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选煤技术发展状态下煤炭清洁利用分析

2021-11-29刘英英

魅力中国 2021年25期
关键词:矸石煤炭资源煤炭

刘英英

(河南省煤炭科学研究院,河南 郑州 450000)

煤炭是不可再生的资源,是植物埋藏地底经过极其复杂变化而形成的一种固态可燃性矿物质。一直以来,煤炭都被人们誉为“黑金”,正是由于这样的原因,研究选煤技术发展状态下的煤炭清洁利用才显得意义非凡。在使用煤炭过程中,对煤炭资源清洁高效利用也提出了更高的要求,传统的煤炭资源使用方式很多已经不能满足当前使用,因此,这就需要提升选煤环节的整体运行质效。

一、选煤技术发展对煤炭清洁利用影响分析

(一)煤炭清洁的重要性

煤炭清洁主要是指产出的原煤中的煤和矸石物等物质有效的分开,从而获得质量最佳的煤炭资源。同时,近几年我国注重发展生态环境建设,这样逐渐凸显出煤炭清洁技术的重要性。在选煤技术完成以后,通过利用煤炭清洁技术,可以有效的加强煤炭的使用价值。众所周知,煤炭释放出一些有害的物质,并且对生态环境造成一定的影响,然而通过利用煤炭清洁技术会对煤炭释放的有害物质处理,降低对生态环境的影响。煤炭清洁技术可以尽最大程度降低对能源的消耗,提升煤炭资源的利用效率,这样为煤炭行业实现“节能、降耗”的目的给予了一定的帮助。另外,煤炭清洁技术在选煤技术之后展开对煤炭资源的清洁工作,从本质上解决煤炭资源存在的各种问题,尽最大程度上保证煤炭资源的经济效益。通过利用煤炭清洗技术可以对煤炭资源产品结构进行一定的优化,保证其行业具有良好的经济效益,并且为相关行业提供了高质量的煤炭资源。

(二)影响分析

在煤炭资源开采的时候,由于煤炭资源自身的性质会释放出大量的有毒物质,这样生态环境的质量,造成了严重影响,利用煤炭清洁技术,可以从本质上提升煤炭资源成品的质量,降低有毒物质的排放,避免对生态环境造成的污染,并且煤炭清洁技术也是煤炭生产的一个重要环节,更加保证了煤炭资源生产过程的严谨性,增加了相关企业的经济效益。另外,煤炭清洁技术的利用,还可以降低对能源的消耗,并且在不断发展的过程中,成为煤炭资源生产的基础,为其行业的发展,给予了重要技术支撑。

二、煤炭清洁技术的具体利用

(一)提高煤炭的使用质量

利用煤炭清洁的相关技术,可以将原煤中的矸石与煤炭进行有效的分离,进而再提炼浓度不一的煤炭产品。随着对于环境保护问题的愈发重视,煤炭的洗选加工工艺也得到了国家的高度关注,进而推动了煤炭清洁技术的利用。具体的煤炭清洁主要步骤其实就在于对煤炭的洗选,它的工作原理是将原煤中的矸石性杂质进行分离,然后得到纯度更高的煤炭,从而提高煤炭的使用质量。

(二)推进节能环保事业的发展

煤炭洗选工艺还可以降低煤炭当中的烟尘(TSP)、硫分、灰分等占比,从而减少二氧化硫以及各种氮氧化物,提升对环境的保护。经过清洗得出的高灰分煤泥以及矸石还可以进行再利用,利用这些物质来充填塌陷区、铺路,或者制作成水泥、砖块等,从这一层面来看,煤炭洗选其实还可以为国家的能源节约提供一定的帮助。另外一方面,经过煤炭清洗之后得到的煤炭,由于其杂质较少,所以在燃烧的时候就不需要太多的电能消耗,而且与传统的煤炭相比,同样热能耗所需要的高纯度煤炭远远小于低纯度的传统煤炭。简而言之,煤炭清洗技术的利用,还可以推进国家的节能环保事业。

(三)优化煤炭产业结构

利用清洁技术处理过后的煤炭,不仅纯度更高,还可以根据市场需求制成质量等级各异的不同类别产品。例如经过精煤提纯之后的中煤就可以提供给诸如化肥加工厂、焦油化工厂、电力厂等,因为这些产业并不需要质量太高的煤炭进行燃烧,而中煤的采购价格将远远低于市场高纯度煤炭产品,这样就可以为这些企业缩减生产成本。而对于经过煤炭清洗得到的煤泥,则可以将其进行电解,从中把电解铝等各种材质提炼出来,进而为相关的铝制企业所使用。就此看来,煤炭清洁技术的利用,还可以优化煤炭企业的产业结构,一改过去产业链短小、经济格局单一的局面,从而帮助煤炭企业打造更加互惠互利的共享经济模式。

(四)提高煤炭的竞争力

事实上,市场供求讲究的是一个平衡化策略。纵观我国的煤炭供占比,会发现有绝大一部分比例其实都是用于国外的出口贸易。倘若我国自身的煤炭质量越来越好,在出口的时候就可以利用高纯度质量来进行贸易协商,从中赚取更理想的贸易差价,进而提高我国的综合经济实力。而利用煤炭清洗技术,就可以将煤炭的质量进行提高,因为高质量的产品在市场上肯定是更受欢迎的。只要不断地深化煤炭清洗技术,相信就能在不远的将来打造更加全方位的煤炭供给体系,进而提升我国的煤炭国际竞争力。

三、实现煤炭高效清洁利用的措施

(一)国家政策宏观引导推进煤化清洁转化技术创新

按照统一规划、合理布局、综合利用的指导原则,统筹推进煤炭高效清洁利用技术创新和研发,在现有煤化工基地的基础上合理优化布局使其向大型化、新型化发展。在煤化行业新项目选址时优先考虑煤炭资源、水资源、环境、交通等方面能够支持稳定生产的地区。对于已经建成投产的煤炭企业则应该优化工艺流程,改进所用技术实现企业技-产-研的耦合,提高能源转化率,提高煤炭企业的技术水平,减小企业生产对环境的负面影响,最终促进现代煤化工的绿色高效发展。

(二)开发低阶煤分级分质中低温热解技术

为加快低阶煤热解工业化进程,各低阶煤热解技术之间、低阶煤热解技术与工艺之间应形成耦合联动机制。煤炭生产过程中所产生的高温煤气可以作为煤加氢热解的热载体,煤加氢热解可有效提高煤气及焦油轻质组分产率,能够有效提高煤炭的转化率。煤炭热解分级转化及其联产工艺因其从整体资源利用效率的角度来提高煤炭资源的利用率同时更好地解决了发展与环境的问题。这是今后煤炭行业发展的重要方向,对我国煤炭高效清洁转化具有重要意义。

(三)推进开发煤焦油精炼与加工工艺

煤炭中低温干馏与高温干馏所得到的煤焦油不同,低温焦油其组成中烷烃、烯烃及芳香烃类约占50%,酚类含量可达30%左右。高温焦是低温焦油在高温下二次分解的产物主要是由芳香烃所组成的复杂混合物,煤焦油加工应向医药、农业、精细化工及染料、燃料等方面深加工,延伸产业链提高产品附加值。高含量组分易分离,以此应将重点放在低含量组分的分离与利用上。利用煤焦油加氢精制和裂解的方法开发生产新的满足环保要求的氢质化燃料,是现代煤化工发展的重要方向。

(四)大力推广新型技术

新型煤炭洗选技术,将原煤当中的煤、矸石分离开来,获得不同质量的煤炭产品。在社会环保意识不断加强的背景下,洗选工艺也得到了个国家重视,不断推动选煤技术发展。新型洗选技术能够减少污染排放、提升煤炭质量,进一步降低灰分、脱除硫分,让氮氧化物、二氧化硫、烟尘排放量降低。并且将脱出的矸石、高灰分煤泥用作电厂燃烧料,也可以生产建筑砖体、水泥等,从而实现节能减排。同时进行选煤技术还可以进一步提升煤炭利用率,具实验表明,电煤灰分降低1%即可提升300j/g 的发热量,每度电减少煤炭损耗3-5g;锅炉燃烧使用洗选煤,热效率可以提升5-8%,降低煤炭使用量12-15%。

(五)加大环保排放控制力度和技术创新力度

煤化工项目在“三废”处理和环保节能方面要有重大突破,尤其应优化工艺条件使得“三废”所含污染物浓度有效降低,在废水处置等方面要勇于承担起环保示范的责任,以能源高效清洁利用为核心,坚持高效清洁、循环利用的原则,重点推进节能降耗和推行高效清洁利用,降低“三废”产出率,加强“三废”治理及其循环利用,最大程度有效解决污染物和气体的排放问题。新建示范工程要严格按照环保要求组织建设,实现废渣的全部无害化处理或资源化利用,确保环保方面的核心技术自主掌握。

结束语

综上所述,随着我国煤炭行业不断发展,选煤技术也变得更加成熟,如今我国选煤技术已经基本满足了工业发展需求,但也有很大的发展空间,只要相关从业技术人员充分结合选煤特点,结合自身选煤工艺,采取针对性的技术与管理措施,努力进行创新探索,一定能在未来打造出更具竞争力的中国特色煤炭清洁技术体系以提升煤炭行业的经济效益,实现可持续发展的战略目标。

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