煤矿节能降耗的探讨.pdf

吖 惮 f ， 节 ， ， 移 煤 矿 节 能 降 耗的 探 讨 些 李 信 祥 1 痹矿节 能降耗 基本情 况 1 ． 1 单位产 品 产 值能耗显著下降 “ 七五”和 “ 六五”相比，全国统配煤 矿万元产值综合能耗 由 “ 六五”的1 6 ． 6 8 t 标 准煤降到 “ 七五”的1 4 ． 4 1 t 标准煤，降低了 2 ． 2 7 t 标 准煤 ， 5年节约 3 0 3 ． 5 9 万t 标准煤。 生产万吨原煤耗 自用 煤 由 “ 六 五”的4 1 9 t 降 到 “ 七五”的3 6 2 t，比 “ 六 五”下 降 5 7 t， 5年 节约 自用煤2 5 4 ． 5 万 t。 全 国统配煤 矿原 煤生产 电力单耗增长幅度得到 了有效的 控制。 从 1 9 8 1 年 到1 9 8 5 年 ，原煤生产 电力 单 耗 由2 1 ． 7 5 k Wh ／ t 增长到 2 7 ． 4 5 k Wh ／ t ， 4年 增长5 ． 7 k Wh ／ t ，增长 2 6 ． 2 ，年 均增长率 为6 ． 5 5 ％。从l 9 8 6 年到1 9 9 0 年，原煤 生产 电 力单耗 由2 5 ． 6 7 k Wh ／ t 增长到 2 9 ． 1 2 k Wh ／ t ， 4 年增长3 ． 4 5 k Wh ／ t ， 共增长1 3 ． 4 4 ， 年均增 长率为3 ． 3 6 ，为 “ 六五”增 长 率 的1 ／ 2 ， 同时也低于原煤 生产 电力单耗 的正常年增长 率4 表 1 2 。 寰 1 “ 六五 垒臣统已煤矿睫耗情况 年l 产值 堞 产 l 万元 万t 】 1 9 8 1 1 9 8 2 1 9 8 3 1 9 84 1 9 8 5 平均 臻 臀 2 1． 75 24． 2 9 24． 驺 2 2． B 2 7． 4 5 2 4． 1 3 1 6． 3 4 1 6． 3 4 1 6． 6 6 1 7 ． 5 1 1 6． 3 0 1 6． 6 B 1 ． 2依 靠科技 进步 ，进 行节 能 技 改，节能 效果 显著 在 煤矿严重亏损 ，资 金较 困 难 的情 况 参 _ 。 ， 寰 2 七五 童罾统琵煤矿瞻耗情况 年 辱 i k W 籍 h ／ 嘉 t 年 J l 蔷 髫 尸 j电 力 单耗 睫罐 、 I 万 元 l ‘ 万 t i l 3 9 4 I 2 5 ． 6 7 3 3 B l 2 4 ． 1 3 4 5 l 2 4 ． 蛸 3 5 l l 2 7 ． 9 8 3 8 1 l 2 9 ． 1 2 3 6 2 l 2 6 ． { 1 4． 8 4 1 4． 2 O 1 3． 9 { 1 3． 96 1 5． 09 1 4． 41 下 ，全 国统配煤 矿靠 国家拨款 贷款和企业 自 筹，共投资1 6 2 4 1 2 万元 ，用于节能基建和 节能技术改造 ，形成年节能能 力 7 9 8 ． 6 万 t 标准煤 ， 节约 吨标准煤 平均投资为2 0 3 ． 4 元 。 其 中 “ 六 五” 投资l 3 1 9 1 2 万元 ，形成年节能 能力6 7 6 ． 6 万 t 标 准煤，节约吨标准 煤 平均 投 资为1 9 5 元} “ 七 五”投资 为3 0 5 0 0 万元 ， 形成年节能能力 为1 2 2 万 t标准煤 ， 节 约吨标 准煤 平均投资 为2 5 0 元 。 l O 年 问扩 大洗煤能力 1亿 t， 目前统配 煤 矿冼煤能力 已达 到2 2 3 6 1 万 t， 每 年约 排除 煤 矸石 3 7 3 6 万t ，节约运力1 4 9 4 4 0 0 万t k m， 节约能源 1 3 5 8 万 t标准 煤，社 会节 能 、节 运 效果十分 明显 。 更新改造 高耗能机 电 设 备 8 0 0 0 0 多 台 件 ，形成年 节 电能力 5 亿k wh 。 瓦斯 利用工 程4 3 处 ，气化 3 5 ． 5 5 万户 ， 年 利 用瓦斯3 ． 6 亿m ，年节煤6 O 万t 。 建成型煤 厂1 6 0 多 个 ，年型煤生产 能 力 1 2 0 万 t，年节煤能力3 0 万 t。 建 成集 中供 热面积 8 0 0 万m。 ，年节煤5 5 万 t。减少 了矿 区环境污染 ，有利于职工 和 家属的身体健 康。 4 9 ， 2 8 6 鸵“ 舶 H 旺 蚰 j i 1 8 姻 弛 ∞ “盯 他 乱∞ 扑 舯 晰盯 蚪驰 鲫 均 珀n 珀 平 ㈣㈣Ⅻ ㈣ n∞ 鸵“ 曲 维普资讯 第六图书馆 第六图书馆 建设 煤矸石 电站5 7 座 ，装 机 总容 量达 5 3． 2 5 7 fk W 积 极推 广一 批适 合煤矿特 点的节能 新技 术、新工艺、新材料和新设备，如主扇风机 改成扭 曲叶 片和中导 叶改造，水泵 无底 阀排 水 可控硅液力偶 合器和变频 调速，井 下胶 带输送 机随 机控 制 锅炉改前后拱 与配风装 置 磁性槽 泥改造J O 型 电机 等， 已在多数单 位推广应 用，并取得 良好 的节 能效果 2煤炭工业用 能顶潮 和 节 能 技 术 改造的 途 径 2 ． 1能源消费预测 根据 国 民经济和社会发展十年规划和 第八个 五年计划纲要 的要求，全国原煤产 量1 9 9 5 年达 到l 2 ． 3 亿 t，2 0 0 0 年要求达 到l 4 亿 t。 由于煤 田地质勘探、矿 井建设 、煤炭 生 产、洗选加工 和运输等环节要 消耗大量的 能 源，预计 到1 9 9 5 年煤炭工业 能源消耗总量 需要4 2 7 0 万 t 标 准煤 ，2 0 0 0 年 需要 5 3 1 o Y f t 标 准煤 。全 国统配煤矿 1 9 9 5 年 需要 能源2 7 7 4 万 t标 准煤 ，2 0 0 0 年 需 能 源 3 3 8 5 万 t标准 煤 ， 能源供需矛盾十分突 出， 自用煤 指标缺 口 很 大，全国统配 煤矿 每年 缺1 0 0 1 5 0 万 t j 电力供 应紧 张、综台电耗 每年 8 到9 的 速度增长 ，每年缺 电5 亿k Wh油 品严 重 短 缺 ，现 在还 是1 9 8 2 年的计 划指标。所 以能源 短缺也是制约煤 炭生 产建设发 展的因素 ，必 须加强煤矿 的能源管理 和节能 技术 改造 。后 十年 平均每年要节约 1 1 0 万 t 标 准 煤才能满 足 需 要 。 2 ． 2节 能潜 力分析 1 9 9 0 年全 国煤炭 系统 用3 5 o 6 万 t标准 煤 ， 统 配煤矿总公司用I1 3 6 6 ． 4 万 t标准煤 ， 其 中耗 电1 4 7 ． 7 9 亿k Wh， 占总能耗的4 4 ． 7 } 耗 自用煤1 0 1 6 ． 8 7 f t，占总能耗的5 O ． 1 j 油2 4 ． 1 7 f t，占2 ，其 它 占3 ． 2 ，由此 表 明煤炭 企业耗 煤 、耗 电占主要 地位 。抓好 节 电、节 煤是关键 。 50 从用 能方 面看 ，原煤生产能耗 6 4 8 ． 4 万t 标准煤， 占总能耗的4 7 ． 4 5 ， 附属生产 包 含多 种经营生产能 耗 3 7 4 万t 标 准 煤 ，占 2 7 ． 3 7 ； 生活及公益事业能耗3 4 4 万t 标 准 煤 占2 5 ． 1 7 。重 点应抓好 生产 能耗 ，同时生 活用能 的管理和节约也不能放松 。 在原煤 生产 能耗 中， 耗 电9 9 ． 6 8 亿k wh ， 占6 2 ． 1 } 煤占3 4 ． 6 ，煤矿 “ 四 大件”耗 电占生产用 电的6 4 。 在抓 原煤生产能耗 中， 提高 “ 四大件” 的电能利 用率是关键 。 目前全 国统配煤矿能 源利 用率 只有2 2 左右，而全 国平均水平为3 2 左右 ，国外先 进 国家 已达5 0 以上，能源利用率低 的主要 原 因 是 1能源利用方式落后 。矿区采暖是 以小锅炉分散 供热 为主，效率 低 、污 染严 重 ，实现集 中供热的面积不到1 ／ 4 ， 热水采暖 不到2 0 ，瓦斯未能充分利用 ，每年 瓦斯抽 放量3 ． 8 亿m。 ， 只利用2 ． 9 f a m。 ， 矿 区 气 化刚 刚起步 ， 气化率仅为 l 9 。 而集 中供热可节 煤 2 O ％，汽暖改水暖可节煤2 0 ％～2 5 ，矿区 气化与各户分散烧煤相比可节能 一半 左右。 若 上述方 面得到大力发 展可 大 大降 低能 源 消耗。 2低效 、高耗能老旧杂设备 多，统 配煤矿现 有小 锅炉1 ． 5 5 万台 4 ． 7 万燕 t ／ h ， 存在着效率低、管道保温差 、污染严重等 问 题j 耗 电设备 陈旧，效 率 低 ，有1 ／ 3 以上届 技术落后 的高耗 能设备 ，这 些设备若得到改 造每年可节 电l 4 亿k w h j 电压等级、网络 结 构 、输送方式不合理 ，造成 线损 高达 l 0 j 井下 用电设备装表计量 率很低 ，存在 “ 吃 大 锅饭 的现象 ， 如装 表计 量考 核可节 电l 5 ～ 2 0 j运 输设备空载现象严重，空载耗 电损 失在2 0 ～3 0 ， 另外每年尚有3 5 0 0 万t 冼矸 石和 5 5 0 万t 煤泥未能得到充分 利用。 由此可 见煤炭企业的节能潜力很大 ，节能工作大有 可 为 。 2 ． 5 节 能技 术改造途径 维普资讯 第六图书馆 第六图书馆 1大力 发展煤炭洗选加工，为社会 节能 节运、 减轻大气环境污染刨造条件。 如 果到2 0 0 0 年原煤人洗 能力 由1 9 9 0 年2 2 3 6 1 万t 扩 大 到 4 5 0 0 0万t ，每 年 可 排 除 煤 矸 石 7 4 7 2 万t ， 节约运力2 9 8 8 8 0 0 万t k m 节约 能源 2 7 1 6 万t 标准煤 。社会节 目 日 效果极 为 明显 。 2改革传统 的采煤工艺 ，在有条件 的厚煤层矿区，推广开天窗综采新工艺 ，潞 安矿务局漳村煤矿 和王庄煤矿 的实践证 明， 开天 窗综采新工艺 比普通综采可节 电3 0 。 ． 3推广高教承泵 ，高效风机 、电机 调速等节 电技术、 节 电产品 ， 更新改造 低效高 耗 能老 旧杂 的机 电设备 通风机 、水泵 、压 风 机和提升设备，改变 不 台理 的供 电系 统 ，提 高供 电电压，减少线损 。统配煤矿总 公 司计 划在 “ 八五”期间对 现 在运 行 的低 效 、高耗 “ 四大件”淘汰设备垒部进行更新 改造， 对现在运行 的低效 、高耗能 电机改造 5 O ；改变 “ 大 马 拉小 车”现 象 ，争取在 “ 七五”电能能量利用率4 5 ～4 8 的基础 上提高3 。 4推广微机监控 ，减少设备空载时 间 。推广磁性槽泥 、就地无功补偿 和电机调 速节 电新技 术。 5改造 旧的 自备 电厂，实现热 电联 产和集中供热，提高煤炭利用效率。 6改 造落后的锅炉，统配煤 矿总公 司要 求 “ 八五”全部淘汰国家公 布的低效 锅 炉，管同保温达标 ，力 争在 “ 七 五”全国 平 均热效 率的基础上提高2 ，“ 八五” 形成节 煤能 力1 8 万t 。 7在没有瓦斯利用和不月 日 搞气化的 矿区城 市 ，大力推 广蜂窝煤技术。 8充分利用矿井瓦斯作 民用燃料。 9发展矿区 煤气化，推 广应用二段 气化炉。有条件 的矿区发展焦化厂 。 1 O 发展煤矸石 电站，充 分利用煤矸 石，节约好煤。 u推广煤泥沸腾炉燃烧、煤泥成型 技术 ，以解决煤泥的出路问题。 1 2 推广应 用新型 煤基 液体燃料⋯一 水煤浆。 5 几 项建 议 5 ． 1 节 能基金 意待解决 煤 矿老 旧杂设备多 ，超期服役 的多 ，能 耗高，效率低，已成为普遍现象，尤其老矿 井 占有 很大 比例更加 剧 了 这 一 状 况 的 发 展 。煤 矿是亏损单位 ，资 金 严重 不足 ，生 产 、安全、生 活欠 帐太 多，如要改 变 月 日 耗 高 ，效率低 的状 况，完全依靠 企业 自身 解决 是不可能的，企业拿不 出更多的钱搞节能技 术改造 。国家应对 煤炭企业 采取扶持 政策 ， 给予资金 的支持 ，可 用国家补一点，企业 拿 一 点 的办法 ，共 同把 煤矿 节能 技政 工作搞 上 去 。 1 国家 应在基本建设 资金 中，划 出 一 块资金作为节能基建资金，其中，一部分 用于基建 中的节能部分 ，以便 在 工 程 项 目 开始建设时 ，就把节毹 问题解决好 ，达 到各 项节能的要求 ，避免工程项目刚一建成，就 不符 台节 能的要求 又要 重新改造 ，造 成重复 投资 ，浪 费资金 。一 部 分 用于 节能工 程项 目，比如热电联产 ，集 中供 热，矿区气化 ， 瓦斯 利用 等大幅度 提高能源 利用率的项 目。 2 国家 和行业应建立节能基金 ，加 速 高耗能淘汰产品的更新改造 。根据 国家公 布 的1 4 批更新淘汰产 品，煤炭企业 需要 更新 改 造的任务相当繁重 ，估 计需要资金几十个 亿 ，要想在一 、二年全部完 成改造任务 ，一 下解决这些资金是不现 实的。必 须有一个 稳 定 的资金渠道 ，逐 步解决 。国家和行业 有必 要 每年拿 出一小部 分钱 作为节 能基金，用于 节能技改，并 采用无 息贷款 的办 法，让企业 使用 ，经过 几年滚动就会 由少到多 变成相当 可观 的数额 ，为低效 、高 耗能设备 的更新改 造提供一个稳定的数额不 断增 长的 资金渠 道 。国家建 立的节能 基金用于煤炭 企业 的比 维普资讯 第六图书馆 第六图书馆 例应相对大些，并采用部分拨款的办法，对 煤炭企 业给予扶持。 3 节 约能源管理暂行条例 中规 定折 旧基金的2 0 用于企业节能技改。这一 规 定未得到全部落实 ，往往被挤 占，挪做他 用 ，国家对此应进一步 强调 保证 2 0 的实 现 。同时 ，这一 比例 与煤矿节能技 改任务相 比还不适应 ，应适 当增 加比例 。 5 ． 2 节能技 改还贷 1为鼓励 企业 进行 节能 技改的积极 性，减轻企业的负担，凡 国营企业成本管 理条例 规 定可 以进入成本以外的节能技改 金额 较小 的项 目，可一次或逐年摊入成本。 2利用节能效益还贷 ，还贷期要放 宽。煤炭企业节能技改任务很重 ，尤其 “ 四 大件” 的更新或改造 更为突 出，并且一经改 造节能效果 十分显著 ，经济效益很 大。 目前 的状况是如不改造多 耗电多花钱可 以， 同时 可 以出帐，进入成本 。如 花钱 改造 节 省 了 电、节 约了资金 ，这部分钱拿 不 出来，而是 降 低成本，增加 利润 ，充入减亏 。因此 ， 自 薄 资金进行 的节能技改 ，不能拿节能效益继 续用于节能技改J 以贷款 进行节能 改造 的也 不能将节 能效益 用于还贷 。所 以国家应作出 规定允许企业将核实的节能效益，用于还贷 或继续用于节能技改。这样经过几年努力， 高耗能设备就会得到更新改造。 节能 技改是利在企 业，功在社会 的好事 情，同时也是基 础性长期性 的工 作，为了避 免企业的短期行为，节能贷款的还敬期应适 当放 宽。 5 ． 5 鼓 励煤矿 企业建设 低热值燃料 电站 利用低热值燃 料，可以节约大量好煤 ， 同时也是煤矿的一大优 势。国家应采取鼓励 政策，扶持煤矿办 电 在资金上给予支持 ， 在 电价上应予台理，在运行上妥善调度。 目 前有的煤矿 电站低价送入 电网 ，高价从 电网 购入}有 的是作 为电 网调峰 使 用，高 峰 发 电，低 峰压 负荷甚 至停发，使办 电煤矿无 利 可 图，甚 至成为生产管理 和经济 的负担，挫 伤 了办 电的积极 性。应实行 “ 谁投 资，谁受 益” 的原则 ，认 真落 实 不 抵 扣 电 力分 配 指 标 ，多 余 电量司 以通 过独 立电同 自销 ，也可 送 入大电网委托 电力部 门代销 等有 关规 定， 在 执行国家有关 规定的过程中维护煤矿 电站 的合法利益 。 5 ． 4 加 强节 能产 品的管理 目前冠 以 “ 节能 ”二 字产品很多，充斥 市 场，不管 是否节能 都 要 打 着 节 能 的旗 号，进行推销， 另一种情况是产 品质量不 过 关 ，未达到 设计 指标或寿命很短 ，未经很好 审查鉴 定就 以节能产品 的名义生产销售 ，给 用户造成 损失 。因此，节能产品 急需整顿 ， 建立健 全严格 的审批制度 ，建立独立 于产 品 生产部 门 以外 的审查机构 ，经审查合格 的产 品，加贴节能 标志后才能生产销 售。凡未经 审查 ，就冠 以节能字样 的产 品，一经发现追 究责 任，赔偿 用户的经济 损失。 5 ． 5 新建 改扩建 工程 哽日要 有节 能的篇章 ， 应经节 能管理机构审查和会签 煤 炭系统对工程项 目的设计 已 制 定 了 “ 节 能技术暂行规定” ，对设计提 出了节能 方面的要求 ，然而在设计 、 施工、 验收过程 中 对节能方面 的要求 ， 没有引起重视 ， 出现 了新 建项 目选择 国家 已公 布淘 汰的高耗 能设 备或 高 耗能 生产工艺 的现 象。建成后又要 立 即更 新改造 ，造成浪费。因此新建、改扩建工程 项 目必须有节能方面 的论 述，确 实 采 用高 效 、低耗能 的设备及工艺 ，确保能耗指 标达 到 国内同行业先 进水 平，新 上的项 目是节 能 型 的。为保证这一 目标的实现 ，从 立项、设 计到投 入运 行必须有节能 管理 机构 参 加审 查 、会签 和验收 ，在工程 项 目的审批程序． F - 增 加节能审查 的环节 ，否 则不 能立 项，没计 不能批 准，验 收不能 通过 。 5 ． 6 依 靠技 术进步， 注重节 能科研 节 能工 作涉及面广，专业 门类多，需要 多方面的努力。在科研工作中节能科研项目 维普资讯 第六图书馆 第六图书馆 g 武， 像千 1 ／ 遗， 用于输送矿井充填材料的双层耐磨管路 矛 兽阁， 欠被 用于 矿井 颗 粒物 料 如充 填材 料 水力 或风力 输送 的钢 管， 可以通过 淬火过 程提 高钢管 的硬度 来 减轻磨损 问题是一钢管达到多高的硬度才能有效 地 改善其 耐磨 性 ，增 加 使用 寿命 ． 国 外对 钢管 的耐 磨性问 题 进行 了较成 功 的研 究。一 项研 究成 果表 明钢 管硬度 与滑动 磨损 滑 动 磨损 是钢 管磨 损的 主要 因素 之 间呈 以下 关系 一以 锕管的 “ 树 辩 损耗 L o s s o f ma t e r i a 1 ” 作 为 表 示钢管 磨掼 的指 标， 把谈 指标 作为园 变 量，把 钢 管 的布 氏硬度 HB作为 自变量， 将 它 们之 间 的关 系绘成 衄线 ， 如图1 。 由圉1 可见 ，软 钢 低碳 钢 的 硬 度 为 1 0 0 HB时 ， 其 “ 材料 掼耗 ”相 当太 。 如果 把 钢管 的硬度 增加 到5 0 0 HB， “ 材 科损 耗 有所 降低 ，钢 管的耐 磨性 得到 改善 。当 铜管 的硬度 进 一步增 加 到 6 0 0 HB时， 从圉 中看 出， “ 材 料损 耗”大 幅 度 降 低 。这 时的 钢管 使用寿 命 比硬度 为1 0 0 HB的软钢 钢 管长5 ～6 倍 因而 ，要使受磨钢管的使用寿命显著 延 长， 就 必须 使其 内壁达 到6 0 0 HB的硬度 。 用于井 下水 力 或风 力输进 物料 的 钢管 ，须具 备 以下 特 性 1钢管 内 壁应达 到 6 0 0 HB的硬度 ， 阻获 得 较好 的耐 磨性 l 2在 使用 过程 中，应 经 得起 外部 的动力 冲 击 和碰 擅。 因此 ，钢 骨的外 表面 必须 是较 软的 且有 一 定 的 韧性 。葡 时，整 根钢 管 重 嚣 要 小 ，便 于搬 运安 装， 这就 要 求管 壁不 能太 厚 。 简 育之 ， 用 于磨 损 性物料 输送的 理 想 钢臂 ， 重 量 要小，内壁和外表面应具有截然不同的物理特性， 即内壁应有足够的硬度，而外表面应是较软的且有 一 定 韧性 。 通常 用于 井下 颗 粒物 料输 送 的 钢 管 内径 为 1 o 0 ～ 1 5 0 ram， 壁厚为 6 ～ 1 O ． 9 5 ram 如 果 把一 根 内径 为1 5 0 ram 、壁厚 为 1 0 ． 9 5 ram的钢 管进 行淬 火 ， 使其内壁硬度提高到6 0 0 HB ，那么，其外表面的硬 度 将 选到4 0 0 HB，如 图 2。这 样 ，钢 管的 内壁确 实 具备了良好的耐 磨 性，但 由于 其外 表面 已达到 4 0 0 HB的 硬度 ， 阻致脆性 增大 ，难 以承 受 来 自外 部 的 冲击 和碰 撞 ，容 易破裂 。 相 反 ，如果 把 这根钢 管 淬 火 硬化 到 这 样 的程 度 控制其外表面硬度不超过2 0 0 HB，那么，其 内 壁 硬度 只能 达 到4 0 0 HB左 右。 这样 的钢 管 ，外 表面 具 有较 好的 韧 性 ，能 够抵 抗动 力冲 击和 碰擅 ，但 内 图1 钢 管硬 度 与 “ 材 料 损耗 的关系 较 少，还 未作为一个科研领 域去安 排。要想 提高企业 的能源利用水 平，依 靠技术进步是 关键 。从 国家科委 到科 研单 位，在科 研计 划 中应重视 节能科 研项 目的安排 。每年应 拿出 一 定 比例的经费 安排节能科研项 目，促 进节 能科 研的发展 5 ． 7 国家对 生产 工艺，用能方 式改 革 的节 能，绮 予资叠支 持 生产工艺 和用能方式的改革 ，带来的节 图 2沿 淬火后 单 层 钢管 断面 的硬度 分 布 能效益十分可观 ， 应引起重视 很多矿 区的职 工烧散媒做饭取暖 ，如 改变用能 方式 采用集 中供热、煤气化等 可 节 能 3 0 ～5 0 。因 此，根据各地情况 ，因地 制宜地发展生产 工 艺节能，改变 用能方式 ，节能意 义 十 分 重 大， 国家在资金上应予支持。 5 ． 8 节能工作应列入企业领导 任 期 目标 责 任制中，作为考枝盛业领导的指标之一 一 个企业 节能工作 的好 坏， 关髓在领 导 。 5 3 维普资讯 第六图书馆 第六图书馆