国科发资〔2017〕294号附件5
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为落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006－2020年）》，以及国务院《能源发展战略行动计划（2014-2020）》、《中国制造2025》和《关于加快推进生态文明建设的意见》等提出的任务，国家重点研发计划启动实施“煤炭清洁高效利用和新型节能技术”重点专项。根据本重点专项实施方案的部署，现发布2018年度项目申报指南。
本重点专项总体目标是：以控制煤炭消费总量，实施煤炭消费减量替代，降低煤炭消费比重，全面实施节能战略为目标，进一步解决和突破制约我国煤炭清洁高效利用和新型节能技术发展的瓶颈问题，全面提升煤炭清洁高效利用和新型节能领域的工艺、系统、装备、材料、平台的自主研发能力，取得基础理论研究的重大原创性成果，突破重大关键共性技术，并实现工业应用示范。
本重点专项按照煤炭高效发电、煤炭清洁转化、燃煤污染控制、二氧化碳捕集利用与封存（CCUS）、工业余能回收利用、工业流程及装备节能、数据中心及公共机构节能等7个创新链（技术方向），共部署23个重点研究任务。专项实施周期为5年（2016
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－2020年）。
2016年本重点专项在7个技术方向已启动16个研究任务的17个项目，2017年本重点专项在7个技术方向已启动20个研究任务的22个项目。2018年，在5个技术方向启动20个研究任务，拟支持20-40个项目，拟安排国拨经费总概算为4.23亿元。凡企业牵头的项目须自筹经费，自筹经费总额与国拨经费总额比例不低于1：1。
项目申报统一按指南二级标题（如1.1）的研究方向进行。除特殊说明外，拟支持项目数均为1-2项。项目实施周期不超过3年。申报项目的研究内容须涵盖该二级标题下指南所列的全部考核指标。项目下设课题数原则上不超过5个，每个课题参研单位原则上不超过5个。项目设1名项目负责人，项目中每个课题设1名课题负责人。
指南中“拟支持项目数为1-2项”是指：在同一研究方向下，当出现申报项目评审结果前两位评分评价相近、技术路线明显不同的情况时，可同时支持这2个项目。2个项目将采取分两个阶段支持的方式。第一阶段完成后将对2个项目执行情况进行评估，根据评估结果确定后续支持方式。
1. 煤炭高效发电
1.1新型高碱煤液态排渣锅炉关键技术（共性关键技术类）
研究内容：研究液态排渣炉内钠、钾等碱金属的释放、捕捉—2 —
特性与作用机制；研究开发适合全烧高碱煤的液态排渣燃烧关键技术；研究液态排渣低NOx燃烧技术；研发全烧高碱煤液态排渣锅炉关键设计、制造工艺及技术；开展高碱煤液态排渣锅炉关键技术示范与优化运行。
考核指标：实现纯燃高碱煤（碱金属含量≥4%）液态排渣关键技术在200～300MW等级机组的工业示范，连续运行≥168小时，锅炉出口NOx排放浓度≤400mg/m3，炉内钠、钾的捕捉率≥50%。
1.2超低NOx煤粉燃烧技术（共性关键技术类）
研究内容：开发超低NOx煤粉燃烧技术，包括：煤粉燃烧全过程的燃烧组织与抑制NOx生成技术、超低NOx燃烧燃尽技术、超低NOx燃烧优化控制集成技术，进行相关试验。
考核指标：完成容量≥14MW th煤粉锅炉试验验证，NOx燃烧排放浓度≤50mg/m3，CO排放浓度≤200 mg/m3。
1.3燃煤发电机组水分回收与处理技术（共性关键技术类）
研究内容：研究燃煤烟气水分回收利用的关键技术；研发燃煤发电机组排烟水分回收的成套技术装备；开发回收废水处理和利用技术；开发烟气超低排放污染物控制系统中的废水回收及节能节水技术；进行相关试验。
考核指标：建成燃煤发电机组烟气量不低于10万m3/h的排烟水分回收中试系统，烟气水分回收率达到30-50%；建成300MW
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以上燃煤发电厂烟气超低排放系统中废水回收及节能节水装置一套，废水回收率≥90%。
1.4 700℃等级超超临界发电技术（共性关键技术类）
研究内容：在实际运行燃煤机组平台上，开展700℃锅炉关键热部件的长周期验证试验研究；开展700℃超超临界机组燃烧与锅内水动力特性研究；开展600MW以上700℃超超临界发电热力系统、布置方式及机组优化集成研究。
考核指标：完成锅炉关键热部件在蒸汽流量≥10t/h、蒸汽温度≥700℃下20000小时考核试验；形成600MW以上700℃超超临界发电热力系统、布置方式及机组优化集成技术方案，设计工况下的净效率≥50%。
2. 煤炭清洁转化
2.1合成气（或热解气）甲烷化新技术（共性关键技术类）
研究内容：研究合成气（或热解气）甲烷化合成催化剂及新工艺；开发新型甲烷化反应器；研究新工艺全流程优化技术及系统集成；形成合成气（或热解气）高效甲烷化成套技术，并进行工业示范。
考核指标：开发出1~2种短流程低能耗甲烷化新技术，建成原料气处理能力1亿m3/年以上高效甲烷化示范装置，CO转化率≥99.5%，甲烷选择性≥92%。
2.2煤与重油或煤焦油共加氢及产品加工关键技术（共性关键
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安全管理编号：YTO-FS-PD404 煤炭清洁利用技术发展方向及作用通 用版 In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards
煤炭清洁利用技术发展方向及作用 通用版 使用提示：本安全管理文件可用于在生产中，对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理，包含对生产、财物、环境的保护，最终使生产活动正常进行。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 所谓煤炭清洁利用技术就是指以煤炭洗选为源头、以煤炭高效洁净燃烧为先导、以煤炭气化为核心、以煤炭转化和污染控制为重要内容的技术体系,主要包括煤炭加工、煤炭高效洁净燃烧和转化等技术手段。近年来,随着我国经济的快速发展.煤炭的产生量和消费量节节攀升。我国已经成为全球最大的煤炭生产国和煤炭消费国。因此, 发展煤炭清洁利用技术,对发挥我国煤炭资源优势、提高能源效率、加强环境保护、实现可持续发展具有重要意义。 1.煤炭加工技术 煤炭加工技术主要包括洗选煤技术、型煤技术以及水煤浆技术等。 1.1选煤技术 我国煤炭工业实际生产中往往采用物理选煤和化学选煤两大常用技术,目的是为了筛除煤中的矿物质和燃烧后造成大气污染的成分,比如常见的煤炭脱硫工艺,但是多数情况
中国煤炭未来究竟路在何方 2017-12-19 亚太地区煤炭交易中心 倪维斗，中国工程院院士，清华大学热能工程系教授，在2017国际工程科技发展战略高端论坛上发表演讲——《中国煤炭清洁高效利用之路》，提出：未来，单一技术和技术组合难以解决能源困局，系统整合和战略规划才是关键。 煤炭的贡献不可忽视 以煤为主是符合我国资源禀赋的不可变化的事实，其他替代能源只能是辅助能源，而不能成为主力。 中国的发展，尤其是改革开放以来巨大的进步，煤起了巨大的作用。而今，由于环境的影响，尤其是PM2.5雾霾的污染，人们把罪魁祸首指向煤的利用，当年的功臣被妖魔化，变成老鼠过街人人喊打，变成飞鸟尽，良弓藏，狡兔死，走狗烹。把屁股板全打在煤身上，实际上这是很冤枉的，不能真正解决问题。 我国这么多的人口，都希望过现代化的生活，社会要不断发展，技术在不断进步，能源需求越来越大，2016年我国能源消耗总量已达43.6亿吨标准煤，在我国缺油、少气的资源条件下，靠什么能源来满足？
除煤炭外，其他能源潜力不大 天然气 现在很多人把希望寄托在天然气身上，中俄燃气(中国和俄罗斯的天然气合作供应协议)380亿立方米，相当于2700万吨标
准煤;我国的天然气储量为3600亿立方米，相当于2.6亿吨标准煤，已是极限。目前天然气的用量是煤的1/20，远期来看，天然气的用量仍将只是煤的1/15。 核电 2016年的装机量是3364万千瓦，年发电量为2133亿千瓦时，占全部发电总量的3.5%。规划2020年装机5800万千瓦，到2030年装机1.2亿千瓦，发电8000亿千瓦时，折合来看是1亿标准煤。铀资源的贫乏，100万千瓦机组建堆时首次要339吨铀，每年还要补充15吨铀235和铀238，铀进口依存度已超过90%。核电不能成为我国能源发展主要方式，只能是补充方式。
煤炭清洁利用技术发展现状 所谓煤炭清洁利用技术就是指以煤炭洗选为源头、以煤炭高效洁净燃烧为先导、以煤炭气化为核心、以煤炭转化和污染控制为重要内容的技术体系，主要包括煤炭加工、煤炭高效洁净燃烧和转化等技术手段。 近年来，随着我国经济的快速发展．煤炭的产生量和消费量节节攀升。我国已经成为全球最大的煤炭生产国和煤炭消费国。因此，发展煤炭清洁利用技术，对发挥我国煤炭资源优势、提高能源效率、加强环境保护、实现可持续发展具有重要意义。 一、我国动力煤清洁利用现状分析 1、大型发电集团动力煤清洁使用的现状 近年来，随着我国经济迅猛发展．大型发电集团新增了大量的发电机组，电力供应能力得到了大幅度提高，全社会用电的保障性大为改善，发电装机容量的富余程度大大提高。同时，在国家环保政策的引导下，大型发电集团关停了一大批能效和排放较差的燃煤发电机组，新建了很多国际上最为先进的燃煤发电机组，有效地改善了我国燃煤发电对环境的不良影响，一些新的燃煤发电机组的排放已经接近了燃气发电机组的排放水平，成效十分显著。大型发电集团是我国动力煤使用的绝对主力，其均为国有企业，有能力更有责任在动力煤的清洁使用上高标准严要求，全面严格落实国家有关法律法规和相关政策。但应该认识到：一方面，我国大型发电集团动力煤使用的环保治理还存在着区域性的不平衡问题，一些经济发达地区的治理已经达到了较高的水平，但一些经济欠发达地区或边远地区的环保治理还没有得到足够重视，治理水平相对落后。大型发电集团在动力煤清洁利用方面目前存在的问题主要表现为： (1)部分燃煤电厂进厂煤还是采用汽车运输方式。 (2)脱硫脱硝尚未全面实现与发电同步运行。 (3)气体排放和灰水排放需进一步深化治理。随着科技的进步和社会对环境要求的提高，以往未被认识和重视的一些污染物质的排放，需要进行治理。如：磷(P)、氟(F)、氯(c1)、汞(Hg)、砷(As)、铍(Be)、镉(Cd)、硒(Se)、铅(Pb)、锰(Mn)、铬(Cr)、镭(Ra)、铀(u)、镍(Ni)、钒(V)、铋(Bi)等有毒有害微量元素的排放。因此，解决环保问题还远未终及。 (4)燃煤发电形式还很单一，更多燃煤洁净发电技术尚未得到应用。目前国际上普遍认可的燃煤洁净发电技术主要有：常压循环流化床(CFB)、整体煤气化联合循环(IGCC)、增压循环流化床联合循环(PFBC)、常规煤粉炉加烟气脱硫脱硝(PC+FGD+SCR)技术等。有些技术在我国的实际应用还很少。 (5)很多大型燃煤锅炉设计煤种等级过低。从宏观上看，现在我国很多大型燃煤锅炉设计煤种的等级过低。这与我国煤炭生产和市场供给长期处于较落后状态有着直接的关系。由于煤炭生产加工长期处于落后的状况，大量高灰分高含矸的煤炭均直接进入市场销售，动力煤使用企业只能从这些低质煤炭中采购和使用。因而，燃煤锅炉的设计煤种也只能依据实际可采 购煤炭的质量情况来确定。燃煤锅炉设计煤种的选定．对其生产运行起着决定性作用。理论上，锅炉最佳使用煤质与设计煤质基本一致或接近。因此，选择低等级煤炭作为锅炉设计煤种将产生如下结果：锅炉的建设成本、运行成本均会较高，设备使用寿命缩短；大量低等级动力煤的运输造成了大量的运输能源损失；误导动力煤市场对高品质煤的真正需求．延误动力煤深加工的良性发展。 2 、动力煤汽车运输的环境污染
“煤炭清洁高效利用和新型节能技术”重点专项 2016年度项目申报指南 项目申报全流程指导单位：北京智博睿投资咨询有限公司
依据《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》，以及国务院《能源发展战略行动计划（2014—2020年）》、《中国制造2025》和《关于加快推进生态文明建设的意见》等，科技部会同有关部门组织开展了《国家重点研发计划煤炭清洁高效利用和新型节能技术专项实施方案》编制工作，在此基础上启动煤炭清洁高效利用和新型节能技术专项2016年度项目，并发布本指南。 本专项总体目标是：以控制煤炭消费总量，实施煤炭消费减量替代，降低煤炭消费比重，全面实施节能战略为目标，进一步解决和突破制约我国煤炭清洁高效利用和新型节能技术发展的瓶颈问题，全面提升煤炭清洁高效利用和新型节能领域的工艺、系统、装备、材料、平台的自主研发能力，取得基础理论研究的重大原创性成果，突破重大关键共性技术，并实现工业应用示范。 本专项重点围绕煤炭高效发电、煤炭清洁转化、燃煤污染控制、二氧化碳捕集利用与封存（CCUS）、工业余能回收利用、工业流程及装备节能、数据中心及公共机构节能7个创新链（技术
方向）部署23个重点研究任务。专项实施周期为5年（2016—2020）。 按照分步实施、重点突出原则，2016年首批在7个技术方向启动16个项目。每个项目设1名项目负责人，项目下设课题数原则上不超过5个，每个课题设1名课题负责人，课题承担单位原则上不超过5个。 各申报单位统一按指南二级标题（如1.1）的研究方向进行申报，申报内容须涵盖该二级标题下指南所列的全部考核指标。鼓励各申报单位自筹资金配套。对于应用示范类任务，其他经费（包括地方财政经费、单位出资及社会渠道资金等）与中央财政经费比例不低于1：1。 1. 煤炭高效发电 1.1 新型超临界CO2、CO2/水蒸汽复合工质循环发电基础研究（基础研究类） 研究内容：研究煤粉在超临界环境下化学能释放、能量传递
实现清洁高效利用的煤炭就是清洁能源 “现代煤化工是煤炭清洁高效利用的有效途径，实现了清洁高效利用的煤炭就是清洁能源。”9月5日，中国工程院院士谢克昌在陕西西安举办的“2019中国国际煤化工发展论坛”上表示。 根据国际能源署（IEA）报告，减少能源进口依赖并确保能源获取以保障能源安全、改善空气质量、减缓气候变化是包括中国在内的G20国家能源转型多样化的表现，而能源效率是全球经济有效和安全转型的关键。 基于我国“富煤、贫油、少气”的能源特点，煤炭一直以来都是我国的主体能源和重要原料。2018年，我国煤炭产量36.8亿吨，进口量2.81亿吨；我国原油产量1.89亿吨，进口量4.62亿吨，对外依存度高达70%；天然气产量1610亿立方米，进口量1247.4亿立方米，进口依存度达43%。 谢克昌提到，我国当前能源结构与供给关系，使得发展现代煤化工势在必行。由于煤炭为主的格局不会变，我国能源转型的主要任务和主要立足点是推动煤的清洁高效利用。 那么煤炭是否能实现清洁高效利用呢？谢克昌认为答案是肯定的。他从产业链角度建议，煤炭发展要由要素驱动为主向科技驱动方式转变，煤炭开采要从以需定产向科学开发方式转变，煤炭输配由粗放供给向提质后对口配送方式转变，煤炭输运由单一输煤向输煤输电并举方式转变，燃煤发电由局部领先向整体节能环保转变，煤化工由低效高污染向高效清洁节水转变。 针对现代煤化工产业的清洁化发展，谢克昌提出，要以环保标准为优先考虑因素，建立绿色化现代煤化工产业体系，同时，发展高效污染物脱除技术、多污染物协同控治技术、废水零排放技术以及“三废”资源化利用技术。另外，还要加快制定科学完善的现代煤化工清洁生产标准与相关环保政策，综合考量大气环境、水环境与土壤环境后科学布局现代煤化工产业，建立现代煤化工项目审批、全过程监管以及后评价的清洁生产管理体系。 当前，我国现代煤化工发展已经取得一定进展。谢克昌提到，煤替石油、天然气成效明显且潜力可观。2017年，煤替油方面，消耗原煤7289万吨标准煤，替代石油3130吨，替代效率61.3%；煤替气方面，消耗原煤654万吨标准煤，
产业研究The Industrial Study 一、煤炭的清洁高效利用是中国能源的战略选择 资源结构决定了煤炭是中国的主体能源。地质条件决定了中国是一个多煤、贫油、少气的国家，在我国已探明的化石能源储量中，煤炭占了９４．３％，石油、天然气仅占５．７％，这就表明了煤炭在中国能源结构中的地位。随着经济的快速发展，我国的能源需求不断增长，单是发电设备（其中主要是燃煤发电） ，近年来每年装机容量增长接近１亿千瓦，而作为目前能源主体的不可再生能源，除煤炭以外，都大量依赖进口。２００８年中国原油产量１．８７亿吨，消耗量３．８４亿吨，对外依存度为５１％，到了２０２０年，中国石油的对外依存度将超过６４％。根据社科院的预测，到了２０２０年中国天然气需求量将达到２０００亿立方，其中一半需要进口。而可再生能源（主要指风能、太阳能和生物质能）尽管发展快速，但是基数小，短期内在能源结构所占比例仍然较小，在未来较长一段时间内难以担当能源主力的重任。对于中国这样的大国，在能源供应紧张，而可再生能源供应量青黄不接的时刻，煤炭仍将担负保障国家能源安全的重任。 将节能、新能源替代等所以影响煤炭需求的因素考虑在内，中国煤炭需求仍将增长。中国煤炭工业发展研究中心预测，２０１０年至２０２０年煤炭需求将达到３２亿吨，年均增长率为１．３％。但是，煤炭利用的资源、环境承载力是有限的。首先，煤炭开采难度日益增大。目前我国大中型煤矿的平均开采深度已超过４００米，到了２０２０年，平均开采深度将达到５００米。其次，煤炭开采浪费严重。现阶段，我国煤矿采出率 平均仅为３０％左右，小煤矿矿井采出率仅 有１０％ ～ １５％，资源浪费破坏严重； 煤 炭加工程度低，煤炭洗选率多年来一直在 ３０％左右，煤炭转化率不到１５％，燃煤发 电平均热能利用率约为３０％； 能源利用率 低，大量的煤系共伴生矿物、煤炭开采中 的废弃物没有得到综合利用。再次，煤炭 开采的环境问题严重。矿井瓦斯排空、煤 尘污染、二氧化硫和一氧化碳的排放、污 水排放等等，煤炭开采、运输和利用都会 带来严重的环境污染。据绿色和平组织的 测算，２００７年中国因煤炭造成的环境、社 会、经济等外部损失超过人民币１７，０００亿 元，相当于当年国内生产总值的７．１％。 降低煤炭的绝对使用量无疑是解决煤 炭利用带来的种种环境问题的最佳方法。 但是，尽管可再生能源飞速发展，短期内 仍远远无法达到减少煤炭消费总量的效 果。所以，必须通过煤的清洁、高效利用 来缓解这一矛盾。提高煤炭回采率，节约 有限的没资源；开发低浓度瓦斯气和煤矸 石的利用方法，变废为宝；提高煤炭的燃 烧效率等等，都将大大节约煤炭资源，降 低煤炭需求增速。 二、煤炭的清洁高效利用是当前减 排的最重要和最现实的手段 煤炭利用是我国最主要的温室气体来 源。煤炭的二氧化碳排放是所有化石燃料 中最高的，我国能源结构中煤炭的使用量 在６０％以上。根据国际能源署的数据，目 前中国煤炭利用的二氧化碳排放量就已达 到６０亿吨。气候的人为变暖可能导致一些 突变的或不可逆转的影响，给人类带来一 系列问题，影响人类的生存和发展，减排 是人类迫切需要直面的问题，是全球不可 动摇的目标。在哥本哈根会议上，中国承 诺２０２０年单位ＧＤＰ的二氧化碳排放比 ２００５ 年降低４０％～４５％。中国正处于二氧 化碳排放的上升期，未来中国的二氧化碳 年排放峰值何时出现，绝对值是多少，８０亿 吨、９０亿吨、还是１００亿吨？ 什么时候会 开始下降？ 气候变化是全世界的问题，更 是中国可持续发展的大问题。若要将未来 全球温升控制在２～３ ℃，２０５０ 年全球二 氧化碳排放需要比１９９０年减少５０％左右， 只能排放１０４亿吨，这是届时全球二氧化碳 排放的总空间。目前中国的碳排放量已超 过美国位居世界第一，发达国家纷纷盯着 中国，要求中国承诺减排责任的呼声越来 越高。我国正面临日益加剧的减排压力。 推广清洁高效用煤技术是目前实现减 排最重要和最现实的手段。作为煤炭使用 大国，短期内煤炭使用量无法下降，可再 生能源占比任然很小。仅仅依靠可再生能 源来实现减排，短期内依然是杯水车薪。 根据中国可再生能源发展战略研究 ，综合 考虑我国资源潜力、环境约束、社会总成 本等因素后，乐观地预测我国可再生能源 发展的潜力，２０２０年可再生能源总量约６ 亿标准煤当量，其中还包括水电在内。因 此减排必须从源头着手，提高煤炭的利用 效率，达到减排的目的。如果将煤炭的利 用率提高１％，每年将可节约１８００万吨左 右标准煤，以目前火电的平均耗煤量计 算，这相当于２０００万千瓦的光伏发电一年 节省的煤炭耗用量。 三、清洁高效利用煤炭的可行性分析 １．清洁高效利用煤炭是中国长期以来 的重要能源战略政策，得到政策上的支持 和鼓励。在实际应用领域，很多节能政策 都适用于煤炭的清洁高效利用，在煤炭开 采、电力、金属冶炼、化工等领域也有很 多与煤炭利用密切相关的节能政策。在新 兴能源产业规划中，煤炭的清洁高效利用 被提到了重要的地位。传统能源改造升级 和清洁新能源的开发利用是能源战略不可 偏废的两个方面，并且在新能源占比很小 的情况下，前者更是起到了后者不可替代 的作用。 ２．清洁高效利用煤炭具有很高的经济 价值。我国目前的煤炭利用率与发达国家 相比较低，还有很多低成本的清洁高效用 煤技术可以采用。例如煤炭气化技术，将 煤转变为煤气，能提高煤炭的利用效率。 而且即使成本较高的清洁高效用煤技术， 与其它一些可再生能源技术相比，也有很 高的成本优势。如果投资１０００亿用于光 伏，以目前的成本可以建设约２００万千瓦 的装机容量，按照现在国内的平均煤电耗 煤量，每年可减少用煤１７８万吨；而如果 １０００亿投资超临界发电设备，可建设约 ２０００万千瓦的装机容量，按照每千瓦时节 约煤５７克计算，每年可节约用煤５７０万吨。 ３．清洁高效利用煤炭在技术上具有很 大的提升空间。我国目前煤炭利用效率较 低，提升空间很大。煤矸石的利用率只有 ４４．３％，造成大量煤矸石堆放，占据土地、 污染环境。在煤电领域，日本、德国等发 达国家的煤耗水平约为３００克／度，而中国 浅析我国煤炭清洁高效利用的 必要性和可行性 【文章摘要】 多煤、贫油、少气的资源结构，以 及可再生能源短期内占比很小的现实决 定了未来很长一段时间内煤炭仍将是我 国的主体能源。煤炭的清洁高效利用既 是我国能源发展的战略选择，也是当前 节能减排最重要、最现实的手段。本文 从四个方面分析了我国煤炭清洁高效利 用的可行性。 【关键词】 煤炭；清洁；高效；碳排放 汤 斐 江南大学商学院 江苏无锡 ２１４１２２ 现代商业 MODERN B USINESS 51
积极推动煤炭资源清洁高效利用 青岛特利尔环保股份有限公司 杨成 近两年来，各地雾霾极端天气频繁出现，成为社会关切和热议的话题。雾霾天气的成因有很多，但是有些人的观点认为煤炭是主要污染源，关于淘汰煤炭的呼声时有耳闻。但是煤炭真的就是造成雾霾天的真正的元凶吗？ 2014年6月，习近平总书记在中央财经领导小组第六次会议上，提出了加快推进能源生产和消费革命的发展方向。要完成这一重大战略任务，必须建立符合我国发展阶段和能源基本国情的现代能源体系，合理控制能源消费总量、优化能源生产结构、建立高效的能源运行机制。下面，结合当前形势，谈几点个人看法，供大家参考。 一、煤炭是我国的基础能源，中国的发展离不开煤炭 （一）煤炭是我国最丰富的能源资源 我国能源资源显著特点是“富煤、贫油、少气”，资源禀赋决定了煤炭的基础能源地位。我国煤炭资源储量5.9万亿吨，探明储量2.3亿吨，占一次能源资源总量的94.22%，而石油、天然气不足6％。可以说，煤炭是我国最丰富的能源资源。 图1 我国化石能源资源储量构成 青岛特 利尔
（二）煤炭是我国最可靠的能源资源。 新中国成立以后，特别是改革开放以来，煤炭在我国能源生产和消费结构中的比重长期占75%和70%左右，为国民经济和社会保持长周期较快发展提供了可靠的能源保障。全国煤炭产量由1990年的10.8亿吨增加到2013年的36.8亿吨，年均增长5.4%。煤炭占一次能源生产总量的比重一直在75%上下波动。仅2013年，我国煤炭产量占国内能源生产总量的75.6%，而石油和天然气产 量分别为2.17亿吨和1029亿立方米，仅占8.9%和4.6%。 图2 我国能源生产结构图 从图3我国能源消费结构图上可以看到，1990年至2013年虽然煤炭占能源总消费量的比重呈缓慢下降趋势，但仍占据较大比重。煤炭消费量增幅较小的2013年，我国煤炭消费量36.5亿吨，依然占到了国内能源消费总量的66％。 近年来，国内油气资源的需求增长较快，但增量主要还是以进口为主，直接导致石油、天然气的对外依存度逐年上升。2013年,我国石油表观消费量4.82亿吨，成品油进口2.82亿吨，对外依存度高达58.1%。从2007年成为天然气净进口国以来，天然气的对外依存度也已上升到2013年的31.6%。油气 青 岛特 利尔
选煤技术发展状态下煤炭清洁利用分析 摘要：煤炭这类不可再生的稀缺资源，是在古代植物埋藏地底经过极其复杂的 物理化学变化以及生物化学变化而成的一种固态可燃性矿物质。一直以来，煤炭 都被人们誉为“黑金”，其珍稀程度可见一斑。正是由于这样的原因，研究选煤技 术发展状态下的煤炭清洁利用才显得意义非凡。不过就目前阶段来看，我国选煤 技术依旧存在各种各样的问题，如果不及时地进行改善，很有可能导致未来的国 家煤炭发展形势走向没落。 关键词：选煤技术；发展状态；煤炭清洁；利用 引言 当前，我国选煤技术主要还是依靠传统的选煤方法，这种方法不仅会对环境 造成污染，同时也造成了人力，物力，财力的极大浪费。显然传统的选煤技术己 经无法满足我国选煤行业快速发展的步伐。如果我国的煤炭工业想要走的更远， 就必须要有新的煤炭选煤技术来满日益增大的煤炭需求问题。选煤技术的革新和 设备的更新已成为煤炭工业发展的必然趋势。 1煤炭清洁技术的具体利用与价值 1.1提高煤炭的使用质量 利用煤炭清洁的相关技术，可以将原煤中的矸石与煤炭进行有效的分离，进 而再提炼浓度不一的煤炭产品。随着对于环境保护问题的愈发重视，煤炭的洗选 加工工艺也得到了国家的高度关注，进而推动了煤炭清洁技术的利用。具体的煤 炭清洁主要步骤其实就在于对煤炭的洗选，它的工作原理是将原煤中的矸石性杂 质进行分离，然后得到纯度更高的煤炭，从而提高煤炭的使用质量。不过我国的 煤炭行业目前依然在资金、技术等各方缺少补给，需要国家给予一定的地方性支 援政策。 1.2推进节能环保事业的发展 煤炭洗选工艺还可以降低煤炭当中的烟尘（TSP）、硫分、灰分等占比，从而减少二氧化硫以及各种氮氧化物，提升对环境的保护。经过清洗得出的高灰分煤 泥以及矸石还可以进行再利用，利用这些物质来充填塌陷区、铺路，或者制作成 水泥、砖块等，从这一层面来看，煤炭洗选其实还可以为国家的能源节约提供一 定的帮助。另外一方面，经过煤炭清洗之后得到的煤炭，由于其杂质较少，所以 在燃烧的时候就不需要太多的电能消耗，而且与传统的煤炭相比，同样热能耗所 需要的高纯度煤炭远远小于低纯度的传统煤炭。简而言之，煤炭清洗技术的利用，还可以推进国家的节能环保事业。 1.3优化煤炭产业结构 利用清洁技术处理过后的煤炭，不仅纯度更高，还可以根据市场需求制成质 量等级各异的不同类别产品。例如经过精煤提纯之后的中煤就可以提供给诸如化 肥加工厂、焦油化工厂、电力厂等，因为这些产业并不需要质量太高的煤炭进行 燃烧，而中煤的采购价格将远远低于市场高纯度煤炭产品，这样就可以为这些企 业缩减生产成本。而对于经过煤炭清洗得到的煤泥，则可以将其进行电解，从中 把电解铝等各种材质提炼出来，进而为相关的铝制企业所使用。就此看来，煤炭 清洁技术的利用，还可以优化煤炭企业的产业结构，一改过去产业链短小、经济 格局单一的局面，从而帮助煤炭企业打造更加互惠互利的共享经济模式。 2选煤技术发展状态下煤炭清洁利用要点
“煤炭清洁高效利用和新型节能技术”重点专项2016年度项目申报指南、指南编制专家名单、 形式审查条件要求 一、“煤炭清洁高效利用和新型节能技术”重点专项2016年度项目申报指南 依据《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》，以及国务院《能源发展战略行动计划（2014—2020年）》、《中国制造2025》和《关于加快推进生态文明建设的意见》等，科技部会同有关部门组织开展了《国家重点研发计划煤炭清洁高效利用和新型节能技术专项实施方案》编制工作，在此基础上启动煤炭清洁高效利用和新型节能技术专项2016年度项目，并发布本指南。 本专项总体目标是：以控制煤炭消费总量，实施煤炭消费减量替代，降低煤炭消费比重，全面实施节能战略为目标，进一步解决和突破制约我国煤炭清洁高效利用和新型节能技术发展的瓶颈问题，全面提升煤炭清洁高效利用和新型节能领域的工艺、系统、装备、材料、平台的自主研发能力，取得基础理论研究的重
大原创性成果，突破重大关键共性技术，并实现工业应用示范。 本专项重点围绕煤炭高效发电、煤炭清洁转化、燃煤污染控制、二氧化碳捕集利用与封存（CCUS）、工业余能回收利用、工业流程及装备节能、数据中心及公共机构节能7个创新链（技术方向）部署23个重点研究任务。专项实施周期为5年（2016—2020）。 按照分步实施、重点突出原则，2016年首批在7个技术方向启动16个项目。每个项目设1名项目负责人，项目下设课题数原则上不超过5个，每个课题设1名课题负责人，课题承担单位原则上不超过5个。 各申报单位统一按指南二级标题（如1.1）的研究方向进行申报，申报内容须涵盖该二级标题下指南所列的全部考核指标。鼓励各申报单位自筹资金配套。对于应用示范类任务，其他经费（包括地方财政经费、单位出资及社会渠道资金等）与中央财政经费比例不低于1：1。
我国煤炭清洁利用政策研究 1 我国煤炭清洁利用现状 我国煤炭利用主要领域包括燃煤发电、分散燃烧（包括工业炉窑、民用等）、化工转化（传统煤化工和新型煤化工），预计到2020年煤炭利用主要集中在 燃煤发电、工业锅炉、煤化工用煤这三个领域，也是煤炭高效清洁利用的重点领域[1]。 1.1 燃煤发电 2012年以来，我国开始对部分燃煤发电机组进行改造，并达到超低排放水平[2]。我国煤炭燃煤发电是煤炭利用的重要领域[3]，尤其是近年来经济快速增长，生活水平有了较大幅度的提升，用电量不断增加。发电用煤由2005年10. 52亿t增长到了2017年19.87亿t左右；煤电装机数量由2005年3.91亿KW 增长到2017年的11.06亿KW；发电用煤占煤炭消费总量的比重由2005年的4 4%上升到近年来的60%左右。 1.2 工业锅炉 锅炉是重要的能源转换设备，也是能源消费大户和大气污染源。我国锅炉以燃煤为主；其中燃煤电站锅炉近年来向大容量、高参数方向快速发展，无论是生产制造还是运营管理均已接近国际先进水平[4]；而燃煤工业锅炉保有量大、分布广、能耗高、污染重[5]，能效和污染控制整体水平与国外相比有一定的差
距，节能减排潜力巨大。目前，我国在用燃煤工业锅炉约47万台，占在役工 业锅炉总数的80%以上，年煤炭消耗量达6亿～6.5亿t，占煤炭消费总量的2 0%左右[4]。近年来，一些先进的燃煤工业锅炉技术不断成熟，包括高效煤粉工业锅炉、高效水煤浆锅炉和低排放型煤锅炉[6]，通过采用优质动力用煤和污染物处理技术，先进的燃煤工业锅炉可以实现近天然气锅炉排放水平，但燃煤工业锅炉仍存在保有量大、能耗高、污染重等问题。 1.3 煤炭化工转化 经过“十一五”和“十二五”的发展，我国煤炭清洁高效转化创新发展取得了一系列重大突破，攻克了大型先进煤气化、合成气变换新、大型煤制甲醇、煤直接制油、煤间接制油、煤制烯烃、煤制乙二醇等一大批技术难题，一批大型设备，煤制油、煤制烯烃、煤制乙二醇等煤炭清洁高效转化示范工程顺利实施[7]，我国煤炭清洁高效转化技术创新和产业化均走在了世界前列，煤炭清洁高效转化已经成为我国石油和化工工业“十二五”发展最具前景的方向之一。2017年煤化工用煤约为8亿t，主要用于焦化、煤制化肥、煤制甲醇等传统煤化工。我国煤制油产能达到8 Mt/a，产量3.5 Mt/a；煤（甲醇）制烯烃产能 达到8 Mt/a，产量6.9 Mt/a；煤制乙二醇产能达到2.7 Mt/a，产量1.9 Mt/ a；煤制天然气产能达到51亿m3，产量15亿m3。 2 我国煤炭清洁高效利用政策分析 自20世纪90年代起，我国已经认识到煤炭清洁化利用的重要性，对推进煤炭清洁化利用的技术愈发重视，并逐步完善促进煤炭清洁化利用的技术政策。
煤炭的清洁高效利用 谢克昌，中国工程院院士，原中国工程院副院长，我国煤化工科技领域的开拓者之一，长期从事煤化工和煤的清洁高效利用的科研、开发、教学和战略规划研究，在煤的结构特征及其与反应性的关系和调变、依据煤气化规律优化脱硫净化技术及产品开发方面取得重要成果，连续两次作为首席科学家承担能源领域“973”项目，提出气化煤气与热解煤气共制合成气多联产工艺并指导工程示范。 2014年12月18日，中国工程院发布了由谢克昌主持完成的“中国煤炭清洁高效可持续开发利用战略研究”项目成果。本文是谢克昌对该项目的思考与总结。 一、对煤炭开发利用重大问题的分析与认识 1.煤炭开发战略布局问题 近年来，我国东部地区煤炭产量基本维持稳定，甚至有所下降，中西部地区产量持续增长，其中产量内蒙古、宁夏、陕西和新疆增长较快。基于煤炭资源和水资源条件以及资源开发所面临的多重约束和影响，新形势下我国煤炭资源开发的战略布局应该调整为“保护与减轻东部，稳定开发中部，加快开发西部”。东部地区产能、环境容量已经接近极限，不能继续走“稳住东部地区煤炭生产规模”的战略思路和发展道路，应转向区域保护，并减轻煤炭资源开发强度。中部煤炭资源丰富，但受水资源、生态环境等多重条件制约，需要在保护生态环境的前提下，稳定中部煤炭资源的开发规模。西部是我国重要的能源接替区和战略能源储备区，应着力加强西部煤炭勘探开发和运输通道能力建设，加快新疆煤炭科学开发和利用。 2.煤炭开发的总量控制问题 据统计，目前我国煤炭产能在40亿吨左右，在建产能11亿吨左右，煤炭经济结束“黄金十年”处于疲软的状态，引发煤炭行业内外人士的高度担忧。这与一定时期以来我国煤炭开发方式粗放、煤炭产能调控政策不科学紧密相关，也误导了煤炭市场各类主体的行为。研究提出了科学产能概念，指保证持续开发的储量前提下，用安全、高效、环境友好方法将煤炭资源最大限度采出的能力。初步测算2010年我国煤炭资源科学产能约为10.78亿吨，仅占全国煤炭总产量的33.3%，其中晋陕蒙宁甘区6.48亿吨、华东区3.3亿吨，合计占90%以上。以科学产能为约束，在加强投入的前提下，我国煤炭开发总量可控制在45亿吨左右。晋陕蒙宁甘区科学产能增加潜力较大，应尽快制定区域性的煤炭资源开发与利用规划及科技研发规划；华东和东北区科学产能无法继续提高，在政策上应关停无法改造的非科学产能矿井；新青区还没有进行大规模开发，应尽早规划、合理安排，严格开发准入和科学产能标准，避免增加非科学产能。 3.低品质煤的开发利用问题 我国低品质煤包括褐煤、高硫煤、高灰煤以及部分分选产品，约占煤炭资源总量的40%左右，是我国不可或缺的煤炭资源，需要高度重视其开发利用。推进煤炭“全面提质、按质使用”，即以最简单的方式、最少的投入、最有效的措施提高利用效率，减少无效运输和污染物排放，是我国低品质煤炭利用的重要途径。研究表明，入选1亿吨原煤，可减少二氧化硫排放量100万吨～150万吨；发电用煤灰分每降低1%，每度电的标准煤耗减少2克～5克，每年可减少二
：“煤炭清洁高效利用和新型节能技术”重点专项2016年度项目申报指南 依据《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》，以及国务院《能源发展战略行动计划(2014—2020年)》、《中国制造2025》和《关于加快推进生态文明建设的意见》等，科技部会同有关部门组织开展了《国家重点研发计划煤炭清洁高效利用和新型节能技术专项实施方案》编制工作，在此基础上启动煤炭清洁高效利用和新型节能技术专项2016年度项目，并发布本指南。 本专项总体目标是：以控制煤炭消费总量，实施煤炭消费减量替代，降低煤炭消费比重，全面实施节能战略为目标，进一步解决和突破制约我国煤炭清洁高效利用和新型节能技术发展的瓶颈问题，全面提升煤炭清洁高效利用和新型节能领域的工艺、系统、装备、材料、平台的自主研发能力，取得基础理论研究的重大原创性成果，突破重大关键共性技术，并实现工业应用示范。 本专项重点围绕煤炭高效发电、煤炭清洁转化、燃煤污染控制、二氧化碳捕集利用与封存(CCUS)、工业余能回收利用、工业流程及装备节能、数据中心及公共机构节能7个创新链(技术方向)部署23个重点研究任务。专项实施周期为5年(2016—2020)。 按照分步实施、重点突出原则，2016年首批在7个技术方向启动16个项目。每个项目设1名项目负责人，项目下设课题数原则上不超过5个，每个课题设1名课题负责人，课题承担单位原则上不超过5个。 各申报单位统一按指南二级标题(如1.1)的研究方向进行申报，申报内容须涵盖该二级标题下指南所列的全部考核指标。鼓励各申报单位自筹资金配套。对于应用示范类任务，其他经费(包括地方财政经费、单位出资及社会渠道资金等)与中央财政经费比例不低于1：1。 1. 煤炭高效发电 1.1 新型超临界CO2、CO2/水蒸汽复合工质循环发电基础研究(基础研究类) 研究内容：研究煤粉在超临界环境下化学能释放、能量传递及转换机理，揭示燃烧室内压力、温度及成分的时空分布规律;研究超临界CO2及CO2/水蒸汽混合工质的热力学性质、流动特性、传热特性及膨胀做功规律;开展适用于超临界CO2及CO2/水蒸汽复合工质的汽轮机通流结构对热耗的影响研究;开展新型发电系统集成优化、运行特性与控制方法的技术基础研究。 考核指标：获得超临界CO2及CO2/水蒸汽复合工质的燃煤高效低污染发电原理和方法;完成概念设计，系统效率超过50%。 实施年限：5年 拟支持项目数：1—2项 1.2 超超临界循环流化床锅炉技术研发与示范(应用示范类) 研究内容：开发超超临界循环流化床锅炉炉内气固流动与传热、超超临界水循环安全性、热力系统及水系统交联优化等关键技术;开展锅炉概念设计方案、分离器、换热床等关键部件的研究及整体匹配;开发SO2、NOx、颗粒物等污染物超低排放技术;开展超超临界循环流化床锅炉机组的动态特性、自动控制及仿真研究;完成超超临界循环流化床锅炉本体设计及研制;建设660MW等级超超临界循环流化床锅炉机组示范工程，完成168h连续运行。 考核指标：锅炉效率≥92%;供电煤耗<300gce/kWh;SO2排放≤35mg/Nm3，NOx 排放≤50mg/Nm3，颗粒物排放≤10mg/ Nm3。 实施年限：5年
煤炭清洁高效利用 根据国际能源署（IEA）报告，减少能源进口依赖并确保能源获取以保障能源安全、改善空气质量、减缓气候变化是包括中国在内的G20国家能源转型多样化的表现，而能源效率是全球经济有效和安全转型的关键。 基于我国“富煤、贫油、少气”的能源特点，煤炭一直以来都是我国的主体能源和重要原料。2018年，我国煤炭产量36.8亿吨，进口量2.81亿吨；我国原油产量1.89亿吨，进口量4.62亿吨，对外依存度高达70%；天然气产量1610亿立方米，进口量1247.4亿立方米，进口依存度达43%。 谢克昌提到，我国当前能源结构与供给关系，使得发展现代煤化工势在必行。由于煤炭为主的格局不会变，我国能源转型的主要任务和主要立足点是推动煤的清洁高效利用。 那么煤炭是否能实现清洁高效利用呢？谢克昌认为答案是肯定的。他从产业链角度建议，煤炭发展要由要素驱动为主向科技驱动方式转变，煤炭开采要从以需定产向科学开发方式转变，煤炭输配由粗放供给向提质后对口配送方式转变，煤炭输运由单一输煤向输煤输电并举方式转变，燃煤发电由局部领先向整体节能环保转变，煤化工由低效高污染向高效清洁节水转变。 针对现代煤化工产业的清洁化发展，谢克昌提出，要以环保标准为优先考虑因素，建立绿色化现代煤化工产业体系，同时，发展高效污染物脱除技术、多污染物协同控治技术、废水零排放技术以及“三
废”资源化利用技术。另外，还要加快制定科学完善的现代煤化工清洁生产标准与相关环保政策，综合考量大气环境、水环境与土壤环境后科学布局现代煤化工产业，建立现代煤化工项目审批、全过程监管以及后评价的清洁生产管理体系。 当前，我国现代煤化工发展已经取得一定进展。谢克昌提到，煤替石油、天然气成效明显且潜力可观。2017年，煤替油方面，消耗原煤7289万吨标准煤，替代石油3130吨，替代效率61.3%；煤替气方面，消耗原煤654万吨标准煤，替代天然气32.7亿立方米，替代效率61.4%。按照国家确定的现代煤化工有序发展基调测算，在规模和项目投产率适中的情况下，2020年，煤制石油替代效率有望提升至75%，降低依存度 1.8个百分点；煤制天然气替代效率有望提升至67.4%，降低依存度2.6个百分点。 他也提到，目前，我国现代煤化工相当一部分技术处于国际先进或领先地位。其中，煤直接液化技术和粉煤中低温热解及焦油轻质化技术为国际首创，煤制烯烃、煤制芳烃、低温费托合成、煤制乙二醇以及煤油共炼技术皆处于国际领先。另外，示范或生产装置运行水平也不断提高。例如，以宁煤400万吨/年为代表的百万吨级煤间接液化项目实现了长周期稳定运行；陕西未来能源10万吨级高温费托合成工业示范装置取得成功；数十套50-60万吨/年用大连化物所研发技术的MTO项目在全国实现了商业化运行；年产50万吨的煤制乙二醇装置实现了满负荷稳定等。
附件5 “煤炭清洁高效利用和新型节能技术”重点专项 2016年度项目申报指南 依据《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》，以及国务院《能源发展战略行动计划（2014—2020年）》、《中国制造2025》和《关于加快推进生态文明建设的意见》等，科技部会同有关部门组织开展了《国家重点研发计划煤炭清洁高效利用和新型节能技术专项实施方案》编制工作，在此基础上启动煤炭清洁高效利用和新型节能技术专项2016年度项目，并发布本指南。 本专项总体目标是：以控制煤炭消费总量，实施煤炭消费减量替代，降低煤炭消费比重，全面实施节能战略为目标，进一步解决和突破制约我国煤炭清洁高效利用和新型节能技术发展的瓶颈问题，全面提升煤炭清洁高效利用和新型节能领域的工艺、系统、装备、材料、平台的自主研发能力，取得基础理论研究的重大原创性成果，突破重大关键共性技术，并实现工业应用示范。 本专项重点围绕煤炭高效发电、煤炭清洁转化、燃煤污染控制、二氧化碳捕集利用与封存（CCUS）、工业余能回收利用、工业流程及装备节能、数据中心及公共机构节能7个创新链（技术方向）部署23个重点研究任务。专项实施周期为5年（2016— —1—
2020）。 按照分步实施、重点突出原则，2016年首批在7个技术方向启动16个项目。每个项目设1名项目负责人，项目下设课题数原则上不超过5个，每个课题设1名课题负责人，课题承担单位原则上不超过5个。 各申报单位统一按指南二级标题（如1.1）的研究方向进行申报，申报内容须涵盖该二级标题下指南所列的全部考核指标。鼓励各申报单位自筹资金配套。对于应用示范类任务，其他经费（包括地方财政经费、单位出资及社会渠道资金等）与中央财政经费比例不低于1：1。 1. 煤炭高效发电 1.1 新型超临界CO2、CO2/水蒸汽复合工质循环发电基础研究（基础研究类） 研究内容：研究煤粉在超临界环境下化学能释放、能量传递及转换机理，揭示燃烧室内压力、温度及成分的时空分布规律；研究超临界CO2及CO2/水蒸汽混合工质的热力学性质、流动特性、传热特性及膨胀做功规律；开展适用于超临界CO2及CO2/水蒸汽复合工质的汽轮机通流结构对热耗的影响研究；开展新型发电系统集成优化、运行特性与控制方法的技术基础研究。 考核指标：获得超临界CO2及CO2/水蒸汽复合工质的燃煤高效低污染发电原理和方法；完成概念设计，系统效率超过50%。 —2—
煤炭清洁利用技术发展方向及作用论文 所谓煤炭清洁利用技术就是指以煤炭洗选为源头、以煤炭高效 洁净燃烧为先导、以煤炭气化为核心、以煤炭转化和污染控制为重要内容的技术体系，主要包括煤炭加工、煤炭高效洁净燃烧和转化等技术手段。近年来，随着我国经济的快速发展.煤炭的产生量和消费量节节攀升。我国已经成为全球最大的煤炭生产国和煤炭消费国。因此， 发展煤炭清洁利用技术，对发挥我国煤炭资源优势、提高能源 效率、加强环境保护、实现可持续发展具有重要意义。 煤炭加工技术主要包括洗选煤技术、型煤技术以及水煤浆技术等。 1.1选煤技术 我国煤炭工业实际生产中往往采用物理选煤和化学选煤两大常 用技术，目的是为了筛除煤中的矿物质和燃烧后造成大气污染的成分，比如常见的煤炭脱硫工艺，但是多数情况下还是采用物理选煤方法，比如跳汰、重力分离等工艺就是利用煤和其中其它成分的密度不同进行初步的筛选，这种工艺操作简单可靠，成本也较低，因此成为选煤技术的主流方向。
1.2型煤技术 型煤顾名思义就是具有一定几何形状的煤，加工方法是采用机械设备将粉状煤制成一定形状的煤，目的是减少煤在燃烧过程中粉尘的排放量，含硫量较高的煤在成型时同时要加入化学试剂进行除硫，减少硫燃烧后的氧化物污染水源和大气。 我国对型煤的相关技术的研究起步较晚，建国后，我国才开始有关型煤的制造加工工艺的研究，60年代后期型煤才开始在全国形成大规模的研究热潮，经过半个世纪的努力，我国在型煤方面的研究和工艺均已达到国际先进水平，并形成了自己的加工流水线。型煤气化在未来也是一个极具潜力的研究方向，因此受到各级部门尤其是能源部门的高度重视，这方面的学术交流也日渐频繁，这为型煤气化起到了积极的推进作用。 1.3水煤浆技术 水煤浆是由大约65%的煤、34%的水和1%的添加剂通过物理加工得到的一种低污染、高效率、可管道输送的代油煤基流体燃料。 水煤浆技术引入我国时间较早，实践化也较成熟，研究也比较充分，经过数十年的不断探索，我国在水煤浆技术方面积累了大量的
新形势下我国煤炭资源的高效清洁利用的途径分析 发表时间：2019-11-13T10:10:59.597Z 来源：《防护工程》2019年13期作者：于玲 [导读] 能源是人类社会生存和发展的物质基础。中国严重缺乏油气资源。 于玲 黑龙江省七台河市勃利县亿达信能源有限公司，黑龙江省154600 摘要：能源是人类社会生存和发展的物质基础。中国严重缺乏油气资源。原油和天然气越来越依赖外国。煤炭的清洁高效转化和利用势在必行。这种能源结构和现状决定了中国未来必须发展煤制油、煤制天然气、煤制烯烃、煤制芳烃和煤制乙二醇等现代煤化工技术。我们坚持创新、示范、合作、科学发展。本文基于新形势下我国煤炭资源高效清洁利用的分析。 关键词：新形势下；我国煤炭资源；高效清洁利用的途径分析 引言 我国国标把煤分为三大类，即无烟煤、烟煤和褐煤，小类共29个。低阶煤是指处于低变质阶段的煤，燃烧时火焰较长而有烟，且煤化程度较低，主要包括褐煤和低变质烟煤。低阶煤占我国探明煤炭资源储量的60%，目前产量也将近六成左右。特别是未经处理的散煤直燃，是造成大气污染的元凶。因为低阶煤的化学结构中侧链较多，氢、氧含量较高，导致其挥发分含量高、含氧多、含内水较高、易自燃、热值偏低。因此，对低阶煤分级分质提质，实现梯级利用，是煤炭清洁高效利用的应有之意和重要举措，体现出很好的科学性。 1煤炭资源的高效清洁利用 煤炭在我国一次能源中占据主体地位，通过强化环保指标，倒逼技术升级，啃下煤炭清洁利用这块硬骨头，提高燃煤效率，降低污染，才是解决清洁取暖的关键。煤炭资源作为一种重要的能源，其资源利用价值极高，煤炭资源占我国能源消费结构中比例７５％以上，对于工业发展具有重要的作用。从煤炭中能够分离出２００余种用于工业和民品使用的产品。因此，煤炭行业的发展关系到国民经济发展。我国储存的煤炭品质，绝大数处于质量较低水平，优质的煤炭储量较少。采用燃烧方式实现煤炭的资源化会造成环境的严重污染，同时也使得煤炭资源浪费，煤炭的深加工和清洁利用是实现我国煤炭高利用率的重要措施，也是实现节能降耗的重要途经，２０１７年由中国地质大学出版社有限责任公司出版，田智威等人编著的《煤深加工与综合利用》一书，以“煤炭洗选→动力配煤→型煤→水煤浆→煤的气化→煤的液化”为主线，全面系统的阐述了煤深加工与综合利用的原理及方法，概括了我国煤炭从我国煤炭资源分布及特性、煤炭洗选的概念分类及原理、动力配煤的原理方案及工艺、型煤生产工艺及设备和应用、水煤浆的制备储运及应用、煤的气化和液化的原理工艺等方面进行了详细论述，并提出了未来煤深加工与综合利用的发展方向，为今后煤炭综合利用提供了理论基础。 2我国煤炭资源的高效清洁利用的重要意义 煤炭化是钢铁生产的源泉，短期内难以取代，为我国的现代化、产业化、城市化和国民经济的持续发展做出了贡献。我国在煤化方面把世界最佳的技术成果、焦化技术设备及生产管理等综合能力提升到了世界先进水平。但是，由于煤化的内部机制要求和特殊设备结构，焦化生产出现了不连续的生产状态、复杂的污染物排放构成、无组织的排放点和大量排放量、排放时间和空间的不确定性，污染物排放监控、处理、管理等相对困难、焦化特性污染物过剩、焦炉无组织排放、cdq超水等问题。煤炭化引起的环境问题，包括《蓝天保卫三年行动计划》和《焦炭化学工业污染物排放标准GB 16172012修正书》(征求意见)；《钢铁企业超低排放改造项目方案》(征求意见)；《钢铁工业超低排放推进意见》、河北省《焦炭化学工业空气污染物超低排放标准》等日益严格的环境法和政策陆续出现。煤炭化污染物的组成很复杂，针对最近的超低排放要求，煤炭化工业基于其他行业先进的污染物管理技术，不断改善现有工艺和设备，将源头减少与末端管理相结合，研究开发出了有效的有效治理技术。一些企业已经基本实现了烟气超低排放，但每个企业的超低排放技术和设备运行时间缩短，焦化企业实现超低排放，同时利用脱硫再利用，活性炭法副产品资源利用，废水处理，催化处理等新问题也出现了。 3开展煤炭清洁高效转化研究的意义 能源是社会经济发展的物质基础，世界重视致力于建设能源技术和保护能源供应的能源安全。能源整理是一个共同的趋势，尽管资源储备和发展方向因国家而异。煤炭是我国能源化工的重要组成部分，为国家经济发展和社会稳定提供了重要支持。煤炭的主要利用方法目前是直接燃烧电力和工业供热，普遍效率低下，污染，资源浪费高，污染严重，温室气体排放高。世界石油和天然气储量只有10%和3%。2018年我国净进口为4.4亿吨，占11%，对外依存度为69.8%。天然气进口规模为1254亿立方米，占31.7%，对外依存度增加45.3%。今后，我们各国对石油和天然气能源的严重依赖将继续增加。随着我们各国经济的迅速增长，油气供应的差距将逐渐扩大，危及我们各国经济的可持续发展，并对能源供应构成安全威胁。煤炭的清洁高效重组不仅将缓解我国的能源问题，而且还将确保国家能源安全，是我国建立清洁、低碳和安全能源体系的一个必不可少的选择。 4我国煤炭资源的高效清洁利用的措施 中国的能源结构和供求关系要求中国积极推进煤炭干净高效的可持续开发利用，这是能源变革发展的跳板和首要任务。清洁高效使用的煤是清洁能源。谢克昌指出，“超低排放技术改造和末端处理，燃煤装置的排放水平可能低于煤气单位排放标准”。现代煤化工业是煤炭清洁高效利用的重要方法，煤炭在热转化过程、化学转化过程中去除有害成分，有助于无害化处理。 4.1推进煤清洁气化技术升级创新 目前，煤气化工艺在国内外大型先进气化技术中处于国际领先地位，包括ge水煤浆气化技术、壳牌煤气化技术、gsp粉煤气化技术和卢奇粉煤加压气化技术。迫切需要发展具有中国知识产权的多喷嘴煤浆气化和干粉煤灰加压气床气化技术的工业示范开发和扩大研究，并快速开发适用于粉煤灰、焦粉、高硫煤等多种煤的灰熔融流化床气化技术。在这个过程中，中国煤气化技术升级和创新的发展方向必须符合中国煤炭资源的结构和煤炭的多样性。不断发展和创新，将促进煤炭转化率、气化效率、产品产量和能耗高、成本低、长期稳定运行和绿化、环保气化过程中各类气化技术的进一步升级、整合和装备。 4.2改造现有设备 突破大型设备制造瓶颈，煤气化的气化效率产生了非常重要的影响。目前，我国已经成为世界上最大的煤气化等设备的消费市场，但