洁净煤能源技术(1)

绿⾊能源之⼀（洁净煤）
现代社会，是⼀个能源的社会。

本博客以后会陆续推出绿⾊能源系列，因为绿⾊能源是未来⼏⼗年股市永远的热门题材，永远的热点。

洁净煤(CleanCoal)⼀词是80年代初期美国和加拿⼤关于解决两国边境酸⾬问题谈判的特使德鲁·刘易斯(Drew Lewis，美国)和威廉姆·戴维斯(WilliamDavis，加拿⼤)提出的。

洁净煤技术(Clean Coal Technology，简称CCT)的含义是：旨在减少污染和提⾼效率的煤炭加⼯、燃烧、转化和污染控制等新技术的总称。

当前已成为世界各国解决环境问题主导技术之⼀，也是⾼技术国际竞争的⼀个重要领域。

由于中国煤炭开采和利⽤的特点决定，中国洁净煤技术领域与国外洁净煤技术领域重点放在燃烧发电技术上有所不同，含盖从煤炭开采到利⽤全过程，是煤炭开发和利⽤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。

浅谈洁净煤技术1.洁净煤技术的背景1.1煤炭利用过程的危害煤炭是世界重要能源，我国更是世界最大的煤炭生产国和消费国，而发电用煤占原煤的很大比列。

我国煤炭消费的一个主要特点是大量原煤直接燃烧，大约占原煤总量的62%。

由于大量煤炭直接燃烧，燃煤质量差，且燃烧效率低，对环境也造成了破坏。

煤炭燃烧后会产生二氧化硫、一氧化碳、烟尘、放射性飘尘、氮氧化物、二氧化碳等。

这些产物会造成很大的危害：二氧化硫、二氧化氮会形成酸雨，严重影响地球生态环境和人类社会；燃烧后排放的二氧化碳会造成全球气候变暖和温室效应，威胁着全球生态系统及人类生存；烟尘会以颗粒物形式漂浮在大气中，危害生物健康及气候；人类长期吸入氮氧化物会影响呼吸系统造成疾病，同时氮氧化物达到一定浓度后也会和其他物质反应形成光化学烟雾，损害生态系统。

1.2针对煤炭利用造成污染的一些措施有关专家提出开发清洁和可再生能源，改善电力工业结构，降低煤炭消费量。

清洁和可再生能源主要包括核能、水能、风能、天然气等。

目前我国清洁能源发电的比例也在逐年提高，生态环境得到了改善。

虽然其他能源消费比例有所提高，但煤炭仍是我国主要的消费能源，针对这一情况，提高煤炭使用效率提高使用技术就变得尤为重要。

近些年，我国正逐步进行工业锅炉大型化，减小煤耗提高效率，以热电联产、集中供热取代分散小锅炉。

再有就是实施城市煤气化以提高煤炭整体利用效率。

1.3洁净煤技术的提出及意义洁净煤技术一词源于美国。

洁净煤技术贯穿于开发即利用整个过程，是减少污染提高利用效率的加工、燃烧、转化及污染控制等高新技术的总称。

洁净煤技术主要分为煤炭燃烧前处理、燃烧中处理、燃烧后处理和转化技术。

而且各个部分越往后越难，成本及投资也越来越多。

各国在分阶段进行各环节净化技术同时，也分阶段进行技术经济优化。

我国煤炭大部分用于直接燃烧，造成各种问题，可再生能源发展缓慢。

我国可再生能源利用量明显低于发达国家平均水平，可再生能源与新能源发展滞后。

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。

第一章1.一次能源：直接取自自然界，没有经过加工转换的各种能量和资源，它包括原煤原油，天然气油页岩，核能，太阳能，水力，风力，波浪能，潮汐能，地热，生物质能和海洋温差能等。

2.二次能源：由一次能源经过加工转换后得到的能源产品。

例如：电力，蒸汽，煤气，汽油，柴油，重油，液化石油气，酒精，沼气，氢气和焦炭等。

3.由自然力引起的为原生环境问题，又称第一类环境问题。

由人类活动引起的为次生环境问题，也叫第二类环境问题。

4.煤炭燃烧要产生二氧化硫，一氧化碳，烟尘，放射性飘尘，氮氧化物，二氧化碳等。

其中，二氧化硫易形成酸雨，二氧化碳能引起温室效应。

5.酸雨：pH值小于5.6的雨水、冻雨、雪、雹、露等大气降水。

6.氮氧化物和挥发性有机物（VOC）达到一定浓度形成光化学烟雾。

氮氧化物形成酸雨，加重环境危害。

对人体危害最大的是二氧化氮7.太阳能电池工作原理的基础：半导体PN结的光伏效应。

第二章1.洁净煤技术（CCT）是煤炭从开发到利用全过程中，旨在减少污染排放与提高利用效率的加工，燃烧，转化及污染控制等高新技术的总称。

2.洁净煤技术可分为四大部分：煤炭燃烧前处理（净化技术）、燃烧中处理（净化技术）、燃烧后处理（净化技术）和转化技术。

3.燃烧前处理分为：选煤，型煤（工业型煤，民用型煤和特种型煤），水煤浆（70%煤，30%水，1%添加剂）。

4.燃烧中处理分为：低污染燃烧，燃烧中固硫，流化床燃烧，涡旋燃烧。

5.燃烧后处理分为烟气净化（脱硝脱硫），和灰渣处理。

6.转化技术分为：煤气联合循环发电，城市煤气化，地下煤气化，煤液化，燃料电池，磁流体发电。

第三章1.物理选煤是根据煤炭和杂质物理性质（蹂躏度，密度，硬度，磁性及电性等）上的差异进行分选。

方法有：重力选煤，电磁选煤。

2.物理化学选煤即浮游选煤，是依据矿物表面物理化学性质的差别进行分选。

3.化学选煤是借助化学反应，使煤中有用成分富集，除去杂质和有害成分的工艺过程。

可分为碱处理，氧化法，和溶剂萃取法等。

1.洁净煤技术包括哪些技术？为什么说洁净煤技术对于我国具有特殊意义答：(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。

洁净煤技术包括两个方面，一是直接烧煤洁净技术，二是煤转化为洁净燃料技术。

直接烧煤洁净技术，这是在直接烧煤的情况下，需要采用的技术措施：①燃烧前的净化加工技术，主要是洗选、型煤加工和水煤浆技术。

原煤洗选采用筛分、物理选煤、化学选煤和细菌脱硫方法，可以除去或减少灰分、矸石、硫等杂质；型煤加工是把散煤加工成型煤，由于成型时加入石灰固硫剂，可减少二氧化硫排放，减少烟尘，还可节煤；水煤浆是先用优质低灰原煤制成，可以代替石油。

②燃烧中的净化燃烧技术，主要是流化床燃烧技术和先进燃烧器技术。

流化床又叫沸腾床，有泡床和循环床两种，由于燃烧温度低可减少氮氧化物排放量，煤中添加石灰可减少二氧化硫排放量，炉渣可以综合利用，能烧劣质煤，这些都是它的优点；先进燃烧器技术是指改进锅炉、窑炉结构与燃烧技术，减少二氧化硫和氮氧化物的排放技术。

③燃烧后的净化处理技术，主要是消烟除尘和脱硫脱氮技术。

消烟除尘技术很多，静电除尘器效率最高，可达99%以上，电厂一般都采用。

脱硫有干法和湿法两种，干法是用浆状石灰喷雾与烟气中二氧化硫反应，生成干燥颗粒硫酸钙，用集尘器收集；湿法是用石灰水淋洗烟尘，生成浆状亚硫酸排放。

它们脱硫效率可达90%。

煤转化为洁净燃料技术主要有以下四种：①煤的气化技术，有常压气化和加压气化两种，它是在常压或加压条件下，保持一定温度，通过气化剂（空气、氧气和蒸汽）与煤炭反应生成煤气，煤气中主要成分是一氧化碳、氢气、甲烷等可燃气体。

用空气和蒸汽做气化剂，煤气热值低；用氧气做气化剂，煤气热值高。

洁净煤技术A12化工一班120702107 吕荣青摘要我国是一个多煤、少油、少气的国家，未来能源发展的政策仍是“煤为基础，多元发展”。

提高煤炭利用率、降低污染率，是我国能源工业发展的紧迫而现实的任务。

而完成这一任务，就需要大力发展洁净煤技术。

关键词：煤炭能源洁净煤技术1. 洁净煤技术的特点洁净煤技术是洁净、高效利用煤炭的先导性技术，最早由美国学者提出，主要是为了解决美国和加拿大边境的酸雨问题。

洁净煤技术是指从煤炭开发到利用全过程中，旨在减少污染物排放和提高利用效率的煤炭加工、转化、燃烧及污染控制等一系列新技术的总称，是使煤作为一种能源应达到最大限度的潜能利用，而将释放的污染控制在最低水平，实现煤的高效、洁净利用的技术体系。

洁净煤技术具有以下几个显著特点：首先，洁净煤技术以高硫煤为原料，以一碳化学为基础，采用多样化工艺，实现煤炭资源的优化配置、高效和清洁利用；其次，洁净煤技术涉及物理学、化学、生物学、地质学等多学科，化工、热工、环境等多技术，是一项多层次、多学科、综合性很强的系统工程；第三，洁净煤技术注重综合效益，实现了环境友好和经济发展的双重效益，即经济和环境的双赢。

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换技术，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，已被广泛采用；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。

2.技术工艺洁净煤技术包括两个方面，一是直接烧煤洁净技术，二是煤转化为洁净燃料技术。

2.1直接烧煤洁净技术这是在直接烧煤的情况下，需要采用的技术措施：①燃烧前的净化加工技术，主要是洗选、型煤加工和水煤浆技术。

②燃烧中的净化燃烧技术，主要是流化床燃烧技术和先进燃烧器技术。

③燃烧后的净化处理技术，主要是消烟除尘和脱硫脱氮技术。

2.2煤转化为洁净燃料技术主要有四种：①煤的气化技术②煤的液化技术③煤气化联合循环发电技术④燃煤磁流体发电技术。

什么是洁净煤技术？洁净煤技术是指在煤炭从开发到利用全过程中，旨在减少污染排放与提高利用效率的煤炭加工、燃烧、转化和污染控制等新技术的总称。

中国发展洁净煤技术的必要性煤炭是中国的基础能源，洁净煤技术是实现煤炭可靠、廉价和洁净利用的重要技术。

在中国能源资源、经济水平等决定以煤为主的能源消费结构在未来20～30年内不发生根本变化的情况下，大力发展洁净煤技术，实行全过程控制，是保证社会经济快速发展，同时是使大气环境得到有效改善，能源效率有效提高，保证国家环保目标实现的唯一选择。

（1)有利于提高煤炭效率，减少粉尘和SO2污染采用煤炭加工技术，如洗选煤、型煤、配煤和水煤浆技术，可有效减少原料煤的含灰和含硫量，实现燃烧前的脱硫降灰。

如采用先进选煤技术可降低原煤灰分50%～80%，脱除黄铁矿硫60%～80%，可大量减少煤炭无效运输，电厂和工业锅炉燃用洗选煤，可提高热效率3%～8%,用户燃用固硫型煤，不仅可减少SO2排放30%～40%，减少烟尘70%～90%，还可以节煤15%～27%。

采用先进的煤炭燃烧技术，可有效提高热效率，实现燃烧中脱硫。

（2）有利于保障能源安全国家能源资源条件和现有经济条件不足以支撑用油、气大规模作为一次能源。

发展洁净煤技术，可在充分利用中国丰富煤炭资源的前提下，解决环境污染问题，还可以将煤炭转化为洁净的油、气，在相当程度上可以缓和中国是由、天然气供应的不足。

煤炭价格及各项煤炭利用技术的运行成本大大低于石油和天然气，有利于中国清洁能源技术的发展及长远的能源安全。

（3）有利于调整产业结构技术及装备水平落后、生产规模小、大量低水平用煤，是中国工业部门环境污染严重的主要原因。

改变传统用煤方式，用洁净煤技术替代现有用煤技术，提高产品质量，提高能效。

减少污染，将是工业行业技术发展的主要趋势。

煤炭行业在调整产业结构中，可通过大力发展先进的煤炭加工技术（选煤、配煤、水煤浆等）和加大煤炭就地转化（发电、气化、液化等），增加企业经济效益；其他用煤行业，通过广泛采用先进的燃煤技术和煤炭转化技术，将有效提高能源效率，降低污染，提高企业整体水平。

洁净煤发电技术一、洁净煤发电技术概念洁净煤技术是指煤炭从开发到利用全过程中，旨在减少污染排放与提高利用效率的加工、燃烧、转化及污染控制等高新技术的总称。

它将经济效益、社会效益与环保效益结合为一体，成为能源工业中国际高新技术竞争的一个主要领域。

目前“洁净煤发电技术”主要有以下几种：* 循环流化床燃烧技术（CFB）* 整体煤气化燃气-蒸汽联合循环发电（IGCC）* 增压流化床燃气-蒸汽联合循环发电（PCFB－CC）* 超临界燃煤电站加烟气脱硫、脱硝装置（SC +FGD+De-NOx）二、洁净煤发电技术的技术特点1. 循环流化床燃烧（FBC）技术特点循环流化床燃烧（FBC）技术系指小颗粒的煤与空气在炉膛内处于沸腾状态下，即高速气流与所携带的稠密悬浮煤颗粒充分接触燃烧的技术。

循环流化床锅炉脱硫是一种炉内燃烧脱硫工艺，以石灰石为脱硫吸收剂，燃煤和石灰石自锅炉燃烧室下部送入，一次风从布风板下部送入，二次风从燃烧室中部送入。

石灰石受热分解为氧化钙和二氧化碳。

气流使燃煤、石灰颗粒在燃烧室内强烈扰动形成流化床，燃煤烟气中的SO2与氧化钙(CaO)接触发生化学反应被脱除。

为了提高吸收剂的利用率，将未反应的氧化钙、脱硫产物及飞灰送回燃烧室参与循环利用。

钙硫比达到２～２.５左右时，脱硫率可达９０％以上。

同时由于该锅炉炉温比较低，并采用分级送风燃烧方式，所以可大大减少氮氧化物（NOx）的生成。

循环流化床燃烧方式的优点主要是：１．清洁燃烧，脱硫率可达８０％～９５％，NO x 排放可减少５０％；２．煤种适应性强，特别适合中、低硫煤；３. 燃烧效率高，可达９５％～９９％；４．负荷适应性好。

负荷调节范围为30～100％2. 整体煤炭气化燃气-蒸汽联合循环发电技术特点（IGCC）IGCC发电技术是煤气化和蒸汽联合循环的结合，是当今国际正在兴起的一种先进的洁净煤（CCT）发电技术，具有高效、低污染、节水、综合利用好等优点。

它的原理是：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，以驱动燃气轮机发电，使燃气发电与蒸汽发电联合起来。

洁净煤技术洁净煤技术是80年代后期明确提出的，它包括煤炭洁净生产和洁净利用各方面，是我国“九五”到21世纪优先发展的技术项目。

1、煤炭先进高效洗选关键技术。

煤炭洗选技术是通过物理和表面化学方法将原煤中的可燃物和非可燃物(灰分)进行分离，使洗选产品中的灰分、硫分、水份尽可能降低，以满足煤炭燃烧对大气地面环境的污染控制要求。

该技术目前重点发展的内容有：400万t/a级大型洗煤厂设备完善、配套和提高，包括细粒级煤（-0.5mm）高产洗选、脱水和主选设备提高自动控制水平与升级换代；开发大型全重介旋流器选煤，干法和省水型煤炭洗选新技术、新工艺和装备。

针对煤炭脱硫的要求，发展典型高硫煤矿区进行煤炭综合加工洁净利用系统综合处理技术，包括深度洗选脱硫，高硫尾矿中硫资源回收和利用以及高硫副产物的洁净处理等。

主要技术经济指标。

（1）能力：湿法跳汰浮选流程工艺400t/a以下达到国际先进水平，全重介旋流器分选能力单线能力达到150万t/a，开法重介流化床分选能力单线150万t/a。

（2）效率：炼焦煤选煤厂全员效率30-50t/工，动力煤>100t/工。

（3）投资：要求吨煤基建投资<100元(1995年不变价)。

（4）总体目标：达到当时国际前沿水平，部分技术达到世界领先水平。

2、晋城无烟粉煤制造气型煤关键技术。

型煤是通过成型加工，将粉煤变成型煤块。

我国型煤技术经过长期研究开发生活用型煤已实现商业化，但工农业生产用型煤尚未实现大规模工业化。

为此，以晋城无烟粉煤制造气用型煤为突破口，从原料煤储备到产品外销一揽子解决工艺、装备、粘结剂、储、装、运和质量控制与检测技术，建成单线10万t/a生产能力的示范厂。

该项技术主要包括：原煤成型特性、成型工艺参数与型煤质量关系，型煤质量与造气效果关系，型煤造气技术及操作工艺，粘结剂完善提高，型煤示范厂合理工艺及设计优化，成型用原煤破碎筛分装置，计量控制系统，搅拌混捏装置，35t/h对辊成型机，型煤养护、装、储系统，型煤造气质量指标与测试方法等。

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。