煤炭挥发定仪

根据能源行业标准修订计划，煤炭科学技术研究院有限公司煤炭检测中心（国家煤炭质量检验检测中心）已组织完成《煤元素分析仪性能试验规范》等3项能源行业标准（征求意见稿），现公开征求意见。标准1：煤元素分析仪性能试验规范国内动力煤多以收到基低位发热量计价，而低位发热量又需要氢含量，煤中碳氢含量的测定对于计算煤燃烧所消耗的氧气量（或空气量）和燃烧效率有重要意义，碳氢含量还是计算煤加工过程中物料平衡的主要指标。煤中氮的测定主要用于计算煤中氧和衡量煤燃烧对空气的污染程度。煤元素分析仪的仪器性能直接关系到结果的准确程度。近十几年来，随着大量先进技术的出现，煤中碳氢氮测定仪器法逐渐发展起来，首先在国外有了较大量的应用，近些年来由于我国也研制成功了类似原理的煤元素分析仪，在国内也来越广泛应用，需制定煤元素分析仪的性能试验规程，规范煤元素分析仪的使用，使煤元素分析仪的试验操作及测得结果符合国家相应方法标准的要求。本次制定按 GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则》的要求进行编写，并参考 GB/T30733－2014《煤中碳氢氮的测定仪器法》，对煤元素分析仪的性能要求、试验方法及试验报告进行了规范。标准2：煤灰熔融性测定仪性能试验规范煤灰熔融性是动力用煤和气化用煤的一个重要的质量指标，根据煤灰的熔融温度指导锅炉设计和判断其运行情况。煤灰熔融性特征温度的准确程度在很大程度上取决于煤灰熔融性测定仪仪器的检定情况，目前我国缺少煤灰熔融性测定仪规范化的检定规程，一些有条件的实验室建立有自己的内部检定规程，相对正式的检定规程，内容相对粗略，充其量只能是“性能实验方案”，而仪器的“性能试验方案”与规范3的专用仪器的“检定规程”有很大差别: 1）前者试验内容较少、设备性能检定的不全面；后者不但考虑了通用的技术要求，还包括全面的专用仪器特定的计量性能要求。2）前者通常不具有仪器性能的允许差，后者不但给出了性能检定方法，还包括性能指标的允许差。3）前者的书写格式没有统一要求，各仪器的“试验方案”风格各异；后者通常有固定的书写格式。由于没有严格规范的检定规程，因此，急需制订煤灰熔融性测定仪检定规程,可为今后煤炭分析实验室科学合理地判定仪器性能是否满足要求，是否能提供准确的试验数据提供严格规范的程序，对确保仪器性能稳定可靠，给出准确结果，提高煤质检测仪器的质量和煤质检测水平具有重要意义。本标准根据国家计量检定规程对仪器检定规程的要求，结合我国目前煤灰熔融性测定仪设备的实际使用情况和国标GB/T219《煤灰熔融性的测定方法》相关规定，按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》和JJF 1002－2010《国家计量检定规程编写规则》起草，规定了煤灰熔融性测定仪检定的计量性能要求、通用技术要求和计量器具控制，适用于煤灰熔融性测定仪的首次检定、后续检定和使用中检验。标准3：煤工业分析仪性能试验规范煤的工业分析是指包括煤的水分（M）、灰分（A）、挥发分（V）和固定碳（Fc）四个分析项目指标的测定的总称。煤的工业分析是了解煤质特性的主要指标，也是评价煤质的基本依据。通常煤的水分、灰分、挥发分是直接测出的，而固定碳是用差减法计算出来的。根据分析结果，可以大致了解煤中有机质的含量及发热量的高低，从而初步判断煤的种类、加工利用效果及工业用途，根据工业分析数据还可计算煤的发热量和焦化产品的产率等。煤的工业分析主要用于煤的生产开采和商业部门及用煤的各类用户，如焦化厂、电厂、化工厂等。煤工业分析仪是用于批量测定煤炭、焦炭等物质中的水分、灰分、挥发分，计算固定碳，并根据经验公式计算发热量、氢的一种煤质分析仪器。煤的工业分析试验结果对煤质判定及应用有重要意义。国内煤工业分析仪生产厂家众多，仪器的使用及原理也不尽相同，需制定煤工业分析仪的试验规程，对仪器的性能进行规范。本次制定按 GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则》的要求进行编写，并参考 GB/T212－2008《煤的工业分析方法》和GB/T 30732-2014《煤的工业分析方法 仪器法》，对煤工业分析仪性能试验的性能要求、试验方法和试验报告进行了规范。

长期以来，煤炭有力地支撑了我国经济社会发展，但我们希望未来能够更加清洁高效地利用煤炭。建设新型能源体系应严格遵循“先立后破”的发展路径，在能源结构尚未完全转型前，煤炭在能源体系中的作用依然是不可替代的。刘吉臻中国工程院院士3月25日，新疆维吾尔自治区重大科技专项项目启动会暨实施方案论证会召开。这次启动的2个重大科技专项分别为“新疆难开采煤炭煤层气资源高效开发技术”与“新疆煤系战略性金属矿产赋存分布规律与勘查关键技术研究”，旨在推动煤炭清洁高效利用。今年的政府工作报告指出，推进能源清洁高效利用和技术研发，加快建设新型能源体系。“在碳达峰碳中和目标引领下，大力发展新能源是实现未来可持续发展的必然趋势，加强煤炭清洁高效利用是兼顾低碳发展和能源安全的必然选择。”国家能源集团党组书记、董事长刘国跃表示，目前我国已经建成全球清洁化程度最高、规模最大的煤电体系。当前，我国能源体系面临稳定供应与清洁低碳转型的双重挑战，在多种因素交织叠加的环境下，煤炭将继续发挥能源“压舱石”作用，煤炭清洁高效利用也将成为“双碳”目标下必须答好的一道“必答题”。煤炭产业已从“大老粗”走向精细化中国工程院院士、中国矿业大学（北京）校长葛世荣接受科技日报记者采访时表示，在煤炭清洁高效利用方面，我国已在诸多技术领域走在世界前列。在新技术的加持下，煤炭产业已一改此前的“大老粗”形象，正变得更加精细化、清洁化。例如，不久前由国能准能集团（以下简称准能集团）开发的“煤基纳米碳氢燃料工业化制备”和“煤基纳米碳氢燃料火力发电”两大技术体系，被中国煤炭工业协会鉴定为“国内外首创，达到了国际领先水平”。煤基纳米碳氢燃料是将煤、水和少量添加剂“打碎”，细化为纳米级颗粒粒度、具有较高表面活性的液态煤基特种燃料，其形态不再是固体的煤炭，而是液态的水煤浆。该特种燃料具有原料热值低、燃料固含低、点火温度低、燃料热值高的“三低一高”特点，可使煤炭热值较常规水煤浆提升10%至30%，发电煤耗降低50克/千瓦时，二氧化碳排放降低128克/千瓦时，实现节能、降耗、减污、增效的清洁化燃烧。除了高效利用技术，葛世荣还提到，目前我国对于地下煤炭气化的研究也在不断取得新突破。有别于传统的采煤工艺，地下煤炭气化是通过直接对地下蕴藏的煤炭进行可控燃烧，从而产生富含氢气的可燃气体，再将其输出至地面的一种能源采集方式。煤炭地下气化把采煤变为采气，具有安全性高、投资少、效益好、污染少等优点。该技术可有效盘活废弃煤炭资源，开发深部煤炭资源，实现高碳资源低碳开发，是煤炭清洁高效利用的创新尝试。“煤炭在地下直接气化，还能够将煤炭在这一过程中产生的大量二氧化碳直接封存在地下，大大降低二氧化碳排放，煤气制氢也就不再是所谓的‘灰氢’了。”葛世荣介绍道。煤炭不仅能够作为燃料，其本身还可充当重要的化工原料。煤制油便是当下较为成熟的煤化工技术之一，我国在这一领域同样走在世界前列。2022年8月，全球单体规模最大煤炭间接液化项目——国家能源集团宁夏煤业400万吨/年煤炭间接液化示范项目通过竣工验收，有力推动煤化工产业“高端化、多元化、低碳化”发展，不断提高煤炭作为化工原料的综合利用效能，对推动煤炭清洁高效利用具有重要意义。煤炭清洁利用仍有较大发展空间虽然我国煤炭清洁高效利用发展取得了显著成效，但仍有较大发展潜力。中国煤炭经济研究会副研究员秦容军指出，煤炭作为燃料发电是煤炭清洁高效利用的主要领域，我国燃煤电厂发电煤耗由2015年的315克标准煤/千瓦时已经降低到2022年上半年的299.8克标准煤/千瓦时。但对标目前最先进的燃煤电厂发电煤耗的270克标准煤/千瓦时，我国发电煤耗仍有提升空间。并且我国火电厂发电效率普遍低于50%，其他能源转化效率较低也导致煤电消耗偏高，增加了污染物排放。此外，秦容军表示，以煤炭作为原料进行清洁转化，相关产业技术也有待进一步提升：一方面目前我国煤化工行业先进与落后产能并存，不同企业间的能效水平差异显著，节能降碳改造升级潜力较大；另一方面，煤化工行业碳排放量需要进一步降低。在实际产业应用中，受制于成本、经营环境等因素，煤炭清洁高效利用推广也遭遇一定阻碍。有部分煤电企业反映，由于缺少深入推进清洁化利用的相关支持政策，发电企业改造动力和积极性不足。相关部门在推进煤电清洁化利用方面存在各自为政的问题，缺少顶层设计及协同配合等问题。在当前国内外形势下，受煤炭供应紧缺、煤价高企、煤电价格倒挂等多重因素影响，煤电企业经营普遍较为吃力，而煤电清洁化利用又需投入大量资金，导致企业清洁化改造意愿不强。针对这些现象，秦容军提出了五点建议：一是强化法律保障作用，加快修订煤炭法，进一步优化煤炭清洁高效利用的内容。二是支持煤炭清洁高效利用新兴技术研发和应用，加强对煤炭清洁高效利用重大关键技术和装备研发统筹。三是制定财税鼓励政策，制定促进煤炭清洁高效利用的财政补贴、税费、贷款支持等政策。四是鼓励煤化工转化与新能源耦合发展，对照行业能效标杆和基准水平，对现有化工项目开展节能降碳系统性改造和落后产能淘汰。五是加快分散用煤治理。煤炭要在新型能源体系中发挥兜底保障作用“长期以来，煤炭有力地支撑了我国经济社会发展，但我们希望未来能够更加清洁高效地利用煤炭。”谈到煤炭在新型能源体系中的角色时，中国工程院院士刘吉臻强调，建设新型能源体系应严格遵循“先立后破”的发展路径，在能源结构尚未完全转型前，煤炭在能源体系中的作用依然是不可替代的。刘吉臻表示，未来煤炭产业应进一步加快与新能源的深度融合，例如在电网调峰中发挥更大作用。2022年我国风电、光伏发电新增装机超过1.2亿千瓦，非化石能源发电装机突破12亿千瓦，历史性超过煤电机组，风电、光伏、生物质一年的发电量合计超过1万亿千瓦时。以风电、光伏为代表的新能源发电量不断攀升，在促进能源结构转型的同时也给电网稳定运行带来了较大挑战，煤炭在电网调峰中的重要作用得到进一步凸显。刘吉臻对此有个形象的比喻，他认为当下新能源就像还没长大成熟的孩子，性格阴晴不定，当“孩子”调皮时便会给电网带来麻烦，此时就需要煤电充当“哥哥”的角色，带着新能源一起成长。“比如在新能源发电不稳定的时候，煤炭作为‘哥哥’就要立即补上，进行兜底保障。”刘吉臻提出新型能源体系建设应遵循多元互补、源网协同、供需互动、灵活智能的发展路径，甚至在未来实现荷随源动。新型能源体系建设离不开先进装备、创新技术的有力支撑。在煤炭开采阶段，各种自动化、智能化设备近年来也取得了飞速发展。如在不久前，葛世荣参与现场验收的国家能源集团准格尔露天煤矿顺利通过国家首批智能化示范煤矿验收。借助人工智能、5G、智能终端等先进技术，该煤矿形成了“用人最少、用时最短、效率最高、安全最好、质量最佳”的建设成果，钻、爆、采、运、排工艺全面实现智能化。“智能化将是煤矿产业重要的发展方向之一，相关成套装备、关键技术我国已实现自主研发制造，未来将有更大的发展空间。”葛世荣说道。

张宏 中国煤炭工业协会纪委书记、副秘书长。张宏谈到，这十年，我国推动煤炭供给侧结构性改革取得显著效果，形成了一批具有自主知识产权的煤炭清洁高效利用技术，建成了世界上最大的清洁高效煤电供应体系与世界上最大的现代煤化工技术体系。作为我国主体能源，过去十年间，煤炭行业的潮起潮落与经济社会发展同频共振。中国煤炭工业协会纪委书记、副秘书长张宏告诉贝壳财经记者，这十年，我国推动煤炭供给侧结构性改革取得显著效果，形成了一批具有自主知识产权的煤炭清洁高效利用技术，建成了世界上最大的清洁高效煤电供应体系与世界上最大的现代煤化工技术体系。展望未来，煤炭行业将往何处去？“在推动碳达峰碳中和战略进程中，煤炭由兜底保障能源向支撑性能源、应急与调峰能源转变是必然趋势，但我国碳达峰前和碳达峰之后的较长时期内，煤炭作为兜底保障能源的作用难以改变。”张宏表示。双碳进程中煤炭产业必然要经历自我革命、转型提质、升级发展贝壳财经：近十年煤炭产业格局经历了剧变。回顾过去十年煤炭行业的发展，你认为有哪些鲜明的特征，与值得牢记的经验教训？张宏：这十年，煤炭供给侧结构性改革取得显著效果，煤炭上下游行业企业聚焦煤炭清洁高效利用科技创新、体制机制创新和重大示范工程建设，取得了明显成效。我国形成了一批具有自主知识产权的煤炭清洁高效利用技术，建成了世界上最大的清洁高效煤电供应体系与世界上最大的现代煤化工技术体系。截至2021年底，全国煤矿数量由2016年初的1.3万处左右减少到4500处左右，建成年产120万吨及以上的大型现代化煤矿1200多处，大型现代化煤矿产量比重由65%左右提高到85%左右，原煤入选（洗）率由55.4%提高到71.7%。随着大数据、5G技术与煤矿现代化装备技术融合发展，煤矿智能化建设加快发展，全国煤炭安全稳定供应保障能力大幅提高。贝壳财经：据中国煤炭工业协会判断，2030年以前，我国煤炭消费将进入总量峰值平台期，并转入总量回落的历史变革期。预计“十四五”时期，煤炭在一次能源消费结构中的比重将持续下降，煤炭消费量将在40亿吨至43亿吨之间，煤炭市场总量、需求结构基本稳定。在你看来，在总量不增长的情况下，怎样提高煤炭行业的发展质量？张宏：根据相关规划研究成果，2035年以后，非化石能源将进入快速发展时期，煤炭开始由主体能源、兜底保障向“支撑性能源”、基本保障转变；2050年以后，煤炭将转为“应急保障和调峰能源”，非化石能源比重将超过60%。可以预测，未来10~15年，煤炭在我国能源安全保障中的地位作用还难以改变。煤炭作为现阶段我国的主体能源将逐渐转为支撑性能源、并向应急和调峰能源转变；煤炭消费方式将更多地由能源属性向工业原料属性转变。在推动碳达峰、碳中和进程中，煤炭产业必然要经历自我革命、转型提质、升级发展的过程。要做到这些，煤炭产业必须在战略思想上转变观念，自我革命，要统筹煤炭短期兜底保障与远期有序退出等关系，同时在能源安全上要稳住规模，保障供应，结合非化石能源特点，要研究建立煤炭弹性产能管理和煤矿弹性生产机制，适应新能源出力特点，兜住能源安全稳定供应底线。在我国煤炭等化石能源短期内仍是主要能源的现实情景下，促进煤炭清洁高效低碳利用是最为现实的举措。面向未来则应推动煤炭由化石能源向高端化工材料和碳基新材料领域突破发展，实现煤炭燃烧排放二氧化碳向固碳、碳循环方向转变。煤炭经济需要产业延伸，必须未雨绸缪，超前研究老矿区转型发展机制，探索资源枯竭矿区转型路径，促进矿区与区域经济社会协同发展。推动“双碳”战略不是简单地控制煤炭开发利用贝壳财经：如何看待“双碳”背景下，煤炭行业的地位和作用的变化？未来煤炭企业应该如何更好地转型发展？张宏：关于“双碳”战略背景下，煤炭行业的地位作用问题，重点是要正确分析理解以下几个关系。首先是要正确理解煤炭与“双碳”关系。新中国成立以来，我国累计消费煤炭占全国能源消费总量的70%左右。2021年，煤炭占我国一次能源生产总量的65%左右、一次能源消费总量的56%。全国燃煤发电装机容量占发电总装机的46.7%、发电量占全国的60%以上。所以说，煤炭是我国兜底保障的能源，这就是我国的国情，也是我国能源禀赋决定的。而在世界处于百年未有之大变局之中的当下，能源安全面临挑战，煤炭作为我国主体能源、兜底保障能源，必须要发挥确保国家能源安全的责任和艰巨任务。因此，推动“双碳”战略不是简单地控制煤炭开发利用，减“碳”不是不要煤炭，煤炭还要兜住国家能源安全的底线，在今后较长时期内，煤炭依然是我国的主体能源。其次，我们要正确理解“双碳”与新能源的关系。目前，我国风电、太阳能(000591)风电装机规模快速增长，但风光发电设备可利用小时数仍较低，并且还存在稳定性差、波动性大、对电网冲击性强等风险，水电虽然占比高，但基本上是靠天吃饭，对火电具有较强的依附性，一旦出现来水偏枯，必须要燃煤发电作为补充和调峰。2035年以后，随着新能源可再生能源技术突破并配套储能技术成熟，煤炭将由目前的主体能源、兜底保障能源向支撑性能源转变。但即使到2060年，实现碳中和，煤炭仍然是重要的应急和调峰能源。同时，还必须看到，煤炭在能源属性达到峰值之后，随着我国现代煤化工技术不断进步和产业化发展，煤炭的工业原料属性将越来越突出。与此同时，我们要正确认识“双碳”战略与煤炭清洁高效利用的关系。目前我国煤炭清洁高效利用水平已经达到了世界先进水平。唯一没有解决的问题，就是碳的排放问题。而为了解决碳排放问题，国内已经开展碳捕获、利用与封存方面的工程示范和理论、关键技术研究攻关。一旦技术完成突破，将真正意义上实现碳的循环利用。同题问答●当前行业发展现状如何，下一阶段的发展趋势？张宏：未来需要坚定不移推动煤炭清洁高效利用，以最直接最现实的途径助力实现“双碳”战略目标，以最有效最可靠的举措保障国家能源安全稳定供应。同时以绿色低碳技术支撑新能源可再生能源加快发展。由于水电、风电、光伏等均受气候、区域等因素影响，随机性、波动性、不稳定性大，在大规模储能技术还不成熟情况下，应推动煤炭清洁高效利用，以清洁煤电作为稳定的调峰电源，支撑新能源可再生能源发电能发尽发、充分发挥作用，实现化石能源清洁利用与新能源耦合发展，不断拓展新能源发展空间。此外要以碳科学创新促进煤炭由燃料向工业原料转变。●对未来十年或更长时期的展望，怎样进一步推进生态文明建设？张宏：煤炭是以碳元素为骨架的复杂组分构成的有机体，既是传统燃料，也是重要工业原料。一方面，要依托“清洁煤电+CCUS”技术，推进煤炭低碳化利用，加大碳捕集、利用与封存关键技术攻关与工程示范，不断提升CO_2大规模低能耗捕集、资源化利用与可靠封存技术水平，不断探索低成本处理途径。另一方面，要依托我国现代煤化工技术与产业化优势，支持碳科学理论创新与关键技术攻关，重点以CO_2催化转化制甲醇等碳转化技术为突破口，组织实施CO_2再能源化和资源化利用工程，实现碳循环利用和零碳排放，推动煤炭由燃料向燃料与工业原料并重转变。