潞安矿区洁净煤技术发展现状及前景

1、.：.；潞安矿区干净煤技术开展现状及前景干净煤技术是80年代初期美国和加拿大关于处理两国边境酸雨问题谈判的特使德鲁刘易斯(Drew Lewis，美国)和威廉姆戴维斯(WilliamDavis，加拿大)提出的。干净煤技术的含义是：旨在减少污染和提高效率的煤炭加工、熄灭、转化和污染控制等新技术的总称。由于中国煤炭开采和利用的特点，中国干净煤技术涵盖了从煤炭开采到利用全过程，中国干净煤技术的主要内容：1煤炭加工：洗选、型煤、水煤浆，2煤炭高效干净熄灭：流化床熄灭技术、高效低污染的粉煤熄灭、燃煤结合循环发电，3煤炭转化：煤炭气化、煤炭液化、燃料电池，4污染控制与废弃物治理：烟气净化、煤层气开发利用、煤

2、矸石和粉煤灰综合利用。干净煤技术是使煤作为一种能源应到达最大限制潜能的利用，而释放的污染控制在最低程度，到达煤的高效、干净利用的技术，其涉及面广泛，它贯穿于整个煤炭消费、加工、利用全过程，已成为世界各国处理环境问题主导技术之一，也是高技术国际竞争的一个重要领域。开展干净煤技术曾经成为我国的一项根本国策。山西是全国第一产煤大省，产量占全国的14以上，其中60外运，40省内耗费。最高年产总量3.5亿t。山西又是燃煤大省，每年排放烟尘145万t、SO2150万t，大气烟尘严重超标。山西煤矸石总计存放9亿t，电厂粉煤灰1亿t，占地13 350km2，煤排石加上电厂粉煤灰的排放速度分别以3 000万t/

3、a和450万t/a递增。山西每年排出矿井废水约4亿m3，废水不经处置排放，污染了地表水，使省内具有饮水功能的河流缺乏15。因此，研讨开发和推行应有干净煤技术，对提高煤炭热能利用率、减少废气及粉尘和飘尘的排放，改善人民的安康程度具有非常重要的现实意义 1、潞安矿区煤炭资源概略 潞安矿区位于沁水煤田东部边缘中段，总面积1171平方公里，地质储量120.8亿吨；煤炭储量丰富、质量优良。现有矿井及在建矿井共占有煤田面积405.67平方千米，拥有地质储量20.9亿吨，可采储量15.5亿吨；规划开发矿井占有煤田面积536.3平方千米，地质储量43.3亿吨，可采储量30亿吨。煤炭种类主要有瘦煤、贫瘦煤、贫煤

4、、焦煤和无烟煤。主要商品煤种类有洗精煤、混煤、洗混煤、混块、洗混块和喷粉煤，具有低灰、特低硫、低磷、高发热量、可磨性好和热稳定性好等特点，广泛适用于动力、冶金、化工、水泥、陶瓷、玻璃等消费。 2、干净煤技术开展现状潞安矿业集团公司是开发潞安矿区的主体，是一个以煤为主，煤-电-路-港-化-建综合运营、多业开展的大企业，潞安以开展干净煤、提高煤炭清洁利用程度为已任，大力开展和开发运用煤炭洗选、煤炭气化、煤炭液化、煤基合成油、煤炭清洁发电等技术，努力建立竞争力强大的“中国潞安能化大集团。 21煤炭洗选加工 潞安原五对消费矿井都有洗煤厂，入洗才干1090 万吨，见表1表1选煤厂洗选表选煤厂入洗才干技术

5、投产日期主要产品05年入洗五阳煤矿120跳汰-浮选工艺1986、12九级冶炼精煤170漳村煤矿120跳汰-浮选工艺1996、11喷吹煤和动力煤162王庄煤矿 360重介-浮选工艺199609混煤和喷次煤92常村煤矿400跳汰-挑选工艺199509混煤和喷次煤176石圪节煤矿90跳汰-浮选工艺198512九级冶炼精煤105接替矿井有五座，分别为屯留煤矿、司马煤矿、高河煤矿、李村煤矿、古城煤矿，其中屯留煤矿洗煤厂建立规模600万吨/年，采用块煤动筛排矸，末煤重介旋流分选、粗煤泥螺旋分选，煤泥快干压滤工艺，于2021年5月12日正式投产。司马煤矿选煤厂建立规模150万吨/年，高河煤矿选煤厂建立规模6

6、00万吨/年。控股矿井：郭庄煤业公司选煤厂建立规模60万吨/年，2003年开工投产。选煤厂技改：2007年，五阳煤矿模块型选煤厂投产，建立规模240万吨/年， 采用重介-浮选模块工艺。2021年，王庄矿选煤厂进展技术改造，建成600万吨/年模块化选煤厂，采用块煤浅槽+末煤两产品重介旋流器主再选+粗煤泥TSS分选+细煤泥分选浮选工艺，即可洗化工用煤，又可洗高炉喷吹煤，还可消费优质动力煤，是集团公司块煤、混煤和喷吹煤消费的战略制高点。 到“十一五潞安集团的洗选煤才干将到达3000万吨。2.2煤炭的高效干净熄灭潞安建立了余吾电厂和容海电厂，积极采用IGCC发电技术。1潞安余吾电厂设计为装机2MW的煤

7、矸石发电机组，配2480t/h超高压、一次中间再热、循环流化床锅炉。2005年3月20日开工建立，2006年10月投产第一台机组，12月投产第二台机组。电厂采用循环流化床锅炉，充分利用煤矸石和劣质煤发电，参与石灰石脱硫，使烟气达标排放。设置全厂废水处置站，废水处置后回用，正常运转无废水排放。2潞安容海电厂是熄灭中煤和煤矸石的空冷发电厂，装机容量2MW，锅炉采用循环流化床锅炉。采用汽轮机抽汽方式集中供暖。电厂所用补充水全部当地后湾水库。2005年底完成了桩基实验，2007年12月完工。综合利用煤矸石、中煤及劣质煤约120万t/a，节约煤炭资源，使周边地域消费的大量煤矸石得到利用，防止煤矸石自燃和

8、占用土地。3IGCC结合循环发电是国内外公认的先进煤炭发电和综合利用运用技术，以煤气化为根底的IGCC发电和多联产，可以实现化学能和物理能的综合梯级利用和资源的优化消费，并可减少大气污染和温室气体排放。根据公司的开展战略，煤基合成油工程总体规模将到达520万t/a当量油，前期建立16万/a示范厂，采用鲁奇气化技术，利用煤基合成油驰放气和纯度到达95%以上的煤层气进展IGCC发电，前期发电装机容量为60MW。23煤炭转化潞安煤基合成油示范工程是国家“863方案工程和中科院知识创新工程的艰苦工程。它是利用中科院山西煤化所研讨开发的以“煤基液体燃料合成浆态床工业化技术为中心技术，拥有完全自主知识产权

9、，消费高纯度柴油、石脑油和LPG及少量混合醇燃料的高新技术工程。是山西省调整经济构造，由煤炭大省向煤化工大省转变，加快建立新型能源和工业基地的标志性工程。2006年2月22日奠基，2021年12月，潞安煤基合成油示范工程钴基固定床合成安装产出全国第一桶煤基合成油。二期工程完工后，最终到达520万吨油当量规模。 煤基合成油工艺由合成气制取、合成气净化、油品合成、油品分馏及配套“三废处置安装构成，废气、废水、废渣都可以有效处置利用，煤中含有的硫也要采用山西天脊煤化工集团新近开发的超重力PDS法回收硫磺。气头运用山西天脊煤化工集团成熟的“鲁奇技术，气量在满足煤基合成油示范厂需求的同时，搞煤基合成油多

10、联产，开发MTG甲醇制汽油、MTO甲醇制乙烯、丙烯、MTP甲醇制聚丙烯、MTA甲醇制芳烃。潞安煤基合成油示范厂消费的油品是世界上最干净的液体燃料之一，不经任何加工处置，便可直接参与到现有的汽车中，百公里油耗仅为5升左右，比普通汽车用油节省30%左右，尾气排放超越欧规范。 24污染物排放和废弃物处置1建立煤矸石电厂：利用煤矸石发电，已有两座煤矸石电厂，两座2MW的电厂正在兴建，总装机容量620MW。2开展新型墙体资料：由潞安矿业集团投资6500万元，2001年月兴建，2003年8月投产的国内目前规模最大、自动化程度最高的制砖消费线，也是当今世界上较大规模的煤矸石消费线。采意图大利柏岱斯蒂和老斯麦

11、珂公司的成套设备，如高速细碎对辊机，双级真空挤砖机，全自动切、码、运输系统等。整个消费过程全部自动化控制，完全替代了传统制砖业低效率的手工劳作，到达了用人少、工效高的效果，真正实现了制砖不用土、烧砖不耗煤。年产煤矸石砖1.3亿标块，每年耗费煤矸石约30万t，从资源角度看，每年节约煤炭万吨，可减少煤矸石堆场占地37.5亩。3利用煤矸石修筑公路、充填塌陷地，实施矸石山造景工程：积极探求矸石山外表复土种植技术，矸石山复垦，引水上山，既处理了矸石自燃问题，又防止了环境污染。4利用煤矸石消费生物菌肥：与北京林业大学协作研讨利用煤矸石消费微生物菌剂和生物有机肥的工程已进入中试阶段。5利用煤矸石制取絮凝剂：

12、与山西大学协作研讨，现进展实验室实验研讨，已获得阶段性成果。6利用粉煤灰消费烧结陶粒、水泥：正在与美国美泰科公司协作进展粉煤灰消费烧结陶粒工程研讨。7瓦斯发电：与德国鲁尔集团签约，共同开发利用埋藏在潞安矿区300m以下的煤层气，用于发电和煤制油等。五阳矿将建成4500KW瓦斯发电站，高河、李村、古城矿建成装机容量为20MW的瓦斯发电站，常村、屯留矿建成40MW的瓦斯发电站。8废水综合治理：实施矿井水处置工程、中水复用工程、附属医院废水处置工程。2005年各矿矿井水涌出量880.87万吨，利用量到达811.11万吨/年，矿井水利用率到达92%以上；矿井水外排69.76万吨，矿井水外排达标率100

13、%；选煤厂洗水实现一级闭路循环。9大气污染综合治理：对一切大气污染源采取了安装除尘器等治理措施，经过提高污染物的去除效率、推行集中供热和燃用清洁能源来减少大气污染物的排放。3干净煤技术的开展前景开展经济和维护环境是当今世界普遍关注的艰苦问题，中国在努力开展经济的同时非常注重环境维护。维护环境有利于民族复兴和为子孙后代留下良好的生存开展空间，有利于保证人民群众的身体安康，它是提升企业的竞争力、知名度、可继续开展才干的主要途径；是全面建立小康社会的内在要求；是构建调和社会的重要内容；是建立环境友好社会的有力保证；是创建环境友好型企业的最主要措施。维护环境就是维护消费力，改善环境就是开展消费力，优良

14、环境正是企业新的竞争优势。潞安矿业集团在“十一五期间，充分利用矿区环境容量、资源禀赋、生态情况、自然和环境承载才干，实现经济、社会、环保协调开展，到达环保与经济增长并重、同步开展。 坚持绿色开采，提高资源利用率潞安集团积极与中国矿业大学协作进展“潞安矿区绿色开采技术课题研讨，包括“矿区水资源维护与利用、“矿区煤矸石处置与利用和“矿区塌陷治理方式与技术等子课题，构成了一套具有潞安特征的资源与环境协调开采方式。煤炭开采设计贯彻绿色理念，推行绿色开采新矿井开辟设计时，根据开采地质条件，选用先进的支护技术和回采工艺。程度大巷尽能够沿煤层布置，从源头上减少矸石排放；加大采区尺寸，减少储量损失；采区设计前

15、进展采区范围内的三维地震勘探，摸清地质情况，杜绝因产生废巷而浪费资源；任务面设计时推行运用小煤柱护巷技术或沿空留巷技术，以提高矿井资源回收率。主导采煤方法采用绿色回采工艺上世纪九十年代初，集团公司胜利开发了具有绿色内涵的综采放顶煤回采工艺技术，使采区回收率稳定在83%以上。巷道支护采用绿色支护技术“十五期间，集团公司进展支护技术革命，全部推行运用煤巷全锚支护技术，大大改善了巷道支护效果。目前正在研发沿空留巷等无煤柱开采支护技术，该技术研发胜利可提高采区回收率3%以上。复杂地质条件下的综采放顶煤开采综采放顶煤技术的适用范围在潞安矿区被放大。在五阳矿五一采区胜利地进展大坡度综采放顶煤开采技术攻关，

16、构成了一套大坡度开采技术体系，任务面坡度最大可达32度，任务面推进方向最大可达28度。煤水共采潞安矿区的石碳-二叠煤系地层中的含水介质为弱的裂隙含水系统，其中的地下水不具备地面成井供水的才干，在煤矿开采过程中，利用井下采掘系统，将分散的水集中起来，井上下结合净化复用技术，添加了矿区供水水源。煤与瓦斯共采开发低透气、强吸附难抽采煤层瓦斯高效抽采技术，建立上下结合、动静配合的立体抽采体系，进展采前预抽、边采边抽、采空区抽采、裂隙带抽采等综合抽采技术。从瓦斯抽采保证平安消费，再把瓦斯作为一种资源进展综合利用。五阳煤矿胜利地进展了低浓度瓦斯发电技术的开发与运用。2采用干净煤技术，开展煤炭洗选加工潞安集

17、团非常注重技术提高和科技创新，并在煤炭的洗选加工、干净煤技术开展上狠下功夫，获得了很大效果。潞安首创开发了贫煤作高炉喷吹煤的新产品，还开发出优质干净动力煤新产品，添加了煤炭洗选种类，实现了产品构造的优化和经济效益的大幅晋级，并开创了潞安“中国喷吹煤基地建立的新纪元。潞安喷吹煤的产品技术性能目的还被作为订立国标的基准。2006年集团公司的喷吹煤年产量将到达700万吨，初步建成中国喷吹煤基地。3煤矸石综合利用 煤矸石是煤炭企业排放量最大的固体废弃物，不仅占用大量的土地，而且污染大气、地表水和地下水，构成了新的环境要挟。潞安现有已运转多年的综合利用电厂两座，在建213.5万kw电厂两座，筹建460万

18、kw电厂一座，拟建660万kw电厂一座。同时，投资建成了利用煤矸石消费1.3亿块标砖的新型墙体资料厂。虽然这些企业都可以有效地利用煤矸石资源，但是煤矸石仍有很大的剩余。 “十一五期间，集团要重点在煤矸石制砖上下功夫，建立多个煤矸石制砖厂，开展壮大建材产业，把煤矸石变成新型建筑资料，为建立城市高档住宅小区和社会主义新乡村作出积极奉献。4粉煤灰利用 对潞安集团水泥厂进展技术改造，利用粉煤灰与炉渣消费水泥，到达50万吨/年的消费才干；对晋牌水泥集团进展改组扩建，构成150万吨/年消费才干，使公司水泥总消费才干到达200万吨/年以上。同时，利用电厂排出的粉煤灰消费烧结陶粒，年耗费粉煤灰40多万吨。烧结陶粒具有容重轻、强度高、导热系数低、稳定性好等特点，比天然石料具有更为优良的力学性能，可用作陶粒混凝土、混凝土制品砌块和墙板类，广泛用于市政、道路工程，以及吸声、园艺、水处置、屋顶绿化等。 5瓦斯利用 屯留煤矿等高瓦斯矿井抽放的瓦斯要全部利用。一部分用于发电，其他部分提取氢气，加