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国家能源集团产业链上的绿色之变

作者:admin发布时间:2020-03-04 22:49

  近年来,汝箕沟无烟煤分公司一直在进行保护性开采。除了煤炭开采,汝箕沟无烟煤分公司的主要任务还有环境治理。图为该分公司用直升机播撒草种,绿化环境。

  能源革命的当下,化石能源低碳化、清洁能源规模化、能源系统智能化正在成为能源工业发展的新趋势。

  作为全球最大的煤炭生产公司、火力发电公司、风力发电公司和煤制油化工公司,近年来,国家能源集团持续在传统能◇=△▲源清洁化、清洁能源规模化上做文章。

  前不久,记者跟随“与共和国共成长新媒体走进新国企”之“能源风火轮”活动采访团,5天跨越宁夏、江苏、浙江三省(自治区)2400多公里,见证了国家能源集团产业链上的绿色嬗变。

  宁夏灵武市马家滩镇,国家能源集团宁夏煤业红柳煤矿。换上矿工服,坐上防爆胶轮车,10公里左右的巷道只用了半小时。原以为,下车到工作面还要走上一段路,没想到一转弯就到了采高5米的综采工作面。

  “这个工作面是大采高综采工作面,采煤机每小时采煤约3000吨,刮板机、破碎机、转载机等设备都具备每小时处理3000吨煤炭的能力。”红柳煤矿机电副矿长杨长俊介绍,“严格来说,这个工作面是半自动化工作面,工作人员需要在现场操控,就像我们开电视需要遥控器一样。”

  记者•□▼◁▼来时,红柳煤矿一个智能化工作面刚刚回采结束,另一个新的智能化▽•●◆工作面还没安装完成。

  “刚刚回采结束的智能化工作面实现了自动化生产,工人在集控室监控,采煤机通过远程操控实现采煤,真正实现了有人巡视、无人值守。”杨长俊说,“我们煤矿工人正走在体面工作、体面生活的路上。”

  红柳煤矿是宁夏煤业主力生产矿井之一。该矿于2018年率先研发自动化跟机三角煤工艺,采煤机速度最快达14米/分钟,且每班节省人工17人,工作面工效由原来的250吨/工提升至318吨/工。

  不过,红柳煤矿的5米大采高工作面,在国家能源集团这个大家庭不算采高最高的。在采高最高的神东煤炭公司上湾煤矿8.8米大采高工作面,多台液压支架就像擎天柱一样,雄伟壮观,单井单面具备年产1600万吨的能力,回采工效▼▲1050吨/工。千兆网络更让这个8.8米大采高工作面的每台设备都有了“朋友圈”,通过专用防爆手持终▼▼▽●▽●端随时“分享”设备运行状态。

  “8.8米大采高工作面可实现一次性采全高,煤炭资源回收率达90%以上。”神东设备管理中心的王金辉表示。

  国家能源集团有着年产5.6亿吨煤炭的体量,占全国总产能的13%,煤炭资源地跨新疆、内蒙古、宁夏、陕西、山西5个省(自治区),共有煤矿90处,包括井工矿68处、露天矿22处。在这90处煤矿中,有新投产的,也有开采年头很长的,但都在走绿色矿山的路子。

  站在宁夏贺兰山海拔2180米处的宁夏煤业汝箕沟无烟煤分公司观礼台,该分公司露采总工程师王保明介绍,他们的煤炭开采最早可追溯到清朝道光九年(1821年),生产的太西煤可与越南的鸿基煤相媲美。因稀有珍贵,加上环境治理力度大,近年来,该分公司一直在进行保护性开采。

  为了最大限度减小对环境的影响,地处毛乌素沙漠边缘的神东煤炭公司创建了煤矿地下水库储用矿井水技术体系。如今,神东矿区95%以上的生产、生活和生态用★△◁◁▽▼水来自井下,植被覆盖率由最初的3%至11%提高到现在的60%以上。

  一边把地下乌金开发出来,一边把贫瘠地貌治理成绿地草原,国家能源集团准能公司近年来种植各种乔灌木6504.3万株,地被植物17.13平方公里,植被覆盖率由原始地表的25%提高到80%以上,水蚀模数由环评的13000吨/平方公里年降到现在的1500吨/平方公里年。

  应用特大型矿井群资源协调开发技术,国家能源集团实现千万吨矿井群规模化发展,建成世界首个2亿吨级矿区,井工煤矿采区回采率84%,原煤生产综合能耗2.7千克标煤/吨,采掘机械化率100%。

  数据显◁☆●•○△示,2018年,国家能源集团煤炭生产百万吨死亡率0.0098,持续保持世界最低;煤矿平均单产水平31.16万吨/月,综采平均单产水平是全国平均水平的3.5倍;全员工效37.96吨/工,是全国大型煤炭企业平均水平的4.5倍。

  乘车行进在宁夏银川的公路上,路旁的“神宁油,不含硫”“煤好未来,油我创造”的广告牌格外醒目。

  “400万吨/年煤间接液化项目采用的是煤炭间接液化技术路线,也就是先把煤炭在高温下与氧气、水蒸气反应气化,转化为合成气(一氧化碳和氢气的混合物),然后在催化剂的作用下将其合成液体燃料的工艺技术。”宁夏煤业煤制油分▪…□▷▷•公司党委书记、总经理郭中山说,“我○▲-•■□们的油低硫、低芳烃、低灰分、高十六烷值,在市场上非常受欢迎。”

  进入位于宁东煤化工基地的宁夏煤业400万吨/年煤间接液化项目厂区,乳白色管道盘绕在蓝色铁架间,整洁有序。

  宁夏煤业的一位工作人员告诉记者,自2016年底投产以来,煤制油管道一直在不断延伸,煤制油的产业链也不断延长。

  “刚投产时,煤制油管道长约3400公里,目前总长约3800公里。这个距离相当于从乌鲁木齐到广州的直线距离。”上述工作人员说。

  自2016年底投产以来,宁夏煤业煤制油分公司在原有设计产品只有柴油、石脑油、液化石油气的基础上,相继开发出粗白油、轻白油、液体石◆▼蜡、费托重质蜡等7类新产品,实现了由单一油品向费托蜡、丁二烯等多元化产品的转变。

  “今年我们计划生产油化品357万吨,通过节支降耗、降本增效等各项措施,力争生产油化品360万吨。”郭中山说。

  未来,400万吨/年煤间接液化项目将围绕价值创造,从分子结构层面认识煤制油产品组成特性,细分到原子层面,如C12、C14等。规划到2020年前,新产品规模达到15种以上;到2022前,煤制油所有燃料油将转化为高附加值、高端化工品,形成30种以上、万吨级规模、百花齐放的产品结构;到2025年前,完成分子工厂建设,实现油化品分子的分离、调和、优化,产品结构宜油则油、宜化则化。

  据宁夏煤业相关负责人介绍,目前,400万吨/年煤间接液化项目年转化煤炭近2100万吨,加上煤基烯烃、煤基甲醇、聚甲醛等其他8个煤化工项目,宁夏煤业煤化工项目年转化煤炭3400万吨。

  “我们的吨油品水耗为5.31吨,较国家先进值低1.1%;吨油品煤耗为2.77吨标煤,较国家先进值低1.1%;锅炉烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放指标低于国家规定的燃气轮机组排放浓度限值;污水回用率为97%,水的重复利用率为98.3%,采用盐场蒸发工艺,工业废水实现近零排放。”郭中山说。

  目前,国家◆◁•能源集团已建成并运行着宁夏煤业400万吨/年煤间接液化项目、鄂尔多斯煤直接液化项目、包头煤制烯烃项目、10万吨/年CCS(碳捕捉和储存)项目4个国家煤化工示范项目,煤化品年产能1565万吨,开创了国内煤化工的先河。

  作为全球最大的煤制油化工公司,国家能源集团拥有28个煤化工项目,煤炭在这些项目中由黑变△▪▲□△白、从黑转“绿”。

  除了燃烧以外,煤可以制成油,再往下游发展精细化工,可以制成电线电缆、手术衣以及面膜等化妆品。

  “未来,烛光晚餐中的蜡烛、做衣服用的拉丝、护肤品等都可能是用煤制成的。”宁夏煤业煤制油分公司总工程师黄斌说。

  长江之畔的国家能源集团泰州发电有限公司厂区,郁郁葱葱,两个烟囱冒出的白色蒸汽,在蓝天的映衬下更像白云。泰州发电有限公司的工作人员告诉记者,烟囱里冒出的基本都是蒸▲=○▼汽,很干净,冬天的时候蒸汽弧度更长,在蓝天下很漂亮。

  泰州发电有限公司一期工程建设2台百万千瓦超超临界燃煤机组,二期工程建设2台百万千瓦超超临界二次再热燃煤机组。一年有900万吨左右的煤在这里被加工成煤粉,煤粉被•☆■▲送入锅炉中燃烧,燃烧产生的热能用于发电。

  据泰州发电有限公司☆△◆▲■总经理陈旭伟介绍,该公司锅炉系统应用了水冷壁、低温过热器、高温过热器等设备,可将煤粉燃烧时产生的1500℃左右的高温烟气逐步降低到100℃以下,提高了热能转化效率。二期工程3号、4号机组采用二次再热技术,在目前常规一次再热技术的基础上增加一次热循环,提高了循环效率。

  “原来燃煤机组的发电效率约46%,现在近48%,提高了2个百分点。按照我国供电煤耗平均水平300克/千瓦时计算,相当于发一千瓦时电少用6克煤。”陈旭伟说。

  由于环保和经济效益显著,近3年来,泰州发电有限公司一期工程共计转让51亿千瓦时电量至二期工程,减少了耗煤量。

  在泰州发电有限公司,煤炭燃烧过程中产生的烟尘、二氧化硫、氮氧化物等污染物均实现超低排放。

  该公司设置六级电除尘和湿式电除尘,将烟尘排放浓度降到远低于国家超低排放标准的2毫克/标准立方米;设置单塔双循环脱硫系统,将二氧化硫排放值控制到10毫克/标准立方米以下;采用SCR装置,将氮氧化物还原成了无害的氮气。

  陈旭伟介绍,收集的烟尘全部变废为宝,出售给水泥厂用于制作水泥和免烧砖等建筑材料,二氧化硫转化为石膏可作为水泥添加剂和其它建筑材料,燃煤产生的固弃物100%被利用。

  “我们电厂的灰用到了港珠澳大桥上。”国家能源集团江苏电力有限公司党委书记张世山介绍,“黑色的煤炭到了我们电厂,全部转化为电,其他的废弃物也得到了最大限度的利用,最后排出的是干净的蒸汽。”

  陈旭伟表示,富煤的能源禀赋决定了煤炭是我国能源供应的主力,以燃煤发电为主体的电源结构◆●△▼●短时间难以改变。2018年,我国煤电发电量占比63.7%,预计到2020年煤电占比仍将高达61%,煤炭在火电厂的清洁高效利用意义重大。

  在国家全面打响污染防治攻坚战的背景下,国家能源集团的江苏泰州、内蒙古布连、河北三河等电厂被评为国家节能减排示范电站;海南乐东电厂利用自有技术实现超超低排放,满负荷工况下烟尘排放值0.63毫克/标准立方米、二氧化硫排放值4.44毫克/标准立方米、氮氧化物排放值8.37毫克/标准立方米(国家超低排放标准为:烟尘5毫克/标准立方米、二氧化硫35毫克/标准立方米、氮氧化物50毫▪▲□◁克/标准立方米)。

  “十年来,江苏发电有限公司在关停4台33万千瓦机组的基础上,总装机容量从551万千瓦提升到951万千瓦,2017年提前完成江苏煤电节能减排与改造行动计划。”张世山说。

  据国家能源集团有关人士介绍,该集团拥有162个火力发电厂,474台机组,火电总装机容量1.8亿千瓦,占全国火电总装机的15.8%,60万千瓦及以上机组占比达61.2%。通过清洁电力技术创新与改造,该集团煤电机组百分之百实现脱硫脱硝,98%的常规煤电机组实现超低排放。

  “未来煤炭也是一种清洁的能源。”国家能源集团副总经理米树华在2019清洁电力国际工程科技高端论坛上说。

  与超超临界百万千瓦煤电机组相比,位于浙江台州温岭市乐清湾湾口的国家能源集团龙源电力温岭江厦潮汐试验电站,可以用“小而美”来形容。

  记者在现场看到,江厦潮汐试验电站犹如一个大坝将海面和水库隔开。涨潮时,海水位高于库水位,机组反向发电,水库充水;落潮时,库水位高于海水位,机组正向发电,水库泄水。

  1985年投产发电的江厦潮汐试验电站装机容量仅4100千瓦,但规模为全国第一、世界第四,至今累计发电2.3亿多千◇•■★▼瓦时。尽管在国家能源集团涵盖风能、太阳能、生物质能、潮汐能、地热能在内的门类齐全的新能源“版图”中,江厦潮汐试验电站的装机容量微乎其微,但作为潮汐能利用的先驱,意义重大。

  江厦潮汐试验电站副站长王浩平告诉记者,该电站的成功运行,为目前我国最具开发潜力的浙江三门健跳港、福建福鼎八尺门、厦门马銮湾潮汐项目的实施奠定了坚实的基础,为我国大规模商业开发潮汐能积累了工程经验和技术储备。

  记者了解到,国家能源集团新能源板块4038万千瓦的装机容量中,风电装机容量占3906万千瓦。依托所属的龙源电力国家风电运营技术研究中心,国家能源集团建成全国首个风电运营监控中心,实现了对全集团分布在全国的1.2万台风机的实时监控、运行分析和故障告警等。

  国家能源集团积极响应“一带一路”倡议,率先实现风电“◆■走出去”。2014年,加拿大德芙琳10万千瓦风电项目投产;2013年6月,国华澳大利亚马斯洛风电项目竣工投产;2017年,南非德阿24.45万千瓦风电项目建成。在南非金砖峰会期间,南非德阿项目出现在央视《远方的家》栏目中。

  水电方面,国家能源集团拥有资源总量约5000万千瓦,已投产装机□◁1861万千瓦,拥有水电站220座、机组557台。2015年至2018年,国家能源集团所属调节性水库平均周来水预报精度超过90%,非限电地区水能利用率达到99%,水电项目在来水同比持平的情况下,发电量同比增加5%。

  氢能被视为21世纪的终极能源。在氢能源产业方面,国家能源集团已先行一步。2018年2月,国家能源集团牵头成立中国氢能及燃料电池产业创新战略联盟;同年10月,国家能源集团准能公司、氢能科技公司、北京低碳清洁能源研究院和潍柴控股集团签署200吨级以上氢能重载矿用卡车研发合作框架协议。

  目前,国家能源集团正在加快布局从制氢到加氢站的氢能利用全产业链,并参与氢燃料电池的研制与开发。

  “我们在河北张家口开展的大规模风光制氢示范项目,包含风光耦合发电、制氢储氢用氢各个环•●节,计划服务2022年冬奥会。”米树华说。(记者 尚军梅)

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