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創(chuàng)新繪就綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展新藍圖——砂石企業(yè)減碳降碳案例分析
來源:中國建材報 發(fā)布日期:2022-03-21 字體大小:【小 中 大】 瀏覽次數(shù):4203
中電建安徽長九新材料股份有限公司(以下簡稱長九公司)是中國電力建設(shè)集團有限公司旗下的控股子公司。2016年2月3日,長九公司通過競拍取得安徽省池州市神山灰?guī)r礦項目采礦權(quán)。礦山產(chǎn)品以建筑骨料為主、水泥材料為輔,按照7000萬噸/年規(guī)模進行建設(shè),在礦區(qū)加工成品建筑骨料,并通過總長約13.0千米的長距離帶式輸送機輸送至長江邊牛頭山專用碼頭,裝船后通過長江水道銷往長三角周邊地區(qū)市場。
神山石灰石礦位于池州市西南方向約37千米處,礦權(quán)范圍面積4.73平方公里,資源儲量約19.08億噸。礦山分期建設(shè),一期建設(shè)規(guī)模3500萬噸/年,二期建設(shè)后規(guī)模達到7000萬噸/年。
礦山將“雙碳”目標進行層層分解落實并配套各項響應(yīng)機制,監(jiān)督各項工作的實施。根據(jù)礦體開采技術(shù)條件,選用高效率、低能耗的工藝技術(shù)和裝備,多用大型化、自動化電液驅(qū)動設(shè)備和散裝物料連續(xù)運輸設(shè)備,優(yōu)化開采、運輸、加工、堆存等工藝流程和設(shè)置配置,提高綜合利用率,做到“吃干榨凈”。
在礦山建設(shè)中,長九公司采取了以下創(chuàng)新舉措。
電動礦卡
在國家需求導(dǎo)向及“雙碳”戰(zhàn)略引領(lǐng)下,汽車全產(chǎn)業(yè)“電動化”也在持續(xù)推進和深入,燃油重卡轉(zhuǎn)型電動化引起越來越多的重視。
砂石礦山開挖運輸場景相對封閉且路線較為固定,非常適合電動礦卡的使用和推廣。加快推動電動礦卡在礦山開采中的應(yīng)用,是提升礦山整體形象、促進綠色建材高質(zhì)量發(fā)展的重要舉措。神山石灰石礦一期原布置有近80臺自卸燃油卡車,目前已完成30\%電動礦卡的替換。
電動礦卡在礦山應(yīng)用 長九公司/供圖
與傳統(tǒng)柴油礦車相比,電動礦卡具有零排放、無污染、節(jié)能環(huán)保、使用成本低等優(yōu)勢。電動礦卡采用“動力電池+雙電機+變速箱”的電動技術(shù),高效運輸作業(yè),實現(xiàn)真正“零排放”。燃油礦卡日均耗油800升,電動礦卡日均能耗2240千瓦時電,電動礦卡綜合經(jīng)濟成本節(jié)省超過41\%。采用電制動能量回收技術(shù),能將下坡的制動能量回收至電池,實現(xiàn)電能的一部分循環(huán)利用。下坡最大節(jié)省能耗80\%,上坡最大節(jié)省能耗40\%,提升運營效益。同時,電動礦卡采用的是電控系統(tǒng),更容易實現(xiàn)設(shè)備的智能化改造,為數(shù)字砂石礦山建設(shè)賦值、賦智、賦能。
憑借在能耗和作業(yè)能力方面具備的顯著優(yōu)勢,電動礦卡替代傳統(tǒng)燃油礦卡將成為行業(yè)潮流。未來,新型清潔能源運輸車的研發(fā)與應(yīng)用將促進企業(yè)完成能源、產(chǎn)業(yè)、交通運輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)調(diào)整,推進新舊動能轉(zhuǎn)換和綜合智慧能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展,為企業(yè)節(jié)能減排,為“綠水青山”新建設(shè)注入強大動力。
壓縮空氣儲能鑿巖
神山石灰石礦國內(nèi)首次采用“CD568Y重力潛孔鉆+電動集中高壓遠程送風”方式進行穿孔施工。該工藝能夠最大限度利用能量,減少遠距離送風損耗,具有穿孔效率高、能量損失少,無塵且環(huán)保的特點。
礦山全年鑿巖穿孔進尺150萬米,集中組合式高壓壓縮空氣供氣站建設(shè)有400平方米壓縮空氣凈化無塵車間,壓縮空氣儲能輸氣管道8000米、新型儲能配氣管道5000米,覆蓋全部采場,供應(yīng)近40臺多功能鑿巖機同時施工??傠姽β?800千瓦,總產(chǎn)氣量為300立方米/分,壓力2.5~5.0兆帕;油動力鉆機全年油耗150萬米×2.0升/米,300萬升/年,按現(xiàn)行油價7元/升,2100萬元/年。電動力鉆機全年電耗150萬米×6千瓦時/米,900萬千瓦時/年,按現(xiàn)行電價0.8元/千瓦時,720萬元/年,“油改電”后預(yù)估能源費用下降65\%,碳排放量減少870噸/年。
壓縮空氣儲能(CAES)空氣站 長九公司/供圖
該技術(shù)以電動力高壓集氣、儲能輸氣、成網(wǎng)配氣采礦的方法,實現(xiàn)用清潔能源替代化石能源穿孔爆破。采用壓縮空氣儲能技術(shù),實現(xiàn)鑿巖過程中的能量回收,達到節(jié)能降耗?!凹泄狻焙螅沟么笮豌@機小型化,鉆機重量下降65\%,能耗下降30\%,清潔能源利用率達90\%,解決了大型露天礦山大量使用石化能源以及使用過程中高能耗、高排放的問題,大型電動牙輪鉆帶來的架電網(wǎng)、高投入、高耗能、高風險的問題和干法潛孔鑿巖粉塵控制難題。
大型溜井平硐聯(lián)合開拓運輸
神山石灰石礦采用直徑8000毫米、深度約280米的超大斷面超深豎井開拓輸送方式。沿礦體走向由東向西平行布置4條直徑8米溜井,溜井間距620~800米不等。溜井底部設(shè)粗破碎硐室,破碎后的礦石通過膠帶運輸至加工區(qū)。破碎硐室布置在膠帶平硐端部,膠帶機平硐作為安全出口和出口巷道,硐室另一端與運輸平硐相通,作為安全出口和進風巷道。
砂石礦山大多為山坡露天礦床,其比高一般為200~700米,依據(jù)礦山地形地質(zhì)條件,選擇“溜井平峒開拓系統(tǒng)、礦石自重運輸方式”是砂石礦山獨具的優(yōu)勢。這是對比高較大的山坡露天礦床開采的一種行之有效的開拓方案,是砂石礦山節(jié)能方式的重要選擇。據(jù)初步統(tǒng)計,采用礦石自重運輸方式的礦山已達100余個,遍布全國各地。以神山石灰石礦年產(chǎn)量7000萬噸的水泥礦山為例,據(jù)測算,僅以利用高差200米計,選擇礦石“自重運輸”比“汽車運輸”時,1年可少耗油料(柴油、機油)達1.2萬噸、節(jié)省大型汽車輪胎5000套、少配置40噸汽車150輛。
短流程加工和“無廢礦山”
礦山選用單段破碎篩分和骨料整形的加工工藝,采用模塊化生產(chǎn)模式。破碎采用新型單段錘式破碎機,具有產(chǎn)量高、破碎比大、粒型好的特點。新型單段錘式破碎機可一次性將原礦破碎至成品料粒度(31.5毫米以下占80\%),工藝以多篩少破為主,流程簡短穩(wěn)定,而旋回破碎機僅作為粗破,后端需配置二次、三次破碎,工藝繁瑣復(fù)雜。新型單段錘式破碎機結(jié)構(gòu)簡單新穎,便于維護檢修,大大降低了工人勞動強度,而旋回破碎機結(jié)構(gòu)復(fù)雜,外形笨重,不便于維護檢修。新型單段錘式破碎機兩端配置飛輪,運行慣性大,電機工作效率75\%,1960千瓦單位時間耗電1470千瓦時,比同類產(chǎn)品節(jié)能50\%以上,破碎1噸石料僅需0.5千瓦時電。
礦石主要加工為建筑骨料和機制砂,剝離表土大部分用于土地復(fù)墾和生態(tài)修復(fù),小部分與石粉、泥石屑等作為水泥生產(chǎn)原料,全封閉作業(yè),定點收塵。礦山開采不產(chǎn)生廢石、尾礦,資源綜合利用率達到100\%。礦山建有雨水回收和廢水處理系統(tǒng),經(jīng)分離處理,做到100\%循環(huán)利用。通過精細加工,分類堆存和銷售,做到了廢料的“吃干榨盡”。
物流廊道運輸
礦山采用綠色物流廊道將生產(chǎn)的成品混合料輸送至碼頭,廊道全程采用全封閉、降噪、除塵等措施,該輸送方式避免了汽車運輸造成的道路破壞和環(huán)境污染。嚴格控制運輸過程中的揚塵污染,實現(xiàn)無灑落運輸。
物流廊道長距離運輸 長九公司/供圖
物流廊道采用單線單條長距離帶式輸送機運輸物料,總長12.9千米,物料輸送能力13000噸/小時,帶寬2.4米,帶速5米/秒,這種超寬、超長膠帶機,綜合規(guī)模屬國內(nèi)首創(chuàng)。同時根據(jù)現(xiàn)場實際地形及地域空間條件,充分利用帶式輸送機的性能特征,采用直線和3段弧線結(jié)合的線型,其中兩段的轉(zhuǎn)彎半徑為3000米,一段轉(zhuǎn)彎半徑為2900米。
若采用汽車運輸,道路綜合運輸距離約27千米,每小時650車次,造成道路破壞、交通擁堵,安全風險大;且撒料、漏料、揚塵、尾氣,造成環(huán)境污染。而長距離膠帶機物料輸送綜合距離約13千米,節(jié)能環(huán)保、無噪聲污染,實行物聯(lián)網(wǎng)智能化監(jiān)控,安全管控程度高,年減少碳排放約2萬噸。
綠色低碳生活是一種理念也是一種態(tài)度。加大產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的強度和力度,以數(shù)字化來推進低碳化;充分節(jié)約資源,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟;做好能源替代,建設(shè)近零排放的能源體系等措施有利于實現(xiàn)“雙碳”目標。
神山石灰石礦結(jié)合自身特點,發(fā)揮超大型項目的優(yōu)勢,通過加工生產(chǎn)過程中的“減碳降碳”,遵循建材行業(yè)“宜業(yè)尚品、造福人類”發(fā)展新目標,為國家總體實現(xiàn)“雙碳”目標,發(fā)揮行業(yè)龍頭企業(yè)應(yīng)有的作用。
本文原載于《中國建材報》3月14日12版