3月11日,临近午时,准能集团大楼A座二楼会议室内掌声鸣动,每一个人都坐正腰板、面露喜悦,他们以最真挚的方式向出席会议的国内顶尖专家致谢,向准能集团循环经济发展迈上新台阶祝贺,向能够参与研发的自己致敬——“煤基纳米碳氢硝铵炸药研制与工程应用”项目经过中国煤炭工业协会鉴定委员会的鉴定,实现了煤基纳米碳氢添加剂替代柴油制备工业炸药,具有国际领先水平,这极大鼓舞了每一位研发团队的参与者。
回望研发路,准能集团始终坚持科技自立自强,不断追求创新发展。研发团队励精图治,在摸索中攻克了一个又一个难题,为技术鉴定的成功打下了重要基础。
2022年11月中旬的一天,准能集团炸药厂副厂长李玉清正在埋头撰写党的二十大报告心得体会,当看到报告中“深入推进能源革命,加强煤炭清洁高效利用,加快规划建设新型能源体系”和“实施全面节约战略,推进各类资源节约集约利用,加快构建废弃物循环利用体系”时,不禁眼前一亮——这两段意义深远的话为他所参与的事业指明了方向。
多年来,炸药厂始终坚持创新驱动发展战略,加强基础研究,推进科技攻关,科技创新工作扎实落地。作为科技攻关的骨干力量,李玉清和他的同事们先后研发出废机油炸药、低密度铵油炸药、新型能量添加剂炸药等多项新型炸药工艺配方,改进了十余项现场混装炸药工艺,填补了业内多处空白。然而,这些炸药厂的科技工作者一直有一个更大的梦想——要从优化爆破效果、提升安全性和环保指标、降低生产成本、等方面进行创新,研制出一种新型炸药,减少传统工业炸药对石油产品的依赖,降低炸药生产油耗。
在过去几年中,他们立足公司煤炭产业优势,曾用煤粉替代柴油研发炸药,但这种方式虽然可使成本明显降低,但煤粉易自燃、易爆的特性为配药和储存带来了很大的安全风险,需要更深层次的研究。
“怎么办?煤粉不行,那基于煤炭的产品行不行?煤基、煤基……煤基纳米碳氢燃料!”李玉清脱口而出,随后便是止不住的兴奋,“瓶颈”一下被打开,一条曲径之后的康庄大道似乎就在他的眼前。
近两年,准能集团立足煤炭开采和火力发电两大产业,在循环经济方面走出一条推动煤炭清洁高效利用,以科技创新引领绿色低碳转型的高质量发展之路,创新研发出煤基纳米碳氢燃料工业化制备技术及火力发电技术,可实现节能、降耗、减污、增效的清洁化燃烧,被中国煤炭工业协会鉴定为“国内外首创,达到国际领先”,不仅提振了公司全体员工的士气,点燃了发展强劲引擎,让参与者倍感自豪,更受到国内行业顶尖专家的肯定和赞誉,让“煤基纳米碳氢燃料”一时间成为能源行业领域的“热词”。如今,这种新型燃料有了新的应用领域,它具有“储氢赋能”的特性,不仅可以替代商品煤为电厂发电提供原料,更可被看作是一种新型、高效、清洁的半流体“油品”,其着火性、流动性等性质与柴油相似,但成本与之相比却大大降低,且稳定性好,易于常温常压储存、运输,从原理上讲可以替代柴油作为添加剂用于工业炸药生产。
经过公司领导和相关部门的研究讨论,进一步验证了这种炸药新工艺的可行性,“煤基纳米碳氢硝铵炸药研制与工程应用”试验很快被提上日程。公司炸药厂选强配优研发人员,高效组建了科研团队,在那个气温逼近零下30摄氏度的寒冬里倾注全力地开始试验。
“创业干事内心有一团火,再冷的天气也不是阻力。我们首先编制了实验方案,从样品测试分析入手,按照不同比例添加煤基纳米碳氢燃料炸药样品进行爆轰,惊喜的是第一次试验就成功了。”李玉清回忆道。
炸药厂的科研团队在试验场先后进行了3组煤基纳米碳氢硝铵炸药的爆轰试验——炸药性能稳定、效果良好,达到预期目标。
准能集团党委书记、董事长杜善周现场观摩并提出:“煤基纳米碳氢燃料在铵油炸药中的创新,为煤基纳米碳氢燃料工业化广泛应用拓展了新道路,提供了新的研究方向,你们要加快试验、反复论证、攻克难关,早日实现工业化应用。”
得到公司的充分肯定,炸药厂干劲儿十足,进一步扩大了科研团队规模,几乎全部职工参与其中,在保障年底能源保供任务基础上,拧成一股绳儿地推进试验。在随后不到两个月中,科研团队突破了流量精确监控、煤基材料泵送、现场生产混合、残留配药清理、安全生产技术论证等5项技术难关,具体优化了流量计精度,加装了煤基纳米碳氢添加剂加装系统,改进和调试了混装铵油炸药车制药系统等,将新型生产工艺配套技术改造工作迅速落实。同时,科研团队就煤基纳米碳氢添加剂、柴油、能量增强剂、储存稳定性四个影响因子分别对炸药的爆速、猛度、做功能力的影响,以及煤基纳米碳氢添加剂的原煤发热量、黏度、粒度、冰点等对炸药爆速的影响逐一开展了试验研究,取得了阶段性成果,为工业化生产打开了良好局面。
科研试验结果表明,准能集团在国内首次开发出一种可完全替代柴油生产工业炸药的煤基纳米碳氢添加剂及制备工艺——煤基纳米碳氢硝铵炸药制备技术,其安全性和环保指标满足工业化生产需求,并进一步验证了煤基纳米碳氢燃料“储氢赋能”的特性,拓展了燃料的应用领域。同时,煤基纳米碳氢硝铵炸药统筹兼顾经济性和实用性,与传统铵油炸药相比,其爆速、猛度、做工能力等主要爆炸性能指标更优,在特大型露天煤矿松动爆破中应用,爆堆隆起高度、边帮沉降高度、岩石爆破拉伸块度等爆破指标良好,可有效降低大块率和拉底等现象,且生产成本大大降低,煤基纳米碳氢添加剂替代炸药中的柴油后可节约炸药成本420元/吨,参照2022年公司炸药生产用量计算,一年可节约成本近3000万元。
接下来,炸药厂将进一步优化煤基纳米碳氢硝铵炸药的各项参数,并从社会效益、技术经济、低碳经济、设备改造等方面深化分析、反复论证,为公司绿色低碳转型高质量发展激发新动能、创造新业绩。
来源:国能准能集团之声