第六章燃烧设备和洁净煤燃烧技术
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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》课程教学大纲英文名称:Clean Coal Technology课程类型:专业课课程要求:选修学时/学分:32/2适用专业:煤化工技术一、课程性质与任务洁净煤技术是煤化工技术专业学生学习和掌握洁净煤技术的生产原理和生产工艺及应用相关知识的专业课。
本课程在教学内容方面着重基本理论和生产工艺的讲解;系统介绍煤炭净化技术,煤的先进燃烧技术,燃煤烟气净化技术,煤的气化液化技术和洁净煤发电技术;在培养实践能力方面着重于洁净煤技术的环保理念及工艺开发创新能力的基本训练,使学生掌握洁净煤技术的基本知识并具有一定的应用能力,并对洁净煤技术的最新发展有一定的了解。
使学生打下洁净煤技术的基础,拓宽学生的适应面,增强其应用基础知识与创新的能力,增强学生的环保意识,满足现代化工对煤化工技术专业人才的需求。
二、课程与其他课程的联系本课程是在《无机化学》、《有机化学》、《分析化学》、《物理化学》、《化工原理》、《煤化学》等课的基础上开课。
三、课程教学目标1.学习洁净煤技术基础知识和基本理论,掌握洁净煤技术的基本原理、重要工艺过程和设备及相关洁净煤技术的最新进展等,打下坚实的专业基础,培养学生科学思维能力和工程实践技能,培养学生的职业素养。
2.在掌握洁净煤技术的基本理论的基础上,能利用所学解释生产和生活中的相关现象,具有分析问题解决问题的能力和理论联系实际的能力。
3.掌握相关洁净煤技术与设备的开发设计思路,培养学生追求创新的意识,具备创新能力。
4.培养学生运用洁净煤技术的基础知识,进行典型工艺的分析比较和优化,获得化工工程技能的基本训练,养成科学严谨的态度。
5.培养学生树立正确的工艺开发设计思想,了解洁净煤技术有关的经济、环境、法规、安全毒性、健康等政策和制约因素,使学生树立环境保护的理念与养成项目管理能力。
6.了解洁净煤技术的前沿和新发展趋势,运用计算机网络等现代信息技术,培养学生自主学习能力。
四、教学内容、基本要求与学时分配五、其他教学环节(课外教学环节、要求、目标)无六、教学方法本课程以课堂教学为主,结合作业、自学及测验等教学手段和形式完成课程教学任务,注重互动、交流,注意知识性与趣味性的结合。
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。
煤炭的洁净燃烧与高效利用技术【收藏本页】【打印】2009-8-18 来源:中煤网1、引言未来几十年内,煤炭在我国一次能源结构中的主导地位是不可动摇的,这已是无需争辩的事实。
因此,在未来几十年内,煤炭能源仍将是我国国民经济高速、健康、持续发展的重要支柱。
然而总体上说,我国目前的煤炭加工环节还相当薄弱,煤炭利用仍以传统、落后的技术为主,环保设施亦不配套、不健全。
因而,不仅煤炭利用效率较低,煤炭资源浪费严重,而且排放大量污染物,使得生态环境的恶化加剧。
人类社会的可持续发展首先要求经济、能源、环境必须协调发展。
根据我国国情,并总结一些工业发达国家的经验和教训,得出的结论是:大力发展洁净煤技术是我们切实可行的战略选择。
煤炭洁净加工与高效利用是我国洁净煤技术的重要组成部分,对提高煤炭利用效率、减少污染物排放具有十分重要的现实意义。
因此,应对其研究开发和技术推广给予足够的重视。
2、国内外技术现状2.1 国外情况国外一些国家,特别是工业发达国家消费的煤炭,绝大部分或大部分要经过洗选,因而商品煤质量较好。
目前,商品煤入洗率日本为100%,德国和加拿大为95%,英国和澳大利亚为75%,前苏联和南非为60%,美国为55%。
近年来,随着洁净煤技术在全球范围内的迅速发展,国外不断推出更加先进的煤炭洁净加工与高效利用新技术,这些技术不仅大幅度提高了煤炭利用效率,而且具有卓越的环保特性。
但目前普遍存在的问题是技术与设备造价昂贵,而且工程建设投资和运行费用也太高,因此,较难大量推广应用。
2.2 国内情况我国是世界上少数几个一次能源以煤为主的国家之一。
过去、现在和未来几十年内,煤炭在我国一次能源消费结构中一直占主要地位,见表1。
表1 煤炭在我国一次能源消费结构中所占比例年份1952 1960 1970 1980 1990 1997 2010 2050比例,% 95.00 93.90 80.89 72.15 76.20 73.50 64 47.7我国的煤炭消费结构与国外也有较大差别。
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。
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。