企业研究院技术研发体系构建的理论与实践

根据神华集团公司的定位和发展需要,系统阐述神华科学技术研究院的战略定位和业务主线,以此为基础提出了构建研究院"853"技术研发体系的理论构想与发展目标,并通过"853"研发体系建设的实践,努力把神华科学技术研究院建成世界一流的科研机构,为神华集团公司发展战略的实施提供全面的技术支撑和服务。

煤化工项目循环水冷却系统工艺对比及技术经济分析研究

为了加强煤化工项目循环水冷却系统选型优化,从而达到节约用水、降低成本、提高经济效益的目的,选取了6种不同循环水冷却系统,通过水耗、电耗、投资和成本等对比分析,构建了总成本费用最小化的技术经济分析与评价模型。根据分析结果,测算了在满足同一冷却效果情况下,各冷却系统的总成本费用;选取水权价格、新鲜水价作为主要影响因子进行了敏感性分析,得出了相关结论。减少系统用水量进而降低水权总量是降低总成本费用的最重要手段,建议在选择冷却系统时,既要考虑当前参数和条件下总成本费用,也要兼顾未来水权、水价上涨对不同冷却系统的影响,确保系统节水效果与项目整体效益的优化协调。

气候目标下中国煤基能源与CCUS技术的耦合性研究

《巴黎协定》进一步明确2℃的温升目标,碳排放问题将成为制约中国煤基能源体系可持续发展最为核心而长久的因素。在分析中国煤基能源体系的作用、地位、结构及发展布局的基础上,结合二氧化碳捕集、利用与封存技术的减排潜力、发展阶段特点与主要障碍,认为中国煤基能源体系与CCUS技术具有较好的协同耦合发展潜力。

大型煤炭企业集团财务公司发展策略研究

随着煤炭行业经济进入缓慢发展期,国内大型煤炭集团大多面临资金管理等各种财务管理问题,而集团财务公司能否真正发挥集团金融服务功能,并以自身的财务服务功能促进集团财务管理的提升,对于煤炭集团能否真正实现良好的财务管控具有重要影响。精细化管理及德国财务公司的成功发展经验对我国煤炭集团财务公司的发展具有借鉴意义。文章介绍了精细化管理及德国财务公司成功发展经验,并结合当前煤炭行业国家战略,给出了国内煤炭集团财务公司发展策略。

煤间接液化项目技术经济计算软件的开发研究

为评价煤间接液化项目的技术经济性,提高项目前期研究和投资决策的效率,以煤间接液化各工艺环节为研究单元,对关键单元及设备的物流、能流进行研究,通过构建干煤粉气化模型计算了干煤气的组成,通过构建F-T合成模型计算烃类产率和烃类分布。以Excel为计算的后台支撑,以VB可视化界面作为输出平台,构建了煤间接液化项目技术经济计算平台。结果表明,干煤气组成、烃类产品分布的理论计算结果与工程设计数据基本吻合,烃类产品产率为150~155 g/m3。煤炭间接液化基础模型能够计算出产品产量及组成、单位产品综合能耗、单位产品煤耗、单位产品水耗、全厂能效、单位产品CO2排放、单位产品SO2排放、单位产品NOx排放及各装置的能耗和排放指标等,模型的计算值与设计值基本相符。

煤低温热解与直接液化联产系统研究

煤低温热解和直接液化之间具有很多耦合要素,提出将两者集成联产系统,用煤气制氢替代煤气化制氢来降低成本、用煤焦油作补充溶剂油实现提质加工、将液化残渣与煤共热解提取高附加值油品,实现各副产物综合利用,达到系统价值最大化。基础实验研究表明,神东长焰煤与液化残渣(煤渣质量比为95∶5)共热解焦油干基产率约为8.0%,煤气有效成分大于85%;为使共热解过程不结块,液化残渣掺入量应小于30%。模拟计算表明,百万吨级煤直接液化与千万吨级煤低温热解联产,可以省却煤气化制氢及空分装置,系统能量转化效率达到75%以上,协同效应显著。

深井煤层底板卸荷扰动应力场展布形态研究

采用综合研究方法分析了煤层回采后底板岩层应力场变化特征和空间分布规律,结果表明:工作面回采初期,煤壁前方及开切眼附近最大主应力近似等于垂直应力,似"球根"状向底板岩层传播,高剪应力斜向采空区两侧未采煤层底板传播,并迅速衰减,水平应力集中程度微弱;工作面继续回采,围岩最大主应力场急剧偏转,底板岩层存在高应力束组成的主应力拱,垂直应力峰值线是深入煤体斜向工作面底板岩层按负指数规律衰减的曲线,采场附近垂直应力等值线升高区呈"耳"型分布,工作面后方采空区底板岩层出现滞后卸压现象,垂直应力等值线最终趋于"平底型"分布,卸压范围呈现倒"八"字型;煤层底板应力场具有继承相关性,且煤层底板方向应力场衰减速率远大于煤层顶板岩层。附加水平应力和剪应力沿采空区边缘在浅部岩层出现高度集中现象,之后急剧耗散。力学场偏转伴生出的拉应力、膨胀应力、挤压应力联合作用是底板岩层运动(底臌)的本质力源,煤壁前方底板岩层存在微弱的扰动变形,底板岩层裂纹势必超前起裂。

中国煤炭行业深度碳减排的路径及其综合对比研究

对煤基固体氧化物燃料电池(SOFC)和碳捕集、利用与封存(CCUS)的技术特点、减排潜力、应用前景等方面进行综合对比,认为SOFC技术在灵活性、效率、安全性方面效果更好,而CCUS技术在减排潜力、与现有能源产业结合度方面更有优势,2种技术路线在中国煤炭行业的深度碳减排过程中均有望发挥重要作用。

不同侧压系数下深部软岩巷道应力演化规律及支护研究

针对深部软岩巷道变形破坏严重问题,以谢桥煤矿11316运输巷为研究对象,采用现场调研、数值模拟及应用实践等方法,研究了不同侧压系数下深部软岩巷道围岩力学演化特征,以及位移场、破坏场的分布规律和优化支护技术。研究结果表明,随着侧压系数的增加,巷道围岩应力集中程度逐渐从巷道两帮向顶底板移近,进而导致巷道顶底板的剧烈变形破坏。提出了等强预应力让压锚杆及高强度预应力锚索的优化方案,加强了对巷道顶板及帮部底角位置的支护。实践结果表明,采用该优化方案实现了对高水平应力软岩巷道的稳定支护。

能源“金三角”地区煤炭科学产能预测及分析

论文以煤炭科学开采理念为指导,应用煤炭科学产能评价指标体系对能源"金三角"地区的煤炭科学开采水平进行了量化评估,得出2012年该地区煤炭科学产能为6.51亿t,占区域总产能的64%。预测了2020年、2030年能源"金三角"地区煤炭科学产能及其对应的资金投入情况,最后在产业政策、资金支持、科技创新和集约生产等方面提出了具体建议。

煤炭产业国际竞争力评价指标层次结构模型研究

基于钻石模型、要素禀赋理论和价值链理论,从产业宏观竞争力和企业微观竞争力两个维度,构建了煤炭产业国际竞争力评价指标层次结构模型.结构模型由2个二级指标,11个三级指标和31个四级指标构成,涵盖了产业的生产技术水平、资源要素、市场要素、产业规模水平、相关及支持性产业5个方面,企业的生产技术水平、经营水平、市场化能力、研发创新能力、资源禀赋和国际化程度6个方面.最后通过层次分析法,构造了评价指标成对比较矩阵,进行了评价指标的向量计算和一致性检验,完成了指标的赋权,并深入分析了指标的特点和内涵.

平沟煤矿16~#煤带压开采安全评价及数值模拟研究

通过对平沟煤矿16#煤充水水源、充水通道、底板岩层组合及阻水性能进行分析,采用"突水系数法"及"强渗通道说",对16#煤带压开采突水危险性进行了评价,采用FLAC3D软件对16#煤开采时断层及承压水耦合作用下的底板破坏效应进行了数值模拟,提出了带压开采危险区域防治底板突水的措施。

煤分级炼制清洁燃料系统研究

为了实现碎煤分质清洁高效利用,提出一种煤分级炼制清洁燃料系统。该系统以廉价丰富的碎煤为原料,利用固体热载体回转窑热解技术,将碎煤转化为半焦、焦油和煤气等中间产物,然后经煤气变换、深冷分离、焦油加氢、半焦成型等加工过程,最终生产出石脑油、柴油、液化天然气、洁净煤等清洁燃料产品。以年处理1000万t神东长焰碎煤（〈25 mm）系统为例进行模拟计算。结果表明：系统每年可生产约618.0万t洁净煤、61.4万t油品和46.0万t液化天然气,原煤增值约3.6倍。通过系统集成与优化,该系统年耗水仅约310万t,能效达到75%以上,废水废固近零排放。在当前市场价格情况下,该系统总投资约125.0亿元,年销售收入约94.1亿元,年创造利税约21.4亿元。投资回收期4~5 a（不含建设期）,经济效益显著。

“一带一路”战略中我国煤炭行业竞争力研究

分析了煤炭在"一带一路"战略中的地位和作用,以及我国煤炭行业参与"一带一路"面临的机遇和挑战,并从煤炭产品、煤炭开发技术与装备、煤矿工程承包服务、资源开发与转化四个方面分析了我国煤炭行业的竞争力,提出相应参与"一带一路"竞争的发展路径和保障措施,最后提出"一带一路"战略中我国煤炭行业"走出去"的政策建议。

基于综合评价指数法的安全高效绿色井工矿评价方法研究

在总结不同时期对井工矿评价的发展历程及要求的基础上,根据"高产高效矿井"、"安全高效矿井"和"绿色开采"基本概念和内涵,研究了"安全高效绿色"井工矿的内涵,据此有针对性的提出了不同约束条件下"安全高效绿色"井工矿评价指标体系,并运用综合评价指数法结合上湾煤矿实际数据进行了应用,从而为"安全高效绿色"井工矿评价提供了基础和依据。

二氧化碳捕集技术及应用分析

分析了CO2捕集技术及现状。CO2捕集是CCS的关键技术单元之一,针对不同的CO2气源,国内外研究开发了多种技术。许多CO2捕集技术已经工业化,其中燃烧后烟气中CO2的捕集技术主要是以一乙醇胺(MEA)为基础的胺法;燃烧前的CO2捕集技术主要应用于IGCC电厂,一般需要对煤气中CO进行部分变换,变换后脱碳可采用成熟技术,如Selexol(NHD)等。富氧燃烧则是在中试成功的基础上,进行更大规模的工业示范。国内外大型煤制油化工项目主要采用低温甲醇洗脱除CO2,如果设置CO2产品塔,则可以获得体积分数98%以上的CO2。天然气脱碳主要采用MDEA技术。另外还有低温法、PSA、膜分离等CO2捕集技术及化学链燃烧等一些正在研发的技术。

现代煤化工项目的技术和经济评价

研究分析了煤直接液化、煤间接液化、煤制天然气、煤制烯烃等现代煤化工项目的能耗、水耗、污染物排放和经济性。提出现代煤化工项目具有较好的经济性,但能耗、水耗方面优化空间较大,建议出台相关政策,规范行业发展。

国际市场煤炭与石油价格相关性研究

煤炭消费增长与我国国民经济增长速度关系密切,2011年以来中国连续成为全球最大煤炭进口国,2013年煤炭进口量达到3.3×108t。国内煤炭价格日益受到国际市场煤炭价格的影响,两者之间的联系愈发紧密。而国际市场上煤炭价格与石油价格的波动具有较强的一致性。通过对煤炭价格和石油价格的相互影响机制进行定性分析、相关性分析以及回归分析,证实煤炭价格与石油价格之间存在显著的正相关关系,石油价格上涨或下跌1%则煤炭价格上涨或下跌0.3654%,石油价格的变化可以解释煤炭价格约18%的变动。煤炭与石油互为能源替代品,石油价格通过替代效应和影响宏观经济来直接、间接地影响煤炭价格。过高的石油价格会使消费者选用相对便宜的煤炭,改变市场供求从而拉高煤炭价格,使两者价格趋向于一致。鉴于外界预测2014年全球石油价格将维持在目前的较高水平,考虑到煤炭与石油价格的正相关性,据此判断国际市场煤炭价格也将保持在现有水平,并随石油价格小幅波动。由于国内外煤炭品质及价格存在差异,因此国内煤炭价格将继续承受下行压力,并逐步向国际市场煤价靠拢。

我国西北煤炭发展空间和布局研究

本文在总结西北煤炭产业取得成就、存在问题和分析发展环境的基础上,运用能源消费弹性系数法、主要耗煤行业法预测了全国煤炭需求,运用排产法确定了西北之外其他省区产量,进而提出西北煤炭发展空间,从煤炭生产、煤炭消费和煤炭外运以及淘汰报废、煤矿建设等方面对西北煤炭布局进行了详细研究。结果表明,西北煤炭开发潜力巨大但受市场约束,煤炭开发布局继续加速西部,西北是我国煤炭工业的未来,需要推动西北煤炭发展从数量速度型向质量效益型转变。

与“一带一路”沿线国家开展煤炭产业合作的PESTE研究与分析

中国煤炭产业正面临着一场重大变革,解决去产能去冗余问题已迫在眉睫,企业"走出去"加入全球化互动不失为解决当前煤炭产业诸多问题的一条有效途径,"一带一路"战略的提出,恰为此提供了良好契机。作为先行研究,选取"一带一路"沿线部分国家进行政治(P)、经济(E)、社会(S)、技术(T)、环境(E)分析。分析结果表明,虽然多数国家政治环境保持相对稳定,经济具有很大发展潜力,但同时也存在国家政策不稳、贪腐、政府效率低下、排外(华)以及金融、环保壁垒等问题。中国煤炭企业欲在"一带一路"沿线国家开展资源合作,需要将政治、经济、社会、环境等风险纳入前期成本之中,利用多种手段加以规避,并加强与当地企业的合作,形成共赢机制,充分发挥产业技术优势。建议中国企业应与煤炭资源丰富、煤炭利用增长空间大的国家合作;结合本国政府与行业协会的力量,共同应对政治经济、社会风险;注重收集目标国的情报信息,形成及时、丰富、详尽的情报储备;采取煤炭资源就地利用、技术设备出口以及煤炭技术人员劳务输出等多种方式进行海外合作。