选煤行业相关国家标准现状与建议

2021-02-23 02:12王学军周云辉王新义
选煤技术 2021年5期
关键词:归口絮凝剂选煤厂

王学军,周云辉,王新义

(1.炼焦煤资源开发及综合利用国家重点实验室,河南 平顶山 467000;2.中国平煤神马能源化工集团有限责任公司,河南 平顶山 467000)

煤炭是我国国民经济发展的基础保障性能源,2020年我国煤炭消费仍占能源消费总量的56.8%,实现煤炭的清洁安全高效利用,仍是我国“十四五”能源发展的基本方向[1]。煤炭洗选是实现煤炭分级、分质利用最经济、最可靠的手段。根据2020年末国务院发布的《新时代的中国能源发展》白皮书,发展煤炭洗选加工,提高煤炭洗选比例,提升煤炭清洁智能洗选、煤炭深加工等领域装备的技术水平,是推进能源供给侧改革、实现煤炭行业绿色发展和高质量转型的必然途径。发展煤炭洗选离不开标准化工作,通过标准体系建设推动煤炭洗选产业规范发展、提档升级,是推进煤炭清洁高效利用的基石和保障。为此,以煤炭洗选相关的国家标准作为切入口,分析了目前现行国家标准体系的建设情况,探讨了未来选煤行业标准化工作的思路,并提出了对策建议。

1 选煤行业相关国家标准概述

通过在国家标准化管理委员会(http://www.sac.gov.cn/)官网检索整理,截至2021年8月,我国涉及选煤行业的现行及即将实施的国家标准共有40项,其中推荐性国家标准为37项,强制性国家标准为3项。按归口单位统计的选煤行业相关国家标准见表1。

表1 按归口单位统计的选煤行业相关国家标准

40项标准中有27项由全国煤炭标准化技术委员会(TC42)归口负责,有6项标准由全国矿山机械标准化技术委员会(TC88)归口负责;其余的分属中国煤炭工业协会和环境保护部(现为生态环境部)等6家标准化机构制定。

2 与选煤行业相关的基础标准

40项与选煤行业相关的国家标准,可分为基础标准、设备与试验方法标准、安全环保及能效标准三类。选煤行业相关基础标准包括6个术语标准及4个图形符号标准(表2)。其中GB/T 7186—2008《选煤术语》、GB/T 19094—2003《选煤厂流程图原则和规定》和GB/T 16660—2008《选煤厂用图形符号》标准修订采用了(MOD)相应的 ISO 国际标准。

表2 选煤工艺相关的基础标准

3 选煤行业各环节效果评价标准

煤炭洗选的核心环节就是设备与工艺。表3为选煤行业相关的评价方法标准,共有23项国家标准。这些标准涵盖了煤炭输送、破碎、筛分[2]、重介[3]、搅拌[4]、浮选[5]、絮凝沉降、煤泥回收等各工艺环节的设备与效果评价。

由表3可知:

(1)在23项标准中,有1项标准(GB/T 19833—2005《选煤厂煤伴生矿物泥化程度测定》)采用了(IDT)相关的ISO标准(ISO 10753:1994),有5项标准(GB/T 477—2008《煤炭筛分试验方法》、GB/T 478—2008《煤炭浮沉试验方法》、GB/T 30046.1—2013《煤粉(泥)浮选试验 第1部分:试验过程》、GB/T 30046.2—2013《煤粉(泥)浮选试验 第2部分:顺序评价试验方法》、GB/T 30046.3—2013《煤粉(泥)浮选试验 第3部分:释放评价试验方法》)采用了相关的ISO标准,有3项标准(GB/T 18711—2002《选煤用磁铁矿粉试验方法》、GB/T 18712—2002《选煤用絮凝剂性能试验方法》、GB/T 15715—2014《煤用重选设备工艺性能评定方法》)与相关ISO标准非等效(NEQ)。

表3 选煤行业相关的评价方法标准

(2)标准对规范煤炭洗选起到了直接的作用,如GB/T 16417—2011《煤炭可选性评定方法》是选煤行业应用最为广泛的标准之一,主要用于评定原料煤可选性,根据可选性的难易程度确定适宜的选煤工艺。生产、管理、科研等部门在研究选煤方法时首先关注煤炭可选性的评定情况。该标准对选煤厂工程设计[6]、选煤效果模拟、经济技术评估等都有重要的现实指导意义。

(3)23项标准中有16项标准是关于试验方法及效果评定的,为我国选煤行业的发展提供了坚实的方法支撑和技术保障。如GB/T 18712—2002《选煤用絮凝剂性能试验方法》是絮凝剂评价最常用的技术标准,该标准规定了选煤厂煤泥水澄清、浓缩和沉降的絮凝剂性能试验方法。絮凝剂性能用自由沉降速度(或初始沉降速度)、上清液澄清度和沉淀物体积来评价。

(4)除了设备及试验方法标准外,有两项煤炭在线分析仪标准,即GB/T 19952—2005《煤炭在线分析仪测量性能评价方法》和GB/T 29161—2012《中子活化型煤炭在线分析仪》,初步体现了我国选煤技术正在向着信息化、自动化、智能化的方向发展。对生产过程的实时监控和智能管理与控制,必将实现生产管理的变革和管理模式的再造,达到提质增效的目的[7-8]。

(5)少部分标准的制定缺乏试验依据,使其在实际应用中难以发挥有效的作用。

4 选煤行业相关的安全、环保及能效标准

煤炭产业发展与生态平衡之间存在明显的矛盾关系,安全、环保及能效是实现煤炭清洁高效利用永恒的主题。表4为选煤行业相关的安全、环保及能效标准。现行的有7项国家标准,包括安全方面1项,节能方面2项,环保方面4项,其中强制性标准4项。这些标准较为全面地对煤炭洗选相关设备、工艺及生产的安全、能效和环保要求进行了规范。

表4 选煤行业相关的安全环保及能效标准

其中GB/T 32151.11—2018《温室气体排放核算与报告要求 第11部分: 煤炭生产企业》对煤炭生产企业温室气体排放量的核算和报告进行了规定,对当前中国“双碳”战略目标下的碳核算、碳减排和碳交易具有非常现实的意义。

5 讨论与建议

5.1 相关标准归口单位需协调工作

目前洗选设备相关的标准制修订归口单位呈多元化趋势。与煤炭洗选相关的40项国家标准中,涉及到5个全国性的标准化技术委员会、3个国务院直属部门的8个归口单位,各有职责、各有侧重。尤其是全国能源基础与管理标准化技术委员会、全国碳排放管理标准化技术委员会、全国节水标准化技术委员会等单位的归口管理,说明中国煤炭行业洗选设备的标准由注重产品标准开始向节水节能、绿色环保等方面转变。但也因为归口多样,存在着有些标准内容覆盖、术语定义不一致,配套性不高,时效性不强等问题。如GB/T 18712—2002《选煤用絮凝剂性能试验方法》长期未能修订,而相对应的国际标准ISO 10086体系认证已经更新到了2019版,建议加快煤炭行业关键技术标准的制修订工作,同时注意不同归口的标准之间的协调工作,以提高国家标准的水平。

5.2 加强标准体系的顶层设计

在顶层设计方面,建议由中国煤炭工业协会及全国煤炭标准化技术委员会牵头,国内主要煤炭及相关企业参加,以我国煤炭相关国家标准为基础,系统性、重构性地规划构建统一的标准体系,力求实现“多标合一”,建立健全以技术标准为主体核心,以管理标准为保障,工作标准为基础的煤炭及洗选国家标准体系[9]。要把既有体系的优化和新体系构建统筹考虑,做好“加减乘除”,避免旧矛盾没解决又出现新矛盾。同时保证新体系和既有标准之间要有充分的衔接和逐步过渡,而非完全依靠新体系直接覆盖。例如,GB/T 35051—2018《选煤厂洗水闭路循环等级》规定了选煤厂洗水闭路循环等级,其中对洗水等级划分的唯一指标是洗水浓度即固含量[10]。目前,选煤厂洗水基本上是指经过絮凝处理后的溢流液,即GB/T 18712—2002《选煤用絮凝剂性能试验方法》中的絮凝上清液,但该标准仅以上清液澄清度来表征絮凝效果,并无上清液固体含量测定的相关内容。因此这两个标准的内容在实际衔接上缺乏统一的接口。

5.3 标准国际化和采标工作并重

技术标准的设计方案需要放眼世界,按照国家“标准联通一带一路”战略指引[11],积极推进标准互认,既要重视国际标准和国外先进标准的采标工作,又要适时把我国先进的标准推向国际。采标方面,有些技术性国际标准尚未转化成我国标准,如ISO 20905—2004《选煤·煤的灰尘/水分关系的测定》等。国际化方面,可以先从国家标准的外文版入手,建议重点选择选煤方法标准,同时积极参与和主导国际标准的制订工作。为贯彻落实国务院《深化标准化工作改革方案》[12],2016年国家标准委制定并公布了《国家标准外文版管理办法》,这对于推广我国已制定实施的先进标准是一个有效方法[13]。应该加快推动中国标准“走出去”,提高我国标准化的国际话语权,让“中国方案”为全球经济发展做出应有的贡献。

5.4 适应能源发展与技术发展新要求

标准制修订相对产业发展有些滞后,主要表现在几个方面:

(1)目前相关标准的立项与制订已经跟不上新技术装备的研究开发与推广应用,如选煤设备多元化、大型化、智能化等。

(2)在“两化融合”、智能制造的交叉发展新局面下,要求在大数据、人工智能、物联网等方面进行体系升级[14]。

(3)全球新形势及新的国家战略提出了更高的要求,如《能源生产和消费革命战略(2016—2030)》[15]中提出:“制定更严格的煤炭产品质量标准”、“全面推广世界一流水平的能效标准”、“制修订更加严格的节能环保标准”等要求;2020年12月,生态环境部等三部委联合发布《关于进一步加强煤炭资源开发环境影响评价管理的通知》,进一步从污染治理的高度对煤炭洗选提出了更高的要求。

(4)煤炭产业自身高质量转型[16]发展的需要。

(5)有些技术评价指标不合理或与现实要求不相符,如GB/T 18712—2002《选煤用絮凝剂性能试验方法》中只有澄清度而无固含量等,导致对实际生产缺乏应用指导性。有些指标甚至缺乏科学性,如GB/T 35051—2018《选煤厂洗水闭路循环等级》中要求重介质选煤的情况下,洗水浓度(未明确定义且未提供测试方法)一级指标小于0.5 g/L,这比GB 5749对生活饮用水卫生标准[17]中溶解性总固体(限值1 g/L)要求都要高。

因此,煤炭行业尤其是煤炭洗选行业更应该趁势而上,主动作为,积极参与,制定更为先进严格的技术标准,增强产业内生增长动力和国内外竞争力。

5.5 培养标准化人才 增强创新能力

在上述国家标准起草方面,许多大型煤炭生产企业甚至都没有在标准起草单位中出现过。绝大部分煤炭企业在相关的国家标准中仅充当追随者与执行者,较少主动参与到标准起草、制定等标准化工作环节中,甚至对相关标准起草制定过程一无所知。在这种定位下,国内许多煤炭企业与标委会联系的密切度较低,从而未能紧跟标准信息制定动态,从而错失了在相关技术领域参与制定标准、把握发展主动权的关键节点[18-20],因此需要提升国内煤炭生产企业对国家标准制定的重视程度和主观参与意愿,但要防止某些参与制定标准的主体(例如某些高度垄断企业)在制定标准时一枝独秀。同时还应开展多种形式的标准培训及标准化技术交流活动,培养专业化与技术能力相结合的复合型标准化专业人才,为提高行业标准化整体水平提供智力和技术支撑。此外,企业要重视创新能力建设,争取在循环经济、节能减排、清洁生产、安全防护、紧急避险、应急救援和重大装备国产化等新兴领域参与到标准体系建设中来[9]。

5.6 落实标准宣贯与培训工作

研究建立标准宣贯长效机制与实施信息跟踪反馈制度,充分发挥标委会、起草单位、中介机构和技术专家作用,加大标准宣贯培训力度,进一步提高标准化从业人员素质和行业标准化整体水平[21]。煤炭生产和设备制造企业作为创新主体,应真正将标准化工作落到实处,杜绝重标准制定、轻标准实施与监督管理的问题,要充分发挥企业标准化管理的效能。

6 结语

煤炭洗选标准化工作对于煤炭清洁智能洗选、煤炭深加工意义重大。煤炭洗选工业目前已经建立了较为完善的标准化体系,为加强煤炭洗选规范化,提高煤炭洗选比例,推进煤炭清洁高效利用起到了良好的推动作用。但也存在归口单位多元化、顶层设计缺乏、标准国际化不足、煤炭企业参与度低、标准化人才与标准宣贯欠缺等问题。煤炭行业应该抓住机会,实施创新驱动发展战略,进一步完善和提升基础标准、设备工艺标准、试验方法标准和安全环保标准,实现选煤技术与选煤标准相辅相成,让煤炭以更加节能、更加低碳、更加绿色的方式继续为人类服务。

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