国有煤炭企业创新应用与节能减排效果的实践探索研究

国有煤炭企业创新应用与节能减排效果的实践探索研究

1.国有煤炭企业创新应用与节能减排效果的实践探索研究 篇一

关键词：煤炭企业,节能减排,探索,实践

煤矿既是产能创效企业, 又是能源资源消耗大户。许厂煤矿每年为国家生产几百万吨煤炭, 但同时也消耗了大量的能源和水资源。随着开发周期的延长, 节能减排工作面临着诸多挑战:一是开拓巷道的延长, 矿井涌水量不断增大, 由原来的1.2万m3/d增大到2.2万m3/d;通风量逐年增加, 矿井主通风机由630 kW更换为1 250 kW;运输战线延长, 每年带式输送机至少增加负荷800 kW;矿井的现场地质条件进一步恶化, 主要表现在工作面淋水增大、断层多、煤层薄等因素, 使生产能耗进一步加大, 废弃物排放逐年增多。二是设备设施老化, 系统运行效率降低。随着生产设施投产运行时间的延长, 设备磨损、锈蚀、老化、压风管道结垢及延长、通风巷道的延长, 主要产品单耗也呈上升趋势;供配电系统的部分变压器和线路老化严重, 并在非经济运行状态下运行, 增加了电网的损耗;自备电厂供电不稳定, 6 kV无功补偿系统不能满足目前供用电交叉变化的状况, 功率因数经常处于较低状态运行。三是企业可持续发展的需要。煤炭是不可再生资源, 由于长期的开采, 煤炭资源日益减少, 同时“三下”压煤严重, 迫使许厂矿寻找新的开采途径以释放建筑物下压煤, 提高煤炭采出率, 延长矿区的服务年限。同时由于地方环保力度增强, 促使煤炭企业不得不减少废弃物的产生、排放。

1科学制定节能减排规划

为实现企业可持续发展, 必须将节能减排工作纳入许厂煤矿的总体发展战略, 及时根据内外部环境的变化, 转变思想观念, 调整战略规划。

(1) 由高产稳产向清洁、节约、可持续生产转变。

许厂煤矿为保障国家经济效益, 曾经长期以煤炭高产稳产为中心。随着外部社会经济环境的变化, 许厂煤矿从科学发展观的高度, 重新审视煤炭发展的当前与长远、产量与效益、产能与节能、增长与环境的辩证关系, 针对干部职工思想上存在着“重产量、重效益、轻节能、轻减排”的片面认识, 开展了效益与环境的大讨论, 使广大干部职工充分认清了高产稳产战略思想的客观局限性, 促进了企业战略思想的转变, 并把低投入、低消耗、低排放、高效率的清洁节约型增长方式确定为企业发展战略的根本途径。

(2) 统筹规划推动战略实施。

研究制定《许厂煤矿“十一五”节能减排规划》, 对节能减排系统进行优化调整, 重点解决系统负荷匹配不平衡、功率因数低、基础设施差等突出问题。为使规划具有指导性、针对性、科学性, 在节能减排规划制定过程中坚持“三个结合”。① 当前与长远结合, 即中长期规划与年度计划相结合。中长期规划紧紧把握未来5年内减量化、再利用、资源化的原则, 在资源开采、生产消耗、废物产生等环节, 逐步建立全社会的资源循环利用体系。年度计划则依据耗能点和排污点监测情况, 分析运行状况及潜力, 对已建设备设施的充分利用、新老设施配套、技术集成等方面做出具体部署, 确保规划与实际紧密结合。② 矿井上下相结合。首先比较研究各种工序方案, 确定最佳方案, 从源头减少工序能耗、废弃物的产生以及原材料的消耗。其次分析各种工艺配套设施的经济性, 比较煤炭生产、洗煤、发电设备及设施的技术性能。最后研究整个系统的运行效率经济性, 确定最合理的设备设施。③ 技术与管理相结合。根据每月各单位能耗考核情况进行能耗分析、比较, 查找能耗变化原因、节能潜力, 并实施有效的节能减排措施。在现场管理方面, 加强过程控制, 减少电机大马拉小车现象, 避免用油设备、供汽管路及附件跑冒滴漏现象的发生, 研究重点节能减排项目现场应用情况, 进一步挖掘技术潜力, 对减低能耗、减少污染物排放的重点技术和主要环节逐项落实。

按照上述原则, 许厂煤矿规划确定“十一五”期间节能减排总目标:实现累计节能量2.45万t标准煤, 累计节水4 000万m3, 化学需氧量减排2 000 t, 二氧化硫排放浓度达到400 mg/m3以下, 矿井水实现零排放。煤矿明确了实现这一目标的主要技术、措施及投资等内容, 使节能减排工作纳入战略管理, 实行统筹规划。

2全面挖掘节能减排潜力

(1) 科学分析生产过程中的节能减排对象和潜力。

许厂煤矿节能减排包括:煤炭生产过程、洗煤过程和发电过程的节能减排三部分。其中煤炭生产过程又包括采、掘、机电、运输、通风等生产环节, 它既是能耗过程又是产能过程, 电和蒸气消耗占煤炭生产能耗的98%以上, 因此是主要节能对象。采煤过程中要注意节约的主要资源是矿井水、煤矸石和煤炭;选煤过程的主要节能对象是电能, 资源节约的主要对象是节水;电厂节能的主要对象是节煤, 资源节约的主要对象是节水、粉煤灰和炉渣。全矿直接排放的主要物质是矿井水、煤矸石、生活污水、电厂冷却水、烟尘和二氧化硫。

(2) 优化三大节能板块。

矿井生产、洗煤、电厂发电三大系统自成体系, 各自优化、供用电均衡发展, 增加了每个节能板块改造、升级、调整的工作量和难度。整个供电系统必须统筹规划, 明确各自优化的重点, 各节能板块采取停、并、换、改、优、推、研、管的八字方针。① 停, 停用高耗能的风泵、YB系列电机和高耗能变压器, 改用节能型电动潜水泵、节能型电动机、变压器;② 并, 对运行时间长、负荷率低、布局不合理、维护改造投入大的用电系统进行优化合并;③ 换, 对负荷率低、大马拉小车的设备实施以大换小;④ 改, 对能耗高的设备、设施进行改造, 减少负载率;⑤ 优, 对供用电设备进行精细管理, 优化操作模式, 实行集中轮休制, 提高生产系统负载率;⑥ 推, 积极推广应用新技术、新工艺、新设备、新材料;⑦ 研, 研究生产工艺, 实行清洁生产;⑧ 管, 适时调整管理模式、方式和制度, 使生产管理与系统优化调整相适应。通过采取上述措施, 许厂煤矿在保持高产稳产的同时, 系统负荷率提高了15%, 煤炭采出率提高了5.5%, 平均功率因数由原来的63%提高到92%, 矿井水利用率由原来的46%提高到72%, 系统优化取得了实质性效果。

(3) 多手段综合应用实施减排。

对矿区整体环境状况进行综合评估, 以减少污染物排放为重点, 从完善污水处理设施, 减少地表塌陷, 实现煤矸石、矿井水、炉渣、粉煤灰的零排放, 降低烟尘、二氧化硫排放浓度, 改善矿区生态环境, 建立与矿区发展规模相配套的环保技术体系等方面研究和实施减排系统的优化。主要采取以下措施:① 管行为。引进国际先进的环保管理模式——ISO14001环境管理体系, 实施了减少污染物排放, 减少生态破坏等50多项环境管理措施, 细化到职工个人, 规范了职工行为;② 控风险。实施清洁生产审核, 制定了煤泥水泄漏、放射源、危险废弃物等专项应急预案, 提高了环境风险的防控能力;③ 治污染。近年来, 许厂煤矿累计完成7项环保专项工程, 其中包括矿井水深度处理工程及其综合利用工程、电厂烟气氨水湿法脱硫工程、煤矸石置换开采工程、生活污水改造工程、电厂综合污水改造等大型工程, 进一步加强了减排基础设施建设;④ 改善环境。将裸露地面的矿区供电线路、供水管网、下水道改为地下管网工程, 利用处理后的矿井水建造喷泉长廊、瀑布, 种植植被, 美化了环境, 抑制了粉尘飞扬, 起到了吸尘防噪的作用, 目前矿区绿化面积已达到36%。

3重点突破节能减排瓶颈

许厂煤矿始终注重发挥科技对节能减排的先导作用, 根据节能减排实际需要, 组织力量一方面引进成熟技术, 另一方面对不能引进的技术进行攻关, 在此基础上搞好各项技术的集成配套和规模应用, 为节能减排提供强有力的技术支撑。

(1) 引用成熟适用技术。

在引用技术的筛选上, 由机电科组织相关部门、单位进行资质、材料审查、节能指标测试、评价和综合评定, 优选后对符合条件的技术产品进行招标进货、安装、使用, 并定期对节能减排应用技术和产品进行跟踪测试和评价;在优选淘汰上, 根据国家《产业结构调整指导目录 (2005年本) 》用节能型变压器、电机淘汰更换高耗能变压器、电机。目前全矿所有的用能设备均符合国家节能环保要求, 保证了引进设备、技术的先进性和适用性。

(2) 打造绿色节能环保优势技术。

许厂煤矿根据本矿的地质条件、按照减量化、再利用、资源化的原则, 在资源开采、生产消耗、废物产生等环节, 逐步建立资源循环利用体系。自主研发煤矸石置换开采节能技术、提升机新型液压制动装置、汽轮机汽封冷却装置等专利成果13项, 煤泥管道输送系统与装备、矿井水深度处理等100多个项目获省、市以上科技成果奖, 解决了一系列节能减排的瓶颈问题。同时, 为使众多节能减排技术发挥综合效应, 许厂煤矿加强对单项技术的集成配套。其中节能方面包括:以矿井上下机电综合自动化技术、通风系统配套技术为核心的综合自动化技术7项;以110 kV降压站无功自动补偿为核心的10套无功补偿配套技术;以带式输送机软启动为核心的软启动节电技术6套;以变频调速技术为核心的节能技术32台套;以采用隔热断桥中空铝合金玻璃为核心建筑节能项目5项。减排方面包括:以矿井水深度处理及回用技术、电厂综合污水处理技术为重点的5套废水治理技术;以控制电厂烟气中二氧化硫排放为重点的氨法脱硫技术。这些配套技术对许厂煤矿的节能减排起到了关键性作用。

(3) 推进新技术的规模化应用。

许厂煤矿重点抓3个环节:① 树立典型。在全矿范围内选取3个典型区块作为节能减排示范区, 把新技术和技术集成应用到这些示范区进行中试, 为其它块区提供先导性试验。在选煤厂示范区, 按照规划、设计、生产一体化的全新理念集中应用了带式输送机系统节能技术改造, 开展了矿井一体化、工艺设备节能化、工艺参数个性化、工艺技术简单化等4个方面的集成配套试验, 降低能耗20%, 为矿区带式输送机节能提供了一种全新模式;② 措施跟进。根据新技术推广的需要, 对原有的组织方式、管理标准、工作标准、技术标准等方面进行改进, 为技术推广创造适宜的环境。在矿井上下机电系统集中控制方面对专业化、标准化提出了更高的要求, 许厂煤矿改变劳动组织模式, 把原有的各设备操作人员分散管理模式变为以机电监控中心为核心的岗位集中监控, 优化了设备性能, 达到减人提效的目的。并对设备的巡回检查、交接班等规定进行了强化管理, 形成了各工序的专业化作业, 为矿井的集约化生产奠定了基础;③ 规模应用。许厂煤矿节能技术的规模应用坚持做到整体策划, 分工实施。其中, 在电厂鼓风机、引风机、主副井绞车鼓风机、地面恒压供水、矿井上下带式输送机、井下卤化液泵站等设备中广泛应用变频技术;将矿井上下所有的往复式给煤机更换为带式给煤机, 电机功率由原来的18.5 kW降至7.5 kW;在选煤厂、电厂、矿区广场、单身宿舍、办公楼等照明场所安装高效节能灯具1 650盏;对电厂进行系统改造, 锅炉采用燃气高能脉冲除灰技术, 定期更换省煤器, 为循环泵安装节电器, 对变压器进行无功自动补偿, 实现系统节电。

4切实规范节能减排工作

(1) 健全组织与责任体系。

许厂煤矿对节能减排实行三级管理, 建立节能减排领导小组, 负责策划、指导全矿的节能减排工作。日常管理机构设在节能减排工作小组, 负责统一协调、监督、检查、考核全矿的节能减排工作, 制定节能减排管理制度、考核制度, 组织全矿的能源审计、清洁生产;基层单位负责本单位节能减排的宣传发动, 项目的落实, 相关指标的完成。节能减排指标分解实行两条线管理, 一条线是强化机关各级职能部门的协调监督检查, 另一条线强化各责任单位节能减排项目、措施的实施。对节能减排指标逐级进行分解, 落实到各单位、车间、班组、岗位, 将责任传递到每个人, 实行上下联动运作机制, 层层建立节能减排目标责任制。将节能减排指标完成情况与工资分配挂钩, 充分调动了职工群众参与节能减排的积极性和主观能动性, 使职工认识到节能减排是自身利益的需要, 形成了完善的节能减排管理网络及管理体系。

(2) 完善制度与标准。

为保证节能减排工作的规范运行, 许厂煤矿针对统计、计量、监测、考核等环节建立健全4大类20项管理制度, 使节能减排所涉及的各项工作能够有章可循、有据可依。制定了节能减排工作标准、管理标准和技术标准, 细化到每个工序、每个工种、每个岗位, 把节能减排标准、任务纳入员工岗位责任制, 使职工养成节能减排的自觉性行为, 促进了制度的有效运行。

(3) 强化计量与统计管理。

首先, 加强计量管理, 依据《计量法》、GB17167-2006《用能单位能源计量器具配备和管理通则》要求及实际能耗、环保监测点的要求, 配备准确度等级及测量范围适当的能源计量器具。其中电度表151块、蒸气流量计4块、水表23块, 安装了烟气在线监测、废水排放在线监测装置, 满足了节能减排计量需要, 使能源计量器具配备率均达到了100%, 并对能源计量器具进行校验, 保证计量值准确有效, 为节能减排监测、分析、考核提供了准确的第一手资料。其次, 建立完善的统计管理, 实行定岗、定人、定时抄表制, 指定专人于每月25号进行计量抄表。矿井上下抄表人员于每月26日将当月的抄表情况报送节能办, 由节能办专人负责将计量数据进行统计、分析, 并将统计结果报分管领导审核后, 由企管科进行考核指标的奖惩兑现, 同时上报集团公司及地方政府。统计原始数据、台帐按要求进行归档。

5 持续增强节能减排动力

(1) 建立科技创新保障机制。

为保证节能减排工作顺利开展, 许厂煤矿在资金缺口大、操作成本日趋紧张的情况下, 多渠道筹集资金, 力保节能减排资金足额投入。“十一五”以来, 许厂煤矿累计投资7000多万元。资金使用主要包括几个方面:一是节能减排主导技术的研发投入, 先后进行连续直角转弯带式输送机的研发与应用以及液压除尘风机、蒸气锅炉自动补水装置、充填用带式输送机节能减排科技项目研发, 解决了制约煤炭行业节能减排的技术瓶颈问题;二是节能减排设施、设备更新改造资金的投入, 对矿井上下设备进行综合自动化改造, 广泛采用变频调速装置和变压器无功自动补偿装置等;三是投入资金引进节能减排新产品, 在地面办公区域安装采用水源热泵机组的中央空调, 开展矿井水深度处理工程, 井下采用防爆变频绞车, 建设-400 m水平直排水工程及电厂湿法脱硫技术等节能减排主导工程, 地面建筑采用隔热断桥中空铝合金玻璃窗。

(2) 建立激励约束机制。