摘要：聚焦行业发展，引领科技进步。今年是“碳中和”元年，#拉闸限电# #停电# #停产# 等话题频登热搜！导致此种现象的原因涉及各地区资源禀赋、经济结构等多方因素。但不可回避的事实是，随着“双碳”目标的提出，如何破解能耗“双控”与经济转型发展之间...
聚焦行业发展，引领科技进步。今年是“碳中和”元年，#拉闸限电# #停电# #停产# 等话题频登热搜！导致此种现象的原因涉及各地区资源禀赋、经济结构等多方因素。但不可回避的事实是，随着“双碳”目标的提出，如何破解能耗“双控”与经济转型发展之间的矛盾，统筹推进“双控”与“双碳”协调发展，已成为选煤行业必须面对的新课题。
10月26日，以“智能高效，低碳引领”为主题的第十九届中国国际煤炭采矿技术交流及设备展览会盛大开幕，来自16个国家和地区的近800家国内外知名企业参展，集中展示了近年来煤炭科技进步所带来的最新成果。美腾作为工矿业智能化领域的代表企业实力亮相，在参展产品和布展设计上别具匠心，充分展示了美腾建设绿色低碳智慧矿山的创新理念和生动实践。
展望未来，以高水平促进高质量发展，推动能源绿色低碳转型、提升能源安全保障能力，成为行业大势所趋，“智能高效，低碳引领”将是选煤行业高质量发展的必由之路。
01
选煤行业节能降耗迫在眉睫
2021年两会期间，“碳达峰”、“碳中和”成为热议焦点，提出要推动能源清洁低碳安全高效利用， 深入推进工业、建筑、交通等领域低碳转型。
2021年3月，“十四五”规划和2035年远景目标纲要正式发布，提出要推动绿色发展、加快发展方式绿色转型。
2021年8月，国家发展改革委印发了 《2021年上半年各地区能耗双控目标完成情况晴雨表》， 有一半以上省份上半年“双控”目标未能完成。
新格局下，做好节能、减排是选煤行业的首要任务！
面对当下挑战，选煤行业目标明确：提高入洗率，提高煤炭质量；采用新技术、智能化做到节能、减排、降耗；保留优质产能，淘汰落后的洗选加工方式。可以说，“双碳”、“双控”大背景为选煤行业的发展带来新的机遇和挑战。
02
美腾对节能降耗的探索
对于选煤厂而言，想要实现节能降耗，一方面要升级技术，从技术层面来减少能源的消耗，另一方面要完善设计过程，精确到每个环节，并制定改善措施，合理地使用能源，减少资源的消耗，提高设备的利用率，达到节能的效果。
探索一：美腾产品技术革新
1.1智能干选梦工厂
在双碳概念后，选煤厂建设不仅要考虑成本及效益，还要重点考虑是否有排污权、用能权、用水权、碳排放权，优选低碳节能技术。干法分选技术不用水，没有煤泥，工艺简单，无人值守，高效低耗，不但满足“双碳”概念前低成本高效益的诉求，同时又契合了“双碳”概念后低能耗、低碳排放的大形势要求。
美腾早在2015年就成功研发出TDS智能干选机，主要处理300~25mm粒度级的块煤，其应用场景包括：预排矸、直接出产品、三产品分选、井下排矸、煤场及露天矿排矸（移动式）、煤矿黑矸回收。
[美腾TDS智能干选机]
有了块煤干选的成熟应用后，末煤深度排矸的需求随之而来，在此种背景之下，美腾科技成功研发了针对末煤的TGS智能梯流干选机。
[美腾TGS智能梯流干选机]
美腾TDS智能干选技术的成熟应用，加之智能梯度流态化高精度末煤分选的技术突破，得以实现我们的夙愿：300-80mm大块TDS，80-25mm中块TDS，25-6（3）mmTGS实现了我们的高精度“全粒级”智能干选梦工厂！
（注：对大多数动力煤选煤厂来说，6mm脱粉入选就满足了分选的工艺要求，所以我们把美腾智能干选梦工厂定义为“全粒级”。）
智能干选梦工厂工艺简单，以3.0Mt/a动力煤选煤厂为例，与传统水洗工艺相比，设备数量为水洗的1/5，厂房体积为水洗的1/8，装机功率为水洗的1/2，建设投资为水洗的1/2，建设工期约为水洗的1/3；从生产运营的角度，梦工厂装机功率小、人工少、无大宗材料消耗，其中吨煤电耗仅为水洗厂的43%，吨煤加工费相比于水洗低近5元。
由于干选梦工厂不用水，不产生煤泥，产品回收率更高，销售收入更高；由于工艺简单，智能化程度高，运营费用更低，综合经济效益可比传统水洗工艺年增加4000余万元。
1.2智能感知
美腾感知事业部的产品线分为选煤过程智能控制系统、装运无人化系统、现场系统运行状态在线检测三个关键的产品线。
智能密控
选煤厂的重介洗选是产出精煤比例最高的洗选工艺，也是节能降耗的关键环节。美腾的智能密控包括正反馈及负反馈调节两个模型，可以实现洗选过程带载量最大化、洗选指标最优化、煤炭回收率最高、介质损耗最低的四维度目标。
智能浮选
智能浮选是选煤厂另一个重要的洗选工艺系统，精煤产率占比20%左右。智能浮选系统通过对洗选精煤、尾矿的指标在线检测，通过智能算法有效调节加药量、药比、充气量、浮选机刮板高度等关键参数，实现精矿合格、尾矿合格的目标，在最优的药耗下实现精煤的最大回收。智能浮选系统还可监控入浮的干煤泥量，通过调节每台浮选机的入浮量，实现浮选系统的分选能力最大化。因此，该系统也是将浮选系统带载量均衡与稳定、浮选精煤合格、浮选尾矿合格、药剂消耗最低几个核心指标融合调节的智能化的浮选系统，是实现煤炭资源最大回收率，生产过程控制精益化的关键系统，可提升精煤产品1%以上，药剂消耗降低10%以上，实现选煤厂浮选环节的节能减排。
TCS智能粗煤泥分选机
美腾自主研发的具备完全自主知识产权的TCS智能粗煤泥分选机，具备分选粒级宽、处理量大、指标稳定、分选精度高等特点，已经在全国选煤厂广泛应用。TCS通过智能算法，有效控制分选床层，实现精煤高效回收、尾矿纯净排放的目标。
无人装车系统
煤矿的装运环节需要耗费大量人力，尤其是地销装运。美腾的无人装车系统是实现煤矿铁销、地销生产效率提升的关键系统，具备可连续稳定运行、装车效率高、装车质量高等特点。
美腾汽车无人装车系统，实现将装车作业从“装车站到集控室”的变迁，并实现由人工装车到“无人装车、有人巡检”的升级，通常只需每班1人即可实现生产目标。
同样地，火车无人装车系统，实现集控室“一键启动”，全流程火车无人化装车，自动控制防冻液、抑尘剂、装车、压实等生产环节，每班1人协同，可高效完成生产任务。在装车过程中，装载控制模型可通过自学习自动调整装车质量、装车速度，实现高质量高效率的装车控制。因此，无人装车系统既可以大大降低人耗，也可提升一定的生产效率，助力煤炭加工的节能降碳。
2.3智能工厂
[智能工厂解决方案全景图]
美腾智能工厂研发理念是在传统工业自动化基础上利用互联网、物联网、大数据、云计算、人工智能等技术，引入精细化管理理念，以平板电脑、手机、PC、智能可穿戴设备等终端为载体，依托于透明工厂自研平台设计有生产指挥系统、煤质管控系统、煤泥水系统、生产分析评价系统、无人生产辅助系统、TE4智能设备四大件以及汽车运销系统等功能板块，实现了基础工业信息化管理及生产过程智能化控制，达到提高管理效率、减少人工干预、降低生产成本、优化产品结构、增加企业经济效益的目标，最终构建成高效、节能、绿色、环保、舒适的智能工厂。
分享一个由美腾建设的智能工厂案例：该选煤厂位于山西省，设计年入洗原煤量3000万吨，接下来将从生产效益、能源效益、人员效益三个方面进行分析，美腾是如何帮助该选煤厂进行智能化建设。
生产效益
智能化模块上线后，选煤厂故障率，万吨故障时间均有不同程度降低，以2017年、2018年、2019年三年的数据分析，数据情况如下：
设备维保及故障预警系统为安全生产保驾护航，全厂万吨故障影响时间由2017年的0.0309h，降低至2019的0.0265h，降幅为14.2%。通过在线化、精准化的质量调节，产品回收率提高0.57%，煤泥掺混量增加，年创效2810万。
能源效益
智能启停车缩短启车时长25min，单次启停车功耗减少5000kw.h。供风节能调节投用后6台空压机吨煤电耗由0.35kW.h降至0.17kW.h，降幅51%。智能加药实现系统干煤泥药耗由64.95g/t降低至39.62g/t，降幅39%。
全系统智能投用后，现场工作效率不断提高，能源消耗不断降低，以2017年、2018年、2019年三年的电力消耗数据分析，数据情况如下：
智能化全部系统投用后，年节约设备空转耗时165h21min，降幅36.24%，全厂吨煤电耗由2017的5.64kwh，降低至2019年的5.13kwh；防冻液自动喷洒投用后防冻液喷洒量由历史平均的3.06kg/t，降低至2019年冬季的1.98 kg/t。全厂吨煤电耗、及防冻液喷洒量连年降低，每年节约电费、防冻液消耗费用近700万。
人员效益
通过自动化、智能化的过程控制升级，减少在籍岗位人员102人，每年节省人力成本近700万元，人员效率大幅提升。
智能化系统投用后，年经济效益达4210万元，其中年节省选煤厂运营成本1400万元，增收达2810万元。
探索二：美腾设计理念革新
设备选型与工艺布置节能
①美腾的干选梦工厂为低能耗工艺，分选效率高，投资省，见效快。
②合理地进行地面工艺总平面布置和厂房布置，减少物料中转环节，降低厂房高度，缩短带式输送机的长度，厂内煤流尽量选择合适的角度、坡度使其自流，以降低能耗。
③选用先进、可靠、高效设备，降低能耗，尽量提高精煤回收率，降低精煤损失。
④设备选型时，尽量选用节能产品，提高效率，减少电机功耗。
⑤大型机电设备采用变频控制系统，实现电动机无极调速，以达到节能目的。
电气节能
①根据用电点和总平面布置，将配电室布置在接近负荷中心处，以降低电压损失和线路损耗。
②中低压系统采用电容补偿装置，进行无功功率补偿。从而降低无功损耗和变压器的选型容量。
③选用节能型变压器、低能耗接触器。
④采用集中控制起、停车，减少设备空运转时间，从整体上节约能源。
建筑节能
①在建筑设计方面，选择低耗、轻质、高强材料，以降低建筑材料生产能耗；
②建筑墙体在满足使用、强度要求的前提下，应尽量减少其厚度，以促进节能材料及技术的应用，实现墙体节能和墙体革新。
③加强屋面保温、门窗密封、保温窗框和中空玻璃的推广应用。
④室内灯具应根据其不同用途，尽可能选择节能灯具。
供暖系统
①供热管网均采用保温措施，减少热能消耗。
②根据室外温度变化，合理确定供暖运行参数。
公共照明节能
公共照明系统提倡“绿色照明”。即在不降低照明质量的前提下，通过科学的照明设计，采用光效高、寿命长、安全稳定、节能环保的照明电器，达到高效、舒适、安全、环保的目的。一方面要根据不同照明场所选择合适的灯具；另一方面，要根据场所不同合理选择开关控制设备。如公共场所及道路灯可选碘钨灯、高压钠灯、用时间继电器开关控制。
节水措施
①采用TGS、TDS等节水工艺。
②选煤厂工业场地用水及场地绿化洒水等，均采用处理后的矿井水以节约水资源。
探索三：服务模式革新
聚合企业全线产品
构建一体化协同管理平台
引领工矿业迈入智能化时代
智信是一款连接组织内部所有成员、设备、系统，外部同行、资讯；开放定制于一体的智能物联协同平台。已有物联应用118个，办公应用15个，支持第三方应用接入。
智信·协会版
行业知识库
建立行业知识库，积累和存储行业知识，为行业知识传播提供平台，使行业知识得到共享和沉淀。
煤炭行业自己人的圈子
汇集同行人士，获取行业信息，企业通过锁定目标消费群，实现精准营销。
碳排放计算器
全国碳排放权交易市场于2021年7月16日启动，是全球规模最大的碳市场。长 期以来，以煤炭为主的碳排放在我国能源结构中占据主导地位。
碳排放计算器：输入具体能源消耗量，如煤炭、原油等，可直接计算企业所需 要的碳排放指标。宏观上调控碳排放总量，从而推动了煤炭行业低碳运行。
绿色低碳，智能高效
中国选煤未来发展方向
宏观大环境来说，国家的“双碳”、“双控”政策正在对高能耗企业进行严格的规范，倒逼市场加快向智能化、低碳化转型的步伐。可以说智能高效、低碳引领是市场发展的必由之路。
在“碳达峰、碳中和”背景下，煤炭行业自身还需要不断的技术进步来实现节能降耗、绿色生产。美腾自成立以来，一直致力于工矿业的产业升级，在智能采煤、选煤、智能运销方面都有很多实践，这些实践符合目前时代绿色低碳、智能高效的要求。煤炭行业还有15-20年的黄金期，这是非常宝贵的时间。在此期间“选煤人”要不断创新新理论、新技术和新方法，把握机遇并积极应对挑战，支撑煤炭工业转型升级和高质量发展。
古人云，取之有度，用之有节，则常足。未来，智能化的新能源选煤厂、自建光伏电站等节能新技术将随着社会的发展不断兴起，那些停滞不前、忽视能耗双控和技术创新的高能耗企业则极有可能面临“拉闸停产”的结局！
选煤行业，节能降耗势在必行！
2021年是碳中和“元年”
美腾将持续深耕科技创新
促进选煤行业高质量发展
为绿色低碳的智慧矿山建设赋能
