(jì)的同時非常注重環(huán)境維護(hù)。維護(hù)環(huán)境有利于民族復(fù)興和為子孫后代留下良好的生存開展空間，有利于保證人民群眾的身體安康，它是提升企業(yè)的競爭力、知名度、可繼續(xù)開展才干的主要途徑；是全面建立小康社會的內(nèi)在要求；是構(gòu)建調(diào)和社會的重要內(nèi)容；是建立環(huán)境友好社會的有力保證；是創(chuàng)建環(huán)境友好型企業(yè)的最主要措施。維護(hù)環(huán)境就是維護(hù)消費(fèi)力，改善環(huán)境就是開展消費(fèi)力，優(yōu)良

14、環(huán)境正是企業(yè)新的競爭優(yōu)勢。潞安礦業(yè)集團(tuán)在“十一五期間，充分利用礦區(qū)環(huán)境容量、資源稟賦、生態(tài)情況、自然和環(huán)境承載才干，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)保協(xié)調(diào)開展，到達(dá)環(huán)保與經(jīng)濟(jì)增長并重、同步開展。 堅(jiān)持綠色開采，提高資源利用率潞安集團(tuán)積極與中國礦業(yè)大學(xué)協(xié)作進(jìn)展“潞安礦區(qū)綠色開采技術(shù)課題研討，包括“礦區(qū)水資源維護(hù)與利用、“礦區(qū)煤矸石處置與利用和“礦區(qū)塌陷治理方式與技術(shù)等子課題，構(gòu)成了一套具有潞安特征的資源與環(huán)境協(xié)調(diào)開采方式。煤炭開采設(shè)計(jì)貫徹綠色理念，推行綠色開采新礦井開辟設(shè)計(jì)時，根據(jù)開采地質(zhì)條件，選用先進(jìn)的支護(hù)技術(shù)和回采工藝。程度大巷盡能夠沿煤層布置，從源頭上減少矸石排放；加大采區(qū)尺寸，減少儲量損失；采區(qū)設(shè)計(jì)前

15、進(jìn)展采區(qū)范圍內(nèi)的三維地震勘探，摸清地質(zhì)情況，杜絕因產(chǎn)生廢巷而浪費(fèi)資源；任務(wù)面設(shè)計(jì)時推行運(yùn)用小煤柱護(hù)巷技術(shù)或沿空留巷技術(shù)，以提高礦井資源回收率。主導(dǎo)采煤方法采用綠色回采工藝上世紀(jì)九十年代初，集團(tuán)公司勝利開發(fā)了具有綠色內(nèi)涵的綜采放頂煤回采工藝技術(shù)，使采區(qū)回收率穩(wěn)定在83%以上。巷道支護(hù)采用綠色支護(hù)技術(shù)“十五期間，集團(tuán)公司進(jìn)展支護(hù)技術(shù)革命，全部推行運(yùn)用煤巷全錨支護(hù)技術(shù)，大大改善了巷道支護(hù)效果。目前正在研發(fā)沿空留巷等無煤柱開采支護(hù)技術(shù)，該技術(shù)研發(fā)勝利可提高采區(qū)回收率3%以上。復(fù)雜地質(zhì)條件下的綜采放頂煤開采綜采放頂煤技術(shù)的適用范圍在潞安礦區(qū)被放大。在五陽礦五一采區(qū)勝利地進(jìn)展大坡度綜采放頂煤開采技術(shù)攻關(guān)，

16、構(gòu)成了一套大坡度開采技術(shù)體系，任務(wù)面坡度最大可達(dá)32度，任務(wù)面推進(jìn)方向最大可達(dá)28度。煤水共采潞安礦區(qū)的石碳-二疊煤系地層中的含水介質(zhì)為弱的裂隙含水系統(tǒng)，其中的地下水不具備地面成井供水的才干，在煤礦開采過程中，利用井下采掘系統(tǒng)，將分散的水集中起來，井上下結(jié)合凈化復(fù)用技術(shù)，添加了礦區(qū)供水水源。煤與瓦斯共采開發(fā)低透氣、強(qiáng)吸附難抽采煤層瓦斯高效抽采技術(shù)，建立上下結(jié)合、動靜配合的立體抽采體系，進(jìn)展采前預(yù)抽、邊采邊抽、采空區(qū)抽采、裂隙帶抽采等綜合抽采技術(shù)。從瓦斯抽采保證平安消費(fèi)，再把瓦斯作為一種資源進(jìn)展綜合利用。五陽煤礦勝利地進(jìn)展了低濃度瓦斯發(fā)電技術(shù)的開發(fā)與運(yùn)用。2采用干凈煤技術(shù)，開展煤炭洗選加工潞安集

17、團(tuán)非常注重技術(shù)提高和科技創(chuàng)新，并在煤炭的洗選加工、干凈煤技術(shù)開展上狠下功夫，獲得了很大效果。潞安首創(chuàng)開發(fā)了貧煤作高爐噴吹煤的新產(chǎn)品，還開發(fā)出優(yōu)質(zhì)干凈動力煤新產(chǎn)品，添加了煤炭洗選種類，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品構(gòu)造的優(yōu)化和經(jīng)濟(jì)效益的大幅晉級，并開創(chuàng)了潞安“中國噴吹煤基地建立的新紀(jì)元。潞安噴吹煤的產(chǎn)品技術(shù)性能目的還被作為訂立國標(biāo)的基準(zhǔn)。2006年集團(tuán)公司的噴吹煤年產(chǎn)量將到達(dá)700萬噸，初步建成中國噴吹煤基地。3煤矸石綜合利用 煤矸石是煤炭企業(yè)排放量最大的固體廢棄物，不僅占用大量的土地，而且污染大氣、地表水和地下水，構(gòu)成了新的環(huán)境要挾。潞安現(xiàn)有已運(yùn)轉(zhuǎn)多年的綜合利用電廠兩座，在建213.5萬kw電廠兩座，籌建460萬

18、kw電廠一座，擬建660萬kw電廠一座。同時，投資建成了利用煤矸石消費(fèi)1.3億塊標(biāo)磚的新型墻體資料廠。雖然這些企業(yè)都可以有效地利用煤矸石資源，但是煤矸石仍有很大的剩余。 “十一五期間，集團(tuán)要重點(diǎn)在煤矸石制磚上下功夫，建立多個煤矸石制磚廠，開展壯大建材產(chǎn)業(yè)，把煤矸石變成新型建筑資料，為建立城市高檔住宅小區(qū)和社會主義新鄉(xiāng)村作出積極奉獻(xiàn)。4粉煤灰利用 對潞安集團(tuán)水泥廠進(jìn)展技術(shù)改造，利用粉煤灰與爐渣消費(fèi)水泥，到達(dá)50萬噸/年的消費(fèi)才干；對晉牌水泥集團(tuán)進(jìn)展改組擴(kuò)建，構(gòu)成150萬噸/年消費(fèi)才干，使公司水泥總消費(fèi)才干到達(dá)200萬噸/年以上。同時，利用電廠排出的粉煤灰消費(fèi)燒結(jié)陶粒，年耗費(fèi)粉煤灰40多萬噸。燒結(jié)陶粒具有容重輕、強(qiáng)度高、導(dǎo)熱系數(shù)低、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，比天然石料具有更為優(yōu)良的力學(xué)性能，可用作陶?；炷痢⒒炷林破菲鰤K和墻板類，廣泛用于市政、道路工程，以及吸聲、園藝、水處置、屋頂綠化等。 5瓦斯利用 屯留煤礦等高瓦斯礦井抽放的瓦斯要全部利用。一部分用于發(fā)電，其他部分提取氫氣，加