绿色煤炭的意义
1、对产业发展的重要性
“绿色煤炭”的实施,对于中国煤炭工业的发展是十分重要的。其实,从世界范围来看,这也是一个趋势。所谓的绿色煤炭工业,就是针对“高投入低产出、高开采低利用、高排放低效益”的传统煤炭工业而言的,它以煤炭资源节约和环境友好为核心,以实现煤炭工业与社会、环境的和谐发展为目的,绿色煤炭工业是以煤炭资源节约和环境友好为核心,以实现煤炭工业与社会、环境的和谐发展为目标的新型煤炭工业,其关键是实现煤炭资源的绿色开采、清洁生产和无污染使用。
2、产业发展的必然选择
循环经济作为一种实践可持续发展理念的新的经济发展模式,是构建绿色煤炭工业体系的必然选择。关键是实现煤炭资源的绿色开采、清洁生产和无污染使用。绿色煤炭工业是这样的,煤炭的开采应实现“低开采度、高回采率”,从源头上做到煤炭资源的节约,减轻煤炭开采中所产生的环境污染。煤炭的加工应实现高利用率和清洁生产。煤炭的洗选率和煤炭转化率达到一定指标,洁净煤技术实现产业化。煤系共伴生矿产资源得到充分利用。开发出一批以伴生矿产资源为主要原料的档次高、质量优、污染少的产品,形成煤炭工业新的经济增长点。
3、全社会参与的体系
发展循环经济构建绿色煤炭工业体系,是一个复杂的系统工程,需要社会各界的积极参与,其中,政府作为执法者和社会、环境等公共资源的捍卫者,应该扮演非常重要的角色;而煤炭企业作为实践循环经济的主体,则起着关键的作用。府应通过制定一系列配套政策对煤炭企业发展循环经济构建绿色煤炭工业给予扶持,包括投资政策、产业政策、技术政策、财税政策等。具体来说,要加大投资力度,搞好基础设施建设,帮助煤炭企业引入先进的设备,为煤炭企业提供相关技术支持,在税收方面给予优惠等,为煤炭企业发展循环经济提供一个宽松的政策环境,以引导煤炭企业自愿地走循环经济之路。
“绿色煤炭”一词最早提出人是中国神华神东煤炭公司原教育培训中心主任、教授级研究员高国富,“绿色煤炭”一词,最早出现在1999年2月他在中国经济出版社出版的《第二次创业 知识经济边没的中国》专著中(这本专著在国家图书馆及各大学和地方图书馆均有收藏,百度网上有目录及电子书)。1997年出现了“知识经济”概念后,高国富开始研究知识经济与中国的可持续发展问题,在该书中,他最早提出“全面质量整合”、“质量管理第四阶段”、“煤炭定位”、“绿色煤炭”等全新的理论与概念,并最早对“全面质量整合”按照国际标准进行了定义与要点解释(该书132-134页),“绿色煤炭”是在该书的第十章:神华“绿色食品煤炭”与“蓝天工程”——中国跨世纪工程之二中提出(该书295-352页),并对“绿色煤炭”进行了条件定位与蓝天工程的应用(该书328-352页)。
(/),环保一词已经深入人心,连煤炭也加上了环保二字,那么环保煤是什么煤呢?
高烧值,低含硫量燃烧时粉尘较少的这一类煤一般来说我们成为环保煤。当然也有个别公司研究出了一种燃煤替代品,也称为环保煤,不过这是两个概念的问题。
从燃烧放热角度来说环保煤和普通煤差不多,甚至是普通煤炭更好一些。但是环保煤炭燃烧的时候烟尘排放量小,SO2等污染物少,燃烧产生的烟没有那么黑。
总的来说,环保煤只是比普通煤燃烧起来的污染稍微少一点,其他无太大区别。
(2)煤炭开采破坏地下水资源,加剧缺水地区的供水紧张。中国是世界上人均占有水资源量较低的国家,且水资源分布极不平衡。从含煤地区分布看,富煤地区往往也是贫水地区。据调查,全国96个国有重点矿区中,缺水矿区占71%,其中严重缺水矿区占40%。随着煤炭开采强度和延伸速度的不断加大提高,矿区地下水位大面积下降,使缺水矿区供水更为紧张,以致影响当地居民的生产和生活。另一方面,大量地下水资源因煤系地层破坏而渗漏矿井并 被排出,这些矿井水被净化利用的不足20%,对矿区周边环境形成新的污染。据统计,中国煤矿每年产生的各种废污水约占全国总废污水量的25%。2000年,全国煤矿的废污水排放量 达到27.5亿t,其中,矿井水23亿t,工业废水3.5亿t,洗煤废水5000万t,其它废水450 0万t。
(3)煤炭开采导致废气排放,危害大气环境。因煤炭开采形成的废气主要指矿井瓦斯和地 面矸石山自燃施放的气体。矿井瓦斯中的主要成分甲烷是一种重要的温室气体,其温室效应 为CO2的21倍。据统计中国每年从矿井开采中排放甲烷70~90亿m?3,约占世界甲烷总 排放量的30%,除5%左右的集中回收利用外,其余全部排放到大气中。矿区地面矸石山自燃 施放出大量含SO2、CO2 、CO等有毒有害气体,严重污染大气环境并直接损害周围居民的身体健康 。煤矸石产出量很大,其排放量约占煤矿原煤产量的15%~20%。据不完全统计,中国国有煤矿现有矸石山1500余座,历年堆积量达30亿t,占地5000ha。另据1994年的矿山环境调查, 淮河以北半干旱地区的1072座矸石山中,有464座发生过自燃,自燃率达43.3%。
(4)为满足社会对洁净煤的需求,中国原煤入洗比例连年提高。1999年原煤入洗量3.17亿 t,入洗比例30%,其中国有重点煤矿入洗比例达到48%。原煤被入洗的同时,也排放出大量 的煤泥水污染土壤植被及河流水系。据调查,因洗煤全国每年排出洗矸4500万t,洗煤废水 4000万t,煤泥200万m3。
(5)在中国,由于煤炭生产与消费之间巨大的空间差异,导致“北煤南运,西煤东输”的 长距离运煤格局。运输中产生的煤尘飞扬,既损失大量的煤炭,又污染沿线周围的生态环境 。据统计,1999年全国铁路运煤量为64917万t,平均运距为550km;经公路运输或中转到 铁路的煤炭量达6亿t,平均运距为80km。若以0.5%的扬尘损失计算,因运输向大气中排放的 煤尘达600多万t,直接经济损失超过6亿元人民币。
(6)中国长期以煤炭为主的能源消费结构,不仅形成以酸雨、二氧化硫和烟尘为主要危害 的煤烟型大气污染,也是中国污染物排放量居世界第二的主要原因。统计资料显示,2000年 ,全国废气中SO2排放总量1995万t,其中工业来源的排放量1612万t,生活来源的排放量3 83万t;烟尘排放总量1165万t,其中工业烟尘排放量953万t,生活烟尘排放量212万t; 酸雨区面积约占国土面积的30%。
近年来,中国煤炭科工集团在煤炭智能绿色开发、煤炭清洁高效转化利用、矿区生态环境保护等领域取得了一批突破性的重大科技成果。从整个煤炭产业看,推动煤炭产业绿色发展的技术成果同样“可圈可点”。例如,在绿色开采方面,已经建成了以大柳塔、红柳林煤矿为代表的一批千万吨级矿井群和以锦界、黄陵二号井为代表的一批数字矿山和智能化开采工作面,主要经济技术指标进入了国际先进水平行列。
在绿色消费方面,我国在燃煤电厂超低排放、高效煤粉型锅炉,水煤浆、型煤、现代煤化工、褐煤提质等技术和装备领域取得了长足的发展和进步。燃煤电厂超低排放技术改造后,烟尘、二氧化硫、氮氧化物等主要大气污染物排放指标均低于天然气电厂的排放标准。具有我国自主知识产权的高效煤粉型工业锅炉技术使燃料燃尽率达到98%,比普通燃煤锅炉提高28个百分点,主要大气污染物排放指标达到或接近天然气锅炉排放标准。
“煤炭行业将继续深入贯彻新发展理念,努力抢占世界煤炭科技竞争制高点,努力促进煤炭由燃料向燃料与原料并重转变,推动煤炭由传统能源向清洁能源转变,形成安全高效清洁的现代煤炭供应保障体系。”王显政说。
有“乌金”之称的煤炭,是我国能源构成的绝对主力。2017年,煤炭消费量占我国一次能源消费的60%以上。然而,随着人民群众对美好环境的日益向往,煤炭这个能源领域的“老革命”,却不得不面临环保这个新难题。一方面,我国“富煤、贫油、少气”的能源结构特点,决定了未来相当长一个时期内,煤炭主体能源地位不会改变;另一方面,环保压力让煤炭处在社会舆论的风口浪尖,“排煤、禁煤、限煤”的呼声不绝于耳,让我国煤炭产业艰难前行。
作为中国乃至世界煤炭企业的领跑者,神东煤炭集团在壮大规模、巩固安全、提升科技水平的同时,把绿色和环保作为企业发展的核心理念,逐渐探索出一条“绿色开采+清洁利用+生态治理”的发展之路。源自神东的绿色能源,捍卫着京津冀的碧蓝天空,驱动起“长征”火箭的庞大身躯,让一座座超低排放机组有了源源不绝的清洁动力。环保、清洁,这既是惊艳世界的神东品牌,更是对煤炭产业发展前行的绿色引领。
清洁利用:“黑”与“绿”的结合,让“光与热”和“净与美”不再矛盾
煤炭的价值,是奉献光与热,点亮万家灯火,驱动马达轰鸣。如何在发挥煤炭价值的过程中,避免因排放带来的污染,这曾是世界性的难题。对此,神东人又如何破解?那就是通过开采、洗选过程中对煤质的严格管控,淋漓尽致地发挥出神东“三低一高”的特质,让煤炭的清洁利用和绿色转化成为现实。
2018年6月的一天,在神东集团补连塔煤矿22310综采工作面,矿综采一队队长石强正带领员工们在采煤机旁忙碌。不管手头的活再忙,只要发现金属丝、铁块、矸石、塑料等杂物,每一个人都会默默地捡起并放在悬挂在顺槽皮带上的杂物袋里。这样的杂物袋每隔20米就有一个,往往一个班就会放满,交接班期间由上一班集中处理。若是发现了漏掉的杂物,那就得接受每件500-1000元的罚款。由于低灰、低硫的特点,这个工作面采出的原煤被作为煤制油和煤制烯烃的专用原料。棱角分明的煤块,经过输煤皮带和栈道一路运至神东洗选中心煤制油选煤厂,又经过末煤重介旋流器洗选加工工艺,转化为灰分不超过5%的末煤,最终在鄂尔多斯煤制油公司煤直接液化工艺中转化为优质油品。由神东环保煤转化成的军民用柴油、车用汽油、军民用航空煤油等油品,不仅具有低硫、低氮等特点,燃烧后的废气所含污染物极少,可有效减少PM2.5的污染,是优质的清洁燃料。
神东煤的特征是“三低一高”,即低硫、低磷、低灰、中高发热量,是优质动力、化工和冶金用煤。对神东人来说,煤质是效益的源泉,更是品牌的保证。对煤质的检查,已成为神东一项常态化管理。通过在线监测、自动取样检验等措施,神东实现了对煤质的全流程控制,确保产品的优质、清洁。同时,以煤炭清洁高效利用为重点,神东围绕燃料煤、原料煤、煤基材料三个方向,加大清洁煤炭产品研发力度,扩大煤炭洗选、配煤、精加工和分质分级利用,形成了神洁、神优系列等20种不同规格产品的环保煤,拓宽清洁高效利用渠道,让神东煤成为造福万民和各行各业的“环保救星”。
清洁发电,净化蓝天。 “三低一高”的神东环保煤,与一座座能源集团超低排放机组相结合,烟尘排放低于5毫克/立方,达到并超过了天然气的排放水平,在点亮万家灯火的同时,又把对环境的影响降至最低,共同构筑起煤炭清洁利用的典范。
“用煤和用气一样干净”,这是神东人的保证,也是神东人的担当,更是神东人对煤炭产业最大的贡献和引领。
说起煤矿,高耸的煤堆和矸石山,飞扬的煤尘、流淌的黑水,还有塌陷的地表,人们的脑海中不由会闪过这样的景观。而在中国神东,由于坚持不懈的绿色开采和环境保护,不堪的景象成为过去,取而代之的一幅“产煤不见煤,采煤不见矸,矸石不外排,天蓝荒漠绿,煤海碧水流”的美丽画卷。
煤炭,是大地母亲对全体人类的惠赠。然而,在煤炭开采、洗选、运输等过程中,又实时产生着对生态和环境的损害,主要表现在煤炭采空区、地表破坏、粉尘污染,以及对地下水的影响。治理,从源头开始。针对煤田蕴藏实际,神东通过不懈地创新与努力,先后突破了5米以上6.3米、7.0米、8.0米、8.8米大采高加长综采工作面,以及采用厚煤层放顶煤开采技术、切顶留巷无煤柱等世界级的尖端开采技术,实现了安全开采、高效开采和绿色开采。以上湾煤矿为例,由于建成了世界首个8.8米超大采高智能综采工作面,经测算开采回采率可提高约8个百分点,煤炭产品含矸率降低5至8个百分点,比综放开采能多出煤约1500万吨,实现了经济效益和环保效益的双赢。
治理,在煤炭生产的各个环节。对开采中产生的吨矸石,神东通过自主创新的“分层开拓、无盘区划分、全煤巷布置、立交巷道平交化”采掘布置技术,最大程度减少矸石产出量,并充分利用井下废巷和贮矸硐室充填矸石进行煤矸置换,实现井下矸石不升井;对排出地面的洗选矸石,主要用于发电、制砖、填沟造田, 做到了“采煤不见矸”。 从矿井下到地面,煤炭的生产、运输、储存、洗选、装车,全部通过胶带输煤栈桥和原煤仓、产品仓、装车塔实现封闭运行,全程不落地。而铁路外运、销售煤炭,则采用自主研发的封尘固化剂喷洒固化煤列表层,降低铁路沿线的煤尘污染,实现了“采煤不见煤”。
“废水、废气、固废”,对煤矿开采影响环境的“三废”,神东人向来是不吝投入、重拳治理。多年来,神东累计投入环保治理资金18亿元,全面建设了清洁生产、“三废”治理、综合利用设施。所有矿井井下煤尘治理采用集控措施,对工作面及巷道实施喷雾与水幕喷洒措施,有效控制煤尘污染;对于地面集中采暖供热小区,采取热电联供模式减少烟尘产生,分散矿井所有锅炉统一安装了除尘脱硫设施,烟尘排放全面达标;应用煤炭开采地下水保护关键技术,在采空区建成35座地下水库(库容总量3200万立方,相当于2个西湖的水体量),地面建成38座废水处理厂和3座深度水处理厂,实现地下分布式水库、选煤车间、锅炉房构成废水闭路循环系统,和生产复用、生活日用、生态灌溉实现水的多种利用,在一个缺水地区建成了超10万人生活、年超千亿元产值的大型煤炭生产基地。
煤矿开采,不能以破坏环境为代价。这是神东人坚定地承诺,也是他们多年来夙兴夜寐、为之奋斗的目标。今日,这美丽的矿区告诉我们,神东人言出必践,一诺千金。
生态治理:当荒漠矿区成为绿色煤都,神东人圆了30年的梦想和追求。金山银山、青山绿水,这是神东人用双手创造的传奇
神东矿区地处毛乌素沙地与黄土高原过渡地带,干旱少雨,原生植被种类单调,平均植被覆盖率仅3-11%,风蚀区面积占总面积的 70% , 生态环境十分脆弱,是全国水土流失重点监督区与治理区。上世纪90年代,为了给自己和儿女们创造一个美丽的家园,神东的创业者以不畏艰苦的精神和百折不挠的勇气,克服了常人难以想象的困难,一点一点地染绿了矿区。随着时光的推移,荒凉的地貌早已成为老员工们心中的回忆。保护环境、建设生态矿区,则成为全体神东人秉承的理念。
面对资源开采与脆弱生态环境之间的矛盾,神东摒弃了先开发后治理的传统做法,坚持开发与治理并重,构建起持续稳定、科学有效的的生态系统。针对矿区外围流动沙地,优化草本为主、草灌结合的林分结构,营造了267平方千米生态防护林,建成了“外围防护圈”; 针对矿井周边裸露高大山地,优化水土保持整地技术,建设了“两山一湾”周边常绿林与“两纵一网”公路绿化 30平方千米,形成了常绿景观,构建起“周边常绿圈”; 针对生产生活环境,建设了森林化厂区、园林化小区 12 平方千米,绿地率达 40%以上,植被覆盖度达到了 80% 以上,打造出“中心美化圈”,成为采矿业水土保持治理的示范性模式。
通过科技创新路上的高歌猛进,神东人从无到有建立起采煤沉陷区生态修复技术体系。应用封堵种草、水保整地、锚固植树等技术措施,解决了裂缝、错台、滑坡等地质环境问题;采用水土保持与风沙治理措施,年减少入河泥沙约 566 万吨;采取覆土、植物与微生物综合复垦技术,提高了排矸场和沉陷区土地质量。为培育生态经济产业链条,神东大力发展沙棘等经济林产业,创新了“茶园式”种植模式,已栽植大果沙棘 25 平方公里 255万株,到盛果期预计可实现产值近亿元。在美化环境的同时,深度落实了精准扶贫政策,建立当地群众参与经济林营造和管护的机制,为当地群众提供了稳定收入。
神东,我国第一个两亿吨级新型煤炭基地。它不仅书写了中国煤炭工业的神话,更是创造了绿色开采的奇迹。几代神东人对环保梦想的一路追逐,勇于创新和敢于担当的神东精神,让环保与绿色成为惊艳世界的神东品牌。
既要金山银山,也要绿水青山。在中国神东这片梦幻之地,这不仅是追求,更是现实。
2、碳、氢、氧是煤炭有机质的主体,占95%以上;煤化程度越深,碳的含量越高,氢和氧的含量越低。碳和氢是煤炭燃烧过程中产生热量的元素,氧是助燃元素。煤炭燃烧时,氮不产生热量,在高温下转变成氮氧化合物和氨,以游离状态析出。硫、磷、氟、氯和砷等是煤炭中的有害成分,其中以硫最为重要。
就业方向:能够在大、中型煤矿企业从事现代化煤矿企业基层生产、技术和安全管理工作.
主要课程:工程数学、计算机基础、工程制图、工程力学、煤矿地质、电工基础、机械零件设计与基础、井巷工程、采矿CAD、矿山电工、矿井通风、煤矿安全技术、综采生产工艺(含开采方法)、矿山企业管理等.