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煤电在中国具有不可替代性

　中国的煤电目前处在一个十分尴尬的境地。从节能来讲，煤电好都搞成热电联产、冷热电联产，能源利用率可提高到0.8；从节煤来讲，煤电好都以大化小，建成单机百万千瓦的超超临界机组；但从配合水电、核电、风电和光伏发电的调峰、调频和作为备用容量来讲，煤电的技术小出力好能降低到0.1可能更低，煤电大机组承担调峰、调频机组，超超临界机组的效率马上降为亚临界。煤电在中国具有不可替代性　　中国的气电同样处在十分尴尬的境地。从节能来讲，气电好搞分布式能源系统、分布式热电联产、分布式冷热电联产，能源利用率可达到0.8；从节能效益来讲，气电好能建成燃气蒸汽联合循环电厂；但从配合水电、核电、风电和光伏发电的调峰、调频和作为备用容量来讲，气电好能建成单循环燃气轮机电厂，虽然发电效率不是很高，但作为水电、核电、风电、光伏发电的调峰、调频、备用电源却是得心应手。　　中国把火电分类成：煤电、气电、油电和其他(包括①余温、余气、余压发电，②垃圾焚烧发电，③秸秆、蔗渣、林木质发电)。其中煤电、气电、油电应归类为化石能源发电。煤电、油电又称为高碳、高污染能源发电，气电又称为低碳清洁能源发电。其他3类发电可归类为非化石能源发电。从这个分类中可以看出，气电和其他3类发电是应当提倡的，油电很少，可以忽略不计，只有煤电属要逐步淘汰的电力。2015年第8期《能源》杂志提出向下的火电，其实应当改为向下的煤电。但是煤电是否应该向下，则有待讨论。中国的火电分类分得很清楚，国外并没有把火电分得如此清楚。从20个电力大国的统计资料来看，只把火电发电量分为煤电、油电、气电和生物质发电进行统计，虽然没像我国分得那么细，但大致是分清楚了。但火电的装机容量无法分清楚，原因是使用的燃料有单一燃料(如固体、液体、气体和生物质)，还有混合燃料(如固体/液体、固体/天然气、液体/天然气，还有固体/液体/气体)，发电量可以按使用的固体、液体、气体量来测算，但是用混合燃料发电的装机容量很难计算固体、液体、气体各自的装机容量。所以联合国的电力统计资料中，世界20个国家的电力只有火电总装机容量，火电总发电量和煤电、油电、气电、生物质能发电的分类发电量，相应地只有火电设备利用小时数，没有煤电、油电、气电和生物质能发电的设备利用小时数。　　如前所述，电力是一个很复杂的复合体，包括脏的电源———煤电，也包括清洁的化石能源(天然气)发电，还包括像垃圾焚烧发电和生物质能源这样的新能源电力。煤电是要控制发展的，气电和新能源发电是要鼓励发展的。一般说来风电、太阳能光伏等新能源发电具有间歇性、随机性、不稳定性，需要有灵活性电源配合运行，包括天然气发电、抽水蓄能电站、调节性能好的大中型水电站，当灵活电源不足时，燃煤电厂也可作为新能源的配合电源，当然还有储能设施。用什么电源作为配合新能源发电运行的灵活电源，取决于各国的电源结构。　　要求搞清火电结构还有以下理由：①煤电发电效率低，而气电发电效率高，发达国家煤电比重小、气电比重大，各种指标都用火电，分不清何种能源的发电能效高。特别是中国主要是煤电，气电很少，所谓火电的经济指标，实际上是煤电指标，中国的煤电也比不了落后的气电，所以好把火电分类分清楚，便于比较。②火电厂中煤电和气电的作用不同，前者用于承担基载和腰载，后者用于调峰、调频。美国这两者的设备利用小时相差一倍以上，如近10年美国煤电设备利用小时数高达6000h，而不是火电平均利用小时3000~4000h，原因是煤电、气电统算帐，煤电的利用小时数被气电平均以后火电平均利用小时数低了。看来应该搞清火电构成，煤电、气电和新能源发电应当分别统计。不过美国的气电也是近10来年才上去的。据统计，发电量中，1990年美国煤电比重为0.5307，气电仅0.1192；2000年煤电比重0.529，气电比重0.1576，变化不大。页岩气革命之后，美国才用页岩气代煤炭，到2012年美国煤电才降为0.3831，气电上升到0.2983，有了较大的变化。所以美国煤电承担基荷、腰荷，气电承担调峰、调频也是近几年的事，没有气电，煤电峰荷、腰荷，基荷都得承担，像中国目前的情况一样。　　煤电在中国仍然具有不可替代性　　欧美各国发展新能源电力，西班牙、意大利、英国、美国都可利用气电作为灵活的调峰、调频、备用电源，像德国气电数量不多，新能源电力发展多了，还得靠煤电调峰、调频和备用。我国情况和德国相似，气电很少，只占0.21，水电和新能源电力的调节主要靠煤电。　　近几年中国电力需求增长较慢，2014年只增长0.38，2015年上半年增长0.13，1~7月份仅增长0.008。电力需求增长慢，新增电力装机都要发电，都要创收，所以矛盾很突出。2015年1~7月份全国规模以上电厂发电量只增加0.004，可水电同比增长0.096，核电同比增长0.035，而煤电同比下降0.03。2015年1~7月份全国发电设备累计平均利用小时为2293h，比上年同期下降188h。其中水电1911h，比上年同期增加59h；核电4183h，比上年同期增加114h；风电1107h，比上年同期下降10h；火电2535h，比上年同期下降259h。从这里可以看到，当电力需求疲软，电力供大于求时，首先要保非化石能源发电，让水电、核电、风电、太阳能光伏发电优先发电，尽量减少弃水、弃风、弃光，所以水电、核电发电量较上年大幅度增长，水电、核电的发电设备利用小时数也上升，而火电设备利用小时数则大幅下降。中国燃气电厂很少，刚刚在发展，由于天然气价格是煤价的数倍，中国气电上网电价在0.8元/kWh，比煤电贵一倍多，气电代煤电不顺畅，所以中国火电利用小时数下降，实质是煤电设备利用小时数大幅度下降。　　煤电设备利用小时下降有两个原因：一是煤电用作水电、核电、风电、太阳能光伏发电的配套电源，作为非化石能源电力的调峰、调频、备用电源，所以设备利用小时下降。在中国来说，煤电是好、便宜的配套电源，据说用蓄电池作为配套电源每千瓦要投资四五万元，是煤电投资的10倍；寿命仅5年，为煤电的1/6；损耗为0.3，煤电不存在损耗。　　其他如制氢储能、压缩空气储能等都存在投资大、寿命短、能量损失大等问题。现在认为成熟的抽水蓄能储能，本来是低谷蓄能、高峰时发电，可取得好的积极效益，但当光伏发电盛行时，抽水蓄能高峰发电难以实现，惟有火电配合为合适。中国的煤电为中国的非化石能源电力的大发展创造了为优越的条件。二是煤电作为机动电源，当用电需求增长较慢、非化石能源增长迅猛、电力系统无法消纳时，煤电要让位于非化石能源发电，煤电的发电量和利用小时数会急剧下降，而非化石能源电力在任何时候都不存在减产的问题。所以当电力需求疲软时，受冲击大的是煤电。在电力需求疲软时，人们忽视了煤电在电力系统中对非化石能源电力的作用，都希翼减少煤电，但如果煤电配合不上，那么水电弃水，风电弃风，光电弃光会更严重。　　电力需求预测在计划经济条件下比较好预测，在市场经济条件下预测困难，特别是经济转折关头，如1997年东南亚金融危机、2008年美国次贷危机，又如2014年开始的经济新常态下的变革等。如果按照《关于进一步深化电力体制改革的若干意见(中发[2015]9号文)》的设计，管住中间，放开两头，大、小、中用户都向发电厂购电，通过用户的长期合同能了解用户对电力的远景需求，也能知道远景该建多少发电厂，该建什么样的发电厂，包括该　　建多少煤电和气电发电厂。但是因中发[2015]9号文刚刚发布不久，依靠电力市场机制的体制尚未建立起来，用户尚未与电厂签订长期合约。中国煤电已实现近零排放，超低排放，超临界、超超临界机组发展迅速，使煤耗年年下降。中国煤电为非化石能源发展提供了辅助服务保障，为能源安全、电力安全提供了保障，为维持世界低电价提供了保障。中国煤炭实现清洁高效利用使中国能源的低碳绿色发展成为现实。中国煤电可实现环保、安全、低价三者同时具备的效果。

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煤矿专业名词说明和基本常识汇集

一、采煤相关【煤层规定】1】薄煤层：地下开采时厚度1.3m以下的煤层：露天开采时厚度3.5m以下的煤层。2】中厚煤层：地下开采时厚度1.3m-1.5m的煤层：露天开采时厚度3.5m-10m以上的煤层。3】厚煤层：地下开采时厚度3.5m以上的煤层：露天开采时厚度10m以上的煤层。4】近水平煤层: 地下开采时倾角在8度以下的煤层：露天开采时倾角在5度以下的煤层。5】缓倾斜煤层：地下开采时倾角在8度-25度的煤层：露天开采时倾角在5度-10度的煤层。6】倾斜煤层：地下开采时倾角25-45度的煤层，露天开采时倾角10-45度的煤层。7】急倾斜煤层：地下开采时倾角在45度以上煤层。8】近距离煤层：煤层群层间距离较小，开采时互相有较大影响煤层9】保护层：为处理或削弱相邻煤层的突出冲击或冲击地压危险而先开的煤层或矿层。10】石门揭煤：石门自底(顶)板岩柱穿过煤层进入顶(底)板的全部作业过程。11】安全水头值：隔水层能承受含水层的大水头压力值12】【井巷及支护】1】井巷：为进行采掘工作在煤层或岩层所开凿的一切空洞。2】水平：沿煤层走向某一标高布置运输大巷或总回风巷的水平面。3】阶段：沿一定标高划分的一部分井田。4】区段：(分阶段、小阶段)在阶段内沿倾斜方向划分的开采块段。5】主要运输巷：运输大巷、运输石门和主要绞车道的总称。6】运输大巷：(阶段大巷、水平大巷或主要平巷)为整个开采水平或阶段运输服务的水平巷道。开凿在岩层中的称石门运输大巷：为几个煤层服务的称集中运输大巷。7】石门:与煤层走向正交或斜交的岩石水平巷道。8】主要绞车道：(上下山或集中上下山)不直接通到地面，为一个水平或几个采区服务并装有绞车的倾斜巷道。9】上山：在运输大巷向上，沿煤岩层开凿，为一个采区服务的倾斜巷道。按用途和装备分为：输送机上山、轨道上山、通风上山和行人上山。10】下山：在运输大巷向下，沿煤岩层开凿，为一个采区服务的倾斜巷道。按用途和装备分为：输送机下山、轨道下山、通风下山和行人下山。11】阶檐：台阶工作面中台阶的错距12】老空：采空区、老窑和已经报废的井巷的总称。13】采空区：回采以后不再维护的空间14】锚喷支护：联合使用锚杆和喷混凝土或喷浆的支护15】锚杆(索)锚固强度：(10KN约为1吨)(1)不小于0.1的比例和不大于3天的时间间隔对永远支护顶锚锚固力不得低于150KN(20MPa),巷帮锚杆锚固力不得低于120KN,螺纹钢锚杆锚固力达到100KN(15MP)为优良,合格达到90KN(10MPa)发现不合格失效的锚杆在20cm的范围补打锚杆，外漏长度保证3—5cm，锚杆支护两帮大下沉量为27.85mm,小下沉量为13.27mm;顶板大下沉量为19.12mm,小下沉量为4.36mm;(2)锚索预紧锚固力设计达到150KN(20MPa)为优良，大锚固力 260KN(36MPa)外漏长度保证15—20cm。锚索安装时将内端头20cm—30cm人为破头。16】喷体支护:喷射水泥砂浆和喷混凝土作为井巷支护的总称17】冻结壁交圈：各相邻冻结孔的冻结圆柱逐步扩大，互相连接，开始形成封闭的冻结壁的现象18】止浆岩帽：井巷工作面预注浆时。暂留在含水层上方或前方能够承受大注浆压力(压强)并防止向掘进工作面漏浆跑浆的岩柱。19】混凝土止浆垫：井筒工作面预注浆时，预先在含水层上方构筑的能够承受大注浆压力(压强)并防止巷掘进工作面漏浆跑浆的混凝那天构筑物。20】冲击地压(岩爆)：井巷或工作面周围岩体，由于弹性变形能的瞬时释放而产生突然剧烈破坏的动力现象。常伴有煤岩体抛出、巨响及气浪等现象。二、一通三防相关(矿井风量不低于0.85)1】主要风巷：总进风巷、总回风巷、主要进风巷和主要回风巷的总称。2】分区通风(并列通风独立通风)：井下各用风地点的回风直接进入采区回风巷或总回风巷的通风方式。3】串联通风：井下各用风地点的回风再次进入其他用风地点的通风方式。4】扩散通风：利用空气中分子的自然扩散运动，对局部地点进行通风的方式。5】独立通风：从主要进风巷分出的，经过爆破材料库或充电硐室后再进入主要回风巷的风流。6】全风压：通风系统中主要通风机出口侧和进口侧的总分压差。7】火风压：井下发生火灾时，高温烟流流经有高差的井巷所产生的附加风压。8】局部通风：利用局部通风机或主要通风机产生的风压对局部点进行通风的方法。9】循环风：局部通风机的回风，部分或全部再次进入同一部通风机的进风流中。10】上行通风：风流沿采煤工作面由下面向上面流动的通风方式。11】下行通风：风流沿采煤工作面由上向下流动的通风方式。12】瓦斯：矿井中主要由煤层气构成以甲烷为主的有害气体称甲烷。(在20米范围内瓦斯浓度达到0.015时人员撤离)13】瓦斯矿井：低瓦斯矿井和高瓦斯矿井的总称。14】瓦斯涌出：受采动影响的煤层、岩层以及由采落的煤、矸石向井下空气均匀的放出瓦斯的现象。15】井下瓦斯二氧化碳浓度具体规定：(1)在进入被串联得工作面风流中瓦斯、二氧化碳浓度均不得超过0.005。(2)当采区回风巷、采掘工作面回风巷瓦斯浓度超过0.01、二氧化碳浓度超过0.015时马上撤出人员、停止作业、采取措施及时处理。(3)以及采掘工作面风流中瓦斯浓度和二氧化碳浓度达到0.015时马上撤出人员、停止作业、采取措施及时处理。16】瓦斯(二氧化碳)喷出：从煤体或岩体裂隙、孔洞或炮眼中大量瓦斯(二氧化碳)异常涌出的现象。在20米范围内、涌出瓦斯量大于或等于1.0立方米每分钟，且持续时间在8小时以上时，该采掘区既定为瓦斯(二氧化碳)喷出危险区域17】岩粉：专门生产的、用于防止爆炸极其传播的惰性粉末。18】煤(岩)与瓦斯突出：在地应力和瓦斯的共同作用下，破碎的煤、岩和瓦斯由煤体或岩体内突然向采掘空间抛出的的异常的动力现象。本规程二编第四章所指的突出是煤与瓦斯突出、煤的突然倾出、岩石与瓦斯突出的总称。19】等级孔：抽象概念，想象在一定空间或无限大空间作为一个面板，而面板上有诺干孔眼，风流经过孔眼的风量或风速，具体有公式计算20】瓦斯积聚：体积在0.5立方米瓦斯浓度达到0.02以上叫瓦斯积聚。21】瓦斯治理十二子方针：先抽后采、以风定产、监测监控22】矿井反风分：全矿井反风和局部反风24】防尘风速：从防尘角度考虑适宜的风速为1.2-1.6m/s25】水灭火注意：用水灭火时瓦斯浓度不超过0.0226】瓦斯爆炸条件：瓦斯浓度5-16%，温度650-750℃，氧气浓度0.12以上27】煤尘爆炸条件：煤尘浓度45-2000克/m?;，温度610-1050℃，氧气浓度0.18以上。28】高(低)瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量大于(小于或等于)10立方/吨，或一律涌出量大于(小于或等于)40立方/吨。29】煤尘堆积标准：厚度超过2mm,长度超过5m的煤尘堆积。30】积水标准：高度超过10公分，长度超过5m的污水。31】消防管路安设标准：地面消防水池经常保持不少于200m3的水量和井下消防管路系统应每隔100m设置支管和阀门，带式输送机巷道应每隔50m设置支管和阀门，其他管路每个100米设置一个三通阀门。设计符合《煤矿安全规程》二百一十八条。32】隔爆水袋安设标准：隔爆实施指(隔爆水幕、隔爆水棚、岩粉棚和自动式隔爆棚)。1.水袋边缘与巷壁、支柱、顶板(梁)之间的垂直距离不小于100mm，水袋与顶板(梁)的距离不大于1.0m。水棚排间距为1.2～3.0m，水袋底部距顶板垂直距离不得大于1米。(1)主要水棚水袋内水量应保证60L，水袋总数不低于104个(考虑水量不足)，每排吊挂4个水袋，总用水量不低于400L/m?;，棚区长度为41.6—50米。.(2)辅助水棚水袋应保证60L，水棚总用水量不低于200 L/m?;。棚区长度不得低于20米。33】局部通风机安设标准：1.安设到新鲜风流处距回风口距离不小于10米，离地高度大于0.3m。34】工作面除尘：井下所有运煤转载点有完善的喷雾降尘装置，采煤工作面进回风巷，主要进风大巷进风斜井和掘进工作面都安装净化水幕，采煤工作面上下出口不超过30m。掘进工作面距迎头不超过50m.三、运输系统及罐笼系统1】主要绞车道：(上下山或集中上下山)不直接通到地面，为一个水平或几个采区服务并装有绞车的倾斜巷道。2】机车：架线电机车、蒸汽机车、蓄电池机车内燃机车总称。3】电机车：架线电机车和蓄电池机车的总称。4】单轨吊车：在悬挂的单轨上运行，由驱动车或牵引车(钢丝绳牵引用)、制动车、承载车等组成的运输设备。5】卡轨车：装有卡轨轮，在轨道上行驶的车辆。6】齿轮机车：借助道床上的齿条与机车上的齿轮实现增加爬坡能力的矿用机车。7】胶套轮机车：钢车轮踏面包敷特种材料以加大粘着系数提高爬坡能力的矿用机车。8】提升装置：绞车、摩擦轮、天轮、导向轮、钢丝绳、灌道、提升容器和保险装置等的总称。9】主要提升装置：含有提人绞车及滚筒直径2m以上的提升物料的绞车的提升装置。10】防坠器：钢丝绳或连接装置断裂时，防止提升容器坠落的保护装置。11】挡车装置：阻车器和挡车栏的总称12】挡车栏：安装在上、下山，防止矿车跑车事故的装置。13】阻车器(挡车器)：装载轨道侧旁或罐笼、翻车机内使矿车停车、定位的装置。14】跑车防护装置：在斜井巷内安设的能够将运行中断绳或脱钩的车辆阻止住的装置或设施。15】大内外偏角：钢丝绳从天轮中间垂直面到滚筒的直线同钢丝绳在滚筒上内、外位置到天轮中间的直线所成的角度。16】常用闸：绞车正常操作控制用的操作(工作)闸。17】保险闸：在提升系统发生异常现象需要紧急停车时，能按预先给定的程序实行紧急制动装置，也叫紧急闸或安全闸18】罐道：提升容器在立井井筒中上下运行时的导向装置，罐道可分为:刚性罐道(木罐道、钢轨罐道、组合钢罐道)和柔性罐道(钢丝绳罐道)19】罐座(闸腿、罐托)：罐笼在井底或井口装卸车时的托罐装置。20】摇台：罐笼装卸车时与井口、马头门处轨道联结用的活动平台21】矿用防爆特殊型电机车：电机车、控制器、灯具、电缆插销等为隔爆型，蓄电池采用特殊防爆措施的蓄电池电机车。22】架空乘人装置：在斜井井巷中采用无极绳系统或架空轨道系统运送人员的一种乘人装置，包括行人辅助器、蹬座(候车)和单轨吊车等各种型式的乘人装置。23】皮带保护：(种类及安装位置)1.纵撕保护局限于皮带搭接处，到出煤口前15米安设。四、电气设备1】矿用防爆电气设备(1类)：系指按GB3836.1-2000标准生产的专门提供煤矿井下使用的防爆电气设备。(工业标志为2类)(1)隔爆型电气设备(d)：具有隔爆外壳的防爆电气设备，该外壳既能承受其内部爆炸性气体混合物引爆产生的爆炸压力，又能防止爆炸产生物穿出隔爆间隙点燃外壳周围的爆炸性混合物。(2)增安型电气设备(e)：在正常运行下不会产生电弧、火花或可能点燃爆炸性混合物的高温的设备结构上，采取措施提高程度，以避免在正常和认可的过载条件下出现这些现象的电器设备。(3)本质型电气设备(i)：全部电路均为本质电路的电气设备。是指在规定的试验条件下，正常工作或规定的故障状态下产生的电火花和热效应均不能点燃规定的爆炸性混合物。(4)正压型电气设备(p)：具有正压外壳的电气设备。即外壳内充满保护性气体，并保持其压力(压强)高于周围爆炸性环境的压力(压强)，以阻止外部爆炸性混合物进入的防爆电气设备。(5)充油型电气设备(o)：全部或部分部件浸在油内，是设备不能点燃油面上的或外壳外部的爆炸性混合物的防爆电气设备。2】捡漏装置：当电力网中漏电电流达到危险值时能自动切断电源的装置。3】欠压释放保护装置：即低电压保护装置，当供电电压低到规定的极限值时，能自动切断电源的继电保护装置。4】阻燃电缆：遇火点燃时燃烧速度很慢，离开火源后自行熄灭的电缆。(1)电缆种类：1.铠装电缆、橡套电缆(普通橡套电缆、阻燃橡套电缆、屏蔽橡套电缆)、塑料电缆。(2)电缆吊挂标准：(1)在水平巷道或倾角30度以下的巷道中电缆应用电缆沟吊挂；(2)在立井或倾角在30度及其以上的井巷中电缆应用电缆夹或其他夹持装置进行敷设，夹持装置应

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