“凈煤治霾”是解決環(huán)境問題的重要途徑 ——訪北京國華科技集團(tuán)有限公司董事長兼總工程師趙樹彥：北京國華科技集團(tuán)有限公司法人代表、董事長兼總工程師；原中國煤炭工業(yè)部首批專業(yè)技術(shù)拔尖人才；中國孫越崎獎獲得者；河北省有突出貢獻(xiàn)的中青年專家；中國第九個五年計(jì)劃重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目總負(fù)責(zé)人，曾獲國家、省部科技進(jìn)步獎8項(xiàng)。
煤要洗干凈再用。今年兩會剛剛結(jié)束，記者采訪了選煤界的重量級人物——北京政協(xié)委員、北京國華科技集團(tuán)有限公司董事長兼總工程師趙樹彥。他性格直爽、開朗健談，深入淺出地暢談能源革命的著力點(diǎn)“潔凈煤”。他說，這是未來中國治霾的主要途徑之一。
以源頭技術(shù)向污染宣戰(zhàn)
趙樹彥表情凝重地說，保護(hù)環(huán)境是我國基本國策。由于長期以來我國生產(chǎn)技術(shù)落后，加之對環(huán)境保護(hù)重視不足，政府職能部門監(jiān)管不力，我國環(huán)境狀況不容樂觀。今年兩會政府工作報(bào)告中指出，要像對貧困宣戰(zhàn)一樣，堅(jiān)決向污染宣戰(zhàn)。
北京國華科技集團(tuán)有限公司就是一個從事煤炭潔凈化源頭技術(shù)——煤炭洗選新技術(shù)開發(fā)和選煤工程設(shè)計(jì)為主業(yè)的國家高新技術(shù)企業(yè)，通過選煤先進(jìn)技術(shù)，提高煤炭資源的利用率，減少煤炭作為我國主要能源對環(huán)境的負(fù)面影響。
據(jù)非最終確定的行業(yè)數(shù)據(jù)顯示，2013（2014）年我國生產(chǎn)原煤36.8（38.7）億噸，其中有22.14（24.2）億噸進(jìn)入選煤廠洗選加工，原煤入選率60.1（62.5）%，約有40（37.5）%即14.7（14.5）億噸的原煤沒有經(jīng)過任何潔凈化處理就作為商品煤燃用，燃煤是造成大氣霧霾的主要原因之一。
我國能源結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是富煤、貧油、貧氣。煤的儲量雖多但質(zhì)量甚差，到2050年以前煤炭的占有率可能還在50%左右。而目前，煤炭在中國能源體系中的占比達(dá)到64.2%，且短期內(nèi)不會發(fā)生根本性變化，燃煤污染自然成為社會各界的眾矢之的。
在過去計(jì)劃經(jīng)濟(jì)只重產(chǎn)量不重效益的環(huán)境下，這一現(xiàn)象更加明顯，因?yàn)檫x煤不僅不增加產(chǎn)量還因?yàn)榕懦鲰肥鴾p少產(chǎn)量，所以不被重視。同時(shí)國家也沒有將選煤當(dāng)成是煤炭行業(yè)的強(qiáng)制執(zhí)行政策，所以選煤在行業(yè)生產(chǎn)中，處于可有可無的狀態(tài)。
在市場經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，選煤開始顯露出應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保意義，選煤行業(yè)正在改變在煤炭行業(yè)中原有的地位低下的格局，并作為煤炭行業(yè)中最具科技含量的形象而逐步引人矚目。
尤其在環(huán)境問題日益嚴(yán)峻的今天，選煤技術(shù)就顯得尤為重要。簡單地講，選煤就是去除煤中的雜質(zhì)（主要是矸石），使煤炭變得清潔，這是潔凈煤技術(shù)的源頭。目前全世界應(yīng)用最廣泛的是重力選煤和浮游選煤。重力選煤中應(yīng)用最多的是重介質(zhì)選煤和水介質(zhì)。目前，我國的重介質(zhì)選煤以旋流器為主，水介質(zhì)選煤以跳汰機(jī)為主。
凈化選煤技術(shù)更要凈化競爭環(huán)境
趙樹彥介紹，選煤可以有效排除煤炭中的灰分和硫分。我國非矸石電廠動力煤平均灰分28.6%，平均硫分1.01%，而洗選后混配的動力商品煤平均灰分15.5%，平均硫分0.66%。每入選1億噸原煤，約可排除灰分1300萬噸，硫分35萬噸，減少SO2排放49萬噸。趙樹彥說，發(fā)達(dá)國家的燃煤的灰分一般不超過12%，而我國動力煤的平均灰分達(dá)到28%以上。
以波蘭和美國為例，燃煤灰分分別是10.5%和9.5%左右，而這一指標(biāo)甚至達(dá)到或超過我們國家的煉焦煤的水平。2014年頒布的相關(guān)法規(guī)，要求在京津冀地區(qū)燃煤的灰分要控制在16%以下，盡管國家在逐步提高這一指標(biāo)，但和發(fā)達(dá)國家相比差距還是很遠(yuǎn)。
隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，煤炭需求量急劇增加，對選煤精度的要求越來越高。趙樹彥充滿自信的說，中國目前選煤的核心技術(shù)水平領(lǐng)先美國至少10年。遺憾的是，國內(nèi)某些選煤科研、生產(chǎn)單位，高價(jià)引進(jìn)落后選煤技術(shù)建設(shè)了許多選煤廠，不僅浪費(fèi)了資金和煤炭資源，而且不利于我國選煤技術(shù)的進(jìn)步。
近年來，北京國華科技攜國際領(lǐng)先的選煤技術(shù)奮力競爭，使得整個行業(yè)有了很大的改進(jìn)，將一些國外的所謂“先進(jìn)”低效選煤技術(shù)擠出了市場，凈化了國內(nèi)選煤技術(shù)競爭的環(huán)境。
選煤可以脫掉80%左右的無機(jī)硫，成本僅為煙道脫硫的1/10。對于治理大氣污染、降低二氧化硫排放有著事半功倍的作用。
可觀效益背后的技術(shù)支撐
“選煤不僅可以潔凈煤炭、保護(hù)環(huán)境，還可以有效節(jié)約運(yùn)費(fèi)”，趙樹彥這樣算了一筆賬，如果原煤不經(jīng)過洗選就燃用的話，那么從運(yùn)輸端就會增加能源消耗，能源消耗又會造成污染、排放，一個惡性循環(huán)就此開始。
以2013年全國產(chǎn)煤量計(jì)算，如果將全年沒有入選的14.7億噸燃煤進(jìn)行洗選，需要花費(fèi)建設(shè)資金360多億，但通過洗選可排除近3億噸矸石，節(jié)約運(yùn)費(fèi)180多億元，僅此一項(xiàng)帶來的經(jīng)濟(jì)效益即可在兩年內(nèi)收回建設(shè)成本。同時(shí)因提高燃煤效率還可節(jié)約燃煤約1.65億噸。
2011年，在趙樹彥的主持領(lǐng)導(dǎo)下，國華科技攻克了長期困擾選煤界“原煤不分級、不脫泥混合入選”的國際難題，將選煤工藝系統(tǒng)大幅度簡化，不僅大大降低了投資和生產(chǎn)成本，而且使操作如“傻瓜相機(jī)”般簡單化，實(shí)際操作簡單易學(xué)、操控自如。國華科技所設(shè)計(jì)的煉焦煤選煤廠與其它采用美國技術(shù)的同行相比，投資和加工費(fèi)節(jié)約10%—30%，電耗降低40%—60%，全部入選的動力煤選煤廠矸石帶煤低6—20個百分點(diǎn)。已使重介質(zhì)選煤成本低于跳汰。
他舉了一個成功案例：山西汾西新峪選煤廠2005年由外資設(shè)計(jì)公司設(shè)計(jì)，采用發(fā)達(dá)國家選煤工藝及進(jìn)口LA1150型兩產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器粗、精選，RC型粗煤泥分選機(jī)和JMSCELL型浮選柱為核心設(shè)備，建成投產(chǎn)年處理200萬噸原料煤的一車間。
2012年又建成由北京國華科技承擔(dān)設(shè)計(jì)，全部采用北京國華科技“高效、簡化重介質(zhì)選煤成套技術(shù)與裝備”研究成果，以3GHMC型無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器、FHMC型粗煤泥重介質(zhì)旋流器、FJC型噴射式浮選機(jī)為核心設(shè)備的年處理能力300萬噸的二車間。
長期生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，二車間較一車間精煤產(chǎn)率由50.14%提高到57.11%，提高6.97個百分點(diǎn)，年多產(chǎn)優(yōu)質(zhì)精煤20.1萬噸，每入選1噸原料煤新增銷售收入60.83元。特別應(yīng)該提及的是，表征分選精度的另一項(xiàng)重要指標(biāo)——矸石帶煤率從20.82%降低到0.30%，減少20.52個百分點(diǎn)，1年約可減少煤炭損失18萬噸。
國華科技研發(fā)的以三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器為核心的成套技術(shù)與裝備，由于大幅度提高了分選精度，給選煤企業(yè)帶來了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
邁向世界選煤強(qiáng)國的核心技術(shù)
2014年5月，多家媒體報(bào)道了一則新聞：北京國華科技集團(tuán)有限公司榮獲2013年度中國煤炭工業(yè)科學(xué)技術(shù)一等獎。董事長趙樹彥從頒獎人手中接到這個沉甸甸的榮譽(yù)證書，該公司申報(bào)的“高效、簡化重介質(zhì)選煤成套技術(shù)研究”項(xiàng)目成為30個一等獎中唯一一項(xiàng)選煤專業(yè)的獲獎項(xiàng)目，也是唯一一項(xiàng)由民企研發(fā)的獲獎項(xiàng)目。
國華科技自1998年12月成立，歷經(jīng)16年的潛心研究，針對煉焦煤、動力煤處理，已形成從工藝到裝備、從分選到水處理再到生產(chǎn)自動測控的成套技術(shù)，達(dá)到煤炭分選實(shí)現(xiàn)高效、簡化、節(jié)能、環(huán)保的目的。
“原煤不脫泥混合重介質(zhì)旋流器選煤技術(shù)”，被業(yè)內(nèi)人士譽(yù)為我國從世界第一選煤大國邁向世界選煤強(qiáng)國的重要技術(shù)支撐，研究項(xiàng)目的大面積快速推廣應(yīng)用，構(gòu)成了我國重介質(zhì)選煤的主體技術(shù)框架。
趙樹彥介紹說，國華科技一直為提高煤炭分選精度，降低商品精煤灰分、硫分而努力。國華科技研發(fā)的總體技術(shù)處國際領(lǐng)先水平。國家重點(diǎn)新產(chǎn)品的無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器選煤工藝，把精煤數(shù)量效率提高到93%（極難選、難選煤）和96%（易選煤）以上，把廢棄矸石中的帶煤量從20%以上降低到1%左右。
與此同時(shí)，北京國華科技研發(fā)的“2+2”模式濕法選煤系統(tǒng)水回用工藝技術(shù)和設(shè)備（國家科技部創(chuàng)新基金重點(diǎn)項(xiàng)目），徹底改變了我國濕法選煤廠水處理技術(shù)的落后面貌，實(shí)現(xiàn)選煤廠煤泥全部廠內(nèi)回收、洗水閉路循環(huán)、工業(yè)用水零排放，噸煤水耗較GB/T?18916.11-2012《取水定額第11部分：選煤》國家標(biāo)準(zhǔn)降低40%，對環(huán)境保護(hù)和節(jié)約煤炭、水資源做出了突出貢獻(xiàn)。
值得一提的是，北京國華科技在降低次生煤泥量和重介質(zhì)選煤有效分選粒度下限方面取得了卓越成績。趙樹彥解釋道，煤比矸石易碎得多，用泵將原煤打入旋流器的傳統(tǒng)有壓給料方式產(chǎn)生了大量以精煤為主的次生煤泥，這些煤泥往往會因其分選與回收代價(jià)高昂而不得不被舍棄、浪費(fèi)掉。目前，以美國為代表的國外最先進(jìn)重介質(zhì)選煤有效粒度下限為1—0.5mm，而北京國華科技已達(dá)0.125—0.100mm，現(xiàn)正在向0.075mm邁進(jìn)，令世界矚目。
重選有效分選粒度下限的高低最能體現(xiàn)選煤技術(shù)的水平，細(xì)粒煤的分選與脫水回收是目前國際選煤界研究的熱點(diǎn)，北京國華科技正在此領(lǐng)域進(jìn)行更加深入地研究。屆時(shí)，在今年的美國國際選煤會議和明年的世界選煤代表大會上，北京國華科技都將提交有關(guān)細(xì)粒煤研究方面的論文。
持續(xù)創(chuàng)新是增強(qiáng)競爭力的源泉
趙樹彥是技術(shù)出身，不擅長搞關(guān)系，他潛心研究，深刻實(shí)驗(yàn)，勇于創(chuàng)新，他說，對企業(yè)來講這是最重要的事。事實(shí)證明，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)就是靠科技創(chuàng)新把企業(yè)做大，并站上了國際舞臺。
2012年，國華科技收購了世界知名的選煤工程技術(shù)公司及設(shè)備供應(yīng)商——美國丹尼斯公司。丹尼斯重介質(zhì)淺槽分選機(jī)曾全球銷量第一，亦最早進(jìn)入中國。同時(shí)，丹尼斯也設(shè)計(jì)了近二百多座選煤廠。收購丹尼斯后，國華科技揚(yáng)長避短、兼收并蓄，將外國的精華與自己的設(shè)計(jì)理念有機(jī)結(jié)合，開發(fā)了新一代動力煤洗選工藝流程。
國華科技成立16年來，承擔(dān)了包括5項(xiàng)國家級科研項(xiàng)目在內(nèi)的33項(xiàng)相關(guān)技術(shù)的研究課題，取得了7項(xiàng)總體技術(shù)國際領(lǐng)先水平的研究成果；擁有授權(quán)專利23項(xiàng)，其中發(fā)明專利7項(xiàng)；以擁有的技術(shù)優(yōu)勢制定、修訂國家、煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)10項(xiàng)；由于研究成果得到行業(yè)的認(rèn)可，到2014年底共承接546座選煤廠工程設(shè)計(jì)和60%以上的工程承包，總設(shè)計(jì)處理能力達(dá)到7.64億噸，相當(dāng)于2014年我國選煤總量的31.6%。
“創(chuàng)新是科學(xué)發(fā)展觀和高新技術(shù)企業(yè)的靈魂，也是企業(yè)求生存求發(fā)展的最重要途徑。只要擁有技術(shù)優(yōu)勢，企業(yè)就能在激烈的社會主義市場競爭中立于不敗之地，也只有擁有技術(shù)優(yōu)勢才能使企業(yè)做大、做強(qiáng)，這是我堅(jiān)定的信念”。趙樹彥感慨地對記者說。
正是這樣的堅(jiān)定信念，在他們的領(lǐng)域里，才能與發(fā)達(dá)國家一決高下。
國華科技的發(fā)展前景廣闊，國華科技的舞臺越來越大，歷史使命任重而道遠(yuǎn)。他們的目標(biāo)十分明確：力爭在同行業(yè)中建成前沿研究與工程技術(shù)領(lǐng)先、自主創(chuàng)新與服務(wù)保障突出、國際化高端人才優(yōu)勢顯著、國內(nèi)外一流并具有較強(qiáng)國際競爭力的高新技術(shù)企業(yè)。
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