本报记者 张 蕊 聂 楠 本报通讯员 李世萍
聚焦煤炭开采企业,环境污染、生产安全、转型瓶颈等关键词似乎是这一行业阶段性成长过程中无法回避的梦魇。然而,焦煤集团“动脑筋,换思路”,发展循环经济,综合利用废弃资源,使废弃资源成为撬动企业发展模式华丽转身的重要杠杆,实现了变废为宝的神奇转换。2010年,焦煤集团综合利用产值达到10.5亿元,较2005年增盈2亿多元。
众所周知,煤炭生产过程中不可避免地排出大量煤矸石、瓦斯、矿井水等废弃物。往昔,由于经营理念、科技研发、资金支持等因素的制约,这些具有潜在价值的废弃物无法得到有效利用,不仅浪费了资源,而且污染了环境、占用了土地,成为压在企业肩头的沉重包袱,严重制约了企业的生存与发展。
近年来,在国家产业政策引导下,焦煤集团贯彻落实科学发展观,在加快发展煤炭主业的同时,全面实施可持续发展主题,积极开展资源综合利用和节能减排工作,大力发展循环经济,调整产业结构,淘汰落后生产能力,培育新的经济增长点,努力将清洁生产、资源综合利用、生态环境融为一体,取得了较好的经济效益、环境效益和社会效益,探索出一条适合焦煤集团实际的科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少的新型工业化道路,为百年老矿转变为生态型矿区、实现可持续发展打下了良好基础。
如今,拥有113年煤炭开采历史的焦煤集团已经成为以煤为本,以电力为先导,集化工、建材、冶炼为中坚,融第三产业为一体的大型综合性企业,非煤产业占据企业生产经营的半壁江山,而综合利用项目更是举足轻重。据统计,2006年至2010年,焦煤集团综合利用发电70亿kwh,生产水泥560万吨,煤矸砖和粉煤灰蒸压砖11亿块,砌块40万m3;利用煤矸石620万吨,粉煤灰143万吨,瓦斯1.2亿m3;煤矸石总量实现了负增长,减少耕地占用200亩;粉煤灰全部得到利用,实现了零排放。
固体废弃物筑起金色仓库
焦煤集团对煤矸石的综合利用起步于上世纪60年代煤矸石砖生产;上世纪80年代拓展到发电、水泥等领域。进入新世纪以来,焦煤集团先后建成了一批煤矸石综合利用骨干企业,跨入了新的发展阶段。
利用煤矸石、煤泥进行发电。焦煤集团煤矸石电厂经过多年的探索和技术改造,在循环流化床锅炉操作、管理方面,具有较高的技术水平和丰富的实践经验。煤矸石的掺入量不断增加,最高可达80%;入炉燃料的发热量不断降低,始终控制在3000千卡/kg以下,走出了一条低成本发电的资源综合利用之路。目前,焦煤集团3座自备电厂共有6台发电机组,全部为煤矸石、煤泥综合利用机组,总装机容量220MW。2010年,发电15.7亿kwh,利用煤矸石61万吨、煤泥34万吨。
利用煤矸石、粉煤灰生产墙体材料。建材产业充分利用了煤炭开采中产生的岩矸、煤炭洗选过程中产生的矸石以及电厂产生的粉煤灰、炉渣等废弃物资的潜在价值,在改善矿区环境的同时,为企业带来了一定的经济效益。如今,此类综合利用项目已经消灭了5座矸石山,使煤矸石总量持续负增长,粉煤灰实现了零排放。焦煤集团现有5座煤矸石砖厂,年生产能力2.6亿块;1座蒸压粉煤灰砖厂,年产量2亿块和1条年产10万m3粉煤灰砌块生产线。2010年,生产煤矸石砖和粉煤灰蒸压砖2.8亿块,粉煤灰砌块10万m3,利用煤矸石、粉煤灰及其他工业固体废弃物108万吨。此外,煤矿开采和洗选加工过程中排放的煤矸石、煤泥以及电厂排放的粉煤灰等,用于新型干法水泥生产线以及新型墙体材料项目的主要原料,实现了全利用和零排放。
水泥生产“三废”及余热利用。焦煤集团于2007年先后建成了一条日产5000吨和一条日产4500吨熟料新型干法水泥生产线,生产线每年消耗工业炉渣30万吨,粉煤灰24万吨,脱硫石膏、氟石膏和钛石膏约20万吨,河道淤沙66万吨。同时,利用熟料生产线窑头和窑尾的余热,建设余热发电站,每年为水泥生产线提供5630万千瓦时的电量,平均每年节约标准煤2.07万吨,年节约电费2000万元。
煤矸石回填,提高煤炭回收率。2008年8月,焦煤集团鑫珠春煤矿推广应用膏体充填煤炭绿色开采技术,将煤矸石、河沙等充填到井下采空区,回采受承压水威胁而形成的呆滞储量,提高了煤炭资源回收率,延缓了矿井闭坑的时间。截至2010年年底,回采面积累计22.83万平方米,完成充填量近30万立方米,累计置换煤量47万多吨,煤炭采出率高达98%,增加销售收入2.9亿元。
瓦斯气燃起金色云彩
焦煤集团从1964年就开始了瓦斯抽采工作,先后在各矿地面、井下建立了瓦斯抽采泵站,全面开展了本煤层和穿层瓦斯抽采工作。目前已在4对矿井建立了7个地面抽采泵站9套抽采系统、6套井下抽采系统。安装大功率抽采泵43台,年抽采能力2.5亿m3。
近年来,焦煤集团的瓦斯利用由原来的单一民用燃气,发展到利用瓦斯发电、发电余热利用和CDM项目开发等方面。通过加大对煤矿瓦斯的抽采利用,形成了以利用促抽采、以抽采保安全的良性循环,瓦斯利用量连续多年位居河南省煤矿企业第一位。
焦煤集团从1984年开始向市民供气,目前共建设储气罐5座,约8.93万m3;敷设主管路25km、支管路和入户管网125km,供给6.5万户居民用气。2010年,居民用气量达到964万m3,折算标准煤550吨。
低浓度瓦斯发电项目翻开了瓦斯综合治理新篇章。2007年以前,只有少部分高浓度(≥25%)的瓦斯气可供居民使用,大部分低浓度气体(≥8%)则被直接排放到大气中。低浓瓦斯发电项目翻开了焦煤集团在煤矿瓦斯综合治理方面的新篇章。目前,焦煤集团已建设7座瓦斯发电站,安装低浓度燃气发电机组24台,总装机容量12.4MW。7座电站年发电量4000万千瓦时,利用标准瓦斯量约1600多万m3,相当于减少24.1万吨二氧化碳的排放,年发电量折合成标准原煤1万吨。此外,焦煤集团还在瓦斯电站建设了6套余热利用系统,将发电机在发电过程中排出的高达550℃的高温气体进行回收利用,对矿职工浴池水进行加热,每年可节约标准煤炭千余吨,节约资金近100万元。
国际合作,瓦斯发电CDM项目巧借力。项目清洁发展机制,简称CDM,是《京都议定书》框架下三个灵活机制之一,是发达国家通过提供资金和技术的方式,在发展中国家实施具有温室气体减排效果的项目。焦煤集团瓦斯发电项目于2007年与英国瑞碳公司签订CDM项目二氧化碳减排指标购买协议,2009年减排量通过了联合国授权的项目核查,减排二氧化碳20.01万吨,获得减排收益1114.8万元;2010年核查减排二氧化碳24万吨,获得减排收益1194.5万元。
矿井水汇成金色河流
作为全国著名的大水矿区,焦煤集团矿井水年排放量在1.5亿m3以上,绝大部分排入地面河沟,大量的水资源浪费甚为可惜。为此,焦煤集团实施了矿井水综合利用工程,将处理后的矿井水用于电厂循环冷却水、选煤厂补充用水、井下防尘灌浆等。目前,矿井水年利用量达到1.1亿m3,约占矿区排水总量的70%。其中,工业用水3000万m3、民用水3000万m3、农业及其他用水5000多万m3。
四氯化硅助力金色产业
欲在金色的朝阳产业——多晶硅生产项目中占据一席之地,就必须实现对四氯化硅的高效利用。四氯化硅是多晶硅生产的副产物,属有毒有害危险化学品,腐蚀性极强,在高温高压情况下很容易出现泄漏甚至引发爆炸。
焦煤集团于2008年开工建设年产1000吨多晶硅生产线。为了彻底解决四氯化硅处理的难题,引进了目前国内最先进的气相白炭黑(气相二氧化硅)生产工艺,专门用来处理多晶硅副产物四氯化硅。同时,对多晶硅系统过剩资源如氢气、蒸汽、氮气等进行了综合利用。目前,已建成年产4000吨气相白炭黑生产线。今年上半年生产气相白炭黑1506吨,利用四氯化硅4520吨。此外,企业又引进国外四氯化硅氯氢化技术,将四氯化硅重新转化为多晶硅的生产原料三氯氢硅,实现四氯化硅的闭路循环。目前,焦煤集团多晶硅副产四氯化硅得到了全部利用,实现了零排放。