關于召開 2024 山西省煤炭學會煤礦智能化委員會年會暨千人智庫科創(chuàng)服務站工作會的通知

一、項目背景

自2012年以來，新一輪的“全球性經濟危機”隱現，我國十二五期間經濟結構調整中下調GDP增速，十三五的“L”型經濟規(guī)劃，其實已經凸顯嚴重下滑趨勢。煤炭成為買方市場的局面，使得煤炭環(huán)渤海價格大幅下滑，港口及電廠煤炭庫存屢屢處于歷史高位，使得一度紅火近10年的煤炭行業(yè)長期遭受寒冰。為此，煤炭上下游企業(yè)重視從技術及管理創(chuàng)新兩方面降低煤炭生產及經營成本開始了市場競爭。其中，煤炭混配及加工技術降低了煤炭成本并可以不斷滿足用戶需求，尤其是煉焦煤受市場進入“冬天”和焦煤稀缺性雙重約束的情況下，做好原煤多煤種采購與配比研究是焦化企業(yè)生存和發(fā)展之本。我國焦煤儲量僅占煤炭總儲量的26.25%，其中強粘結煤資源稀缺，肥煤和焦煤儲量分別僅占我國煤炭總儲量的3.37%和6.20%。在煉焦煤混配中，增加高硫、低粘結甚至粘結為零的煤種是節(jié)約資源降低煉焦成本的關鍵。動力煤以我國市場5500大卡及5000大卡為消費標準的熱值最為暢銷的情況下，高熱值與低熱值、高硫與低硫、高灰與低灰動力煤的混配滿足了電廠入爐煤的要求，減少了浪費，降低了成本，提高了經濟效益。

二、煤炭混配原理

1.煤炭混配原理

煤炭混配的目的是為了節(jié)約資源和降低經濟成本，為不同的用戶提供符合標準的煤炭指標，同時提高煤資源炭利用效率并減少污染。一般而言，煤炭混配應遵循以下幾個原則：

（1）產率最大原則。尤其是煉焦煤，要判斷采購的煤是否能夠混合入洗。

（2）符合需求指標原則?；炫浜蟮拿禾恳匣曳?、硫分和水分等參數。

（3）煤質穩(wěn)定原則。所用來煤要盡量均勻、煤質穩(wěn)定。

（4）經濟性原則。要節(jié)約優(yōu)質稀缺煤種，多配比資源豐富劣質煤，最大限度的降低成本。

（5）可隨機調整原則。隨著市場需求的變化，要及時調整配煤技術路線及比例，滿足用戶要求。

（6）混配煤應用的線性可加成性原則。在略去煤炭燃燒及熱解因素對煤炭混配計算的影響因素外，煤炭混配具有可加成性，但如果需要考慮化學反應條件，煤炭混配不能按照簡單的加成計算。

一般而言，煤炭混配遵循以下配比公式：

基于配煤的大部分質量指標具有線性可加成性基本原理，因此可通過在線檢測和其它實測的數據，根據配比按加權平均計算最終各質量指標。

以空氣干燥基水分（Mad）為例：就是把各種單煤的Mad值乘以相對應的配比（%），其乘積之和再除以各單煤的配比之和，即得配煤的Mad結果。即：Mad（%）＝Σ｛（ABC…幾種單煤的配比）×（ABC…各種單煤的Mad結果）｝÷Σ（ABC…幾種單煤的配比）。同樣地有：

Aad（%）＝Σ｛（ABC…幾種單煤的配比）×（ABC…各種單煤的Mad結果）｝÷Σ（ABC…幾種單煤的配比）；

Vad（%）＝Σ｛（ABC…幾種單煤的配比）×（ABC…各種單煤的Mad結果）｝÷Σ（ABC…幾種單煤的配比）；

Sst(%)＝Σ｛（ABC…幾種單煤的配比）×（ABC…各種單煤的Mad結果）｝÷Σ（ABC…幾種單煤的配比）；

Qgr.d（%）=Σ｛（ABC…幾種單煤的配比）×（ABC…各種單煤的Mad結果）｝÷Σ（ABC…幾種單煤的配比）。

余此類推。

配煤需要考慮的煤質指標主要有：灰分Aad、水分Mad、揮發(fā)分Vad、發(fā)熱量Qgr.d、硫分ST.d、粒度組成等，以上指標均可以通過前面的計算方式得出配煤最終產品各質量指標。

以上混配煤的各個指標也可表示為如下一般計算公式：

∑XiWi

X = ——— = ∑XiWi

∑Wi

公式中，X—混配煤的某一項指標；

Xi—各單種煤的同一指標；

Wi—各單種煤的質量分數。

另外，黏結組分（纖維質組分）配煤原理，揮發(fā)分、流動度配煤原理，煤巖配煤原理等作為煉焦煤的混配機理更能得到切合實際應用的結果。

2.煤炭混配流程

煤炭混配加工系統一般工藝流程如圖所示。

配煤加工系統工藝流程簡圖

原料煤來自于市場的多煤種采購，把采購來的多品種原料煤，根據市場需求并遵照煤炭混配原則，經過科學實驗配比設計，把N種原料煤首先卸在煤炭加工企業(yè)不同的煤場，分類儲藏，進行對來煤檢測化驗，同時進行在線檢測，按照比例送入取料輸送機除雜后再進入篩分設備，經過計量后進行混配，混配時可以根據用戶要求加入添加劑，如燃煤催化劑、粘結劑等，最后形成合格的配煤產品。

三、應用經濟分析

煤炭混配是煤炭綜合加工利用必備的環(huán)節(jié)，各大煤炭企業(yè)包括港口及煤炭物流園區(qū)的大多數貿易商都有煤炭洗選或加工混配設備，但由于煤炭來源、技術水平、人員素質、設備狀況不同導致煤炭混配產品質量、經濟效益、環(huán)保達標和利用效率差異很大。河南某大型焦化企業(yè)，由于開發(fā)引進大型搗固焦新技術，經過專家反復研究、無數次實驗實現了多種低價值原煤的科學配比，使煉焦與同行業(yè)相比成本降低15.5%。

1.某大型焦化入爐煤混配

根據我國現行的煤炭分類標準,可用于煉焦的煤種主要有焦煤、貧瘦煤、瘦煤、肥煤、氣肥煤、氣煤、1/3焦煤、1/2中黏煤，而1/2中黏煤的儲量和產量都很少。弱黏煤則是黏結性介于煉焦煤和非煉焦煤之間的煤種，可以用作煉焦配煤。

針對優(yōu)質煉焦煤源日益緊缺的狀況，他們成立了煤資源質量優(yōu)質化小組，根據配煤煉焦原理，經過研究實驗，提出了進一步提高焦炭整體質量的配煤處理技術。河南是缺少肥氣煤的地區(qū)，在缺少肥煤的條件下，經過實驗配煤煉焦方案的研究與優(yōu)化，降低肥煤比例；通過添加黏結劑以及調配其它弱粘結甚至不粘結煤種的措施改善焦炭的冷態(tài)強度和熱性質；用適量中溫瀝青作粘結劑對配合煤起到改質作用；經過實驗室坩堝焦實驗與小焦爐實驗的對比方法，快速而有效確定適宜大型搗固機焦爐的配煤方案。

經過技術更新的該搗固焦爐，煉焦原料煤配比弱粘結和不粘結煤的比例不斷增大，主焦煤的摻和比例逐漸下降，對節(jié)約稀缺的焦煤起到重要作用。河南某焦化企業(yè)最新焦爐入爐精煤配比中，粘結指數小于10的非焦煤配比高達25%以上，高硫煤（1<S<3.5）配比到達25%，極大地降低了煉焦成本。表顯示了河南某焦化企業(yè)最新焦煤配煤比及實驗結果。

表：河南某大型焦化企業(yè)（搗固焦技術）入爐精煤配比及實驗結果

表中，實驗設定配比為：內蒙低灰1/3精煤：安徽1/3精煤：烏海高硫肥煤：山東氣煤：平頂山主焦煤：平頂山1/3精煤：鄭州貧瘦煤：山東氣煤=12:11:6:5:13:28:9:16。

依據煤炭混配原理，混煤的質量指標計算如下：

G=70×0.12+75×0.11+88×0.06+85×0.05+75×0.13+82×0.28+0×0.09+10×0.16=60.46（表中取整為60）；

Ad=7.00×0.12+8.30×0.11+10.20×0.06+10.20×0.05+11.00×0.13+10.80×0.28+11.50×0.09+10.50×0.16=10.04；

同樣地計算出Vaf、S值分別為30.58、0.84，與表中實驗結果一致。

2.蒙古國中煤混配電煤

蒙古國南戈壁省擁有主焦煤儲量64億噸，屬于世界最大的未開采的獨立露天煤田，目前最大的塔礦ER公司針對自己生產的主焦煤，規(guī)劃建設年入選量1000萬噸的重介洗煤廠，一期500萬噸已經投產。理論推算，該一期洗煤廠年產精煤350萬噸、中煤100萬噸和煤泥50萬噸。由于我國經濟宏觀調控所致，今年主焦煤市場價格下跌幅度遠遠超過動力煤市場價格下跌幅度，造成煉焦進口市場嚴重疲軟。億利資源集團物流公司審視適度，認真研究中國焦煤市場和動力煤市場需求趨勢比較，決定從蒙古國塔礦ER公司訂購中煤進口合同，進口后經過再選試驗分析，較高灰分的中煤很難把灰分降低到符合要求的精煤指標，從經濟成本分析，該中煤走動力煤市場交好。由于地位熱值在6300大卡以上，我國煤炭貿易商看好了蒙古國高熱值中煤與我國低熱值煤炭混配后的市場價值，紛紛采購，現在成了優(yōu)勢產品。

蒙古國ER公司中煤化驗基本指標為：

水分Mad:2.29、灰分Aad：20.86、揮發(fā)分Vad：25、全硫St：0.9、固定碳FCad：58、高位發(fā)熱量Qgr.d：28.23MJ/kg、低位發(fā)熱量Qnet.d：27.48MJ/kg。G值：52?；胰廴谛裕篋T=1202,ST=1302,HT=1312,FT=1332。

經過華能北方電力公司應用試驗表明，該中煤產品經過與內蒙古地區(qū)的低熱值褐煤混配后，對電廠出功效果優(yōu)于內蒙古煤種混配的效果。

從目前進口情況看，蒙古中煤的平均低位發(fā)熱量保持在6300大卡以上，與內蒙古3700大卡的低熱值動力煤按照1:1的比例混配，正好與我國電廠最受歡迎的5000大卡熱值的市場煤相符合?；炫浜蟮拿壕哂斜葒鴥韧瑹嶂?000大卡的動力煤一定的彈性空間。同時，低水、低硫、高熱值給我國動力煤混配提供了較大空間。

按照近期我國環(huán)渤海港口發(fā)布的5000大卡動力煤市場價格為545元/噸，3700大卡的港口價格為301元/噸。熱值在6300大卡的蒙古國中煤炭到天津港的價格710元/噸。根據煤炭混配和價格加成原理，蒙古國中煤與內蒙古低熱值動力煤混配后其港口價格（710+301）/2=505.5元/噸。從硬指標來計算，混配后比單獨出售國內5000大卡的動力產生近50元/噸的利潤。同時，對于貿易商來就，外蒙古中煤的低水分（2.29）、低硫（0.9以下）提供了較大的“可操作性”利潤空間，因為電廠接受煤炭的水分一般在8%左右，對硫的要求一般在1.8左右，可以與國內的高水、高硫動力混配，從“技術”上保持一定的濕度，這個濕度提供的價格都具有客觀的可計算性和可操作性。

四、結論

在煤炭成為買方市場的情況下，除改變原來固有的長期處于賣方市場“煤老大”的營銷心態(tài)，加大適應市場競爭的促銷力度外，全面降低煤炭成本是占領市場的關鍵。從煤炭混配技術與技巧上下工夫，生產出符合客戶需求的煤炭產品，是進一步降低煤炭成本和增加利潤空間的核心。只有理清焦化企業(yè)和動力煤企業(yè)配煤對煤品質的要求，才能針對客戶做好原煤采購及選配工作，做到購銷對路，達到占領市場和穩(wěn)定用戶的目的。

煤炭消費企業(yè)更應該重視煤炭選配問題，在市場經濟競爭劇烈的情況下，降低成本是制勝法寶，無論是煉焦企業(yè)還是發(fā)電企業(yè)，關注同行經濟成本的環(huán)節(jié)很多，譬如煤炭采購成本、管理成本等，但選配更是降低煤炭經營成本的關鍵環(huán)節(jié)，必須從技術及管理上得到重視。

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