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摘要：能源是国家繁荣和经济可持续发展的基础和支撑，随着我国经济发展，人们生活质量逐步提高，能源需求也越来越大，能源供给和消费带来的相关问题逐步凸显，如能源开发利用造成严重的环境污染、极端气候事件等等，传统的能源生产、消费方式不可持续。对于我国而言，煤炭是最为主要的能源，资源量占我国化石能源资源基础储量的94%左右，远大于石油和天然气。实现煤炭生产和消费的变革，提高煤炭的开发利用效率、减少污染物和二氧化碳排放、降低对资源、生态、环境等的破坏，对“推动我国能源生产和消费革命，构建清洁低碳、安全高效的能源体系”具有决定性的意义。
关键词：西部煤炭；洁净加工；新技术；分析
引言：陕北煤炭基地近几年主要以建设大型、特大型现代化矿井为主。榆神矿区大部分煤矿为低灰、低硫、高挥发分、高发热量的不粘煤或长焰煤，具有良好的工艺性能，是理想的气化、低温干馏及优质动力用煤，但整体煤炭洁净加工利用率不高。榆横矿区大部分煤矿为中等灰分、高硫、高挥发分、高发热量的长焰煤，少量弱粘煤和不粘煤，经洗选后可用于气化、低温干馏及优质动力用煤。部分煤炭资源煤焦油产率超过10%。目前，大多数煤矿块煤经水洗分选后用于化工或不经分选直接民用，绝大多数煤矿末煤直接作为动力用煤，未能充分发挥资源价值。新疆煤炭基地预测储量2.19万亿t，占全国预测储量的25%以上，主要由吐哈(9个矿区)、准噶尔(17个矿区)、伊犁(3个矿区)、库拜(7个矿区)4大区36个矿区组成。
1.型煤技术内容
1.1工业型煤
（1）化工用型煤。此用途的型煤一般为35mm～50mm的球状，可用无烟煤或焦油产率大于10%的褐煤成型，发热量要求较高。主要用于化肥造气，生产半焦、液体或气体燃料和生产甲醇、醋酸等化工产品。（2）作蒸汽机车燃料型煤。该种型煤主要有卵形和滴水型等几种形状。我国研制的机车型煤，可节煤 8％以上。该种型煤的燃烧温度较高，因此可以通过配料技术改善煤质，来提高型煤灰熔点的技术难点。（3）型焦。型焦是将弱粘结性粉煤成型后，在连续炼焦炉内焦化，或利用高速热解析出胶质体的方法实现热压成焦。发展型焦可以扩大炼焦原料，提高焦炉效率。
1.2民用型煤
民用型煤一般为 35mm～50mm球状或180mm×180mm×100mm方形，可由无烟煤、烟煤、褐煤、泥炭或浮选尾煤等作为主要原料，通常发热量要求在5500大卡左右，这种型煤的结构和原料配方比较复杂。一般由点火层、引火层和煤本体三部分组成，各层原料的配方不同。为了推广民用型煤，1987年国务院环境保护委员会颁布了《关于发展民用型煤的暂行方法》，对煤炭的分配、型煤的生产等做出了规定。
1.3生物质型煤
生物质型煤是指煤与生物质按一定比例掺混，在高压下压制而成。我国是农业大国，每年农作物秸杆、薪材、工农业废弃物等生物质能资源数量巨大。其中生物质能很大一部分没有被有效利用，而是随便抛弃于田间地头或者就地焚烧，造成了资源的浪费，环境的污染。因此我国具有发展生物质型煤得天独厚的条件。目前国内研究机构较重视开发利用生物质型煤，并进行了大量的研究工作。但是该技术开发仍处于起步阶段，未形成规模产业。
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1.4环保型煤
煤炭燃烧是烟尘、废气的主要污染源。我国燃煤污染尤为严重，排放的SO2占全国总排放量的90%，燃煤烟尘排放量占全国烟尘排放量的70%。而我国型煤固硫技术远低于美国、日本等发达国家。因此，着力进行型煤燃烧固硫净化一体技术研究，便于开发和推广环保型煤。
2.国内外技术现状
2.1国外情况
国外一些国家，特别是工业发达国家消费的煤炭，绝大部分或大部分要经过洗选，因而商品煤质量较好。目前，商品煤入洗率日本为100%，德国和加拿大为95%，英国和澳大利亚为75%，前苏联和南非为60%，美国为55%。洁净煤技术的发展得到了世界上各主要用煤国家的高度重视。美国从1986年起开始实施国家级"洁净煤技术示范计划"，先后经过5轮项目征询和优选，在收到的共计211个参选项目中，曾有60个项目入选。到1997年底，已有39个项目得以实施，其中22项完成运行，9项在运行中，1项在建，6项处于设计阶段，1项尚在谈判中。该示范计划共耗资72亿美元，其中美国政府出资占1/3，其余2/3主要来自于参与该示范计划实施的企业界。日本及欧洲一些国家也投入了大量的力量和资金发展各自的洁净煤技术，以提高煤炭利用效率，有效解决煤炭污染问题。
2.2国内情况
中国的煤炭消费结构与国外也有较大差别。国外一些国家消费的煤炭主要用于发电，如美国目前的发电用煤占煤炭消费总量的比例为87%。而中国目前的发电用煤只占煤消费总量的1/3左右。目前，中国的煤炭加工环节比较薄弱，原煤入洗率低，只有1/4左右，大部分原煤在使用前不经洗选。因而商品煤质量较差，平均灰分为20.5%，平均硫分为0.8%。型煤技术已有较长发展历史，目前，型煤技术与设备的改进与提高效果不尽人意，技术推广速度缓慢，型煤产量仍较低。动力配煤与水煤浆技术的发展可以说还均处于初级发展阶段。因此，作为世界上第一产煤和用煤大国，中国的煤炭洁净加工与高效利用虽然前途光明，然而却任重道远。
3.新技术在西部煤炭加工提质方面的应用
从TDS智能干选机、TDM末煤低温热解两种煤炭洁净加工及分级提质新技术新工艺的原理及其特点可看出，该技术可广泛应用于我国各地区煤炭的加工利用。尤其是我国西部地区煤炭加工利用率较低，面临寒冷、干旱、缺水，低阶煤泥化严重、水洗困难，褐煤水分大、不宜风选，富油末煤产品售价极低、价值被浪费等问题，是TDS智能干选技术、TDM末煤低温热解技术大显身手的理想区域。推荐工艺一：块煤采用TDS智能干法分选，根据中小快与末煤产品质量要求配置脱粉重介旋流器洗选。该工艺可取消手选、破碎环节，提高块煤产率，大幅减少水洗原煤量，直接降低煤泥水处理与回收系统投资，减少清水耗量。该工艺特别适用于块煤供化工或民用，末煤为电煤的产品结构。推荐工艺二：块煤(300～25 mm)采用TDS智能干法分选，末煤(小于25 mm)采用TDM低温热解提质。该工艺无需用水，又能达到提质和深加工目的，特别适用于褐煤、富油煤的加工利用。推荐工艺三：采用TDS智能干法分选机改造现有选煤厂，可代替手选、破碎、动筛跳汰工艺环节，部分替代跳汰或重介浅槽分选设备，释放现有块煤洗选系统能力，大幅降低吨煤生产成本。特别适用现有选煤厂的扩建和技术改造。
总结：根据目前西部地区煤炭资源开发与洁净加工利用现状，为克服其对西部生态环境的影响及其煤质缺陷，结合传统选煤工艺技术，推广应用TDS智能干选机、TDM末煤低温热解两种新技术与新工艺具有广阔的应用前景。同时对推动现有煤炭洁净加工利用技术的发展也具有重要的现实意义。认为，两种新技术新工艺的探讨与推广应用前景不可小觑，甚至将对煤炭的洗选加工与利用起到颠覆性的推动作用。
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论文作者:庞明瑾
论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/11
标签：煤炭论文; 型煤论文; 加工论文; 技术论文; 洁净论文; 块煤论文; 矿区论文; 《防护工程》2018年第36期论文;