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国家能源集团国神公司:黑土地念起“绿色经”

来源:中国能源新闻网 时间:2025-02-19 09:56

——国神公司宝清“三宝”演绎能源变革新奇迹

牛泽豪 高梦洁

  东北三省拥有100多万平方公里土地、1亿多人口,建有一批关系国民经济命脉和国家安全的战略性产业,是我国重要的工业和农业基地,关乎国家发展大局。国家能源集团党组坚决贯彻落实推动新时代东北全面振兴战略部署,优化东北产业布局,以“1331”科技创新战略引领东北企业加快发展新质生产力,奋力谱写东北全面振兴新篇章。

  经济发展,能源先行。国神公司拥有黑龙江省首个千万吨级、全省最大露天煤矿——朝阳露天煤矿和两台60万千瓦发电机组。在集团公司党组坚强领导下,公司于2021年整合宝清电厂、朝阳露天煤矿,集煤矿、火电厂、新能源、民生供热等产业项目于一体,全力推动黑龙江省首个“煤、电、风、光、热”一体化示范项目建设,下好推动东北地区经济社会高质量发展的“先手棋”。

  在三江平原腹地、白山黑水间的黑龙江省宝清县,国神公司进一步强化“书记怎么说,我们就怎么做”的行动自觉,牢牢把握高质量发展这个首要任务,聚焦问题、突出重点、破解难点,以科技创新为突破口,打造宝清“三宝”,全力维护区域“能源安全、粮食安全、生态安全”。

  能源安全 煤层治水解决世界级开采难题

  宝清“三宝”的第一宝,便是高寒富水软岩开采技术。

  国神公司朝阳露天煤矿地处黑龙江省双鸭山市。这里气候寒冷,最低气温可达零下40摄氏度,煤矿地层岩土软、褐煤抗压强度低,还有复杂的含水层,含水率达到48%至50%,是典型的富水软岩露天矿。集高寒、富含水、极软土层等诸多难题于一身,开采难度全球罕见。

  煤矿边坡承载力差,经常出现位移,且排土空间不够,生产接续成难题。技术人员日夜钻研、反复试验,通过综合防治水措施,以南北走向贯穿连接各平盘的主干排水沟为中轴,东西区分别合理设置集水坑,巧妙调整平盘坡度,精准挖设排水沟,水流过路之处埋设涵管,如此一来,积水“乖乖听话”分区流走。

  该煤矿还自创“超前控水+三分四定”工艺。开采前,在各分层平盘上预先修建比开采深度更深的“U”型排水沟,犹如为煤层装上一座坚固水闸,将水源拒之门外。在开采过程中,严格按照“三分四定”要求——对上部热值较低和中下部热值较高的煤进行分层开采、分类运输和定点存储,每个环节都指定专责人员、专用设备并设定明确时限;出口时,更按照优劣搭配原则精心调整掺配比例,确保采出的煤炭始终品质稳定,质量如一。

  一套“组合拳”下来,困扰煤矿开采的难题全部攻克,在保障能源安全供应的同时,为全球同类煤矿提供了极具价值的开采经验。

  关键难题解决后,朝阳露天矿产能大幅提升。以朝阳露天矿产能提升为基点,国神公司充分发挥煤电一体化协同创效优势,遵循“优化组织、平稳接续、增产保供、稳发满发”原则,统筹落实安全生产和能源保供。2024年,朝阳露天煤矿销售煤炭713.1万吨,创历史新高,为区域能源安全作出突出贡献。

  生态安全 低热值褐煤掺烧解决煤耗难题

  生态安全是国家安全的重要组成部分,是经济社会持续健康发展的重要保障。

  国神公司在大力发展煤炭和电力产业、助力黑龙江经济社会发展的同时,将守护白山黑水生态安全放在发展的重中之重。

  宝清公司的“第二宝”——国内首套高水分、低热值褐煤发电机组,在煤电高效转换中“点石成金、变废为宝”,为黑龙江生态安全作出了积极的贡献。

  受本地特殊地质条件影响,盛产的褐煤含水量远超常规水平,煤炭含水量高达48%至50%,高水分导致褐煤热值低,热值长期仅有2100大卡,导致机组发电效率低,煤耗高,输煤线和原煤仓频繁堵塞,风扇磨损严重、检修不断,锅炉燃烧不充分、机组运行不稳定,安全环保和经营效应均面临极大挑战。

  燃烧高水分褐煤造成的燃烧不充分、高煤耗、污染物排放、水资源消耗、灰渣处理等均给公司带来了极大的环保压力。

  面对棘手困境,在没有任何前人经验可借鉴的前提下,国神公司科研攻关团队火力全开,一步一步摸索,最终完成燃用高水分低热值褐煤的锅炉低负荷稳燃技术研究,一举解决了输储磨防堵、风扇磨防爆以及锅炉稳燃等关键难题,大幅降低煤耗,提高机组效率,突破性的成果填补了国内相关领域的多项空白。

  在“燃用超高水分劣质煤600MW等级高效超临界Π型锅炉研制及应用”项目研发过程中,攻关团队围绕解决燃用超高水分劣质煤强结焦、炉内换热差等技术难题,不断集思广益、试验研究,成功研发出燃用超高水分劣质煤配风扇磨制粉系统直流新型低氮氧化物燃烧技术,对于促进我国高水分褐煤资源的高效利用具有重要意义。经黑龙江省机械工程学会科技成果评价会专家鉴定,该项成果达到国际先进水平。

  国神公司还自主研究生物质气化耦合发电项目,开展煤粉锅炉大比例掺烧玉米秸秆、牛粪、稻秆等生物质试验。这些原料预处理后,与原煤共磨共燃或分磨分燃,实现锅炉额定输入热量的12%至15%,项目实施后,预计全年可降低碳排放20%。

  此外,水资源的合理利用与保护是工业发展的重要课题。该公司高度重视节水工作,强化科学管理,创新技术应用,积极探索工业废水资源化利用的新途径,大胆尝试高耗水生产工艺的替代方案,不断加大投入,优化用水流程,完善落实节水措施,并加强与区域内其他高耗水企业的沟通交流,分享成功经验。2024年,公司“精处理智能监控及节水降耗综合技术研究与应用”项目荣获发电行业水处理技术五星级创新成果,公司宝清电厂获评“黑龙江省工业节水标杆企业”,为区域经济发展和生态环境保护作出了积极贡献。

  粮食安全 腐植酸研究化危机为先机

  宝清“第三宝”,腐植酸应用于排土场复垦,守护粮食安全。能源企业和粮食能有什么关系呢?可经过该公司的开拓创新、试验研究,能源和粮食就这样奇妙地“联上了姻”。

  国神公司就地取材、技术攻关,积极延伸产业发展链条,研究探索煤化工产品,在黑土地保护、土壤改良中发挥了重要作用,助力黑龙江当好粮食安全“压舱石”。

  水分高、热值低的褐煤作为电厂燃料是让人头疼的“劣质煤”,可这样的“劣质煤”却是提炼腐植酸的绝佳原料。国神公司转变发展思路,以当地褐煤为原料,与外部科技公司合作,研发出了一系列腐植酸新技术和新工艺,相关产品获得多项专利,化危机为先机,开辟了新赛道。

  在此基础上,公司按照集团部署,充分利用煤炭资源,与化工公司共同建成国家能源集团首个腐植酸中试项目,年产2000吨合格腐植酸产品。腐植酸可作为土壤改良剂,促进土壤中微生物生长、调节土壤团粒结构、明显提高农作物产量。朝阳矿生产的褐煤腐植酸含量高达35%至70%,是提炼腐植酸的理想原料,剩余残渣还可继续用于发电,真正做到物尽其用,变黑色能源为绿色经济,以工业反哺农业。

  目前,公司正积极与外部公司合作,规划建设生物科技化工示范园区,未来将陆续生产腐植酸、有机肥和褐煤蜡系列产品,这些自“煤”而来的产品将广泛应用于现代农业、航空航天涂料以及手机密封件等领域,通过科技创新,让宝清煤走向“星辰大海”。

  昔日的矿区正华丽转身为肥沃农田。该公司积极响应国家绿色矿山建设,将煤矿复垦工作放在首位,规划出311亩复垦面积,力争将内排土场改造成适宜农作物生长的良田。从2024年4月份起,公司启动内排土场整平、沉降监测和试验田建设等综合治理措施,通过科学配比腐植酸、秸秆生物炭、粉煤灰和生物有机肥,改善土壤结构、增强肥力,并研究土壤理化性质,选用具有固氮优势的大豆,实现复垦区100%种植。

  在先进的土地整治和田间管理技术加持下,该公司2024年大豆产量达到58.17吨,平均亩产370斤,创造经济效益约28.80万元。根据联合国粮食及农业组织和国农业年鉴数据,每公顷大豆每年可吸收1.73吨二氧化碳,2024年总计吸收35.84吨二氧化碳,焕发土地生机的同时发挥了良好的碳汇作用。

  风生水起逐浪高,砥砺奋进正当时。站在新的历史起点上,国神公司将全面贯彻落实党的二十大关于推动东北全面振兴实现新突破的部署,完整准确全面贯彻新发展理念,高点谋划、脚踏实地,以科技创新为引领、以生态环保为己任,持续探索资源清洁高效利用新路径,努力实现质量更高、效益更好、结构更优的发展,走出一条高质量发展、可持续振兴的新路子。

  责任编辑:于学华