1 第一章 - 洁净煤技术概述
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第一节洁净煤技术基本概念及框架体系1.洁净煤技术(Clean Coal Technology,简称CCT)的概念是20世纪80年代中期美国首先提出的,是指在煤炭开发和加工利用全过程中旨在减少污染与提高利用效率的加工﹑燃烧﹑转换及污染控制等技术的总称,是使煤作为一种能源应达到最大限度潜能的利用,而释放的污染物控制在最低水平,达到煤的高效清洁利用的技术。
2.我国煤炭工业洁净煤技术重点发展为4个领域10个方面,即煤炭加工:选煤、型煤、动力配煤、水煤浆;洁净燃煤:循环流化床锅炉;煤炭转化:煤炭气化(含地下气化)与煤炭直接液化;资源化利用:煤矸石综合利用、矿井水与煤泥水净化及利用和煤层气开发利用。
3.清洁生产是将污染预防战略持继地应用于生产全过程,通过不断地改善管理和技术进步,提高资源利用率,减少污染物排放,以降低对环境和人类的危害。
清洁生产的核心是从源头抓起,预防为主生产全过程控制,实现经济效益和环境效益的统一。
清洁生产的内容包括清洁的能源、清洁的生产过程以及清洁的产品三个部分。
4.国内洁净煤技术研究发展现状在有关部门的配合与支持下,我国洁净煤技术开发、应用、推广方面有显著的进展。
主要表现在:煤炭的深加工有所进步,煤炭入洗比重逐年提高;工业型煤和水煤浆技术开发和应用开始起步,已有示范性项目投入使用;煤炭气化技术已比较成熟,煤气已成为城市民用燃料的重要组成部分;正在进行煤炭液化的性能和工艺条件试验,以及煤炭液化商业性示范厂的可行性研究。
但是,我国在洁净煤技术研究和产业化方面还存在许多问题,主要是我国洁净煤技术层次不高,还没有形成推进洁净煤技术产业化的有效机制,推进洁净煤技术产业化的法规不健全,政策不配套,措施不具体,力量不集中,资金筹集渠道不畅。
5.发展洁净煤技术的重大意义首先,采用煤炭加工技术,可有效降低原料煤的灰分和硫分,实现煤炭燃前脱硫降灰,大幅度减少大气污染物排放,减少煤炭利用的外部成本。
其次,发展煤基合成燃料可以促进能源供应来源的多样性,改善单一的能源结构,在相当程度上缓解我国石油、天然气供应不足的问题,且经济投入和运行成本大大低于采用石油和天然气,有利于我国清洁能源的发展及长远的能源安全。
洁净煤技术1. 引言洁净煤技术是一种通过使用先进的煤燃烧和碳捕集技术来减少燃煤产生的污染物排放,并提高煤燃烧效率的方法。
煤是目前世界上最主要的能源来源之一,但其燃烧会产生大量的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等污染物,对环境和人类健康造成严重影响。
洁净煤技术的发展旨在解决这些问题,使煤燃烧更加环保和高效。
2. 洁净煤技术的分类洁净煤技术可分为燃烧技术和碳捕集技术两大类。
2.1 燃烧技术燃烧技术是通过改进煤燃烧过程来降低污染物排放的方法。
常见的燃烧技术包括:•燃烧控制:通过优化燃烧温度、燃料供给以及燃烧过程中的空气分配,减少煤燃烧过程中产生的污染物;•燃料预处理:对煤进行洗煤、破碎和干燥等处理,去除其中的杂质和水分,提高煤燃烧效率;•燃烧辅助技术:如气体再循环、预混煤粉燃烧等,可以降低煤燃烧过程中的氮氧化物排放。
2.2 碳捕集技术碳捕集技术是一种将二氧化碳从煤燃烧废气中分离和捕集的方法。
常见的碳捕集技术包括:•吸收法:利用化学吸收剂(如氨水和胺溶液)与废气中的二氧化碳发生反应,使其被吸收,并进一步进行分离和回收;•膜分离法:利用特殊薄膜将废气中的二氧化碳分离出来,实现捕集和回收;•吸附法:利用固体吸附剂,如活性炭和分子筛,吸附并分离废气中的二氧化碳。
3. 洁净煤技术的应用洁净煤技术已在全球范围内得到广泛应用。
以下是洁净煤技术在不同领域的应用示例:3.1 发电工业洁净煤技术在发电工业中的应用主要集中在大型燃煤发电厂。
通过采用燃烧控制、燃料预处理和燃烧辅助技术,可以降低发电过程中的污染物排放,并提高煤燃烧效率。
碳捕集技术的应用则可以实现二氧化碳的捕集和回收,减少碳排放。
3.2 工业锅炉工业锅炉是工业生产中常见的燃煤设备,也是污染物排放的重要来源之一。
洁净煤技术在工业锅炉中的应用可以有效减少煤燃烧产生的污染物,并提高能源利用效率。
3.3 煤气化工艺煤气化是一种将煤转化为合成气的过程,合成气可以用于制备液体燃料和化学品。
洁净煤技术洁净煤技术是一种旨在减少煤炭燃烧所产生的污染物排放的技术。
随着全球环境问题日益凸显,各国政府和科学家们都在积极探索煤炭燃烧的清洁化方法。
本文将为读者介绍洁净煤技术的基本概念、工作原理以及应用前景。
洁净煤技术是通过改变煤炭的物理和化学性质来减少污染物的排放。
它主要包括煤炭预处理、燃烧过程中的污染物捕集和后处理等环节。
其中,煤炭预处理是洁净煤技术的关键环节之一。
煤炭预处理的目的是去除煤炭中的杂质和硫、氮等有害物质。
这样可以降低煤炭在燃烧过程中产生的二氧化硫、氮氧化物等污染物的含量。
常见的预处理方法包括煤炭洗选、煤浆制备和煤气化等。
煤炭洗选是通过物理和化学方法将煤炭中的杂质进行分离和去除的过程。
该方法可以有效降低煤炭中的灰分和硫含量,并提高热值。
同时,煤炭洗选还可以减少煤炭在燃烧过程中产生的烟尘和颗粒物等污染物的排放。
煤浆制备是将煤炭粉碎成较小的颗粒,并与水或其他介质混合形成煤浆的过程。
煤浆具有高燃烧效率和低污染排放的特点。
在燃烧过程中,煤浆可以达到更完全的燃烧,减少烟尘和颗粒物的排放。
煤气化是将煤炭加热到高温下,使其在缺氧或有限氧气条件下产生气体燃料的过程。
煤气化能够将煤炭中的有机物转化为一种或多种气体燃料,如合成气、甲烷等。
这些气体燃料可以作为清洁能源供给工业和居民使用,从而减少煤炭的直接燃烧带来的环境污染。
除了煤炭预处理,洁净煤技术还包括燃烧过程中的污染物捕集和后处理。
燃烧过程中的污染物捕集主要是指对煤烟气中的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物进行捕集和处理。
这些污染物捕集技术包括脱硫、脱氮和除尘等方法。
脱硫是将煤烟气中的二氧化硫转化为石膏等可利用的固体废弃物的过程。
常见的脱硫方法包括石灰石法、湿法石膏法和石灰石石膏法等。
这些方法可以有效降低煤烟气中二氧化硫的含量,并减少酸雨的形成。
脱氮是将煤烟气中的氮氧化物转化为氮气的过程。
常见的脱氮方法包括选择性催化还原法和吸收法。
通过这些方法,可以将煤烟气中的氮氧化物减少到较低的水平,从而减少大气中的氮氧化物污染。
洁净煤技术概述1.能源1.1能源的概念能源亦称能量资源或能源资源。
是指可产生各种能量(如热量、电能、光能和机械能等)或可做功的物质的统称。
是指能够直接取得或者通过加工、转换而取得有用能的各种资源,包括煤炭、原油、天然气、煤层气、水能、核能、风能、太阳能、地热能、生物质能等一次能源和电力、热力、成品油等二次能源,以及其他新能源和可再生能源。
1.2能源的分类能源种类繁多,根据不同的划分方式,可分为不同的类型:(1)按来源分为3类:①来自地球外部天体的能源(主要是太阳能)。
除直接辐射外,并为风能、水能、生物能和矿物能源等的产生提供基础。
②地球本身蕴藏的能量。
如原子核能、地热能等。
③地球和其他天体相互作用而产生的能量。
如潮汐能。
(2)按能源的基本形态分类,有一次能源和二次能源。
前者即天然能源,指在自然界现成存在的能源。
如煤炭、石油、天然气、水能等。
后者指由一次能源加工转换而成的能源产品。
如电力、煤气、蒸汽及各种石油制品等。
一次能源又分为可再生能源(水能、风能及生物质能)和非再生能源(煤炭、石油、天然气、油页岩等)。
根据产生的方式可分为一次能源(天然能源)和二次能源(人工能源)。
一次能源是指自然界中以天然形式存在并没有经过加工或转换的能量资源,一次能源包括可再生的水力资源和不可再生的煤炭、石油、天然气资源,其中包括水、石油和天然气在内的三种能源是一次能源的核心,它们成为全球能源的基础;除此以外,太阳能、风能、地热能、海洋能、生物能以及核能等可再生能源也被包括在一次能源的范围内;二次能源则是指由一次能源直接或间接转换成其他种类和形式的能量资源,例如:电力、煤气、汽油、柴油、焦炭、洁净煤、激光和沼气等能源都属于二次能源。
(3)按能源性质分,有燃料型能源(煤炭、石油、天然气、泥炭、木材)和非燃料型能源(水能、风能、地热能、海洋能)。
(4)根据能源消耗后是否造成环境污染可分为污染型能源和清洁型能源。
污染型能源包括煤炭、石油等,清洁型能源包括水力、电力、太阳能、风能以及核能等。
洁净煤技术概述随着能源需求的不断增长和环境保护意识的提高,洁净煤技术在能源领域中扮演着重要角色。
洁净煤技术是一种以减少煤燃烧过程中的有害气体和污染物排放为目标的技术,旨在实现效能的提高、污染物的减少和能源的可持续利用。
洁净煤技术的原理洁净煤技术的实施依赖于几种基本原理:1. 煤的深度处理:通过对煤进行物理、化学或生物处理,去除或减少其中的有害物质,提高燃烧效率。
2. 煤的气化:将煤转化为气体燃料,通过升温和压力处理,煤中的有害物质得以转化或分解,从而减少污染物的排放。
3. 燃烧控制技术:控制燃烧过程中的氧气供应、燃料供应和燃烧温度,以减少有害物质的生成和排放。
洁净煤技术的分类洁净煤技术可以根据不同的目标和应用进行分类。
以下是几种常见的洁净煤技术:1. 煤的干燥和脱硫:通过将煤在低温下进行干燥,去除其中的水分和硫分,减少燃烧过程中的污染物排放。
2. 气化技术:将煤转化为气体燃料,如煤气、合成气或甲烷,以减少燃烧中的有害气体排放。
3. 燃烧控制技术:包括燃烧过程中的氧气供应控制、燃料供应控制、燃烧温度控制等,以降低有害物质的生成和排放。
4. 脱硫技术:通过吸收剂或吸附剂去除煤燃烧中的二氧化硫,使其在燃烧过程中排放减少。
5. 脱硝技术:通过在燃烧过程中加入适量的氨水或尿素溶液,使煤燃烧过程中生成的氮氧化物得到还原或吸收,减少对大气的污染。
洁净煤技术的应用洁净煤技术的应用已经广泛涵盖了多个领域。
以下是几个主要的应用领域:1. 电力行业:洁净煤技术在电力行业中得到了广泛应用,通过降低煤燃烧过程中的污染物排放,提高发电效率,减少对环境的影响。
2. 工业领域:洁净煤技术在工业领域中也有重要的应用,如煤炭加工、钢铁生产、水泥生产等行业,通过改善燃烧过程,减少污染物的排放。
3. 交通运输:洁净煤技术在交通运输领域也有潜力应用。
通过使用洁净煤技术改善汽车发动机的燃烧效率和排放性能,减少车辆对环境的污染。
4. 建筑供暖:洁净煤技术在建筑供暖领域中也有应用价值。
对洁净煤技术的认识李岩西安科技大学化学与化工学院化学工程与工艺1302班在写这份报告之前,请允许我浪费一点笔墨谈一下上周老师课的感受。
周老师讲课很有特色,语言简洁,能把复杂的专业名词讲的非常幽默风趣;举例实际,为了解释的更加详尽,总是可以举出一两个身边的例子;引导性强,在讲课的过程中经常介绍一些新奇的科学实验,很好地开拓了我们的视野。
谈完感受后就应该步入正题了,洁净煤技术是指从煤炭开发到利用的全过程中旨在减少污染排放与提高利用率的加工、燃烧、转化及污染控制等新技术。
洁净煤技术(CCT)一词源于美国,是控制煤炭污染新技术的总称。
一、洁净煤技术简介洁净煤技术(Clean Coal Technology),传统意义上的洁净煤技术主要是指煤炭的净化技术及一些加工转化技术,即煤炭的洗选、配煤、型煤以及粉煤灰的综合利用技术,国外煤炭的洗选及配煤技术相当成熟,一被广泛采用;目前意义上洁净煤技术是指高技术含量的洁净煤技术,发展的主要方向是煤炭的气化、液化、煤炭高效燃烧与发电技术等等。
它是旨在减少污染和提高效率的煤炭加工、燃烧、转化和污染控制新技术的总称,是当前世界各国解决环境问题的主导技术之一,也是高新技术国际竞争的一个重要领域。
根据我国的国情,洁净技术包括以下几个方面:选煤,型煤,水煤浆,超临界发电,先进的燃烧器,流化床燃烧,煤气化联合循环发电,烟道气净化,煤炭气化,煤炭液化,燃料电池。
1.选煤:也称洗煤,从原煤中分选出符合用户质量要求的精煤的过程。
炼焦用煤对灰分、硫分均有一定要求,必须使用经过洗选的精煤。
煤的岩相组成以及煤中矿物质的数量、种类、性质和分布状态,都是影响煤的可选性的因素。
针对原煤可选性的难易程度,选煤厂常用的工艺有跳汰、重介旋流器、重介浅槽、动筛跳汰、浮选等。
其他选煤方法还有风选,螺旋分选等。
2.型煤:是以粉煤为主要原料,按具体用途所要求得配比,机械强度和形状大小经机械加工压制成型的,具有一定强度和尺寸及形状各异的煤成品。
3研究员,山西省科技情报研究所,030001太原收稿日期:1997-01-15洁净煤技术发展概述孙孝仁3摘 要 洁净煤技术是80年代提出的新一代煤炭加工技术。
目前,这项技术受到许多国家的重视,我国也将其列入《中国21世纪议程》。
关键词 煤炭 洁净煤技术 环境保护 洁净煤技术(C lean Coal T echno logy ,简称CCT )是指在煤炭开发和利用中旨在减少污染与提高利用效率的新一代煤炭加工技术。
这些技术体现了高效率和低污染的特点,因此是促进经济与社会持续发展的主导技术之一,同时也是国际上高技术竞争的重要领域。
下面主要从洁净煤技术的提出、我国洁净煤技术进展情况和洁净煤技术的研究领域等3个方面介绍洁净煤技术的发展概况。
1 洁净煤技术的提出洁净煤技术起始于80年代,它的提出反映了世界各国对能源和环境问题的关注。
近几十年来,科学技术的进步促进了世界经济的蓬勃发展,但是无节制的经济畸形发展又导致了能源需求量的大幅度上升。
能耗的增加不仅消耗了有限的能量资源,而且造成了环境质量恶化和生态系统的破坏,从而危及世界经济的进一步发展和人类健康。
1972年在斯德哥尔摩举行的世界环境大会就明确提出了要加强资源与环境的保护工作,首次向全世界敲响了环境问题的警钟。
尽管问题提出来了,但情况并没能得到改善,全球变暖和酸雨等新问题不断出现。
严峻的现实迫使人们采取新的战略和措施,以便维护人类赖以生存的条件。
从能源角度看,煤炭是造成环境污染的主要根源之一,于是一些国家相继提出了洁净煤技术的概念。
1986年3月,美国政府率先提出了“洁净煤技术计划”。
美国提出该计划主要基于以下两个原因。
首先,美国是世界上能源消耗总量最多的国家。
1992年美国一次能耗约合28亿t 标准煤,其中煤炭约占1 4左右。
煤炭是大气污染、酸雨和影响全球气候变化的主要因素,因此要减少污染,必须发展新一代清洁、高效的煤炭加工利用技术。
另外,美国的煤炭资源非常丰富,约占美国探明矿物能源总储量的94%左右。