选煤厂用地参考指标 表 2-2

选煤厂规模

(万吨/年)

用地指标

(公顷/10 万吨)

240 以上

0.5~0.6

90~180

0.7~0.8

30~60

0.9~1.0

选煤工业布局大体有以下几种形式:

  1. 开采—选煤—加工联合

这是一种煤炭的综合利用方式,可将煤的使用经济效果提高 2~4 倍。例如在炼焦煤矿井旁建立专用选煤厂,同时经营焦化厂和钢铁厂;或者建立共同选煤厂,负担采煤工业附近两个以上矿井的煤炭洗选任务,同时经营综合利用的企业如焦化厂、电厂、建材厂,这些企业多围绕选煤厂设置,便于取得较大的经济效益。目前我国选煤厂大部分建立在矿区,但缺乏加工联合, 只能取得提高煤质、减少运输量的效果。

  1. 选煤—加工联合

与前者的区别在于它脱离煤产地,把选煤厂设置在介于若干原煤产地之间的铁路交叉点上,是同时服务于几个采煤工业的大型选煤厂,如株洲选煤厂。这类选煤厂称为中央选煤厂,由于煤炭来源不同,多数为混合选煤。同样在选煤厂附近建立各种煤炭综合利用的工业。

在通常情况下,一些大型城市的煤气厂和钢铁联合企业的焦化厂也附设选煤厂。一般为满足本企业或附近一些工业企业的需要,其规模较小。

(三)煤矿综合经营和煤炭综合利用工业基地的布局

世界上煤炭资源丰富、种类繁多、分布较广。当前各工业现代化国家在煤炭工业布局中,多根据煤炭生产的不同地质条件,化学组成和物理化学性质,应用科学的方法,开展煤的合理、有效的综合利用研究与实践工作。

煤的合理利用主要有两个方面:一是合理地用优质煤,例如炼焦煤,使其发挥最大的经济效益;二是充分、有效地利用劣质煤,包括石煤,煤矸石, 做到物尽其用。在此基础上逐步形成了炼矿综合经营和炼炭综合利用工业基地。

  1. 煤炭—电力基地

开发煤田,建设坑口电站有很大的经济效果。首先电站靠近煤炭燃料地, 不受运输条件的限制,利于建设上百万甚至几百万千瓦的大型区域性电厂; 其次可以就地消费不宜于长途运送的低热量劣质煤或洗中煤;第三能减轻铁路远距离运输煤炭的压力;第四能跨省区送电,有效地解决动力平衡问题。

发展煤—电基地要有一定的技术前提,一是有大型发电机组;二是有超高压输电线路。我国在两淮煤田中建设的上百万千瓦的两淮坑口电站都用20~30 万千瓦的机组,将用连接皖、苏、浙、沪的第一条 50 万伏超高压输电线路送电,是江淮一带新兴的煤—电基地。

选择煤—电基地要注意工业用水及输煤输电的效果比较问题。国内外许多大型煤炭基地干旱缺水,如美国泡德尔河煤田,苏联的卡拉干达煤田,为此,美国采取打 1000 米深的水井,用 17 级大型 20 米长潜水泵抽水;苏联则

修建 510 公里的运河,耗资 3**.**5 亿卢布。为了在干旱缺水区建立大型坑口电

站;西方国家已研究制成功 30 万千瓦以上的空气冷却电站,其耗水量仅为普通电站的 1%。但建厂的投资比普通电站高 4~10%,发电成本高 2~5%; 然而它仍比靠近水源运煤发电的电站为低。

  1. 煤炭—电力—化工基地

如果说煤—电基地只是利用坑口低热量劣质煤的一种初级煤炭动力结合形成的话,那么,在利用煤炭热能同时,回收大量化工副产品的煤炭—电力

—化工联合企业则是一种最有前途的煤炭综合利用形式。

根据煤炭不同的化学组成和物理化学性质,出现了各有特点、不同类型的煤炭—电力—化工基地。

  1. 把煤炭(肥煤、气煤等)先进行气化,脱硫,产生低热值煤气(每立方米 1500 大卡),供燃气—蒸气联合循环电站发电。这种方法可以大大提高煤炭热能利用效率,与建立普通电站比较,其投资可节省 15~20%,在气化过程中还能回收苯、酚、焦油、乙烯等化工产品,并起到了减轻环境污染的作用。在美国、联邦德国、苏联都开始采用建立这种气化类型的煤炭—电力—化工基地。

  2. 把煤炭(肥煤、气煤等)先用空气或含富氧的空气干馏,所得半焦用于发电,也可把煤气送燃气轮机发电,余下净化煤气供应城市居民。煤干馏过程中可得焦油和气态与液态烃类化工原料,联邦德国已拥有这种类型的煤—电—化工基地。

  3. 利用褐煤建立煤炭—电力—化工基地。一般褐煤水分大,灰分高, 发热量低,极不利于长途运输。民主德国用褐煤发电,同时制褐煤砖供炼焦, 煤气供应城市民用。在气化、焦化过程中可得到大量化工产品。例如民主德国黑水泵联合企业占地 16 平方公里,每年处理褐煤 3000 万吨,生产高温焦

炭 120 万吨,城市煤气 20 亿立方米(占全国城市煤气产量 50%以上),生

产民用煤砖 160 万吨,发电 40 亿度;此外每年还生产焦油、轻油、粗酚等

60 余万吨。该企业有职工 1**.**3 万人,年产值达 10 多亿马克,是全国最大的煤炭—电力—化工基地。

  1. 利用长焰煤,通过综合经济形成煤炭—电力—化工基地。联邦德国萨尔煤矿生产长焰煤,不能单独炼焦,但它利用在当地经营炼油厂的石油焦作瘦化剂,炼制出优质冶金焦,还建立了尿素厂。同时,利用五个选煤厂的低值煤发电,除供本地工业动力外,绝大部分向外输送(35 亿度)。

我国煤炭—电力—化工基地多属于综合经营阶段。大部分是把原煤进行洗选,用洗中煤发电,洗精煤炼焦,并得焦化产品(主要制合成氨),一般规模不大,对煤的综合利用程度较低。

  1. 煤炭—钢铁—电力—化工基地

这是一种以煤为中心综合发展水平较高的大型工业基地。例如联邦德国鲁尔区以经营煤、钢为基础,利用炼焦厂的副产品发展化学工业、洗煤厂选出的次煤(高灰分煤、中煤、粉煤)发电(高炉的炉顶气、化工厂等的剩余煤气,也用于发电),同时又形成为煤炭—钢铁—电力—化工服务的机械工业等的生产,使采矿工业与加工工业密切结合,并综合利用副产品,组成一个大型综合生产体系。

我国的煤炭—钢铁—电力—化工基地多数是在拥有多种矿产组合资源区域基础上形成的。例如河北的邯郸、辽宁的本溪等。由于受工业技术装备, 煤、铁资源及开采条件因素限制,目前各基地的生产规模和综合利用程度都有待进一步发展。

  1. 煤炭—电力—建材基地

这种基地又可分为两种类型。一是建立在沉积矿产资源地带,对煤炭、石灰石、粘土、陶-瓷土资源进行区域综合经营,形成有如唐山、淄博等地的煤炭、水泥、耐火材料、陶瓷等工业部门为主的煤炭—电力—建材基地。另一种则是以综合利用煤炭资源为中心的煤炭—电力—建材基地,它是在采煤和发电的基础上,进一步对选出的煤矸石和发电粉煤灰进行加工利用。我国已经有 30 多个煤矿利用煤矸石制造矸石砖、水泥、混凝土制品(矸石矿柱支架、轨枕,电杆等)和大型建筑砌块等。在国外则多利用煤矸石生产混凝土挺骨料,用来代替建筑砂石料,这已成为利用煤矸石的一个重要方面。

随着科学技术的发展,在开发利用煤炭资源的基础上,还将出现一些新的煤矿综合经营方式和煤炭综合利用的工业,它们将成为研究煤炭工业布局的一项新内容。

(四)煤炭工业发展与布局的趋势

由于世界上以石油、天然气为主的能源消费结构减弱,加速煤炭的开发利用已提到重要的日程上,其中很大程度将是以煤的气化和液化的面貌出现。这是由于煤的气化和液化可以更有效地利用煤炭的热能及其化学成分, 改变煤的输送方式,减少地面运输的压力,减轻环境污染,并利用地下气化新技术开采井下或露天“可不掘”的煤田,节约人力、物力和土地。

我国煤炭资源丰富,今后很长时期内能源消费构成仍将以煤为主。因此应用新技术大力发展煤炭工业,尽量改变我国煤炭资源地理分布和生产力布局不相适应的局面有着十分重要的意义。

  1. 煤的地下气化

目前煤的地下气化研究,在苏联、美国有较多的实践,此外,还有英、

比、意、日、加、波、捷等国也在进行工作。我国在 1958 年曾先后在大同、蛟河、鹤岗、抚顺、枣庄、新汶等矿试验。

但大面积地进行煤的地下气化,达到提供质量、产量都稳定的煤气,还需要克服许多技术难关,还要花相当长的研究时间。

据估计世界上在八十年代中期或九十年代初期将会出现大规模的商业性煤的地下气化工业。我国山西省煤炭贮量占全国 1/3,生产的大量煤炭运不出来,建坑口发电站又会遇到工业用水的困难,从长远看煤的地下气化将是发展山西能源的一个经济、有效的方法。

  1. 煤的液化

煤炭液化技术的研究,已得到德、美、日、澳大利亚等国的重视。固体的煤转化为液体人造石油的主要依据是煤和石油的成分十分接近,即二者都是以碳和氧二种元素为主的燃料,但煤中的氢含量显然低于石油,而碳含量一般都高于石油。煤的液化就是不断提高煤中的氢的含量,当其碳氢比降低到和石油相近时,则煤就液化成人造石油了。

为了使煤在液化时能取得最大的经济效果,一般要求液化用煤种是褐煤或碳化程度低的烟煤。其挥发分应大于 35%,灰分低于 50%。水分干燥到50%以下,碳氢比不超过 16。焦炭组分不超过 1~2%。氧、氮、硫等杂质元素的含量也是越低越好。

国际上经典的煤液化工艺是把煤粉与重油混成糊状,加入催化剂,在高压釜里进行高温高压液化。一般约有 60%的煤转化成液体燃料,30%的煤转化成气体燃料,余下的是煤灰和非溶组分。

我国在抚顺、茂名都曾以油页岩为原料,生产合成石油,随着液化工艺技术的发展,将会使这种有效利用煤炭能量的生产得到大量应用,从而有利于改善能源布局。