华丰煤矿构建节能减排成套技术体系的具体实践.pdf

★企业天地 ★ 华丰煤矿构建节能减排成套技术体系的具体实践 王 利1 ,2 11 中国矿业大学,北京市海淀区学院路,100083; 21 新汶矿业集团公司华丰煤矿,山东省泰安市,271413 摘 要 阐述了新汶矿业集团华丰矿调整产业结构,构建节能型矿山成套制度保障体 系、技术支撑体系和成套战略发展体系的具体实践。华丰矿通过节能技术改造和管理创新, 使企业能耗大幅度降低,企业能耗指标达到行业领先水平。 关键词 节能减排 技术体系 研究应用 煤炭企业 新汶矿业集团华丰煤矿是一个具有百年历史、 千米深井、万名员工的国有煤矿,在煤炭资源日渐 萎缩、开采难度增大、生产成本增加等困难面前, 按照“立足资源优势,发展循环经济”的总体思 路,调整产业结构,探索研究并实施从煤矿生产设 备、工艺、管理到综合利用的节能型矿山建设成套 技术体系,走出了一条资源利用率高、能源消耗 低、污染物排放少、经济效益好,企业可持续发展 能力不断提高的新型工业化发展之路。2006年, 华丰煤矿万元产值综合能耗由2001年的0136t标 准煤下降到0117t标准煤,下降了52178。万元 产值综合能耗仅相当于全国重点煤矿企业万元产值 综合能耗水平的4125 ,处于国内同行业领先水 平。在产业结构上,煤炭生产能力125万t/ a,电 力总装机容量135MW ,水泥生产规模450万t/ a, 煤矸石砖生产能力112亿块标砖/ a的规模,形成 了以“煤-电-建材”骨干产业为支撑,其他产业 相补充的综合性企业集团。 1 强化节能意识,构建节能型矿山成套制度保障 体系 111 培养全员节约意识,实现节能减排工作由制 度化管理向自觉性习惯行为过渡 华丰煤矿创建“内部市场化”管理模式,把市 场机制引入煤炭生产环节,在企业生产的上下道工 序之间,建立经济结算关系,充分发挥市场机制这 只“无形的手”和行政管理这只“有形的手”的共 同作用,使每个生产者都成为经营者,使节能由制 工种的补贴等等。值得一提的是,每个员工的生日 集团都记录在案,生日时集团会在当地最高级的西 饼店定制生日蛋糕送给员工,傅总还会送出亲自签 名的贺卡。员工的健康更是企业最关心的,他们的 员工之家还具备社区医院设施,并定期进行员工体 检,充分保障了员工权益。 第三,IMM集团虽然为外资企业,但一改别 人眼中外企就是上班加班拿钱的传统,而是特别重 视企业员工的业余生活。他们的工会经常组织员工 进行丰富多彩的文体活动,如定期举办体育比赛、 文化演出等。他们不仅新建了好几个高档次的职工 澡堂和浴室,还更加重视中国的传统节日,为员工 定做春节、端午节和中秋节礼品。 值得一提的是他们的学习型企业建设。他们不 仅加强员工的岗位培训,提高员工业务素质,还采 取请进来、走出去的方针迅速提高企业管理者的素 养。名牌大学的老师被请到企业授课,企业挑选的 优秀人才也走出企业,去清华大学、人民大学深 造。 听到这里,我对IMM原来存有的疑虑一扫而 光,他们以人为本的企业文化凝聚了人心,而员工 的这种向心力必然会助推企业的发展,心中不禁油 然升起一种敬佩。在这样企业文化的感召下,我们 相信,IMM的所有员工都会沿着集团指引的“争 做世界煤炭行业重大装备全方案解决的领跑者”的 方向,齐心协力,奋勇向前。责任编辑 宋潇潇 68 中国煤炭第33卷第12期2007年12月 度转变为自觉的行动。在1997～2000年全煤行业 经历特殊困难时期,吨煤成本就由86元下降到68 元,下降幅度达到20左右,一直保持了年均 3000万元以上的利润水平。 112 严格节能计量、统计和考核,形成了一整套 行之有效的管理体系 成立了由矿长直接领导的节能减排工作领导小 组,设置了专职节能管理机构。组建了由节能业务 骨干、节能管理人员与现场操作人员为核心的3级 节能管理网络。建立了能源消耗定期调度与分析制 度,形成了较为科学合理的能源消耗考核指标体 系。制定能源消耗及水资源管理办法 、 计量管 理办法等系列考核文件,并每年进行修订和完 善。以指标量化的办法,具体节能指标分配到工 序、设备,节能责任落实到人,逐级考核,形成了 纵向到底、横向到边的管理网络。 2 依靠科技创新,构建节能型矿山成套技术支撑 体系 211 实施以提高资源回收率和高效利用率为主的 源头节能技术,实现资源循环利用 1实施矿井“三化”改造,最大限度回收煤 炭资源。实施以“采掘生产机械化、辅助系统自动 化、安全监测数字化”为内容的矿井“三化”改 造。攻克了113m以下煤层无法使用综采的技术难 题,在80cm以下的极薄煤层中推广应用了薄煤层 综采技术,采掘机械化率达到80以上,生产效 率提高了5倍,煤炭资源回收率达到了85以上。 特别是针对深部开采冲击地压危害严重的实际,先 后投入115亿元,运用先进的监测仪器和技术手 段,有效遏制了冲击地压的发生,解放呆滞煤量 2200多万t ,价值近百亿元。 2实施煤矸石热电厂锅炉技术改造,提高燃 烧效率,减少污染物排放。华丰煤矿煤矸石电厂采 用煤种适应性广、锅炉负荷调节范围大、脱硫效率 高、灰渣活性好的高效循环流化床锅炉替代原 35t/ h的低效锅炉。使锅炉效率由60左右提高到 80以上,脱硫率达90以上,每年利润增加 829157万元,节煤6124万t,节约自用电11515 万kW h,减 排 烟 尘415mg/ N m3,SO2减 排 5218mg/ N m3。 3创新老空充填方式,实施“以矸换煤”技 术。针对矿井运输费用大的实际情况,改变矸石升 井的传统做法,掘进迎头矸石、工作面矸石向老空 区或煤柱充填,置换煤炭,开采成本降低10元/ t 左右,年创效300万元。 4实施煤矸石砖厂节能技术改造,提高设备 利用效率。对2条煤矸石制砖生产线实施技术改造 300多处,生产效率提高50以上,超过了年产 111亿块标砖的生产能力,单砖电耗下降10左 右,产品合格率达到98以上,年增加效益50多 万元。 212 实施以优化矿井能耗系统结构为主的过程节 能技术,提高系统效率,实现系统优化配置 1开发排水系统优化控制技术,有效降低排 水电耗。华丰煤矿属大水矿井,排水能耗占全矿井 主要生产能耗的50左右。利用PL C控制系统以 及用电的避峰填谷等条件,合理调度水泵,自动准 确发出启动、关停水泵的命令,控制水泵运行,该 技术填补了国内在水泵房自动化控制方面的空白, 每年实现节电112万kW h,价值56万元。 2实施矿井运输系统优化技术改造工程,提 高运输系统效率。华丰煤矿运输费用占煤炭生产成 本的23。该矿投资800万元,对运输系统进行 了改造,皮带运输系统采用工作面转载机扒装 机与皮带机搭接的运输模式,岩巷皮带采用了 PL C技术集中控制,应用多点驱动方式减少设备 占用,运输大巷装备信集闭系统,矿井运输系统技 术改造的直接效益达到117万元/ a。 3实施矿井通风系统技术改造工程,降低电 耗。更新矿井主通风机设备,随时根据矿井生产实 际调整通风结构,提高了风量备用系数。创新几十 年一贯的地面压风方式,在井下建立固定压风机 站,采用乏风利用技术,减少了矿井新鲜风流的占 用量,减少了温差、漏风、容积和阻力损失。年节 电30万kW h,节省电费15万元。 213 实施以改革传统选煤生产工艺为主的工艺节 能技术,提高精煤回收率,实现洗煤水闭路循环 研制了具有自主知识产权的高频振动筛,使精 煤回收率提高了117个百分点,每年多回收精煤 212万t ,价值1800余万元;通过改造安装高效压 滤机,对选煤厂尾矿水全部进行回收压滤,年可回 收煤泥5万t以上,增加经济效益1200万元。实 施洗水闭路循环,杜绝了煤泥水外排污染。 214 实施以提高单机运转效率为主的运行节能技 术,降低设备能耗,实现单机节能 78 华丰煤矿构建节能减排成套技术体系的具体实践 1优化更新供配电设备,提高供电质量。根 据矿井生产电力负荷变化,改造更新了34000多m 供电线路,调整更新主变压器,实现了主变配电系 统自动化监控。在矿井地面变电所进行了无功率集 中补偿技术改造,对大型负荷实施在线监测、自动 投入、就地补偿,使线路功率因数长期保持在 0192以上,供电质量大幅度提高。 2推广大型设备电动机升压改造技术,提高 设备运转效率。对选煤厂大功率、负荷率低的高电 耗设备进行电压升级,由380V升级至6kV ,年节约 用电67万kWh,节约电费30多万元。对采煤工作 面的采煤机、刮板运输机以及喷雾泵站、乳化液泵 站实施1140V电压升级改造,提高了供电效率。 3推广应用变频调速技术,降低拖动系统能 耗。对矿井主提升系统、供暖补水系统、选煤厂原 煤运输系统进行低压变频调速技术改造,对水泥厂 循环风机、矿井排气坑风机等进行了高压变频改 造,年节电316万kW h,节约电费144万元。 4合理用电峰谷分时管理,降低排水电耗。 优化大型设备用电管理,合理安排开机时间。对矿 井排水泵实施效率监测,确定有效经济运行时间, 及时更换低效水泵,保持排水系统效率长期处于最 佳运转状态,每年节约用电1219万kW h,节约电 费547万元。 3 转变经营思路,构建节能型矿山成套战略发展 体系 国有老矿区面临着资源型企业共性的问题矿 井开采不断加深,煤炭资源日渐萎缩;生产成本越 来越高,产品结构单一、附加值低、利润下降。同 时,工业“三废”无法杜绝,环境污染尤其严重。 因此,华丰煤矿大力开展了“二次创业”活动,形 成了以资源综合利用、优势充分发挥为目的的“煤 基多元化”发展战略。 311 构建“煤-电-建”3级产业链优势互补、 循环经济协调发展的产业结构 华丰煤矿立足资源优势,以“减量化、再利 用、资源化”为原则,以低消耗、低排放、高效率 为基本要求,对“大量生产、大量消费、大量废 弃”的传统增长模式进行根本变革,形成了“煤- 电-建”3级产业链优势互补的发展格局,建成了 2座装机容量122MW的煤矸石煤泥综合利用 热电厂、2条产能111亿块标砖的矸石砖生产线和 年产300万t的水泥厂。煤矸石电厂和砖厂年消耗 煤矸石69万t、煤泥30万t ,减少煤矸石占地68 亩;煤矸石电厂每年可获得资源综合利用减半退税 资金800余万元,居民供热退免税100万元,利税 9000万元;煤矸石砖厂每年可获得资源保护退税 160万元;水泥厂每年消耗煤矸石36万t ,资源退 税1600万元。上述企业每年直接创收在5亿元以 上,环保和资源退税每年共计2652万元。 312 建设水泥余热发电项目,实施能源梯级利用 应用蒸汽/热水闪蒸复合发电技术,利用水泥 厂回转窑窑头、窑尾的废气余热,建设了1座装机 容量1312MW的余热利用发电厂,年发电量可达1 亿kW h,节约煤炭4万多t,实现利润2496万元。 该项目成为我国水泥行业第1家在联合国注册的 CDM项目,每年减排粉尘380t、SO21900t ,CO2 11万t,节水840万t ,每年可获得减排指标收入 64万美元。 313 利用电厂余热,实施夏季制冷,实现余热电 厂的热、电、冷“三联供” 通过采用蒸汽溴化锂制冷技术,将常温循环水 转换为温度在5～7℃ 的冷水供到各用冷地点,不 仅可以取代电空调制冷剂“氟利昂”对环境造成的 污染,而且能够大大节约电耗,相当于同功率空调 的1/7,实现了电厂余热的深度综合利用。 314 利用电厂烟道灰实施采空区注浆充填,减少 污染物排放 从2001年起,华丰煤矿探索性开展了利用烟道 灰作为采空区充填注浆材料的实验,累计井下注浆 量113万t,综合利用电厂除尘产生的细灰35万t。 315 利用矿井废弃物实施土地复垦,提高土地资 源利用率 2004年,投资30万元,利用煤矸石、粉煤灰 以及坑泥对井田范围内10198亩的塌陷地表进行了 改良复垦,复垦土地价值90万元。 316 建设矿井水处理复用工程,提高水资源综合 利用率 华丰矿每年外排矿井水600～700万t ,投资 240万元建设了矿井水处理站,处理水主要用于选 煤厂、生活区卫生保洁和绿化用水,实现了矿井水 循环利用。目前,每天处理矿井水7000m3,年综 合利用矿井水520万t,年节约地下水资源435万 m3,矿井水回用率达到了6718 ,每年节支640 余万元。责任编辑 康淑云 88 中国煤炭第33卷第12期2007年12月