煤炭洗選相關國家標準分析

李慶明，褚平安，王學軍

(1.煉焦煤資源開發(fā)及綜合利用國家重點實驗室；2.平頂山天安煤業(yè)股份有限公司，河南 平頂山 467000)

隨著我國碳達峰、碳中和目標的提出，煤炭行業(yè)也按下了減碳加速鍵。但從能源供給側(cè)分析，仍不能否定煤炭作為未來低排放的一部分，也不能忽視煤炭對國家經(jīng)濟發(fā)展的重大支撐作用。煤炭是中國最豐富、最可靠、最經(jīng)濟的基礎能源，推進煤炭清潔安全高效利用，是我國“十四五”能源發(fā)展的基本方向。而煤炭洗選是煤炭深加工的一個不可缺少的工序，也是實現(xiàn)“黑色煤炭、綠色發(fā)展；高碳能源、低碳利用”中的必然要求。2020年12月21日，國務院新聞辦發(fā)表的《新時代的中國能源發(fā)展》白皮書中，明確提出“推進大型煤炭基地綠色化開采和改造，發(fā)展煤炭洗選加工”，“提升煤炭清潔智能采掘洗選、煤炭深加工等領域裝備的技術水平”等煤炭洗選相關的發(fā)展要求，表明發(fā)展煤炭洗選是煤炭行業(yè)實現(xiàn)綠色發(fā)展和高質(zhì)量轉(zhuǎn)型的重要舉措[1]。

2020年，原煤入洗率達73.2%。加強煤炭洗選加工，提高煤炭洗選比例，是推進能源供給側(cè)改革的關鍵環(huán)節(jié)。產(chǎn)業(yè)發(fā)展，標準先行。發(fā)展煤炭洗選離不開標準化。當前，煤炭洗選正處在高速發(fā)展的關鍵階段，而標準化是產(chǎn)業(yè)穩(wěn)健發(fā)展的基石。通過標準體系建設推動煤炭洗選產(chǎn)業(yè)規(guī)范發(fā)展、提檔升級，是推進煤炭清潔高效利用的基石和保障[2，3]。

1 煤炭洗選國家標準

1.1 煤炭洗選相關國家標準概述

通過梳理，截至2021年12月，我國涉及煤炭洗選過程的現(xiàn)行國家標準共有100項，其中推薦性國家標準94項，強制性國家標準6項。6項強制性國家標準主要是商品煤質(zhì)量(2項，GB 34169—2017及GB 34170—2017)，工程設計規(guī)范(GB 50359 —2016)、安全(GB 25522—2010)、環(huán)保(GB 20426—2006)及能效(GB 29446—2019)等方面各1項標準。

100項國家標準按照基礎標準、工藝與設備標準、采樣及分析方法標準、產(chǎn)品標準與安全環(huán)保及能效標準進行分類。其中，占比最高的是采樣及分析方法標準(34%)，其次是工藝與設備標準和產(chǎn)品標準這兩類，占比分別為24%和19%。

在煤炭洗選標準化方面的歸口單位(表1)，主要是全國煤炭標準化技術委員會(SAC/TC42)，負責全國煤炭分類、分級、術語、測試方法、檢驗規(guī)則、工業(yè)用煤炭產(chǎn)品技術條件等專業(yè)領域標準化工作。

表1 煤炭洗選相關國家標準的歸口單位

從表1可以看出，絕大部分相關標準都是由TC42歸口負責。TC42包括5個分技術委員會：煤炭檢測(SC1)、煤質(zhì)與資源評價(SC2)、選煤(SC3)、煤巖(SC4)及礦井水與廢物資源化(SC5)。其中TC42/SC3的秘書處所在單位為中煤科工集團唐山研究院有限公司。

除TC42之外，歸口單位還有全國能源基礎與管理標準化技術委員會(SAC/TC20)、全國礦山機械標準化技術委員會(SAC/TC88)等11個；國家煤礦安全監(jiān)察局和環(huán)境保護部屬于其他標準化機構；原環(huán)境保護部組織編寫的GB 20426—2006《煤炭工業(yè)污染物排放標準》，現(xiàn)由生態(tài)環(huán)境部法規(guī)與標準司歸口。

1.2 煤炭洗選相關的基礎標準

基礎標準是指在一定范圍內(nèi)作為其他標準的基礎并具有廣泛指導意義的標準。包括標準化工作導則、通用技術語言標準、量和單位標準、數(shù)值與數(shù)據(jù)標準等。煤炭洗選相關的基礎標準包括4個分類標準、4個術語標準、2個編碼信息標準、1個圖形符號標準及一項工程設計規(guī)范(見表2)。

表2 煤炭洗選相關的基礎標準

在11項基礎標準中，GB/T 16772—1997、GB/T 3715—2007、GB/T 7186—2008和GB/T 16660—2008等4項標準修改采用(MOD)了相應的ISO國際標準，而GB/T 17607—1998非等效(NEQ)于其他國際標準(聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟委員會標準UN/ECE:1995)。非等效(NEQ，not equivalent)不屬于采用國際標準，只表明中國標準與相應國際標準有對應關系。

其中GB 50359—2016《煤炭洗選工程設計規(guī)范》為強制性國家標準，統(tǒng)一和規(guī)范了煤炭加工利用技術和工程建設標準，適用于新建、改建和擴建的煤炭洗選、儲配煤工程的初步可行性研究、可行性研究和設計。

1.3 煤炭洗選相關的設備與工藝標準

設備與工藝是煤炭洗選的核心環(huán)節(jié)，表3列出了煤炭洗選設備與工藝相關的24項國家標準。從標準的名稱可以看出，相關內(nèi)容涵蓋了煤炭洗選涉及的篩分、重介旋流、浮選、絮凝沉降等目前主流的工藝與設備。在24項設備與工藝標準中，有1項標準(GB/T 19833—2005)等同采用(IDT)了相關的ISO標準(ISO 10753:1994)，有6項標準即GB/T 477—2008、GB/T 478—2008和GB/T 19094—2003等修改采用了相關的ISO國際標準，有3項標準(GB/T 18711—2002、GB/T 18712—2002和GB/T 15715—2014)與相關ISO標準非等效(NEQ)。

表3 煤炭洗選相關的設備與工藝標準

這些標準中有19項試驗方法及評定方法方面的標準，為我國選煤行業(yè)的發(fā)展提供了堅實的方法支撐和技術保障。如GB/T 16417—2011《煤炭可選性評定方法》是選煤行業(yè)應用最廣泛的標準之一，主要用于評定原料煤可選性，并根據(jù)可選性的難易程度確定適宜的選煤工藝，對選煤廠設計[4]、選煤效果預測、技術經(jīng)濟評估等都有重要的指導意義。

1.4 煤炭洗選相關的采樣及分析方法標準

方法標準指的是通用性的方法，包括采樣、制樣、分析、測定、試驗和評價方法等。對煤炭進行質(zhì)量檢驗，在煤炭的生產(chǎn)和貿(mào)易中發(fā)揮著極為關鍵的作用[5]。在選煤廠設計過程中，煤質(zhì)分析是選煤廠設計最基礎、最重要的環(huán)節(jié)，對確定合理的選煤方法和工藝流程非常重要[6]。表4列出了煤炭洗選相關的34項采樣、制樣及分析方法國家標準，均為推薦性國家標準。其中采樣與制樣標準7項，分析試驗方法標準19項，導則、通則及技術指南7項，煤炭分析結果基的換算1項。

表4 煤炭洗選相關的采樣及分析方法標準

在采標方面，34項方法標準中，GB/T 476—2008等同采用了ISO國際標準(ISO 11722:1999及ISO 625:1996)，而GB/T 474—2008、GB/T 31391—2015等8項標準則修改采用了相應的ISO國際標準，另外GB/T 483—2007和GB/T 211—2017等8項標準非等效于相關的國際標準。可以看出，在方法標準方面，國家標準采標程度較高。

1.5 煤炭洗選相關的產(chǎn)品標準

我國煤炭消費的用戶和需求多樣，對煤炭質(zhì)量和品種的要求也不斷提高。洗選加工是調(diào)整產(chǎn)品結構和保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段，也是提高經(jīng)濟效益的重要措施。一般原煤通過洗選才成為商品煤，實現(xiàn)煤炭產(chǎn)品多元化和優(yōu)質(zhì)化。煤炭質(zhì)量基于灰分、硫分和發(fā)熱量等指標可以劃分為若干等級，并用于發(fā)電、煉焦等不同的用途，而副產(chǎn)品煤矸石也可用于燃料、建材、路基等多種領域。表5列出了相關的煤炭產(chǎn)品質(zhì)量分級及不同產(chǎn)品的國家標準。

表5 煤炭洗選相關的產(chǎn)品標準

產(chǎn)品質(zhì)量標準可以作為各類不同用途用煤的等級質(zhì)量要求、試驗方法和檢驗驗收依據(jù)，限定煤炭規(guī)格和指標，規(guī)范煤炭生產(chǎn)和銷售市場。其中GB 34169—2017和GB 34170—2017兩項強制性國家標準將規(guī)范我國境內(nèi)民用煤的生產(chǎn)、儲存、運輸和加工利用等，從源頭上控制民用煤質(zhì)量，是減少城市污染的有效手段。

1.6 煤炭洗選相關的安全、環(huán)保及能效標準

安全、環(huán)保及能效標準是有效規(guī)范煤炭洗選的保障。2020年12月國新辦發(fā)布《關于進一步加強煤炭資源開發(fā)環(huán)境影響評價管理的通知》，提出新建、改擴建煤礦應配套煤炭洗選設施，有效提高煤炭產(chǎn)品質(zhì)量，強化洗選過程污染治理。進一步從污染治理的高度對煤炭洗選提出了更高的要求。表6列出了現(xiàn)行的11項相關國家標準，其中安全方面2項，節(jié)能方面4項，環(huán)保方面4項，循環(huán)經(jīng)濟綜合評價方面1項，其中強制性標準3項，較為全面地對煤炭洗選相關的安全、環(huán)保及能效進行了規(guī)范。

表6 煤炭洗選相關的安全、環(huán)保及能效標準

2 討論與建議

2.1 標準制修訂呈多元化趨勢

在煤炭洗選相關的97項國家標準中，涉及到8個全國性的標準化技術委員會、4個國務院直屬部門等12個歸口單位。尤其是全國能源基礎與管理標準化技術委員會、國家煤礦安全監(jiān)察局、全國碳排放管理標準化技術委員會等單位的介入，說明中國煤炭行業(yè)的標準由注重產(chǎn)品標準開始向節(jié)能、安全生產(chǎn)、綠色環(huán)保以及國際貿(mào)易方面轉(zhuǎn)變。但也因為歸口多樣，存在著有些標準間標準內(nèi)容覆蓋、術語定義不一致、配套性不高、時效性不強等現(xiàn)象。建議加快煤炭行業(yè)關鍵技術標準的制/修訂工作，同時注意不同歸口標準之間的協(xié)調(diào)工作，提高國家標準水平[7]。

2.2 標準體系繼續(xù)完善和升級

(1)標準采標方面，采用國際標準和國外先進標準，有利于我國相關領域的技術改造、新產(chǎn)品開發(fā)及國內(nèi)外技術接軌，以適應國際貿(mào)易的需要。對于國際標準中通用的基礎性標準、試驗方法標準應當優(yōu)先采用。目前相關國家標準，尤其是基礎標準和方法標準的采標率是比較高的，但在標準的跟蹤更新和修訂方面仍有待加強。如GB/T 18712—2002《選煤用絮凝劑性能試驗方法》相對應的國際標準ISO 10086已經(jīng)更新到了2019版。

(2)適應煤炭洗選工業(yè)和技術快速發(fā)展的要求，包括工藝的改善、裝備的升級[8]以及在線監(jiān)測技術[9]、實驗室分析技術等[10]。讓標準體現(xiàn)設備、工藝和分析檢測方法[11]等方面的科技進步，跟上國家和行業(yè)在安全環(huán)保等方面日益嚴格的技術要求，同時倒逼行業(yè)的技術進步。

(3)要跟緊中國能源發(fā)展的新要求。《能源生產(chǎn)和消費革命戰(zhàn)略(2016—2030)》中提出“制定更嚴格的煤炭產(chǎn)品質(zhì)量標準”、“全面推廣世界一流水平的能效標準”、“制修訂更加嚴格的節(jié)能環(huán)保標準”等要求。2020年12月21日，國務院發(fā)表的《新時代的中國能源發(fā)展》白皮書中，更是明確提出“推進煤炭清潔高效利用”等一系列具體要求。煤炭行業(yè)，尤其是煤炭洗選行業(yè)更應該趁勢而上，制定更為先進嚴格的技術標準[12]。建議借助“兩化融合”、智能制造2025，充分運用大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等進行標準化體系升級，實現(xiàn)降耗提效、增強產(chǎn)業(yè)內(nèi)生增長動力和國際競爭力[13]。

2.3 標準起草參與度需要提升

全國煤炭標準化技術委員會的委員來自其負責標準制修訂領域的生產(chǎn)企業(yè)、使用單位、檢測機構、科研院所、高等院校、行業(yè)組織、認證機構、管理部門等方面的專業(yè)人員，具有廣泛的代表性。然而在標準起草單位方面，從煤炭生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量到起草單位的地域分布，都顯示參編單位參與度較低。在上述眾多的國家標準中，許多大型煤炭生產(chǎn)企業(yè)甚至都沒有在標準起草單位中出現(xiàn)過。絕大部分煤炭企業(yè)在相關的國家標準中僅充當追隨者與執(zhí)行者，較少主動參與到標準起草、制定等實質(zhì)性環(huán)節(jié)中。在這種定位下，國內(nèi)許多煤炭企業(yè)與標委會間的密切度較低，從而未能緊跟標準信息制定動態(tài)，另一方面也錯失了在相關技術領域參與制定標準、把握發(fā)展主動權的關鍵節(jié)點。

2.4 標準國際化進程有待加快

在ISO標準制定委員會的160多個成員國中，少數(shù)發(fā)達國家制定的國際標準占據(jù)標準總數(shù)的95%，而中國作為ISO六個常任理事國之一，制定的標準數(shù)量卻僅占總數(shù)的0.7%，中國提交ISO、IEC并正式發(fā)布的國際標準占比僅為1.58%。中國作為世界第二大經(jīng)濟體和第一大貿(mào)易國，這樣的國際標準制定參與程度顯然是不盡如人意的。而在選煤領域相關的標準中，尚無我國主導制定的ISO標準，這與我國選煤大國的地位不匹配。一方面，相關標委會需要放眼世界，以我國煤炭相關自主國家標準為基礎，制定或修訂現(xiàn)有的國際標準，提出“中國方案”，為全球經(jīng)濟發(fā)展做出中國應有的貢獻。另一方面，國內(nèi)煤炭生產(chǎn)企業(yè)對國際標準制定的重視程度和主觀參與意愿均有待提升。

2.5 標準宣貫工作應落到實處

首先，企業(yè)應充分認識到技術標準化功能對企業(yè)發(fā)展的重要性。只有最大限度地采用標準，才可以充分保證工藝生產(chǎn)的安全、節(jié)能環(huán)保的到位以及煤炭產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)良。做好標準體系的宣傳貫徹實施工作，讓標準真正為企業(yè)所用，讓標準發(fā)揮提質(zhì)增效的作用[14]。真正要讓標準化建設落到實處、發(fā)揮成效，最重要的環(huán)節(jié)在于標準體系的實施。有條件的企業(yè)應設立標準化部門，定期對各類標準的實施與監(jiān)督管理工作進行組織、協(xié)調(diào)和考核，杜絕重標準制定、輕標準實施與監(jiān)督管理的問題，充分發(fā)揮企業(yè)標準化管理的效能[15]。同時，企業(yè)作為創(chuàng)新主體，也要舍得投入，包括人才培養(yǎng)、資金投入等，真正將標準化工作落到實處。

3 結 語

煤炭是我國主體能源和重要工業(yè)原料，支撐了我國經(jīng)濟社會快速發(fā)展，還將長期發(fā)揮重要作用。實現(xiàn)煤炭轉(zhuǎn)型發(fā)展是我國能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的立足點和首要任務。實施煤炭清潔高效利用行動，加強煤炭洗選，提高煤炭洗選比例是推進煤炭清潔高效利用的有效途徑。我國承諾用30 a從碳達峰走向碳中和，既有困難，也有挑戰(zhàn)，更是良好的產(chǎn)業(yè)發(fā)展機遇。在綠色可持續(xù)發(fā)展的新時代，在新技術、新業(yè)態(tài)方面，促進新舊動能轉(zhuǎn)換，引領和規(guī)范新經(jīng)濟發(fā)展，需要標準及時跟進、填補空白[16]。煤炭行業(yè)應該抓住機會，進一步完善和提升基礎標準、產(chǎn)品標準、方法標準和安全環(huán)保標準，積極推動煤炭行業(yè)向節(jié)能、低碳、綠色方向發(fā)展，提高行業(yè)標準化水平[17]。相信隨著當前中國能源革命的發(fā)展節(jié)奏，煤炭洗選工業(yè)在標準的助力下必將發(fā)揮越來越大的作用。