煤炭开采利用方式变革

2019年10月21日07:55  来源:山西日报
 

潞安集团高端现代煤化工技术已跻身世界领先行列。

阳煤集团平定化工煤制乙二醇项目夜景。

矿井智能化综采工作面。

坚定走“减优绿”之路 做足“煤炭”文章

“这种智能巡检机器人机‘智’过人,人眼看不到的地方它能识别,人眼能看到的地方它看得更准,发现问题马上定点报警,矿上的生产效率和安全保障能力得到了很大提升。”在同煤集团千万吨现代矿井塔山煤矿,一种皮带巡检机器人让该矿运输一队技术员孙小刚连连称赞。近年来,同煤集团大力推广应用类似这样的智能化新技术、新装备,煤炭产业发展步入了“高效化、智能化、清洁化、低碳化”的新轨道。

5G技术进入智慧矿山,煤炭产业朝着“智能开采、无人开采”的方向发展……山西正坚定不移地走煤炭“减优绿”之路,推进煤炭产业转型升级,做足“煤炭”文章。按照党中央的决策部署,狠抓能源革命综合改革试点,全面实现从“煤老大”到“能源革命排头兵”的历史性跨越。

“凿开混沌得乌金,藏蓄阳和意最深。爝火燃回春浩浩,洪炉照破夜沉沉。”作为全国重要的综合能源基地,新中国成立70年来山西功劳卓著,累计生产煤炭192亿吨,占全国的1/4以上,其中70%外调,“烧热华北一半的炕,点亮全国一半的灯”,支撑中国经济持续稳定高速发展。

然而,山西也曾因煤而困,遭遇结构失衡、经济停滞、生态破坏等诸多问题。实现煤炭清洁高效开发利用,是山西转型发展绕不开的一道坎。

黑黝黝的煤炭,不仅仅是一种燃料,为人类提供光和热,它还能“72变”,衍变成各种化学材料,实现美丽嬗变、价值倍增。今年3月,潞安集团成功产出全球首家煤基合成Ⅲ+基础油,油品达到了美国API标准Ⅲ类润滑油基础油性能指标,彻底扭转了国内Ⅲ类高端基础油长期依赖进口的局面。潞安集团的产品已从传统燃料油升级扩展为五大类54个品种260个牌号的煤基高端精细化工产品系列,产品增加值增加了2至5倍,将煤从“按吨卖”变为“按滴卖”“按克卖”。

2016年,我省首批关停的15座煤矿中生产能力最大的同家梁矿,作为同煤集团首批去产能关闭煤矿永久谢幕。而离同家梁矿8公里之外的同煤集团千万吨级煤矿同忻矿,其国内第一个特厚煤层低位放顶煤智能化综采工作面正在高效运转。

去产能,是为了更好地释放先进产能。我省积极推动煤炭供给侧结构性改革,2016年至2018年累计退出煤炭过剩或落后产能8841万吨,去产能总量全国第一,连续两年受到国务院通报表扬。煤矿数量历史性地由上万座降到千座以内。全面实现机械化开采,自动化水平大幅提升,煤炭先进产能占比已由2016年的36%提高到目前的68%,安全水平达到世界一流。安全、智能、高效的采煤方式,让许多在井下工作数十年的老矿工们感叹不已,也让年轻的员工倍感自豪。

与此同时,山西的煤炭清洁利用水平取得突破性进展,部分技术和装备处于世界领先水平。循环流化床锅炉是工业化程度最高的洁净煤燃烧技术。太原锅炉集团的超低排放循环流化床锅炉技术突破了国内外对燃煤循环流化床燃烧自身污染控制能力的认知范围,实现了炉内超低排放,达到国际领先水平。今年以来,太锅集团销售总额近20亿元,商业模式正逐步从为用户提供单一锅炉产品转变为向用户提供方案,并进行工程总承包、系统运营管理和全生命技术服务。

经过多年的探索实践,我省在煤炭绿色开发利用基地、现代煤化工示范基地、煤基科技创新成果转化基地建设等方面初见成效,坚定走“减优绿”之路,做足“煤炭”文章。可以想象,在不久的将来,山西煤炭清洁高效利用必将硕果满枝,绽放出更加绚烂的色彩。

典型1 阳煤“晋华炉”

专“吃”劣质煤 技术国际领先

今年4月,阳煤集团联合清华大学历经17年自主研发的“晋华炉”喜获日内瓦国际发明展金奖,亮出了山西创新发展的一张崭新名片。

“晋华炉”让我省煤炭清洁高效利用实现了重要突破。它专“吃”劣质煤,拥有自主知识产权,总体技术处于国际领先水平,具有水煤浆气化炉稳定、可靠的优点,也具有水冷壁气化炉煤种适应性好的优势,尤其适用于高灰、高硫、高灰熔点的“三高”煤气化,符合国家能源安全、环境保护等战略需求。

“晋华炉”还实现了两个“全球第一”:一是将“水煤浆+膜式壁+辐射式蒸汽发生器”进行组合,并成功实现工业化;二是将原气化炉通过改造直接升级为更高效、可靠的联产炉,开创了新型煤气化技术改造的先河,获得美国、加拿大、日本、澳大利亚、韩国等11个国家的专利授权。目前已成功出口,首次实现了中国自主煤气化技术在海外的商业化应用。

“晋华炉”只是阳煤集团煤化工产业发展的一个缩影。近年来,该集团以实现煤炭的清洁高效低碳化利用为目标,煤化工产业坚持走国际化、规模化、差异化、高端化的高质量发展之路,“全链条”发力,倾力打造煤化工行业龙头。

典型2 朔州工业固废综合利用示范基地

让煤矸石、粉煤灰等变废为宝

以往粉煤灰作为废料要花钱处理,现在加工成超细硅铝粉成为了市场上的抢手货,煤矸石还能加工成新型优质烧结砖,真正实现了变废为宝。

作为国家工业和信息化部全国工业固废综合利用示范基地建设试点城市之一,朔州市以科技创新为引领,以园区建设为载体,不断提升工业固废资源综合利用水平,基本实现了对粉煤灰的“吃干榨尽”和全资源化利用,成为全国一流工业固废综合利用示范基地。

目前,朔州市工业固废综合利用产业规模不断发展壮大,已形成了煤矸石发电、煤矸石材料、粉煤灰综合利用、脱硫石膏利用等四大固废综合利用产业集群,建成固废综合利用企业99家,年消化工业固废2700多万吨,产值约113亿元,综合利用率达66%。

工业固废综合利用的关键在技术。围绕技术研发和创新,近年来,朔州市投入了大量的人力和财力,先后与国内16所科研院所建立了合作关系,建起了4个省级企业技术中心、1个省级行业技术中心。该市与北京大学工学院合作共建的朔州固废资源综合利用研发中心,经过数年发展,已经有8项技术进行了产业化运用,中心多项研究成果处于国际领先水平,已成为全国固废综合利用技术的引领者。

典型3 霍尔辛赫物联网增强现实平台

戴上“眼镜”即可遍览整座矿山

地面上凭肉眼看不到的霍尔辛赫煤业整个矿区,只需戴上一副增强现实眼镜即可呈现在眼前。它类似电影中“钢铁侠”的眼镜,是全息的,并且可以把数字孪生矿井的数据接入,达到态势预警的作用。

这一技术是山煤集团承担的国家科技部重点研发专项课题——物联网关键技术研发项目的成果之一,目的是要将数字孪生矿井以4D全息的方式真实地展现出来,藉此建设减人乃至无人的智慧矿山。

霍尔辛赫物联网增强现实平台是国内首个在煤矿应用的物联网增强现实平台,首次把矿井信息做在增强现实眼镜里,具有以下五大功能:预警功能,即设备发生故障或瓦斯报警时可自动预警,将事故消除在萌芽状态;远程协助功能,即通过物联网增强现实眼镜,可以做到维修专家24小时在线指导;随时掌控功能,可以随时随地知晓矿井动态讯息,戴上眼镜即可显示矿井全部信息;培训功能,则虚拟实景操作,让每个工人都能成为技术能手;展示功能,可以不受环境限制部署场景。(稿件:刘瑞强 图片:本报摄影部)

(责编:乔慧、马立明)

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