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煤炭清洁高效利用辉煌70年(四)——煤炭综合利用篇
来源: 中煤加协 中国煤炭清洁利用 | 作者:pmof93969 | 发布时间: 2019-09-16 | 780 次浏览 | 分享到:
煤炭综合利用篇

70年来,煤炭行业资源综合利用取得了很大进展。煤矸石、矿井水、矿井瓦斯技术不断发展,产业规模不断扩大,资源综合利用水平不断提高。煤矸石大宗利用,中低浓度瓦斯利用,矿井水源热泵、乏风源热泵技术发展较快。共伴生高岭土、油母页岩、高铝粉煤灰、硫铁矿、石灰石等综合利用产业化步伐加快。煤矿资源综合利用的深入开展,节约了资源,保护了生态环境,提高了企业经济效益,改善了矿区整体面貌。
    
新中国成立后,为解决能源紧缺,煤矿职工在努力增加煤炭生产的同时,千方百计利用煤矿排出的废弃资源,节约和增加能源,支援国家急需。如抚顺煤矿利用露天排出的油田页岩(即煤矸石)炼油,先后建设石油一厂、二厂、三厂,总能力达40多万吨。利用煤矿开采抽排的瓦斯做饭、取暖等,节约好煤支援国家急需能源。
    
上世纪七十年代,煤炭行业积极开发煤矸石、石煤利用技术。1972年 ,我国开始研制煤矸石陶粒,由大庆龙风四公司采用尾矿粉与煤矸石1:1的比例研制成尾矿粉煤矸石陶粒, 并得到了实际应用。利用低热值燃料在沸腾炉、往复炉、隔管炉等设备燃烧试验取得成功,促进了煤矸石、石煤发电的发展。1975年11月6日,重庆永荣矿务局建成了全国第一座燃烧煤矸石、中煤等低热值燃料电厂,试验成功第一台20蒸吨/小时沸腾炉,开启了利用煤矸石等低热值燃料发电的先河。
    
煤炭行业有组织、较大规模的开展综合利用是从上世纪七十年代逐步发展起来的。这一时期,在国家政策引导支持和煤炭主管部门大力推动下,煤炭行业上下对综合利用的认识有了很大提高,先进适用的煤炭综合利用技术得到很大发展,用于综合利用的项目投资快速增长,以永荣、萍乡等矿务局建设煤矸石电厂为标志,综合利用领域逐步扩大,并形成较大规模。
    
改革开放后,特别是从八十年代起,国家从上到下对资源综合利用更加重视,主要国民经济综合管理部门设置了专门机构主抓全国资源综合利用工作。出台了一系列资源综合利用支持和鼓励政策法规,极大促进了煤炭行业资源综合利用的发展和壮大。这一时期,国家有两份重要政策性文件对推动全国资源综合利用蓬勃发展发挥了至关重要的作用:一是1985年9月《国务院批转国家经委〈关于开展资源综合利用若干问题的暂行规定〉的通知》(国发〔1985〕117号)。117号文件明确提出把开展资源综合利用作为一项重大技术经济政策,要求普查勘探矿产资源、新建或改造共生、伴生矿产资源的矿山(包括煤矿)都必须按照国家矿产资源法规的有关规定,执行“综合勘探、综合评价、综合开发、综合利用”和“企业必须执行治理污染和综合利用相结合”的方针。二是1996年《国务院批转国家经贸委等部门〈关于进一步开展资源综合利用意见〉的通知》(国发〔1996〕36号),提出“坚持因地制宜、鼓励利用、多种途径、讲求实效、重点突破、逐步推广”的方针。在36号文件的推动下,国家各相关主管部门配套出台了包括对实行综合利用的企业所得税税收优惠、煤矸石等综合利用产品增值税减半征收、煤矸石发电电网调度、瓦斯发电电价优惠等一系列税收、价格、投资优惠政策。这些优惠政策,使得开展综合利用的煤炭企业直接受益,大大提高了处于经营困难时期的煤炭企业积极性,为煤炭综合利用进一步壮大发展提供了强劲的政策支持。
    
1978年,煤炭部成立了综合利用局,加强对综合利用工作的组织领导,研究探索煤炭促进综合利用发展的新思路。1981年9月,国务院批复煤炭工业部机构设置,在12个司局中,专门设立了综合利用局。1982年,煤炭工业部提出抓好四项基本要求,实现五个转变和十二项具体方针。同年,高扬文部长提出了变低质量为高质量,变单一产品为多种产品,变单一经营为多种经营,从初级加工向高级加工发展的“三变一发展”的煤炭发展战略,把发展煤炭加工利用、多种经营提到重要位置这一时期,煤炭企业开始从单一经营向多种经营转变,从单一煤炭生产向煤炭洗选加工和综合利用转变,煤炭单一产业、产品结构开始得到改变。
    
为加强对煤炭行业资源综合利用工作的领导,1993年新组建的煤炭部提出“以煤为本,多种经营,综合开发”的方针,组建了综合利用多种经营司,并在各省煤管局、各矿务局建立健全了相应的综合利用管理机构,从组织上保证了煤炭行业资源综合利用方针、政策和各项工作的落实。
    
这一时期,煤炭行业上下全面加强了综合利用组织机构建设,夯实了工作基础,多数重点煤炭企业建立了综合利用专职机构,煤炭综合利用工作进入有组织、大规模发展阶段。
    
从上世纪七十年代开始,四川永荣、辽宁南票、北票、内蒙古平庄、河南焦作、江西萍乡等矿务局就研究利用煤矸石提取化工产品;烧沸腾炉发电;做煤矸石砖、矸石水泥、煤矸石马赛克等建材产品,开创了煤矸石综合利用的先河。特别是采用小断面一次码烧隧道窑生产全煤矸石烧结空心砖,为今后大量利用煤矸石生产新型烧结制品在原料选择、设备选型、焙烧工艺控制技术上积累和提供了丰富的经验。
    
继永荣矿务局建设煤矸石发电厂之后,1979年7月1日,萍乡矿务局高坑煤矸石发电厂破土动工,总装机容量1.8万千瓦,3台35蒸吨吨/小时沸腾炉带3台6 000千瓦汽轮发电机组。八十年代,黑龙江鸡西矿务局滴道电厂2台130蒸吨/时沸腾炉,装机容量2×2.5万千瓦,是当时国内最大的燃用煤矸石等低热值燃料电厂。利用煤矸石、炉灰渣已能生产各种建筑材料。从煤矸石和石煤中提取结晶氧化铝、固体聚合铝及五氧化二钒等化工产品。从粉煤灰中提取锗,利用矿井瓦斯作为民用燃料、生产炭黑、甲醛等。利用煤炭及其衍生物生产褐煤蜡、活性炭及碳素制品,为煤炭综合利用技术发展拓展了新途径。
   
“八五”期间,国有重点煤矿用于发展煤炭综合利用的资金投入比“七五”时期增加41%,建设了一大批综合利用骨干项目。“九五”期间,随着科技进步加快,促进了综合利用在部分领域的设备升级,35蒸吨/时循环流化床锅炉得到广泛应用,75吨/时循环流化床锅炉性能不断完善,135蒸吨/时循环流化床锅炉在煤矸石电厂进行了示范应用。成功研制出煤矸石、煤泥混烧的循环流化床锅炉,解决了低热值燃料混合燃烧的技术难题。利用煤矸石制建材是煤矸石综合利用的重要内容。在国家和行业政策的鼓励下,黑龙江、吉林、内蒙古、山东、安徽、河南、河北、山西等省区的煤矿陆续建设投产了二十多条大型煤矸石烧结空心砖生产线,煤矸石建材产品结构和生产技术装备上了一个新的台阶。
    
到2000年,全国建成煤矸石、煤泥等低热值燃料电厂120座,总装机容量184万千瓦;煤矸石砖厂240余座,生产22亿块标准砖;煤矸石新型墙体材料生产线10条,生产能力6亿块墙砖。全年综合利用煤矸石6600万吨,综合利用率43%。焦化厂35座,年生产能力1500万吨,当年生产焦化能力287万吨。此外,还有炭黑、活性炭、碳化硅等煤炭制品。发展井下瓦斯抽放利用,2000年国有重点煤矿抽放瓦斯8.2亿立方米,利用4.4亿立方米,利用率54%。
    
跨入新世纪,我国进入经济快速发展的关键时期,煤炭工业认真贯彻科学发展观,落实党和国家一系列方针政策、法规和措施,逐步完善有中国特色的社会主义市场经济体制和机制,调整产业产品结构,转变增长方式,实现了健康快速发展,满足了国民经济发展对煤炭的需要。这一时期,在行业形势、政策环境、技术创新发展等多重因素作用下,煤炭清洁高效利用也经历着向从快速发展向纵深快发展的转变。新型煤化工、煤炭分级分质利用、燃煤发电超低排放等一批煤炭清洁高效转化利用技术达到国际领先水平,显著提升了煤炭综合利用发展的质量和效益。
    
这一时期,随着综合利用技术不断发展,能够大宗消纳、利用煤矸石的利用方式为更多煤炭企业采纳。煤矸石、煤泥等低热值燃料发电,煤矸石、粉煤灰等利废建材,土地复垦、井下充填、填坑造地、筑路等广泛推广应用。煤矸石、煤泥等低热值燃料电厂成为煤矸石综合利用的主要途径之一。矿井水利用方式和途径多样化。低浓度瓦斯发电、乏风瓦斯氧化利用、含氧煤层气液化(LNG)等已开展示范应用。
    
随着循环流化床锅炉技术的提高,机组从小型化向高参数、大型化发展,低热值燃料发电单机装机容量不断扩大。一些老旧小机组逐步被大机组取代,“以大代小”取得显著成效。大型、中型低热值燃料电厂项目大量涌现,出现一批30万千瓦及以上新建机组,装机规模迅速扩大,到2005年发展到888万千瓦,2010年达到2600万千瓦,2018年达到3700万千瓦左右。
    
近年来,随着国家对低阶煤分级分质利用的重视程度显著提高以及国内技术开发的不断深入,低阶煤提质利用项目投资得到快速增长。建设了甘肃宏汇能源化工有限公司150万吨/年煤炭低温干馏装置、国能能源科技有限公司2×50万吨/年GF外燃内热式褐煤提质装置、陕煤集团乾元公司50万吨/年(SM-GF)煤气热载体分段多层长焰煤热解成套工业化示范装置等一批低阶煤提质利用项目。
    
70年来,在国家政策扶持下,经过煤炭战线广大干部职工的努力拼搏,煤炭综合利用取得了辉煌成就,必将为新时期煤炭工业高质量发展做出新的更大贡献。