摒弃外延式发展 开滦“秀”科技创新内涵
中国经济时报
开滦集团“六个转向”之二,是从以产量增长为导向的资源驱动型发展模式,转向以循环经济为导向的科技创新驱动型发展模式。依靠科技创新和技术进步,提高企业的技术水平;围绕研发、生产经营优质和高附加值产品,走集约高效的发展新路
■转变发展方式看开滦·六个转向(2)■中国经济时报赴开滦采访组
单纯提高产量往往是资源型企业难以摆脱的窠臼,相当长时间内,这种简单的外延式发展思路对于中国煤炭工业源头的开滦集团也不例外。
开滦集团公司董事长、党委书记张文学上任伊始就认识到,开滦的困难必须通过企业的快速发展来解决,再造资源型企业新辉煌必须冲破惯性思维,走转型发展之路。张文学在接受中国经济时报专访时表示:“开滦经济转型的核心是发展战略、发展思路和发展模式的转型,关键是经济结构调整,依靠科技创新和技术进步,提高企业的技术水平;围绕研发、生产经营优质和高附加值产品,走集约高效的发展新路。”
科技创新:百年老店历久弥新之灵魂
根据开滦大煤炭战略,“十一五”末煤炭产量达到5000万吨,“十二五”末达到1亿吨。在采取超常措施为今后发展储备充足资源的背景下,开滦集团对外加快在国内和海外的资源拓展;对内把资源挖潜作为技术工作的重中之重,加快开展深部开采技术的试验研究,重点突破村庄、铁路、水体“三下”压煤和薄煤层开采技术,研究充填开采新技术、新工艺,从根本上解决“三下”压煤开采问题。通过推广先进采煤工艺,提高装备和综合机械化开采水平,不断挖掘老矿生产潜力,新获取资源16亿吨。
同时,开滦集团依靠科技进步,推进安全高效矿井建设。他们积极开发、引进先进技术和装备,做好重大隐患治理工作。针对复杂开采条件,与科研院校联合开展煤矿井下水、火、瓦斯、顶板重大危险源安全监测,以及超前预警系统、网络和监测系统融合、瓦斯发电、瓦斯治理示范矿井等重大攻关项目,在安全生产中充分发挥技术的保障作用。
开滦强化技术创新,不仅对自身具有重要的战略意义,同时对我国老矿区发展也具有示范作用。据开滦集团副总工程师董荣泉介绍,开滦积极推广先进采煤工艺,提高装备和综合机械化开采水平,不断挖掘老矿生产潜力,原煤生产水平总体明显提高,资源开发、项目建设实现了快速推进。
据介绍,在国有重点煤矿中,采深大于700米的矿井有75处之多,约占我国煤矿开采总数的12.5%,分布在开滦、北京、鸡西、沈阳、抚顺、新汶、徐州等矿区,其中开滦唐山矿区平均采深达到854米。在我国煤炭资源储量中,埋深在1000米以下的有2.95万亿吨,占煤炭预测资源总量的73.2%。
埋深1000米以下的煤炭开采,其地下冲击地压明显加剧、煤岩与瓦斯突出灾害、矿山工程垮落、冒顶灾害、突水危险、深部开采热害等问题日趋严重。开滦集团作为一个132年的老企业,具有我国最早开发的井工矿,很多矿井也早已进入或正在进入深部开采,如赵各庄矿开采深度为1157米。对于深部开采的技术研究,开滦走在了全国前列。
开滦集团由于建矿历史长,薄煤层开采问题突出。据介绍,薄煤层是厚度在0.7—1.5米的煤层,开滦集团薄煤层地质储量为49209.9万吨,其中0.7—1.3米的地质储量为31833万吨,1.3—1.5米的地质储量为17376.9万吨,可采储量为24724.5万吨。为此,开滦集团积极对薄煤层开采进行技术攻关。
开滦集团技术中心副主任杨春稳向本报记者表示,开滦集团根据不同的开采条件,选用不同类型的采煤机械,提高薄煤层工作面的单产和效率,努力达到高产高效标准。同时探讨薄煤层开采自动化问题,使薄煤层开采技术有新的突破。
据杨春稳介绍,开滦集团技术攻关的主要方面有:试验薄煤层综采技术。薄煤层工作面采高低,要求采煤机机身矮,且要有足够的功率,通常功率不应低于100千瓦—200千瓦,机身尽可能短,以适应煤层起伏的变化。
半煤岩巷道快速掘进和支护技术。薄煤层开采增加了半煤岩巷道的数量,为加快半煤岩巷道的掘进速度以便保证薄煤层采煤工作面的接续,开滦集团进行半煤岩巷道快速掘进技术及其装备的研究开发,以及根据开滦矿区薄煤层底板岩性状况,研究半煤岩巷道机械化掘进技术。
探讨其他薄煤层开采技术的可能性。薄煤层机械化开采技术滚筒采煤机除综采外,还有普通机采、刨煤机、螺旋钻机等方式。开滦集团在薄煤层开采过程中,应用刨煤机和滚筒采煤机,探讨上述开采技术和装备在开滦矿区薄煤层中使用的可能性和有效性。
开滦集团还有针对性地进行边角煤开采技术研发。由于边角煤不能与正规采煤工作面同时形成开采系统,或开采边角煤费工费时影响正规工作面开采速度,造成边角煤的呆滞或丢弃,降低煤炭资源的回采率。边角煤的开采效率低、效益差,很容易被弃采。
杨春稳对本报记者介绍说,通过对开滦矿区边角煤分布状况和开采条件的分析,研究合理可行的边角煤巷道布置方式和开采方法,实现与其附近的正规工作面同步或超前开采。在此基础上试验机械化开采边角煤的技术和装备,使边角煤开采的技术经济指标不断改善。
“根据国内外柱式体系采煤方法的经验,在厚煤层条件下试验连续采煤机开采方法,在薄煤层条件下试验螺旋钻机开采方法。”杨春稳说,通过采用轻便的装备,实现边角煤的机械化开采,可以使边角煤开采技术提高到一个新水平。
开滦集团依靠科技进步,推进安全高效矿井建设,进一步优化采煤设备选型配套,不断提升安全高效综合机械化配套技术。落实《自动化建设总体规划》,全力推进矿井自动化建设。积极开发、引进先进技术和装备,做好重大隐患治理工作。针对复杂开采条件,与科研院校联合开展煤矿井下水、火、瓦斯、顶板重大危险源安全监测,以及超前预警系统、网络和监测系统融合、瓦斯发电、瓦斯治理示范矿井等重大攻关项目,在安全生产中充分发挥技术的保障作用。
事实上,不仅煤炭基础产业加快了科技创新的步伐,开滦集团各个产业均走出了一条技术品牌的发展之路。
尤其是煤化工产业,加快自主知识创新,应用高端技术开发高端产品,实现了循环发展、集约发展、盈利发展。2009年在焦炭价格下降28%的不利情况下,开滦煤化工实现营业收入77亿元,同比增长14%,盈利1.5亿元,同比增长31%。
2009年10月,位于开滦煤化工园区干熄焦1号、2号发电机组相继投入运行,实现并网发电。
干熄焦与过去的湿法熄焦相比,不但能降低有害物质排放,同时用熄灭焦炭过程所产生的热量发电,创造了新的效益。目前,开滦煤化工园区内的干熄焦项目年可回收能源折标煤近20万吨,利用余热产生蒸汽332.5万吨,发电6.25亿千瓦时,支持园区八成的用电量,创效3.25亿元。
开滦的干熄焦项目在国内独立煤化工企业中属于首家。据了解,一般的焦化企业没有后续的甲醇和苯加氢精制,焦炉煤气利用率仅有40%左右,剩下的60%左右只能供民用,但由于民用煤气受国家控制,不能随便涨价,另一方面随着西气东输的推进,煤气用户越来越少,为了不污染环境,现在有些企业的焦炉煤气就没有利用,只好“点天灯”。这种浪费大得惊人,两座焦炉的煤气“点天灯”一天要消耗掉一辆轿车的钱。
除了焦炉干熄焦技术之外,煤焦油、苯加氢精制、煤气制甲醇等多项国际先进的高端技术都在开滦集团得到应用;污水深度处理技术和驰放气回收技术已申报国家专利。所有副产品全部开发加工,园区内废水、废气、废渣循环利用、零排放。目前,开滦集团一块煤卖出了20种产品,随着大项目的快速落成,将有40种产品面向市场。
今年4月,6万吨聚甲醛项目和15万吨己二酸的项目开工,投资达48亿元。聚甲醛是一种高强塑料,常被用于航天航空、仪器仪表、汽车等行业,目前主要依靠进口;己二酸则被用来生产高强化纤尼龙66,是汽车轮胎线的重要材料。
“从1吨煤到1吨焦炭,可增值1.5倍,再到1吨聚甲醛,增值至少5倍以上。”张文学说,“打造高层次循环经济产业链,向新能源新材料发展,依托技术进步实现产品的高附加值。开滦将用一块煤生产出70多种产品,并在一定的产品节点上与石油化工、盐化工对接。”
循环经济:资源企业脱胎换骨之重生
循环经济是以物质闭环流动为特征的生态经济,其操作流程为:资源—产品—再生资源;循环经济的最终目标是提高资源利用率,实现污染物质排放最小化。我国循环经济是应对重化工工业阶段资源和环境压力的一种新型发展模式,是生态环境形势的迫切需求,可持续发展的必然选择,新型工业化道路的必然要求。
张文学认为,我国循环经济不同于主要发达国家重化工业阶段高消耗、高废弃物、高消费模式,也不同于主要发达国家后工业阶段废弃物管理模式,我国现阶段发展循环经济的首要目标是提高资源利用率,是兼顾经济发展、资源节约、环境保护的一体化战略。
截至目前,开滦集团节能减排形成了五条循环经济产业链:
——矿井水综合利用产业链。采煤—抽放矿井水—净化—工民用水,年矿井水排出量9671万吨,利用率64%,年创收8320万元。
——煤矸石综合利用产业链。采煤—产生矸石—矸石综合利用,煤矸石年产出量800万吨,利用率100%,制砖年创效益3024万元,年发电量16亿kWh,年供热量290万吉焦,年创收9.2亿元。
——塌陷地生态环境综合治理产业链。采煤—土地塌陷—充填—恢复土地功能,作为压煤村庄集中搬迁的用地,建设新农村示范村。
——瓦斯利用产业链。采煤—抽放瓦斯—燃烧利用或发电,年瓦斯抽放量2800万立方米,利用率60%,年创收800万元。
——煤化工副产品利用产业链。洗精煤—焦炭—焦炉煤气、焦炭余热—生产蒸汽、发电,焦炉煤气年创效益6.5亿元。干熄焦技术回收焦炭余热,每年产生蒸汽332.5万吨,发电6.25亿度,年创收3.25亿元。
2010年,是“十一五”的最后一年,也是开滦集团结构调整、转型发展的关键一年。循环经济产业链的形成,为开滦集团节能减排产业化进程提供了有力支撑。
开滦利用矿井水的能量,逐步扩大水源热泵利用范围,取消燃煤锅炉,节约夏季空调用电。范各庄矿和吕家坨矿水源热泵技术已推广应用,东欢坨矿水源热泵工程已正式正在加紧实施之中。同时,积极发挥自身优势,探索研究矿井排风、回风及岩石等井下其它地源引用热源技术,取代燃煤锅炉制冷、供热,努力形成绿色供热、制冷产业格局。
在开滦,煤矸石处理优先考虑综合利用,加促高附加值产品的开发,尽可能提高综合利用率。他们在煤矿开采中,将不可利用的矸石应用于充填工业广场和道路,大量矸石产生后应规划填入首采塌陷区,杜绝重新堆矸石山。
开滦利用瓦斯发电。唐山矿业公司建设一座瓦斯利用发电站,装机容量4台500千瓦,瓦斯利用量为高浓度2立方米/分、低浓度2立方米/分,按300天/年计算年利用高浓度瓦斯86.4万立方米、低浓度瓦斯129.6万立方米,总计利用216万立方米,折合1116.7吨标煤。
开滦干熄焦项目已申报CDM项目,中润公司减排的二氧化碳外售奥钢联,每年获利2500万元(吨二氧化碳10欧元,目前已取得国家发改委的核准,已送联合国认证机构核证)。迁安中化公司减排的二氧化碳已取得联合国的核证,售出后每年可获利1840万元(外售新日铁,吨二氧化碳10.5美元)。
在焦化废水的处理方面,开滦煤化工采用先进的内循环生物脱氮和超滤+纳滤为核心的双膜法两级深度处理工艺技术,对焦化废水进行深度处理。目前中润公司污水处理系统已投入使用,年可节约新鲜水110万吨,以吨水3.1元计,年可节支341万元。
可以说,以循环经济为导向的科技创新驱动型发展模式在开滦已初步形成,初步做到了资源综合利用、企业循环生产、产业循环组合,为发展壮大循环经济,为实现企业节约发展、清洁发展和可持续发展探索出了一条产业化的新路子。
创新体系:传统企业进取赶超之基石
董荣泉在接受中国经济时报记者采访时表示,目前,技术创新工作取得明显成效,集团公司已具备承担国家级技术创新项目的能力和水平。
他说,开滦集团突出抓好技术创新体系建设,为开滦发展提供技术保证。按照大集团的发展模式,尽快完善集团公司各层面技术管理和技术创新体系,加强宏观技术指导和科技研发工作。配备相应专业技术人员,为形成持续的自主创新能力提供组织保证。建立集团公司技术创新评价体系,对分、子公司技术创新能力、推进企业科技创新战略情况进行综合评价,切实调动各单位自主创新的积极性,形成良好的创新氛围。
据董荣泉介绍,开滦集团以博士后工作站、院士工作站为引智载体,通过内培外引,锻造一支在行业内享有较高声誉的技术带头人和具有创新精神、勇于拼搏的科研技术队伍。围绕企业发展的重点技术问题,充分利用国家政策和社会资源,提高项目研发的层次和水平,加速形成具有开滦自主知识产权的核心技术。积极引进推广节能减排新技术,降低能源消耗。加快淘汰落后产能和高耗能设备更新的步伐,重点推广水源热泵技术、提升控制系统变频改造技术、高压电网无功补偿技术等规模型的节能技改项目以及具有先进性、前瞻性、高效性的节煤、节电、节油新技术。在煤化工产业方面,不断提高生产工艺和装备水平,优化生产系统和环节。瞄准国内外煤化工产业的前沿技术,研发具有国内领先、国际先进水平的高端产品,打造出具有自主知识产权的化工产品和新的工艺流程。
2008年,开滦集团有36项次科技成果获市级以上科技奖励,其中两个项目分别获煤炭工业科技一等奖和河北省科技进步二等奖;荣获唐山市技术创新先进企业、河北省知识产权优势培育企业;开滦集团技术中心创新能力建设项目,被列入国家高技术产业发展专项计划及国家资金补助计划,结束了开滦多年无国家级创新技术项目的历史。
2009年,开滦集团共完成“三结合”技术攻关136项,专利发明有偿转让53项,有12项获国家知识产权局授权,年创效益3372万元。在唐山市第十二届职工职业技术大赛中,开滦集团有11人荣获技术状元,受到河北省煤炭工业协会以上表彰的管理创新成果达30项。
(采访组成员:车海刚、崔克亮、支斌、范思立、唐沙砂,本文执笔:范思立)