下好煤炭清洁高效利用先手棋

“双碳”背景下，要持续推动煤炭清洁高效生产和洗选。那么，我国煤炭洗选加工行业发展现状如何?近日，记者采访了选煤专家、中国选煤行业唯一国家高技术产业化示范项目《优质高效煤炭洗选示范工程》的总设计师、北京国华科技集团有限公司董事长兼总工程师赵树彦。他因研发原料煤不脱泥混合重介质选煤技术而蜚声国际选煤界。

洗选加工行业快速发展

“改革开放以来，我国煤炭洗选加工行业发展快速，原煤入选量和入选率均大幅提升，已由选煤大国变为选煤强国。”赵树彦说。

美欧等经济体的原煤质量高且非常容易选，近30年来在煤炭洗选技术方面投入极少，没取得较大的技术进步。我国原煤质量低且非常难选，改革开放以来，在开发煤炭洗选新技术方面投入了大量人力、物力和财力，取得了许多国际领先的技术成果。

据了解，2020年，我国原煤入选量突破30亿吨，原煤入选率达74.1%，比2010年增加了23.2个百分点，原煤入选量和入选率大幅提高。我国已有规模以上的选煤厂2300余座，其中千万吨级选煤厂80余座，无论是选煤厂总数量，还是千万吨级以上规模选煤厂数量均居世界第一。

“煤炭洗选加工行业的快速发展得益于选煤技术飞速进步，重介、浮选、煤泥水处理等主流选煤技术已超越美国。”赵树彦说。

据赵树彦介绍，我国的高精度重介质旋流器选煤技术、浮游选煤技术、干法选煤技术、煤泥水浓缩技术已达国际领先水平，拥有世界上单机处理能力最大(1300吨/时)、分选粒级最宽(200毫米至0.25毫米)、分选精度最高的选煤设备，以及最简单、高效、节能的选煤系统;重介质旋流器的入料粒度上限已突破200毫米，不脱泥重介质旋流器选煤工艺的介耗已低至0.4千克/吨;选煤装备制造水平与发达国家的差距已明显缩小，骨干企业的装备质量已接近发达国家。浮选机、振动筛等已出口到美国。

选煤方式多样，但问题依然突出

“我国煤炭储量丰富，煤种齐全，煤质变化较大，因此大部分选煤方法在我国皆有应用。”赵树彦说。

目前，我国采用的选煤方法主要有重介质旋流器、重介质浅槽、浮选、干扰沉降床、振动气流和射线选煤等。其中，重介质旋流器选煤是目前应用最广泛的选煤方法，其分选精度高、分选粒度及密度范围大、处理量大，但系统较复杂;重介质浅槽选煤是目前仍在较广泛应用于分选块煤的选煤方法，分选精度较高、入料粒度大，缺点是不能分选末煤、分选密度较低、系统较复杂、维修量大;浮选是目前分选-0.15毫米细粒级煤泥的最有效也几乎是唯一的方法，但其投资大，生产成本高;干扰沉降床选煤是重介质脱泥入选工艺中仍广泛使用的粗煤泥分选方法，设备磨损轻，分选精度低;振动气流、射线选煤是非主流选煤方法，主要优点是不用水，主要缺点是分选精度太低、分选粒度范围较小、能耗高。

“还有一种方法值得一提，曾被应用最为广泛的跳汰选煤，由于其分选精度较低，投资和生产成本与最新的重介质旋流器选煤相比也失去了优势，已被逐步淘汰。”赵树彦表示。

虽然我国选煤方法“百花齐放”，但要实现高质量发展，必须解决深层次问题。赵树彦认为，我国原煤入选率与发达国家尚有较大差距。发达国家原煤入选率均超过90%，美国已接近100%，而目前我国原煤入选率不足75%，尚未达到主要产煤国家80%的平均水平。同时，我国具有国际领先水平的高效、简化、节能选煤技术未能普及，低精度、高耗能选煤技术仍得到不应有的推广，选煤厂电耗整体偏高。根据《选煤电力消耗限额》，约半数选煤厂电耗达不到二级水平，约1/4选煤厂电耗甚至达不到三级水平。

此外，由于选煤设备的可靠性较差，我国《选煤厂设计规范》规定的选煤厂年工作时间仅为5280小时，发达国家均不低于7000小时/年，一般国家不低于6000小时/年，即便是工业比较落后的蒙古国也达到了5500小时/年。

解决难题促提升

煤炭洗选的主要作用是稳定商品煤质量、增加商品煤品种、满足煤炭用户要求，增强企业拓宽市场、提高效益、抵抗风险的能力。

赵树彦表示，通过洗选，可有效排出杂质，提高质量，增加品种，提高燃烧效率或焦炭质量，降低煤耗，节约运力，减少碳及污染物排放。因此，提高煤炭洗选加工率是低碳经济、环保节能的重要手段，是煤炭企业优化产品结构、提高经济效益的重要措施，对提高煤炭清洁高效利用率、实现“双碳”目标、保障国民经济发展具有非常重要的现实意义。

赵树彦认为，我国煤炭年产量已超过40亿吨，洗选率也在逐年上升，选煤行业还有很大发展空间，但需解决以下难题：矸石发电、“变废为宝”是选煤技术落后、选后矸石带煤严重时期的政策，随着高精度重介质旋流器选煤技术的广泛应用，选后矸石的发热量已可控制在500千卡甚至300千卡以下，几乎无法燃烧。若取消税收等优惠政策，矸石电厂就会亏损，而矸石电厂的燃煤系统又只能使用矸石或劣质煤，应该改变鼓励使用矸石发电的政策，关闭热效率低下、严重污染环境的矸石电厂，杜绝新建劣质煤利用电厂。缺少打击伪科学的权威机构，先进的选煤技术得不到有力推广，致使选煤成本居高不下，影响了高质量煤炭洗选产品的市场竞争力。环保执法力度不够，企业违法成本低。

谈及智能化选煤厂，赵树彦认为前景乐观，但路途尚远，因为在线测灰等关键仪器、仪表、传感器精度尚低。目前，世界上还没有一座真正意义上的智能化选煤厂，我国现在花巨资建设的所谓智能化选煤厂，仅在供配电、装车等局部环节基本实现了智能化，整体上只达到了“自动化+信息化”水平。

另外，赵树彦建议成立具有行政或执法权力的全国性组织，推广具有国际先进水平的高效、节能选煤技术，提高煤炭清洁度，降低选煤成本。