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煤炭深加工与利用的重要性【摘要】：能源危机或能源短缺已成为全世界普遍关心的主要问题之一,世界各国对其关注程度越来越高。中国“富煤、贫油、少气”的能源格局决定了在很长一段时间内,煤炭依然是最主要的能源资源,因此煤炭产业发展的好坏必然会影响其他部门以及经济与社会的发展。通过煤炭深加工,延伸煤炭产业链,不仅可以提高现有能源的利用效率,保护环境,同时可以把深加工的利润留在内蒙,对其经济的发展起到推动作用。【关键词】：煤炭带来与存在的问题煤炭深加工一．煤炭产业的发展概况伴随国家煤炭产业发展战略的调整,煤炭产业发展先后经历了三个阶段:第一阶段是煤炭资源勘探、开采阶段。第二阶段是煤炭资源生产建设规模扩张阶段。第三阶段是煤炭资源深加工、就地转化及综合利用阶段。二、煤炭产业发展中存在的问题由于长期受传统工业经济发展理念的制约,煤炭产业发展走的是一条高开采、高消耗、高排放、高污染和低技术、低效率、低利润“四高三低”的粗放式经营道路,给可持续发展带来了严峻挑战。如资源利用方式粗放。浪费严重:产业结构不合理。产品附加值低;生态破坏严重,外部不良经济突出;技术水平低下。管理体制尚未形成:缺乏创新人才,创新投入不足等。这些已成为煤炭产业实现可持续发展的障碍（一）煤炭资源管理的问题第一，资源回采率低、煤炭资源利用不合理和煤炭利用效率低。第二，煤炭资源分配不合理。第三，煤炭资源有偿使用不合理。（二）煤炭开发布局的问题1．煤炭开发布局没有充分考虑资源的经济可采性。煤炭资源的经济可采性是地质条件、开采条件、煤类及煤质特征、储量的丰富程度、地区经济等多种因素的综合反映。2．煤炭开发布局没有充分考虑煤种特点。我国原煤产量中，炼焦煤产量占50%以上，入洗比重低，大部分被作为动力煤使用。而我国炼焦煤资源占煤炭资源总量的27%，其开采比重远远超出其资源所占比重，作为动力煤使用十分可惜。尤其是优质炼焦用煤中主焦煤、肥巴煤、瘦煤是短缺煤种，目前没有采取严格的保护性开采措施。3．煤炭生产力布局与煤炭消费布局不适应，致使部分煤矿生产能力闲置。（三）煤炭产业组织的问题1．煤炭产业组织结构不合理。2．产业组织形式缺乏经济合理性。3．市场竞争推动的集中化过程十分缓慢。（四）煤炭产业技术发展存在的主要问题1.科技进步尚未成为煤炭经济增长的主导因素。目前科技进步对煤炭经济增长的贡献率为35%左右，表明长期以来煤炭产业的发展主要是依靠大规模增加资金和劳动的投入，科技进步尚未成为主导因素。2.煤矿技术面貌比较落后。煤矿技术装备水平较低，不同所有制煤矿技术结构差距大，手工开采产量仍占50%左右：安全技术水平低，死亡率高；煤炭产品技术含量低；科技成果转化率低、高新技术的应用率低；职工素质有待提高。我国的煤矿技术水平与国外先进产煤国家相比存在较大差距。3．科技投入不足，科技发展缺乏后劲。一是国家对煤炭行业的科技投入有所下降。二是企业尚未成为科技投入的主体。煤炭企业技术开发经费总额占全部销售收入比重较低，国有重点煤矿科技投入仅占煤炭销售额的0.6-0.8%，而全国企业技术开发经费占产品销售收入的比重平均已超过1%。（五）煤炭产业消费与流通的问题1.煤炭生产者受制于煤炭消费者及交通运输部门。煤炭的主要消费者十分集中，而煤炭生产者却过度分散，无序竞争，导致生产者低价销售，煤炭产品的生产者受制于煤炭产品的消费者。2．交易费用过高。3．环境保护政策有待完善。国家已经出台了《大气污染防治法》，国务院下发了《关于酸雨控制区和二氧化硫污染控制区有关问题的批复》、《关于环境保护若干问题的决定》，北京、上海、天津、以及一些省、市也出台了禁止燃用含硫量高于一定比例的煤炭产品的规定，对于控制二氧化硫有着积极的作用。但对于直接销售和使用原煤限制较少，这不利于煤炭深度加工，也不利于环境保护。各地对小煤矿破坏环境等问题监督不力。（六）煤炭产业的困难1．煤炭产业退出成本高，缺乏资金支持。2．煤炭企业融资能力差。3.煤炭产业缺乏建设基金支持。4．煤矿安全投入不足。5．煤炭行业税赋重。三．煤炭开采过程带来的问题近年来国家提出的西部大开发和“西电东送”战略更是让西部的能源发展获得了迅猛发展，尽管能源工业对国家和自治区的经济发展都做出了重大的贡献，但由于煤炭生产主要以煤炭和火电为主，因而生态环境原本脆弱的矿区也为此付出了资源的过度开采利用、生态恶化和环境污染的沉重的代价。能源工业发展对生态环境的破坏主要有两个环节：一是煤炭资源的开采，二是煤炭发电。对于生态环境本来就很脆弱的矿区来说，这两个环节都很容易造成严重的生态环境污染问题。（一）煤炭资源开采造成的生态环境破坏据调查，因煤炭开采引起的生态环境破坏至少有如下7类：诱发煤层自燃、透水、瓦斯爆炸在煤炭开采过程中，经常会诱发煤层自燃、透水、瓦斯爆炸3种地质灾害。破坏原本脆弱的生态环境。在煤炭露天开采、掘井过程中，由于剥除矿体表层土壤，破坏了地表植被，加速和扩大了自然因素所引起的土壤破坏和岩石的侵蚀，造成水土流失。破坏了矿区地貌由于采矿导致矿区原有地貌发生变化，改变原有景观，甚至造成地表局部塌陷等。侵占、破坏了土地资源任何开采方式都不可避免地需要占用一定数量的土地，用来修筑道路，固定井架，建立料场及必需的生活设施，以保障矿山开采的顺利进行。除露天采掘直接破坏大量土地外，采煤排出的废石、废渣也侵占了大量土地。采煤过程中产生的废渣和工业垃圾，不仅侵占了大量土地，而且破坏了植被和生态环境，加剧了水土流失和土地沙化。。产生的尾煤和废水污染环境，采煤产生的废水大部分不经处理自然排放到河流和渗入地下，造成地表水和地下水质严重污染。另外，大量煤矸石、石灰石等固体废物堆积，既造成大量土地资源废弃，又对水土、资源、环境造成破坏和污染。同时，矸石山自燃会排放大量的一氧化碳、硫化氢等有害气体，亦导致大气严重污染，使矿区的环境更趋恶劣。引发多种地质灾害煤矿区因开采引发的主要地质灾害有滑坡、泥石流、地面塌陷、土地盐渍、沙漠化、水土流失、煤层自燃等。特别是在煤矿区，采煤造成的土地塌陷带来的最直接的后果是土地资源的毁坏。矿区水均衡遭受破坏由于煤炭开采过程中的井坑需要疏干排水，煤矿区地下水水位下降十几米，造成大面积疏干漏斗，破坏了整个地表水、地下水的均衡系统。（二）煤炭发电带来的环境污染煤炭发电的污染物主要有烟气、粉煤灰、炉渣和废水。烟气中的主要污染物包括二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳、一氧化碳和悬浮颗粒等。其中二氧化硫是常规煤电的首要污染物，将造成酸雨的形成；其次是氮氧化物，会造成光学烟雾，而且它产生的温室效应大约是二氧化碳的200～300多倍；二氧化碳可能会使全球气候变暖；粉煤灰含有放射性元素；悬浮颗粒则会危害人的呼吸系统。火电厂二氧化硫排放控制是“十五”期间电力环境保护工作的重中之重。（三）对此采取的措施首先，从国家来说，一要坚决落实环境法规的执行，采取多种手段，下定决心整治环境问题。二要完善资源开发体制、政策，规范能源发展秩序，协调中央企业和地方企业的利益关系，协调国家和地方的利益关系。三要鼓励先进节能技术和环保技术的开发利用。四是要完善生态补偿机制。其次，对于地方政府来说，要作好能源开发规划并严格督促企业在煤炭开发的同时，保护环境质量和生态平衡，防止水土流失和草场沙化，加强煤炭开发过程中矿区的复垦造田，固体废弃物的整治等。最后，对于企业自身来说，，要大力运用科学的开采与煤炭深加工技术来促进经济平稳增长与建设良好的生态环境，加强企业自身的管理，提高企业人员保护环境的意识。煤炭作为我国长期依靠的主要能源，在国民经济和社会发展中具有举足轻重的战略地位。随着我国工业经济的迅速发展，以煤为主的能源需求量剧增，煤炭价格迅速攀升，市场供需矛盾、安全与生产矛盾呈现出前所未有的严重态势，煤炭价格在严重背离价值规律的轨道上高位运行。煤炭是不可再生的自然资源。煤炭资源的开采与加工利用是关系到社会主义建设当前、长远能否保持健康、持续、稳定发展。但是煤炭从开发、设计、生产、加工、运输、使用的各环节都存在着巨大的损失与浪费。不论是开采过程的回采率、原煤入洗比例、还是国民经济能源消耗水平，都与发达国家存在巨大的差距。按照规范要求．采区回采率分别为厚煤层不低于75％、中厚煤层不低于80％、薄煤层不低于85％，但我国现在实际的回采率平均不到70％，相差10％以上；发达国家原煤入洗比例一般都在70～80％以上，而我国原煤入洗比例仅为32％。我国每生产100万美元GDP所消耗的能源是美国的2．5倍、欧洲的5倍、日本的9倍。目前我国的能源形势现状是供需矛盾突出，这问题单靠简单的扩大生产能力，不仅不能有效的解决，而且会形成新的、更为严重的资源损失与浪费，造成新的、更为严重的环境与生态破坏，使原本就运力不足的运输形势更是雪上加霜。解决这些问题最有效的途径，就是要按照中央提出的树立科学发展观和按照建设节约型社会的要求，在行业政策和技术创新两个层面进行相应的清理和调整，从而实现产业结构调整，改变依靠能源消耗的发展模式。一、原煤成分构成与加工利用为了便于分析解决问题，对原煤的成分构成及其加工利用现状有必要进行一些分类与分析。煤炭是不同特性物质的混合体，按照燃烧性能可分为可燃物与非可燃的矿物质两类。依据非可燃矿物质含量及混合体可利用价值大小，可以将原煤分为净煤、中煤(或夹矸煤)、劣质煤、矸石四个部分。从原煤四种成分的密度构成和发热量分析看：净煤密度低于1．4．发热量一般在5500kEaL／kg以上；中煤密度介于1．4—1．8之间，发热量一般在40005000kcal／kg之间；劣质煤密度介于1．8～2．2之间，发热量一般在3500kcal／kg左右；矸石的密度高于2．2，在整个燃烧过程中，不仅没育热量的贡献，而且在高温下的矿物质分解需要大量消耗热量．形成灰渣排出时要带走热量。所以，矸石的发热量实为负值。对于动力煤而言，可以把净煤与中煤一起称为精煤。这样动力煤原煤成分简化为精煤、劣质煤和矸石三种。从原煤各成分含量看，精煤含量一般在75％一90％。劣质煤含量一般在2％～5％左右，矸石含量一般在10％～20％。原煤洗选加工的目的，就是要洗掉原煤中5％～lO％的纯粹矸石部分。尽最大可能的回收精煤和劣质煤，以实现煤炭资源的洁净化，为后续利用提供优质产品。2006年，我国原煤洗选加工的比例还不到原煤产量23．0亿吨的32％，也就是说，每年在15．6亿吨的煤炭产品中，包含有约0．78～1．56亿吨石头，在煤炭产品的运输过程中，约有1亿吨的运力被浪费，而且也会相应带来用户成本增加、资源浪费以及环境的严重污染。二、煤炭资源浪费的主要原因1、煤炭市场价格体系缺陷与失控煤炭和石油都是不可再生的紧缺资源，社会经济的快速发展形成了巨大市场需求。2、煤炭的不合理使用适销对路是煤炭资源合理利用的重要前提。3、习惯思维方式在人的习惯思维当中．煤矿开采的原煤不经洗选加工即可使用。这种思想不仅普通民众有，在相关专业技术领域也较为盛行。一般来说，锅炉热效率随着燃料灰分增加而降低，锅炉排烟烟尘随着燃料灰分增加而增加。根据有关文献资料，燃料灰分每增加1％，则锅炉热效率降低0．4％，烟尘含量增加2％。原煤当中有10～20％的矸石含量。如果原煤不经过洗选加工，将矸石在燃烧之前排除。如此之高的矸石含量，直接供给锅炉进行燃烧，必然带来三个不利的结果：一是导致锅炉热效率下降，造成资源浪费；二是加大运输负荷，造成巨大运力浪费；三是导致锅炉排烟烟尘量增加。造成大气环境严重污染。4、原煤加工工艺选择不当原煤中的劣质煤含量在2％～596，密度介于1．8-2．2之间。发热量一般在3500cal／g左右。它是符合沸腾炉燃烧所需的合适燃料。近几年来，随着工艺技术的发展，一股强劲的重介“风暴”席卷全国．全面推广全重介工艺似乎已成定论。形成这种状况的主要原因是：现行分选计算模型存在缺陷，所进行的技术经济比较论证。其科学性、可靠性值得质疑。这也是采用重介旋流器工艺的选煤厂投产后的实际生产指标不能达到设计指标的本质原因。重介洗选工艺分选精度高的优势毋庸置疑，但是在现行重介工艺条件下，由于介质密度的限制，分选密度难以提高到1．