新形势下的煤炭行业究竟该如何转型?
1. 行业自身进行优化实现良性发展
煤炭行业作为推动我国经济发展的主力能源,尽管现在已经下滑,但由于我国国情和能源结构的原因,未来的很长时间内还将处于主导地位,所以可以对行业自身进行优化,提升煤炭行业的产业链价值和产品附加值,实现良性发展,如将从前单一的煤炭开采业向煤炭开采、电力、煤化工、建材、新能源、现代物流、电子商务、金融服务等多元化的方向发展,实现产业协调发展的格局,推动煤炭行业与高科技技术的融合发展,从而构建现代产业体系,继续为我国的经济和可持续发展做出更大的贡献。
2. 转化成非煤产业的绿色循环行业
绿色循环行业是现在国家高度重视和支持的行业之一,尤其是党的十八大、十九大以来,发展绿色循环经济成为社会中的重中之重,更明确提出人与自然和谐共生,为此出台了多项鼓励政策发展绿色循环经济,建立健康绿色低碳循环发展的经济体系。而煤炭行业之所以需要转型,很大一部分原因是煤炭资源是不可再生,而且所造成的环境、大气污染严重....根本不适合现在以及未来的可持续发展,若煤炭行业想要获得持续、整体、系统性的成功,就要进行彻底的转变,发展绿色循环行业,将资源循环利用实现最大化的同时,还可以起到保护环境的目的!
譬如建设绿色循环农业示范区,再如建立厕所中的循环经济.......这些都是绿色循环行业中的新型产业。
在这着重介绍一下厕所中的循环经济,它是通过对厕所的改造安装使用纳米免水冲小便器实现的所谓的尿液中的循环经济,具体工作原理如下:
安装纳米免水冲小便器,而它可以将小便从源头分离,之后利用唯质科技的专利技术提取尿激酶和乌司他丁的粗品,剩下的再通过生物降解技术转化成有机植物营养液,作用于具有高附加值的农作物,全程零用水、零污染,零排放,不会对资源造成任何的浪费,也可以避免传统厕所而引发的水资源短发、环境、土壤污染严重、粮食安全等各种问题,将生态环保、科学发展的观念贯彻到底,更重要的是可以实现全程都在盈利收益的目的:尿激酶、乌苏它丁、全植物营养液、有机农作物....
由此可见,未来绿色循环行业是传统行业转型的香饽饽!
3. 向新兴的高科技行业发展
高科技新兴产业是现在以至于未来国际经济和科技竞争的重要阵地,煤炭行业也可以由此转型升级的机遇向高科技行业方向发展,从而提高企业的竞争力和增强我国的综合国力,不过前提是需要有一个领路人或者品牌企业的指引下进行,否则改革之路困难重重!
根据印度媒体的报道,在夏季由于各种电器的使用,印度将面临着严重的用电损耗,煤炭储备不足,当地政府预计将在未来暂停部分地区的电力服务。那么很多朋友就表示,煤炭的库存量继续下降,会给我们带来哪些影响,尤其是很多的重工业在缺少了煤炭之后应该如何转型。接下来小编就和大家聊一聊煤炭短缺会带来哪些影响。
虽然我们目前一直在提倡使用新型能源,清洁能源,但是在能源转型的过程中,传统能源的地位仍然不容忽视,其中的煤炭就是关键一环。我们都知道煤炭是地球历经数万年演化的产物,随着人类发展对能源的需求也愈发严重,煤炭开采也过度。在如此情形下,煤炭存储量告急也是可以预见的。
而煤炭短缺势必会带来一系列的问题,比如我们国家目前仍然还是需要煤炭和天然气来发电,其中的煤炭发电的占比可能会达到60%以上。而最近的煤炭的短缺,对于世界性的电力行业都受到了冲击,火力发电的成本逐渐上升。而另外一点,煤炭作为不可再生的资源,各个领域都需要用到这些关键性材料,例如在制造业、冶金和化工行业都迫切需要质量好的煤炭作为原材料来发动生产。尤其是像建材行业,缺少了煤炭更会影响整体的产品质量,因此在当前煤炭短缺的情况下,这些行业受到冲击很大,甚至说可能会影响整个经济领域。
煤炭的作为地球的化石能源之一,它总有枯竭的那一天,而目前煤炭存量告急的现象也算是预告了这一天可能并不会太远。在这种情形下,各国都在积极的。推动能代替煤炭的新能源,相信在未来的某一天,我们可以减少对煤炭的需求,找到可以代替煤炭的产物。
纵观煤矿行业,发展智能化是大势所趋。在全国工业制造业智能化的浪潮下,煤炭行业作为我国重要的能源行业,其智能化建设直接关系我国国民经济和社会智能化的进程。从实施细则陆续出台,可以看出国家和煤炭、科技行业均对煤矿智能化重视程度很高,推进力度很大。
煤矿市场空间巨大,供给产能难以覆盖需求增长。从智能化煤机制造企业的调研情况来看,当前供给端产能跟不上需求的增长,可以预见的是煤机智能化生产制造将迎来一轮爆发性增长期。
将人工智能、工业物联网、云计算、大数据、机器人、智能装备等与现代煤炭开发深度融合,形成全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制的智慧煤矿管理系统。实现煤矿开拓、采掘、运输、通风、洗选、安全、管理等过程的智能化运转。
智慧煤矿管理系统我以我擅长的可视化管理角度给大家看个案例,通过主观视角去充分理解只会煤矿管理的优势和前景。
选煤厂 3D 可视化搭建选煤厂区建筑及生产设备、管线等设施的三维场景,将生产数据采集、安全监测监控与生产时空有机结合,构建了集智能巡检、设备安全监测、预警功能、企业管理于一体的三维可视化管理系统。全方位推动选煤厂精细化管理工作,实现减人增效的目的。
整体场景采用航拍建模方式获取,利用飞机或无人机搭载多台传感器,对选煤厂进行拍摄采集,快速高效获取真实反映厂区情况的数据信息。通过纠正、平差、多视影像匹配等一系列的内业处理操作,最终获得三维模型。航拍建模的成果数据具有地理坐标系信息,可以准确地和 GIS 匹配。
和 GIS 的集成方案中可提供根据经纬度和海拔数据构建漫游线路,让用户以第一人称的视角按照指定线路对厂区进行巡检漫游,Hightopo在制定线路的时候可以参考重点区域或智能化水平较高的区域进行制定,给用户呈现选煤厂重点发展区域以及智能化发展成效。
主厂房设备监控系统通过 3D 效果,1:1 制作 3D 可视化仿真互动模型,并将重介洗煤工艺流程整合融入,将原煤进行洗选加工和综合处理的全过程信息监控。
系统可实时显示重介旋流器、精煤皮带、振动筛、原煤皮带等重要设备的动态数据,当点选不同楼层设备时,自动弹出设备多重信息,创建多参数实时在线监测。
数据信息包括运行设备的振动频率、温度、故障信号、趋势信号等数据,管理人员可通过此功能,进行调用查看设备运行状态、故障属性及导致故障发生的相关联信息历史数据。
通过 2D 和 3D 无缝融合,搭配数据面板以及动画驱动制作了蓄水工艺可视化。场景支持常规的旋转、平移和视角缩放。蓄水工艺包括蓄水、加药搅拌(添加絮凝剂)、放水、泵体放水等操作的演示,营造具有真实沉浸感的体验。
压滤车间负责压滤处理煤泥、回收分离介质水,压滤机负责处理浓缩机底流。传统的压滤生产主要依靠人工操作,需人工查看并判断压榨程度,工作效率低下,产品水分无法得到保证,存在液压系统破损或压滤喷料伤人的安全隐患。
搭建的压滤车间可视化管理系统,通过引擎将压滤车间的压滤机以及楼层分布进行 1:1 还原,可随时查看设备基本信息、运行信息、故障信息等。点击左侧面板压滤机以及楼层展开,即可查看车间楼层分布情况以及压滤机工作状态。
实时监测系统内压滤机状态信息,包括松开、压紧、进料等各进程状态,打破压滤机与压滤机之间、压滤机与智能压滤检测系统相关辅助设备之间的信息孤岛。实现智能压滤检测系统内所有设备及相关信息的统一集中监管,降低岗位巡检工的劳动强度,方便生产监管。
三维仿真的选矿场景,其中包含:选矿漫游(选矿工艺流程)、全场漫游(场景绕场查看)、浓密机和球磨机的启停动画演示、选矿设备的单独查看。当然也支持定制哦~
选矿工艺动画过程,从矿石破碎到筛分再到磨矿、分级等一系列作业的漫游动画,支持拉近视角近距离监控选矿的每一步作业。
搭建 3D 轻量化大型智慧矿山解决方案,根据矿山现场的 CAD 图、鸟瞰图、设备三视图等资料还原外观建模,围绕以数字化开采、高速掘进、智能通风排水供配电、筛煤工艺等内容为主体的三维立体可视化管理系统。
场景初始化后,界面通过自由视角、固定路线对矿山全场景空间进行巡检式漫游,在路径中展示设备及系统信息,漫游线路的制定着重凸显核心区域或智能化发展区域,为用户呈现矿山整体面貌、重点发展区域及智能化发展成效。
实现交互式的 Web 三维场景,可进行缩放、平移、旋转,场景内各设备可以响应交互事件。
针对控制中心页面的建设,运用丰富的可视化图表和动画效果,集成供水、通风、运输、掘锚机运作及井内三维漫游画面,形象的对井下多元应用场景进行详尽的数据解释;可融合智能感知设备数据,实现对矿井的生产环境、工作视角、设备分布、工艺流程、产量走势、巷道划分、设备运行实时状态的真实复现,达到矿井上下透明化管理的目的。
三维立体的巷道监管效果,有利于改善矿山环境及工程实施设计,能将巷道工程变迁情况客观无误的记录和展现。可视化巷道的搭建由点-线-面-单个巷道-多个巷道过渡延伸。点击按键可随意切换工作区视角和井内视角,方便运维人员从不同角度观察到每条巷道的名称、视点位置、设备分布及对应的数据。巷道内部漫游设有前进、倒退等功能,易于实时了解视点位置。此外,增添聚光灯的设计会让巷道整体更加真实,仿佛身临其境。
相较于传统静态模拟图式的通风机房在线监控系统,3D 可视化通风系统能更加生动形象的展现在人眼前,使其内容具有可读性与可控性。两侧 2D 面板数据提供重要运行参数的实时变化和历史趋势查询,提供自定义趋势查看、数据分析、曲线对比等功能,点击场景中的设备可显示设备属性信息。对于超限时状态设备进行及时报警,在短时间内为运维人员提供所需信息要素,提升运维监测效率。
压风自救装备系统在正常生产运作时,可为井下开拓掘进工作的风动工具提供压缩空气动力,满足井下岩石巷道掘进及煤巷支护之需;当发生灾变事故时,工作人员可进入自救装置,打开压气阀进行避灾自救。
将矿井压风系统与 3D 可视化进行有机结合,可对井下用风情况准确掌握。系统将根据设定的井下各指标阈值,自动调整空气压缩机的启动关停、倒机、负荷调控,确保井下恒压供风。健全矿井紧急避险系统的日常维护水平,加强抗灾救灾能力。
为完善瓦斯抽采流程的标准化,可通过可视化系统实现对瓦斯抽采泵、放空管闸阀、管道总闸阀、高低负压闸阀等设备的远程遥控监测。根据井下监测到的抽采泵站工作状态、瓦斯浓度、气体流量、工序能耗等信息通过抽采管路实时上传到监控设备中,提供瓦斯的精准研判,为下一步科学优化抽采设计提供准确分析。
当发现异常测点时,系统将启动自检诊断功能,对危险管段进行迅速定位诊断。在提高瓦斯抽放参数测量的准确性和安全性的同时,还能起到矿井上下全覆盖监测的作用,为矿井“提浓提效、高效抽采、安全生产”奠定基础保障。
通过引擎强大的渲染功能,真实还原采煤机井下运动工况的行进效果,利用可视化图表将采煤机运行的关键数据进行直观呈现。设有记忆割煤、滚筒换向、自动往返及故障诊断的联动控制功能,针对采煤机故障诊断提供切实的数据依据,加速扼杀故障的萌芽。通过地面调度室即可远程遥控操作,由此达成井下少人化作业,加大煤炭资源的开采效率,为采煤机的高效安全生产奠定基础。
针对环境态势、掘采进度、设备运作、工况状态等信息进行高精度实时监测,赋予数据空间属性,使复杂因素可视化。形成一套可被洞察的参考数据,为开采作业监管提供强有力的决策支撑。
随着国家环境保护力度的持续加大及能源消费结构的转型,正倒逼煤炭产业必须走绿色智能的清洁化生产之路,图扑智慧矿山可视化解决方案恰到好处的助力实现低碳循环发展:将各生产线的控制集中于此,各生产环节信息共享、横向协作,辅助运维人员构建自主感知、智能分析、科学决策、集约高效的数字化矿山。
相信对于以上这个问题,很多人都有同样的疑问。波兰作为欧洲最大的煤炭生产国,理应坐拥丰富的煤炭资源。但即便是每年生产5000万吨的煤炭,波兰的煤炭仍然处于不够用的状态。之所以会出现这种情况,主要是由于以下这几个原因。
首先,波兰国内生产商的开采成本越来越高。相对于以往的煤炭开采成本而言,近几年波兰煤炭的开采成本呈现上升式的增加。而且,随着波兰煤炭开挖的深度越来越深,波兰煤炭的开采成本也越来越高。所以,很多生产商觉得开挖煤炭并不能赚取太多的利润,所以也就逐渐减少煤炭的生产。当煤炭的生产量提不上去的时候,自然也就会出现煤炭不够用的情况。
其次,波兰禁止进口俄罗斯煤炭,是波兰煤炭不够用的导火索。虽然波兰的煤炭在此前的生产量是很高的,但是随着开采成本的增加,波兰煤炭的产量也越来越少了。为了维持国内居民的生活需要,此前波兰以大量进口外国煤炭的方式来缓解国内煤炭紧缺的需求。不过,现在波兰禁止进口俄罗斯煤炭的,直接导致煤炭供应量不足。因为俄罗斯是博罗最大的煤炭进口国家,所以如果禁止从俄罗斯进口煤炭的话,将会在直接上影响波兰的煤炭使用量。
不过,我觉得煤炭问题还是很值得我们关注的,因为波兰的气候比较寒冷,如果在冬天的时候煤炭的供应量不足的话,确实是会对居民的生活起居造成一定的影响。所以,我认为波兰的相关部门应该要重视这个问题,无论是加大国内煤炭的开采力度,还是从国外进口煤炭,我们都应该积极行动起来,从实际上出发去解决这个问题,不然这个问题会持续性的存在且一直得不到解决。
1褐煤资源
1.1世界的褐煤资源
据测算,全世界褐煤地质储量约为4万亿吨。约占全球煤炭储量的40%。褐煤资源可分为硬褐煤和软褐煤两大类,主要分布在欧洲,其次为亚洲和北美洲。硬褐煤储量最多的国家分别是美国、俄罗斯和中国。软褐煤储量最多的国家是俄罗斯.约占世界软褐煤总储量的30%.德国、澳大利亚、美国、前南斯拉夫和波兰,软褐煤储量合计约占世界软褐煤总储量的40%。
1.2我国的褐煤资源
据第三次全国煤炭资源调查(中国煤炭地质总局,1999年),我国煤炭资源总量为5.57万亿吨,保有储量10032.6亿吨,已探明的褐煤保有储量为1311.42亿吨。约占煤炭保有储量的13%。
煤田地质勘探结果表明.我国褐煤资源主要分布在华北地区,约占全国褐煤资源量的3/4以上,其中又以内蒙古东部地区赋存最多,煤种以中生代侏罗纪硬褐煤为主。西南地区是我国仅次于华北地区的第二大褐煤基地。其储量约占全国褐煤总储量的l/8.其中大部分分布在云南省境内,主要是新生代第三纪软褐煤。东北、中南、西北和华东各区褐煤资源量均不到全国资源褐煤资源总量的3%。
2 我国褐煤资源的利用现状及其加工提质的必要性
2.1 褐煤是我国东北地区未来可利用的主要能源
东北地区经济以重工业为主导.对能源有高度依赖性。而东北三省煤炭资源总储量仅277.2l亿吨,除黑龙江省煤炭资源比较丰富(煤炭资源总储量211.92亿吨).产能较大外,辽宁、吉林都是煤炭调入省,整体上属于煤炭资源调人地区.供求缺口较大。与其相邻的蒙东地区煤炭资源十分丰富,煤炭资源总储量达857.87亿t.是东北地区总储量的3倍以上。绝大部分是褐煤资源,只有呼伦贝尔市伊敏河矿区的五牧场区、河东区.以及扎赉诺尔矿区的灵东矿为长焰煤。
随着国家实行振兴东北老工业基地战略的深入,东北地区能源(主要是煤炭)需求量不断增加,使得本地区煤炭供求之间的矛盾更加突出。这就为距离东北地区较近的内蒙古东部褐煤提供了巨大市场,蒙东地区的褐煤资源必将成为我国东北地区未来可利用的主要能源。
2.2 褐煤提质的必要性
褐煤是煤化程度最低的煤种,煤化程度介于泥炭和烟煤之间,含水量高,在空气中易风化;含一定量的原生腐殖酸,碳含量低,氧含量高,氢含量变化大:挥发分一般在45%~55%。
由于褐煤水分高、热值低、易风化和自燃。单位能量的运输成本高,不利于长距离输送和贮存。褐煤直接燃烧的热效率较低,且温室气体的排放量也很大.难以大规模开发利用。此外,褐煤作为原料转化利用也受到限制。褐煤液化、干馏和气化都需要把煤中水分降至10%以下。褐煤若不经过提质加工.将难以满足多种用户的质量要求。褐煤提质加工成为褐煤高效开发利用的关键。这里所说的褐煤提质.是指褐煤在脱水、成型和热分解等过程中,煤的组成和结构发生变化。转化成具有近似烟煤性质的提质煤。褐煤脱水提质加工后.水分显著降低,发热量大幅度提高,既可防止煤炭自燃、便于运输和贮存,又有利于发电、造气、化工等使用。
3 国内外褐煤提质技术概况
德国作为褐煤资源大国和工业强国,是现代褐煤加工技术的发源地。上世纪70年代后,澳大利亚、美国等褐煤生产大国的褐煤提质技术研发也非常活跃。日本作为能源缺乏的国家对廉价褐煤的利用也非常重视。近年来.随着国内煤炭价格大幅上涨,价格相对低廉的褐煤资源又重新引起能源化工行业的重视。一批新建煤化工项目纷纷改用褐煤作为原料,开发出了多种褐煤提质加工技术。国内外褐煤提质加工技术归纳起来大体可分为非蒸发脱水提质技术、成型提质技术、热解提质技术三大类。
3.1 非蒸发脱水提质技术
以高温高压蒸汽(或高温热油)干燥技术为代表的褐煤非蒸发脱水提质技术。是一种通过高温高压等条件来改变褐煤的物理和化学结构。将之转变成为洁净、高效的烟煤燃料的提质方法。这种新型提质技术是将褐煤与高温高压蒸汽(或高温热油)直接接触,使水分脱出。从而使褐煤收缩变得更加致密,疏水性增强。该方法热效率及其安全性都比较高。
3.2 成型提质技术
长期以来。欧洲许多盛产褐煤的国家除将褐煤用于发电和大型锅炉外.其余都是将其加工成型煤后用于工业和民用,澳大利亚亦不例外。褐煤在成型过程中,经过高压或剪切等物理作用,使其凝胶结构及孔隙系统受到了不可逆的破坏。因而从本质上改变了煤样的煤阶,煤化度也随之提高。
4 热解提质技术
褐煤热解始于20世纪初。其目的是制取石蜡油和固体无烟燃料,二战期间,德国基于战争目的建立了大型褐煤低温千馏厂.开发了褐煤制取汽油、柴油等发动机燃料的工艺。上世纪50年代,随着石油、天然气的开发应用.煤的热解加工发展速度减缓甚至停顿。但在一些褐煤资源丰富的国家,并没有间断对褐煤热解技术的研发。特别是上世纪70年代石油危机后。人们重新重视廉价的褐煤资源的开发利用,对褐煤热解工艺进行了研究,开发了一些新工艺。国内外典型的褐煤热解工艺包括:德国的L—R工艺、澳大利亚的流化床快速热解工艺、中国的多段回转炉工艺、中国固体热载体新法干馏工艺等。
5 国内褐煤提质加工技术发展趋势
目前.在褐煤非蒸发脱水提质方面国内只有中科院山西煤化所、黑龙江科技学院等少数科研单位进行过基础研究。在褐煤成型提质方面,由于种种原因我国过去一直发展较为缓慢。近年来才在技术和设备方面有所突破,开始工业化应用,技术逐步成熟。
由于国内褐煤提质加工利用还处在起步阶段。目前我国褐煤提质加工技术发展应该稳步推进。不宜操之过急.技术研发需要国内自主开发和国外引进相结合。在起步阶段可积极稳妥推进工艺简单、技术风险较小的非蒸发脱水和成型提质技术.例如K—fuel工艺、BBC工艺及蒸汽干燥成型等工艺技术。
在此基础上,逐步推进资金和技术密集型的热解提质加工技术.生产半焦、煤焦油和焦炉煤气等用途广泛的多种产品.同时推进与其产品应用相关的煤化工技术发展,以提高资源利用效率。