推廣先進選煤工藝 發(fā)揮源頭潔煤作用

實行能源消費強度和總量雙控是促進節(jié)能降耗、推動高質(zhì)量發(fā)展，實現(xiàn)“雙碳”目標的一項重要制度性安排;今年的政府工作報告指出，加強煤炭清潔高效利用，有序減量替代。在相當長一個時期內(nèi)，煤炭依然是能源安全穩(wěn)定供應(yīng)的“壓艙石”，必須持續(xù)推進煤炭清潔高效利用。而做好此項工作，抓好潔凈煤源頭的煤炭洗選尤為關(guān)鍵。

煤炭洗選是清潔高效利用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，抓好這一環(huán)節(jié)的節(jié)能工作是第一要務(wù)。根據(jù)GB29446-2019《選煤電力消耗限額》，一級能耗≤5.0千瓦時/噸，二級能耗≤7.0千瓦時/噸，三級能耗≤8.5千瓦時/噸。而我國僅有約15%選煤廠電力消耗限額達到一級水平，約50%達到二級水平。必須提高對煤炭洗選的認識，盡快進行選煤工藝的升級改造、選煤設(shè)備的更新?lián)Q代。

我國近年來已開展了選煤新工藝和新裝備的研究，取得了初步成果。以獲2020年度中國煤炭工業(yè)科學技術(shù)一等獎的項目——“國華科技選煤工藝包”為例，該項目采用原料煤不預排矸不分級不脫泥無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器主選、粗煤泥重介質(zhì)旋流器分選、細煤泥浮選機粗精選、煤泥水兩段濃縮兩段回收聯(lián)合工藝，在中國、土耳其、印度等國家的600余座選煤廠得到應(yīng)用。與其他技術(shù)相比，采用該技術(shù)建設(shè)的煉焦煤選煤廠投資和加工費低20%至40%，電耗低40%至60%，噸原煤介耗低1千克。

無論是采用重介質(zhì)淺槽分選機、動篩跳汰機還是近期出現(xiàn)的射線分選機預排矸，均會使選煤廠的建設(shè)和生產(chǎn)費用，尤其是電耗大幅度增加。射線分選機預排矸系統(tǒng)分選精度低、電耗大、故障率高，與實現(xiàn)“雙碳”目標背道而馳。我國設(shè)計建設(shè)的眾多工藝系統(tǒng)高效簡化的原料煤不分級不脫泥入選的選煤廠實例已證明，其分選效果達到甚至優(yōu)于分級脫泥入選，不脫泥入選的介耗達到甚至超過高水平脫泥入選指標，但建廠投資和生產(chǎn)費用，尤其是電耗卻可大幅降低，符合“雙碳”目標。

不脫泥入選的介耗達到甚至超過高水平脫泥入選指標，河北峰峰集團馬頭選煤廠、山西宏源集團各選煤廠等，介耗均低至0.60千克/噸以下。

山西汾西煤業(yè)公司下屬的新峪礦選煤廠由一車間、二車間2個車間組成。一車間由某外國公司設(shè)計，采用原煤脫泥有壓給料兩產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器主再選、煤泥杰姆遜浮選柱分選工藝。二車間由我國自主設(shè)計，原煤不分級不脫泥無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器、煤泥重介質(zhì)旋流器、煤泥“2+2”模式工藝。經(jīng)檢測，在精煤灰分幾乎相同的條件下，二車間商品精煤產(chǎn)率較一車間高6.97個百分點，中煤帶精低4.55個百分點，矸石帶煤低20.53個百分點，噸煤介耗低1千克。

在重懸浮液和離心力場條件下，按阿基米德原理對煤泥實施按密度分選，是目前分選精度最高的煤泥分選技術(shù)，是不脫泥無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器選煤技術(shù)的組成部分。該項技術(shù)已獲兩項國家發(fā)明專利。與傳統(tǒng)技術(shù)相比，節(jié)省了大量基建投資和運行成本，尤其是電耗。尾煤泥水兩段濃縮兩段回收工藝是國家科學技術(shù)部“2+2”模式濕法選煤系統(tǒng)水回用工藝技術(shù)和裝備項目組成部分，旨在解決我國濕法選煤廠長期存在的煤泥水處理成本居高不下的難題?；茨系V業(yè)集團1200萬噸/年特大型煉焦煤選煤廠采用該工藝，較“單段濃縮單段回收”裝機容量減少1800千瓦，設(shè)備投資下降1550萬元。

這些實例證明，選煤工藝簡化高效，選煤設(shè)備大型可靠，是現(xiàn)實可行、具有競爭力的。

我國選煤行業(yè)近年來研發(fā)的高效節(jié)能的選煤設(shè)備包括S-GHMC系列超級無壓給料雙段重介質(zhì)旋流器、S-FHMC系列超級煤泥重介質(zhì)旋流器等。以S-GHMC系列超級無壓給料雙段重介質(zhì)旋流器為例，該設(shè)備是在國家重點新產(chǎn)品3GHMC系列重介質(zhì)旋流器的基礎(chǔ)上自主研發(fā)的具有超大處理能力、超強排矸能力、超高入料上限(達265毫米)、超寬分選粒度范圍、超強防堵能力、超低電耗、高分選精度的重介質(zhì)旋流器;是國際上單臺處理能力最大的選煤設(shè)備，處理能力達以前同規(guī)格旋流器2倍以上，旋流器噸煤電耗降低20%以上。

根據(jù)入浮煤泥的可浮性及企業(yè)的需求，我國還研發(fā)了多種浮選工藝。山西宏源集團多座選煤廠改造時采用“三產(chǎn)品浮選+粗選+精選+部分精選”的工藝，精煤灰分不變，產(chǎn)率提高了2個百分點到3個百分點，尾煤泥灰分從45%提高至75%，實現(xiàn)了煤炭資源“吃干榨凈”。

2021年，我國原煤產(chǎn)量41.3億噸，原煤入洗率接近75%。未來，大力推廣高效、簡化、節(jié)能的先進選煤工藝和裝備，潛力巨大;煤炭洗選加工過程作為煤炭清潔利用的源頭，在洗選過程中采用先進綠色低碳技術(shù)，在清潔加工環(huán)節(jié)提質(zhì)降炭將大有可為。