潞安矿区洁净煤技术发展现状及前景egfi.docx

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1、潞安矿区区洁净煤煤技术发发展现状状及前景景洁净煤技技术是880年代代初期美美国和加加拿大关关于解决决两国边边境酸雨雨问题谈谈判的特特使德鲁鲁刘易易斯(DDreww Leewiss，美国国)和威威廉姆戴维斯斯(WiilliiamDDaviis，加加拿大)提出的的。洁净净煤技术术的含义义是：旨旨在减少少污染和和提高效效率的煤煤炭加工工、燃烧烧、转化化和污染染控制等等新技术术的总称称。由于于中国煤煤炭开采采和利用用的特点点，中国国洁净煤煤技术涵涵盖了从煤炭炭开采到到利用全全过程，中国洁净煤技术的主要内容：（1）煤炭加工：洗选、型煤、水煤浆，（2）煤炭高效洁净燃烧：流化床燃烧技术、高效低污染的粉煤燃烧

2、、燃煤联合循环发电，（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、煤矸石和粉煤灰综合利用。洁净煤技技术是使使煤作为为一种能能源应达达到最大大限度潜潜能的利利用，而而释放的的污染控控制在最最低水平平，达到到煤的高高效、洁洁净利用用的技术术，其涉涉及面广广泛，它它贯穿于于整个煤煤炭生产产、加工工、利用用全过程程，已成成为世界界各国解解决环境境问题主主导技术术之一，也也是高技技术国际际竞争的的一个重重要领域域。发展展洁净煤煤技术已已经成为为我国的的一项基基本国策策。山西是全全国第一一产煤大大省，产产量占全全国的114以上，其其中600外运运，40

3、0省内内消耗。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/a和450万t/a递增。山西每年排出矿井废水约4亿m3，废水不经处理排放，污染了地表水，使省内具有饮水功能的河流不足15。因此，研究开发和推广应有洁净煤技术，对提高煤炭热能利用率、减少废气及粉尘和飘尘的排放，改善人民的健康水平具有十分重要的现实意义1、潞安安矿区煤煤炭资源源概况潞安矿区区位于沁沁水煤田田东部边边缘中段段，总面面积11171平平方公里里，地质质储量

4、1120.8亿吨吨；煤炭炭储量丰丰富、品品质优良良。现有矿矿井及在在建矿井井共占有有煤田面面积4005.667平方方千米，拥拥有地质质储量220.99亿吨，可可采储量量15.5亿吨吨；规划划开发矿矿井占有有煤田面面积5336.33平方千千米，地地质储量量43.3亿吨吨，可采采储量330亿吨吨。煤炭炭种类主主要有瘦瘦煤、贫贫瘦煤、贫贫煤、焦焦煤和无无烟煤。主主要商品品煤品种种有洗精精煤、混混煤、洗洗混煤、混混块、洗洗混块和和喷粉煤煤，具有有低灰、特特低硫、低低磷、高高发热量量、可磨磨性好和和热稳定定性好等等特点，广广泛适用用于动力力、冶金金、化工工、水泥泥、陶瓷瓷、玻璃璃等生产产。2、洁净净煤技

5、术术发展现现状潞安矿业业集团公公司是开开发潞安安矿区的的主体，是一个个以煤为为主，煤煤-电-路-港-化-建综合合经营、多多业发展展的大企业业，潞安以以发展洁洁净煤、提提高煤炭炭清洁利利用水平平为已任任，大力力发展和和开发应应用煤炭炭洗选、煤煤炭气化化、煤炭炭液化、煤煤基合成成油、煤煤炭清洁洁发电等等技术，努力建设竞争力强大的“中国潞安”能化大集团。21煤煤炭洗选选加工潞安原五五对生产产矿井都都有洗煤厂厂，入洗能能力10090 万吨，见表1表1选煤煤厂洗选选表选煤厂入洗能力技术投产日期主要产品品05年入入洗五阳煤矿矿120跳汰-浮浮选工艺艺19866、122九级冶炼炼精煤170漳村煤矿矿120跳

6、汰-浮浮选工艺艺19966、111喷吹煤和和动力煤煤162王庄煤矿矿 360重介-浮浮选工艺艺19966099混煤和喷喷次煤92常村煤矿矿400跳汰-筛筛选工艺艺19955099混煤和喷喷次煤176石圪节煤煤矿90跳汰-浮浮选工艺艺19855122九级冶炼炼精煤105接替矿井井有五座座，分别别为屯留留煤矿、司司马煤矿矿、高河河煤矿、李李村煤矿矿、古城城煤矿，其其中屯留留煤矿洗洗煤厂建建设规模模6000万吨/年，采采用块煤煤动筛排排矸，末末煤重介介旋流分分选、粗粗煤泥螺螺旋分选选，煤泥泥快干压压滤工艺艺，于220100年5月月12日日正式投投产。司司马煤矿矿选煤厂厂建设规规模1550万吨吨/年，

7、高河煤矿选煤厂建设规模600万吨/年。控股矿井井：郭庄庄煤业公公司选煤煤厂建设设规模660万吨吨/年，220033年竣工工投产。选煤厂技技改：220077年，五五阳煤矿矿模块型型选煤厂厂投产，建建设规模模2400万吨/年，采采用重介介-浮选选模块工工艺。220099年，王王庄矿选选煤厂进进行技术术改造，建建成6000万吨吨/年模模块化选选煤厂，采采用块煤煤浅槽+末煤两两产品重重介旋流流器主再再选+粗粗煤泥TTSS分分选+细细煤泥分分选浮选选工艺，即即可洗化化工用煤煤，又可可洗高炉炉喷吹煤煤，还可可生产优优质动力力煤，是是集团公公司块煤煤、混煤煤和喷吹吹煤生产产的战略略制高点点。到“十一一五”潞

8、安集集团的洗洗选煤能能力将达达到30000万万吨。2.2煤煤炭的高高效洁净净燃烧潞安建设设了余吾吾电厂和和容海电电厂，积积极采用用IGCCC发电电技术。（1）潞安余吾电厂设计为装机2135MW的煤矸石发电机组，配2480t/h超高压、一次中间再热、循环流化床锅炉。2005年3月20日开工建设，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，加入石灰石脱硫，使烟气达标排放。设置全厂废水处理站，废水处理后回用，正常运行无废水排放。（2）潞安容海电厂是燃烧中煤和煤矸石的空冷发电厂，装机容量2135MW，锅炉采用循环流化床锅炉。采用汽轮机抽汽方

9、式集中供暖。电厂所用补充水全部来自当地后湾水库。2005年底完成了桩基试验，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，使周边地区生产的大量煤矸石得到利用，防止煤矸石自燃和占用土地。（3）IGCC联合循环发电是国内外公认的先进煤炭发电和综合利用应用技术，以煤气化为基础的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生产，并可减少大气污染和温室气体排放。根据公司的发展战略，煤基合成油项目总体规模将达到520万t/a当量油，前期建设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达到95%以上的煤层气进行IGCC发电，前期

10、发电装机容量为60MW。23煤煤炭转化化潞安煤基基合成油油示范项项目是国国家“8863”计划项目和中科院知识创新工程的重大项目。它是利用中科院山西煤化所研究开发的以“煤基液体燃料合成浆态床工业化技术”为核心技术，拥有完全自主知识产权，生产高纯度柴油、石脑油和LPG及少量混合醇燃料的高新技术项目。是山西省调整经济结构，由煤炭大省向煤化工大省转变，加快建设新型能源和工业基地的标志性工程。2006年2月22日奠基，2008年12月，潞安煤基合成油示范项目钴基固定床合成装置产出全国第一桶煤基合成油。二期工程完工后，最终达到520万吨油当量规模。煤基合成成油工艺艺由合成成气制取取、合成成气净化化、油品品

11、合成、油油品分馏馏及配套套“三废”处理装装置构成成，废气气、废水水、废渣渣都可以以有效处处理利用用，煤中中含有的的硫也要要采用山山西天脊脊煤化工工集团新新近开发发的超重重力PDDS法回回收硫磺磺。气头头使用山山西天脊脊煤化工工集团成成熟的“鲁奇”技术，气气量在满满足煤基基合成油油示范厂厂需要的的同时，搞搞煤基合合成油多多联产，开开发MTTG（甲甲醇制汽汽油）、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生产的油品是世界上最洁净的液体燃料之一，不经任何加工处理，便可直接加入到现有的汽车中，百公里油耗仅为5升左右，比一般汽车用油节省30%左右，尾气

12、排放超过欧标准。 224污污染物排排放和废废弃物处处理（1）建建设煤矸矸石电厂厂：利用用煤矸石石发电，已已有两座座煤矸石石电厂，两两座21355MW的的电厂正正在兴建建，总装装机容量量6200MW。（2）发发展新型型墙体材材料：由由潞安矿矿业集团团投资665000万元，20001年月兴建，20003年88月投产产的国内内目前规规模最大大、自动动化程度度最高的的制砖生生产线，也也是当今今世界上上较大规规模的煤煤矸石生生产线。采采用意大大利柏岱岱斯蒂和和老斯麦麦珂公司司的成套套设备，如如高速细细碎对辊辊机，双双级真空空挤砖机机，全自自动切、码码、运输输系统等等。整个个生产过过程全部部自动化化控制，

13、完完全替代代了传统统制砖业业低效率率的手工工劳作，达达到了用用人少、工工效高的的效果，真正实实现了制制砖不用用土、烧烧砖不耗耗煤。年年产煤矸矸石砖11.3亿亿标块，每每年消耗耗煤矸石石约300万t，从资源源角度看看，每年年节约煤煤炭万吨吨，可减减少煤矸矸石堆场场占地337.55亩。（3）利利用煤矸矸石修筑筑公路、充充填塌陷陷地，实实施矸石石山造景景工程：积极探探索矸石石山表面面复土种种植技术术，矸石石山复垦垦，引水水上山，既既解决了了矸石自自燃问题题，又避避免了环环境污染染。（4）利利用煤矸矸石生产产生物菌菌肥：与与北京林林业大学学合作研研究利用用煤矸石石生产微微生物菌菌剂和生生物有机机肥的项

14、项目已进进入中试试阶段。（5）利利用煤矸矸石制取取絮凝剂剂：与山山西大学学合作研研究，现现进行实实验室试试验研究究，已取取得阶段段性成果果。（6）利利用粉煤煤灰生产产烧结陶陶粒、水水泥：正正在与美美国美泰泰科公司司合作进进行粉煤煤灰生产产烧结陶陶粒项目目研究。（7）瓦瓦斯发电电：与德德国鲁尔尔集团签签约，共共同开发发利用埋埋藏在潞潞安矿区区3000m以下下的煤层层气，用用于发电电和煤制制油等。五五阳矿将将建成445000KW瓦瓦斯发电电站，高高河、李李村、古古城矿建建成装机机容量为为20MMW的瓦瓦斯发电电站，常常村、屯屯留矿建建成400MW的的瓦斯发发电站。（8）废废水综合合治理：实施矿矿井

15、水处处理工程程、中水水复用工工程、附附属医院院废水处处理工程程。20005年年各矿矿矿井水涌涌出量8880.87万万吨，利利用量达达到8111.111万吨吨/年，矿矿井水利利用率达达到922%以上上；矿井井水外排排69.76万万吨，矿矿井水外外排达标标率1000%；选煤厂厂洗水实实现一级级闭路循循环。（9）大大气污染染综合治治理：对对所有大大气污染染源采取取了安装装除尘器器等治理理措施，通通过提高高污染物物的去除除效率、推推广集中中供热和和燃用清清洁能源源来减少少大气污污染物的的排放。3洁净净煤技术术的发展展前景发展经济济和保护护环境是是当今世世界普遍遍关注的的重大问问题，中中国在致致力发展展

16、经济的的同时十十分重视视环境保保护。保保护环境境有利于于民族复复兴和为为子孙后后代留下下良好的的生存发发展空间间，有利利于保障障人民群群众的身体健健康，它它是提升升企业的的竞争力力、知名名度、可可持续发发展能力力的主要要途径；是全面面建设小小康社会会的内在在要求；是构建建和谐社社会的重重要内容容；是建建设环境境友好社社会的有有力保障障；是创创建环境境友好型型企业的的最主要要措施。保保护环境境就是保保护生产产力，改改善环境境就是发发展生产产力，优优良环境境正是企企业新的的竞争优优势。潞潞安矿业业集团在在“十一五五”期间，充充分利用用矿区环环境容量量、资源源禀赋、生生态状况况、自然然和环境境承载能

17、能力，实实现经济济、社会会、环保保协调发发展，达达到环保保与经济济增长并并重、同步发发展。（1） 坚持绿色色开采，提提高资源源利用率率潞安集团团积极与与中国矿矿业大学学合作进进行“潞安矿矿区绿色色开采技技术”课题研研究，包包括“矿区水水资源保保护与利利用”、“矿区煤煤矸石处处理与利利用”和“矿区塌塌陷治理理模式与与技术”等子课课题，形形成了一一套具有有潞安特特色的资资源与环环境协调调开采模模式。煤炭开开采设计计贯彻绿绿色理念念，推行行绿色开开采新矿井开开拓设计计时，根根据开采采地质条条件，选选用先进进的支护护技术和和回采工工艺。水水平大巷巷尽可能能沿煤层层布置，从从源头上上减少矸矸石排放放；加

18、大大采区尺尺寸，减减少储量量损失；采区设设计前进进行采区区范围内内的三维维地震勘勘探，摸摸清地质质情况，杜杜绝因产产生废巷巷而浪费费资源；工作面面设计时时推广应应用小煤煤柱护巷巷技术或或沿空留留巷技术术，以提提高矿井井资源回回收率。主导采采煤方法法采用绿绿色回采采工艺上世纪九九十年代代初，集集团公司司成功开开发了具具有绿色色内涵的的综采放放顶煤回回采工艺艺技术，使使采区回回收率稳稳定在883%以以上。巷道支支护采用用绿色支支护技术术“十五”期间，集集团公司司进行支支护技术术革命，全全部推广广应用煤煤巷全锚锚支护技技术，大大大改善善了巷道道支护效效果。目目前正在在研发沿沿空留巷巷等无煤煤柱开采采

19、支护技技术，该该技术研研发成功功可提高高采区回回收率33%以上上。复杂地地质条件件下的综综采放顶顶煤开采采综采放顶顶煤技术术的适用用范围在在潞安矿矿区被放放大。在在五阳矿矿五一采采区成功功地进行行大坡度度综采放放顶煤开开采技术术攻关，形形成了一一套大坡坡度开采采技术体体系，工工作面坡坡度最大大可达332度，工工作面推推进方向向最大可可达288度。煤水共共采潞安矿区区的石碳碳-二叠煤煤系地层层中的含含水介质质为弱的的裂隙含含水系统统，其中中的地下下水不具具备地面面成井供供水的能能力，在在煤矿开开采过程程中，利利用井下下采掘系系统，将将分散的的水集中中起来，井井上下结结合净化化复用技技术，增增加了

20、矿矿区供水水水源。煤与瓦瓦斯共采采开发低透透气、强强吸附难难抽采煤煤层瓦斯斯高效抽抽采技术术，建立立上下结结合、动动静配合合的立体体抽采体体系，进进行采前前预抽、边边采边抽抽、采空空区抽采采、裂隙隙带抽采采等综合合抽采技技术。从从瓦斯抽抽采保证证安全生生产，再再把瓦斯斯作为一一种资源源进行综综合利用用。五阳阳煤矿成成功地进进行了低低浓度瓦瓦斯发电电技术的的开发与与应用。（2）采采用洁净净煤技术术，发展展煤炭洗洗选加工工潞安集团团十分注注重技术术进步和和科技创创新，并并在煤炭炭的洗选选加工、洁洁净煤技技术发展展上狠下下功夫，取取得了很很大成效效。潞安安首创开开发了贫贫煤作高高炉喷吹吹煤的新新产品

21、，还还开发出出优质洁洁净动力力煤新产产品，增增加了煤煤炭洗选选品种，实实现了产产品结构构的优化化和经济济效益的的大幅升升级，并并开创了了潞安“中国喷喷吹煤”基地建建设的新新纪元。潞潞安喷吹吹煤的产产品技术术性能指指标还被被作为订订立国标标的基准准。20006年年集团公公司的喷喷吹煤年年产量将将达到7700万万吨，初初步建成成中国喷喷吹煤基基地。（3）煤煤矸石综综合利用用煤矸石石是煤炭炭企业排排放量最最大的固固体废弃弃物，不不仅占用用大量的的土地，而而且污染染大气、地地表水和和地下水水，构成成了新的的环境威威胁。潞潞安现有有已运行行多年的的综合利利用电厂厂两座，在在建213.5万kw电厂厂两座，

22、筹筹建460万kw电厂厂一座，拟拟建660万kw电厂厂一座。同同时，投投资建成成了利用用煤矸石石生产11.3亿亿块标砖砖的新型型墙体材材料厂。尽尽管这些些企业都都可以有有效地利利用煤矸矸石资源源，但是是煤矸石石仍有很很大的剩剩余。“十一五五”期间，集集团要重重点在煤煤矸石制制砖上下下功夫，建建设多个个煤矸石石制砖厂厂，发展展壮大建建材产业业，把煤煤矸石变变成新型型建筑材材料，为为建设城城市高档档住宅小小区和社社会主义义新农村村作出积积极贡献献。（4）粉粉煤灰利利用对潞潞安集团团水泥厂厂进行技技术改造造，利用用粉煤灰灰与炉渣渣生产水水泥，达达到500万吨/年的生生产能力力；对晋晋牌水泥泥集团进进

23、行改组组扩建，形形成1550万吨吨/年生产产能力，使使公司水水泥总生生产能力力达到2200万万吨/年以上上。同时时，利用用电厂排排出的粉粉煤灰生生产烧结结陶粒，年年消耗粉粉煤灰440多万万吨。烧烧结陶粒粒具有容容重轻、强强度高、导导热系数数低、稳稳定性好好等特点点，比天天然石料料具有更更为优良良的力学学性能，可可用作陶陶粒混凝凝土、混混凝土制制品（砌砌块和墙墙板类），广广泛用于于市政、道道路工程程，以及及吸声、园园艺、水水处理、屋屋顶绿化化等。（5）瓦瓦斯利用用屯留煤煤矿等高高瓦斯矿矿井抽放放的瓦斯斯要全部部利用。一一部分用用于发电电，其余余部分提提取氢气气，加氢氢裂解，用用于煤变变油项目目，

24、作为为煤基合合成油示示范厂的的氢源。五五阳煤矿矿上马了了瓦斯发发电项目目，一期期工程安安装两台台5000KW发发电机组组，同时时开展二二期工程程建设。随随着矿井井瓦斯抽抽放量增增大，潞潞安矿业业集团所所属各矿矿都要建建立瓦斯斯发电站站，不但但用于发发电，而而且要合合成甲醇醇、灌装装民用燃燃气，把把瓦斯全全部回收收利用，变变废为宝宝。（6）是是矿井水水和生活活污水利利用矿井井水和生生活污水水经过净净化处理理全部用用于井下下灭尘、道道路洒扫扫、浇灌灌绿地、矸矸石山灭灭尘以及及电厂循循环用水水、城镇镇集中供供热、农农民浇地地、其他他企业利利用。“十一五五”末，处处理后的的矿井废废水、生生活污水水在现在在高效利利用基础础上，力力争做到到零排放放。满足足自己使使用同时时，尽可可能满足足矿区周周边高耗耗水企业业使用，保保护有限限的水资资源。