傳統能源轉向綠色發展(經濟聚焦·抓好煤炭清潔高效利用)
今年兩會期間，習近平總書記在參加內蒙古代表團審議時強調，富煤貧油少氣是我國的國情，以煤為主的能源結構短期內難以根本改變。實現“雙碳”目標，必須立足國情，堅持穩中求進、逐步實現。
“十四五”時期是碳達峰的關鍵期、窗口期，要立足以煤為主的基本國情，抓好煤炭清潔高效利用。如何實現煤炭資源科學合理、規范有序開發利用？如何進一步推動煤炭降污減碳、提升利用效能？近日，本報記者走訪內蒙古、寧夏等地，報道當地的生動實踐。
——編 者
剛剛從地下開采出的原煤，在全封閉的車間內，經過破碎、浮選與分篩，被分離成煤泥、精煤和矸石，經由不同通道運出。運煤列車上方，巨大的漏斗在幾十秒時間內，自動將數十噸精煤倒入每個車廂中，煤堆表面平整嚴實，不見撒漏和揚塵。整個過程，只有轟鳴的機器和飛馳的傳送帶在工作，不見一個人影。
這里是內蒙古自治區鄂爾多斯市國能神東煤炭洗選中心。中心總工程師陶亞東告訴記者：“我們在做的事情，就是讓煤炭利用更清潔。”
作為我國重要的煤炭生產供應基地，內蒙古2021年的煤炭產量占全國1/4以上。近年來，內蒙古大力促進煤炭資源科學合理、規范有序開發利用，出臺了一系列政策文件，明確了加強煤炭清潔高效利用的主要路徑和方向。清潔、高效、智能，如今已成為當地煤炭行業發展的鮮明特點。
精準采煤，供應更清潔
走入位于鄂爾多斯市伊金霍洛旗的伊泰紅慶河煤礦，難見塵垢，不聞噪聲。平坦清潔的道路，整齊干凈的建筑，令人難以相信這是一座年產煤1500萬噸的大礦。
地下800米，智能綜合機械化采煤工作面正自動將大塊的原煤鏟下。原煤經初步破碎，由刮板轉載機運輸，隨后通過礦井升上地面。
在地面的控制室中，工作人員坐在屏幕前，注視著每個流程。“目前，井下已經實現了采煤機自動定位與記憶截割、液壓支架自動跟機及可視化遠程監控。結合綜合自動化系統，我們在地面就可以實現對綜采設備的智能監測與集中控制，回采率90%以上。”煤礦副總經理賀玉璽說。
作為一名“礦齡”20多年的老職工，賀玉璽感慨如今煤礦的變化之大，“以前我們用爆破采煤，用三輪車運煤，用鐵鉤選煤，每天身上都是洗不掉的煤灰，上班都不敢穿淺色衣服。”如今，通過全封閉流程建設，煤礦實現了“采煤不見煤”——從煤炭被開采，直到洗選、裝車，工人都不必直接接觸煤炭。賀玉璽說：“這既改善了工作環境，也減少了污染，更實現了精準化采煤，提升了煤炭品質。”
在距離紅慶河煤礦50多公里的國能神東煤炭上灣選煤廠，副廠長田延鋒正在各廠房之間巡查。他通過一個手機大小的智慧終端，就可以監控各環節數據并操作煤炭洗選流程。“從最初的篩分破碎，到塊煤洗選、選前脫粉等，系統自動根據煤炭的不同性質，采取不同措施，生產出低灰、低硫、低磷的優質清潔產品。”田延鋒說。
“煤炭洗選的目的是去除煤中雜質，提高利用效率。”田延鋒介紹，為更好實現這一目標，公司從2013年就開始進行智能化改造，在大數據采集及分析、生產決策、設備監控與管理、生產過程控制等方面開展技術探索。“通過改造，我們的精煤產率提升了1.09%，實現了煤炭洗選全流程智能化，工藝更精準，煤炭更清潔。”
改造升級，燃燒更高效
走進包頭市昆都侖河畔的包鋼熱電廠，技術人員正在對兩臺老鍋爐進行技術改造。“這兩臺是流化床鍋爐，與一般鍋爐相比，對煤炭燃料的適應性更強。通俗來講，就是‘不挑食’。”熱電廠區域技術主管田順生告訴記者，“一般被視作廢料的矸石，它都能‘吃’得下去。此外，這兩臺鍋爐的機組還承擔著包頭市城區的供暖任務，因此我們決定對其進行改造升級。”
為提升鍋爐效率，田順生和他的團隊進行了一系列技術創新：對爐膛水冷壁進行陶瓷噴涂，加裝格柵，取消旋風分離器凸臺，抬高返料器底部高度……經過改造，機組發電煤耗較改造前降低2克/千瓦時，鍋爐的吸熱能力增強20%，效率提升至91.7%。
“效率提升了，煤炭的不完全燃燒現象也隨之降低，機組整體更加清潔。”田順生說，改造完成后，鍋爐內剩余殘渣會減少1%左右。“更重要的是，除煙除塵與脫硫脫硝效率也實現了提升，配合我們同步進行的脫硝系統改造，外排煙氣污染物較往年下降75%以上。”
通過深入推進煤電機組節能改造升級，內蒙古推動全區能源結構向清潔低碳轉變。“十三五”時期，內蒙古完成煤電機組節能改造升級3124萬千瓦，建成了清潔高效的煤電供應體系。2021年，全區煤電機組供電標準煤耗312克/千瓦時，較2015年下降25克/千瓦時。
內蒙古自治區能源局局長王金豹表示，“我們要進一步提升煤炭使用效率，繼續加強存量煤電機組節能改造，加大淘汰落后燃煤機組力度，合理安排已納入規劃煤電項目的建設投產。”根據相關行動計劃，到2023年，內蒙古全區新建燃煤發電機組平均供電煤耗低于300克/千瓦時，改造現役燃煤發電機組1200萬千瓦左右。
降污減碳，助力實現“雙碳”目標
在伊金霍洛旗，有一條工業化的煤炭直接液化生產線。在這里，煤炭被轉化為柴油、汽油等產品。中國神華煤制油化工有限公司鄂爾多斯煤制油分公司副總經理劉付升說：“煤炭直接液化需要用到大量氫氣參加反應。制氫是我們的重要工序，也是最主要的碳排放來源，這個過程中排放的二氧化碳濃度高達90%以上，為實施碳捕集與封存提供了便利條件。”
劉付升告訴記者，碳捕集與封存的原理，就是收集高純度的二氧化碳并令其以超臨界的狀態存于地下，使之在地下深層高孔隙率巖層中擴散儲存，并與地下物質逐漸發生化學反應而固化。“此時此刻，在我們腳下1000米到3000米的巖層中，已經完成了30萬噸的二氧化碳封存。”
據介紹，目前碳捕集與封存的成本約為160元/噸，隨著相關技術的不斷成熟以及碳捕集與封存規模的擴大，這一數字有望不斷降低。劉付升說：“我們下一步計劃建設規模達120萬噸的碳捕集與封存項目，不斷推動技術走向成熟，助力‘雙碳’目標的實現。”
在呼和浩特市區西南20余公里的金山熱電廠二期項目現場，一座高塔已逐漸成型。建成后，塔高將達到228米，外緣直徑197.4米。
項目副總經理李俊義介紹，這座塔應用了煙囪、脫硫塔、間冷塔“三塔合一”技術，在節省用地的同時，也能降低對周邊環境的影響。
為了減少煙塵等污染物的排放，這一項目應用了先導式外旁通氣力輸灰、低壓力等級空壓機等多項技術，脫硫效率可達99.73%，除塵效率可達99.98%。“通過多重優化設計，項目排放煙氣中的二氧化硫濃度將小于30毫克/標準立方米，氮氧化物濃度小于50毫克/標準立方米，煙塵濃度小于5毫克/標準立方米，達到國內領先水平。”李俊義說。
在項目建設現場的北面，綿綿大青山巍然聳立。李俊義站在即將建成的高塔之下，滿懷期待地望著大青山。“夏天的時候，大青山會被綠色覆蓋。希望我們的塔建成后，能進一步守護這片綠色。”