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“凈煤治霾”是解決環(huán)境問題的重要途徑

2015-04-10 15:38:19  

  “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(jiǎng)獲得者;河北省有突出貢獻(xiàn)的中青年專家;中國第九個(gè)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(jiǎng)8項(xiàng)。

  煤要洗干凈再用。今年兩會(huì)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(huì)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(gè)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(chǔ)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(huì)發(fā)生根本性變化,燃煤污染自然成為社會(huì)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(dòng)力煤平均灰分28.6%,平均硫分1.01%,而洗選后混配的動(dòng)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(dòng)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(gè)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(huì)增加能源消耗,能源消耗又會(huì)造成污染、排放,一個(gè)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(dòng)力煤選煤廠矸石帶煤低6—20個(gè)百分點(diǎn)。已使重介質(zhì)選煤成本低于跳汰。
  他舉了一個(gè)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(gè)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(gè)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(huì)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(jiǎng)。董事長趙樹彥從頒獎(jiǎng)人手中接到這個(gè)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(gè)一等獎(jiǎng)中唯一一項(xiàng)選煤專業(yè)的獲獎(jiǎng)項(xiàng)目,也是唯一一項(xiàng)由民企研發(fā)的獲獎(jiǎng)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(dòng)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(dòng)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(huì)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(huì)議和明年的世界選煤代表大會(huì)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(tái)。
  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(dòng)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(huì)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(tái)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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