洁净煤燃烧技术
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煤的清洁燃烧技术李钊煤的清洁燃烧技术目前发展低碳经济已经成为世界性的潮流,而低碳经济的核心是低碳能源技术。
推进低碳能源技术的创新,加大低碳经济的投入,是中国应对气候变化的一个根本途径,也是可持续发展、节能减排、建设资源节约与环境友好型社会的内在需要。
低碳能源技术涵盖了可再生能源利用、新能源技术、化石能源高效利用、温室气体控制和处理及节能领域。
中国是一个煤炭大国,主要污染物也源于煤炭的燃烧,所以煤的清洁燃烧技术显得尤为重要。
关于煤炭的清洁利用,主要有以下三个方面:1、煤炭的清洁转化利用2、煤炭燃烧综合治理3、新型处理技术下文将一一说明。
煤炭转化技术主要的技术包括:(1)煤气化技术。
有工业化规模的气化炉在运行或建设;(2)煤液化技术。
具有自主知识产权的煤间接液化技术已完成了万吨级的中试开发,正在进行大规模示范厂的建设;(3)煤制甲醇、DME、MTO等技术。
此项技术中国与外国进展水平基本同步,已经完成万吨级中试;(4)煤制合成天然气技术。
建立了几套小规模示范厂;(5)煤制氢技术。
国内外都比较成熟。
关于煤炭燃烧综合治理,我们首先要知道燃烧的主要污染物:○1SO2污染的状况及危害:我国主要的SOs污染来源有硫酸厂尾气中排放的放的SO2、有色金属冶炼过程排放的SO2、燃煤烟气中的SO2等三个方面,其中燃煤烟气中的SO2,仍是污染的主要来源。
○2烟尘污染。
其主要成分是二氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化钙和未经燃烧的炭微粒等。
○3CO2的污染。
在煤炭燃烧时碳完全氧化产生CO2,不完全燃烧则生成CO。
其中CO2是造成地球温室效应的主要原因。
○4NO x的污染。
燃煤过程中生成的氮氧化物,其中NO占90%以上,NO2占5%一10%,而N2O只占1%左右。
通常把这几种氮氧化物称为NO x。
燃煤电站锅炉是NO x的主要排放源。
处理方法主要有:炉内脱硫。
炉内脱硫又称燃烧中脱硫。
在煤粉燃烧的过程中同时投入一定量的脱硫剂将s02脱除。
新型洁净燃煤技术的研发随着世界能源需求的不断增长,由于传统化石能源的局限性和环境问题,寻求更为清洁、可持续、高效的能源已经成为能源领域的研究热点。
洁净燃煤技术是在煤炭产业中运用的一种环保型、高效利用煤炭资源的新技术。
本文将简要介绍新型洁净燃煤技术的研发及其重要性。
一、新型洁净燃煤技术传统燃煤技术容易造成二氧化碳、氮氧化物、硫氧化物等有害气体的排放,对环境和人类健康都产生不良影响。
而新型洁净燃煤技术采用先进的技术手段,减少了燃烧产生的有害气体,减少了粉尘的排放,提高了燃煤的利用效率。
在新一轮的能源革命和应对气候变化的大背景下,洁净燃煤技术得到了广泛的关注和应用。
二、新型洁净燃煤技术的研发新型洁净燃煤技术的研发是一个综合性的工作,需要涉及多个学科,包括燃烧工程、热传导与传热学、化学工程、环境科学等方面,在研发过程中需要综合运用多种技术手段。
1、燃烧技术在新型洁净燃煤技术中,燃烧技术是其中的重要组成部分。
采用新型燃烧技术,可以实现煤炭在烧开的过程中能够进行充分氧化,从而达到减少燃料的使用量,提高燃烧效率的效果。
新型燃烧技术常用的有:热电联产技术、低氮氧化物燃烧技术、氧燃烧技术等。
2、化学吸附技术化学吸附技术采用特殊的化学物质,使其与有害气体形成化学反应,达到减少有害气体排放的效果。
常用的化学吸附技术包括:干法脱硫、海绵铁矿石吸附技术、氯化钾蒸汽吸附技术等。
3、污染物净化技术新型洁净燃煤技术的一个重要锚点是采用先进的污染物净化技术。
例如控制粉尘、处理废水、减少有害气体排放等技术,它们能有效地净化排放空气和废水的有害污染物,从而减少对环境的危害。
三、新型洁净燃煤技术的重要性1、保障能源安全随着煤炭资源供应量的减少和能源需求的不断增长,新型洁净燃煤技术的应用可以有效延缓化石能源枯竭的时间,较大程度上为重要的能源转型提供了一定的缓冲空间,保障了能源的安全。
2、保护环境新型洁净燃煤技术和传统燃煤技术相比,能够减少有害气体的排放和粉尘的产生,从而达到保护环境的目的。
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。
1、洁净煤技术的定义和内涵?在煤炭开发和加工利用全过程中旨在减少污染和提高效率的煤炭加工、燃烧、转化和污染控制等新技术的总称。
是使煤炭作为一种能源应达到最大潜能的利用而释放的污染物控制在最低量,以实现煤的高效、洁净、经济利用为目的技术。
中国洁净煤技术是以煤炭洗选为源头、以煤炭气化为先导、以煤炭高效、洁净燃烧与发电为核心、以煤炭转化和污染控制为重要内容的技术体系。
2、煤炭燃烧的方式根据煤在燃烧过程中的运动状态分为:层状燃烧、悬浮燃烧、流态化燃烧(沸腾燃烧)3、CO2的捕集方式二氧化碳的捕集方式主要有三种:燃烧前捕集(Pre-combustion)、富氧燃烧(Oxy-fuel combustion)和燃烧后捕集(Post-combustion)。
依据捕获系统的技术基础和适用性,通常将火电厂CO2的捕集系统分为以下4种:燃烧后脱碳(post-combustion)、燃烧前脱碳(pre-combustion)、富氧燃烧技术(oxyfule)以及化学链燃烧技术(CLC)。
4、IGCC发电系统组成、发电原理、过程、优点整体煤气化联合循环(IGCC-Integrated Gasification Combined Cycle)发电系统,是将煤气化技术和高效的联合循环相结合的先进动力系统。
它由两大部分组成,即煤的气化与净化部分和燃气-蒸汽联合循环发电部分。
第一部分的主要设备有气化炉、空分装置、煤气净化设备(包括硫的回收装置),第二部分的主要设备有燃气轮机发电系统、余热锅炉、蒸汽轮机发电系统。
IGCC的原理是:煤经过气化和净化后,除去煤气中99%以上的硫化氢和接近100%的粉尘,将固体燃料转化成燃气轮机能燃用的清洁气体燃料,供入燃气轮机的燃烧室,产生高温燃气以驱动燃气轮机发电,再利用燃气轮机高温排气经余热锅炉产生的蒸气推动蒸汽轮机做功发电,即使得燃气发电与蒸汽发电联合起来。
指煤经过气化产生中低热值煤气,经过净化除去煤气中的硫化物、氮化物、粉尘等污染物,变为清洁的气化燃料,燃烧后先驱动燃气轮机发电,然后利用高温烟气余热在废热锅炉内产生过热蒸汽驱动蒸汽轮机发电。
一、技术概述我国是世界耗煤第一大国,主要用于火力发电燃煤锅炉,由于大部分火电厂未对燃煤排气中的SO2、NOX采取措施脱除,因此造成对环境的污染越来越严重。
目前主要有两类方式对燃煤排放气体中的SO2、NOX进行处理。
一类是在炉内通过燃烧技术的改进,降低SO2、NOX排放量,这种技术主要应用于常规燃煤发电厂,称之为煤清洁发电技术。
目前已有商业应用。
煤的清洁发电技术主要有:循环流化床燃烧技术(CFBC)、增压流化床燃烧联合循环技术(PFBC-CC)、整体煤气化蒸汽-燃气联合循环技术(IGCC)。
另一类是在炉后,尾部烟气中进行脱硫脱硝。
采用的主要的技术和方法主要有:1.湿法烟气脱硫技术、2.旋转喷雾半干烟气脱硫技术、3.炉内喷钙尾部增湿脱硫技术、4.电子束照射法、5.磷铵肥法、6.活性焦法等,统称为脱硫(脱硝)技术。
二、现状及国内外发展趋势1.煤清洁发电技术(1)国外发展趋势①国外CFBC锅炉正向大型化方向迅速发展,循环流化床锅炉的炉型较多,各家公司都有自己独特的流派,竞争很激烈。
目前国外已运行的CFBC锅炉的容量等级已达到100-1 80MW,且技术上比较成熟并正在设计和研制200-300MW的CFBC锅炉,1995年由法国stein公司制造的250MWCFBC锅炉的投运,其容量上已接近300MW等级。
②在八十年代中期国外已开始建设PFBC-CC示范电站。
瑞典ABB-Carbon公司在PFBC -CC的商业化进程中处于领先地位,开发的输入热功率为200MW的P200装置首批五套已先后在瑞典、西班牙、美国和日本的电站投入运行。
首台输入功率为800MW的P800装置也正在日本 Karita电站建设中。
③经过净化处理的合成煤气为燃料的IGCC发电系统是目前最清洁高效的燃煤发电方式。
目前国外已建成工业装置5套,正在建设和计划建设的电站超过24座,总容量超过820 0MW,首台工业装置是1972年在德国克曼电厂建成的为170MW机组。
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。