《洁净煤--整理介绍》

4.煤的热稳定性
煤的热稳定性是指煤在燃烧和气化过程中对热的稳定程度，即煤块在高温状态下保持原来粒度的能力。对于使用块煤作原料的固定床气化工艺来说，煤的热稳定性差将会增加煤料层内气体流动的阻力和带出物量，降低气化效率。
5.煤的机械强度
煤的机械强度是指煤块的抗碎、耐磨及抗压等综合性物理和机械性能。它涉及煤在输送和气化过程中能否保持所要求的粒度和筛分组成，机械强度较低的煤不能直接作为固定床气化的原料。
型煤质量标准测定方法
水分、灰分、灰熔融性、热强度、热稳定性、反应性、结渣性、转鼓强度、耐水强度
5.水煤浆制煤的意义，水煤浆的特点，质量要求，如何实现级配
意义：它可以象油一样运输、储存、雾化和稳定着火燃烧，其热值相当于燃料油的一半，因而它可以直接替代燃煤、燃油作为工业锅炉和电站锅炉的直接燃料；水煤浆还是理想的气化原料，产生的煤气可以用于煤化工或联合循环发电；特制精细水煤浆可以作为燃气轮机的燃料
烟气脱硝技术的发展滞后于烟气脱硫技术，目前发达国家已开发出的具有工业应用价值的烟气脱硝技术主要有选择性非催化还原工艺（SNR）和选择性催化还原工艺（SCR）。
碳捕集与封存（Carbon Capture and Storage，简称CCS，也被译作碳捕获与埋存、碳收集与储存等）是指将大型发电厂所产生的二氧化碳（CO2）收集起来，并用各种方法储存以避免其排放到大气中的一种技术。这种技术被认为是未来大规模减少温室气体排放、减缓全球变暖最经济、可行的方法
2.煤的粘结性
煤的粘结性是指煤被加热到一定温度时，受热分解而先变为塑性状态，然后煤粒之间受膨胀压力的作用再相互粘结在一起的程度。它会影响气体在料层内流动的通畅性与在料层截面上分布的均匀性。传统煤气化用煤采用弱粘结性的煤
3.煤的结渣性

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。

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。

水的低pH值使得鱼的骨骼畸形生长，最 终导致死亡
引起树木的大量不正常死亡
能源与动力工程学 院
严重腐蚀建筑物
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天昏昏兮人郁郁 此句古诗是形容阴雨连绵的日子里，天 昏昏沉沉, 人也打不起。如果是酸雨, 除了气压低, 湿度 大之外, 再加上酸性物质引起的皮肤瘙痒，眼角膜红肿， 气管哮喘，人就不止是昏昏沉沉, 而是昼夜难熬了。人的 许多疾病多由精神而起, 长期精神郁闷, 必将导致疾病缠 身。
SO2 NOx
H2SO4 HNO3
酸雨使森林退化，湖泊酸化，鱼类死亡，水生生物种群减少， 农田土壤酸化、贫瘠，有毒重金属污染增强，粮食、蔬菜、瓜果大 面积减产，使建筑物和桥梁损坏，文物面目皆非。
能源与动力工程学 院
pH值小于5.6的雨水。 1.概念：
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燃烧煤、石油、天然气等，不断向大气 2.原因： 中排放二氧化硫和氧化氮等酸性气体。
能源与动力工程学 院
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1.3.3氮氧化物与光化学烟雾污染 (1)氮氧化物 A燃料型 B热力型 C瞬时型 （2）危害 A NOx损伤肺部，刺激鼻咽喉，降低输血能力 B 光化学烟雾污染
能源与动力工程学 院
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（3）光化学烟雾污染
SO2、NOx、飘尘 光化学烟雾
光化学烟雾：碳氢 化合物和NOx在太 阳光作用下发生光 化学反应而生成的 中间产物和最终产 物组成的特殊混合 物。造成人们眼睛 红肿、咽炎、呼吸 道疾病恶化乃至思 维紊乱，肺水肿等 疾病。
能源与动力工程学 院
中国·呼和浩特
能源生产和消费中存在的问题：
（1）目前相对平衡，但能源相对短缺将是伴随我国 经济社会发展整个过程的长期问题 （2）能源的利用率低 （3）各部门的比重不合理

03
优点：可以降低煤的灰分和 硫分，提高煤的品质
02
缺点：需要较高的活化温度 和压力，能耗较高
04
缺点：活化过程中可能产生 有害气体，需要严格控制
3
活化原理在洁净 煤技术中的应用
活化原理在煤炭加工过程中的应用
活化原理可以 提高煤炭的燃 烧效率，降低 污染排放
01
活化原理可以提 高煤炭的稳定性， 降低运输过程中 的损失
促进可持续 发展：洁净 煤技术可以 减少煤炭燃 烧产生的温 室气体排放， 促进可持续 发展。
010203Fra bibliotek04活化原理在洁净煤技术中的作用
提高煤炭燃烧效率：活化原理可以降低煤炭燃烧 过程中的有害物质排放，提高煤炭燃烧效率。
减少环境污染：活化原理可以减少煤炭燃烧过程 中产生的有害物质，降低对环境的污染。
2
减少环境污染：活化原理可以 减少煤炭燃烧过程中产生的有
害物质，降低环境污染。
3
提高煤炭产品质量：活化原理 可以提高煤炭产品的质量，满
足不同行业的需求。
4
促进煤炭工业的发展：活化原 理可以推动煤炭工业的技术进 步，提高煤炭工业的整体水平。
利用效率。
04 洁净煤技术是实现煤炭清洁高效利用的重要途径。
洁净煤技术的重要性
减少环境污 染：洁净煤 技术可以减 少煤炭燃烧 过程中产生 的有害物质， 降低对环境 的污染。
提高能源利 用效率：洁 净煤技术可 以提高煤炭 的燃烧效率， 降低能源消 耗，提高能 源利用效率。
保障能源安 全：洁净煤 技术可以提 高煤炭资源 的利用效率， 保障国家能 源安全。
03
02
活化原理可以 降低煤炭加工 过程中的能耗， 提高生产效率

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。

洁净煤技术介绍★ 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。

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。

2．2．2欧盟——严格的环境
要求促进了洁净煤技术发展

欧盟的能源政策由机构调整、能源安全、环境 和气候保护三个主要内容组成。欧盟一直致力 于建立一个惟一的、整体化的欧洲能源市场， 以减少现有的规章壁垒，同时增强能源工业的 竞争能力。通过各种措施降低能源成本，发展 有效的全欧盟燃料储备管理系统。通过使用新 型、更清洁、耗能少技术(主要在能效和可再 生能源领域)，履行京都议定书中温室气体减 排的承诺，加强环境和气候保护。在欧盟能源 政策框架中，煤炭被视为是具有潜在环境问题 的能源品种。






中国近几年在清洁能源／技术和环保的政策法律方面做了许多工作，除出台《大气 污染治法》、《煤炭法》等法律外，还出台了许多促进发展洁净煤技术的规章和政策， 包括技术政策、环境政策和激励政策三类。激励政策一般包含在技术政策和环境政策 之中。 2．3．1 技术政策 中国洁净煤技术的发展主要依赖于技术政策的推进，同时配合以国家、地方环境政 策和经济激励机制，这与OECD国家主要靠环境制约和激励机制促进技术发展的做法 有很大不同。中国政府颁布的与洁净煤技术有关的技术政策有：鼓励发展洁净煤技术、 清洁能源技术、节能技术的科技政策和产业政策，分国家综合政策和地方政策。 (1)科技政策 中国政府在一系列技术政策和发展规划中，明确指出科技发展方向。例如，国家计 委、国家经贸委、国家科委1996年印发的《中国节能技术政策大纲》指出要加强科研、 开发流化床燃烧发电、燃煤联合循环发电新技术及发展气、热、电三联产新工艺 国家发展计划委员会和科学技术部1999年联合发布《当前国家优先发展的高技术产 业化重点领域指南》将烟气脱硫工艺及成套设备、高效、低污染燃煤发电系统和大容 量超临界火电机组列入重点领域。国经贸技术[1999]749号《近期行业技术发展重点》 中明确，电力行业技术发展方向和重点为大型超I艋界火电机组技术、洁净煤发电技术 (CFBC、PFBC一CC和IGCC)和环境保护技术(火电厂脱硫技术和低NOx燃烧器技术)。 环保机械发展重点为烟气脱硫设备：循环流化床锅炉及炉内脱硫脱硝技术(CFBC技术) 设备、大型整体煤气化联合循环技术、(IGCC技术)装备。 对于脱硫技术的研究开发，国家政策明确：①鼓励研究开发适合当地资源条件，并 能回收硫资源的技术；②鼓励研究开发对烟气进行同时脱硫脱氮的技术；③鼓励研究 开发脱硫副产品处理、处置及资源化技术和装备。 对于煤炭液化技术研究开发，国家政策明确将其作为解决石油资源紧缺，缓解石油 供需矛盾，保障国家能源安全的重大发展战略措施之一。

洁净煤技术摘要：随着国际社会对煤利用过程中所引起环境污染的关注日益增加, 世界各地都不同程度地加强了如何降低煤利用过程如燃烧、气化等方面污染防治的研究, 各种降低污染的净化方法和技术也就应运而生。

总的来说, 按煤的利用过程, 煤的净化方法一般有三种: ①炉前脱灰脱硫技术, 传统的洗煤技术, 如跳汰选煤、重介质选煤以及浮选等属于这一种; ②炉内净化技术, 即在炉内加吸收剂如氧化钙以进行脱硫; ③尾气净化技术, 这一技术比较成熟, 但工艺较复杂, 投资也较大。

一、洁净煤技术介绍1997年，国务院批准了《中国洁净煤技术九五计划和2010年发展纲要》，其中规定，我国的洁净煤技术包括以下四个领域：煤炭加工、煤炭高效洁净燃烧、煤炭转化、污染排放控制和废弃物处理。

本文主要介绍煤炭高效洁净燃烧和污染排放控制两方面。

1.1煤炭高效洁净燃烧技术煤炭高效洁净燃烧包括整体煤气化联合循环发电技术，增压流化床联合循环发电技术等几个方面。

1.1.1 整体煤气化联合循环发电技术整体煤气化联合循环发电( Intergrated Gasification Combined Cycle) 技术，是一种新型的先进洁净煤燃烧发电技术。

它的系统由三部分组成，一部分是煤的气化部分，一部分是煤气的净化部分(气化炉、空分装置、煤气净化设备)，另一部分是燃气-蒸汽联合循环发电部分(燃气轮机发电系统、余热锅炉、蒸汽轮机发电系统)。

操作时，将为煤气化为中低热值煤气，再将煤气净化，除去其中的硫化物、氮化物、粉尘等污染物，变为清洁的气体燃料，然后进入燃气轮机的燃烧室燃烧，加热气体工质以驱动燃气轮机作功，燃气轮机排气进入余热锅炉加热给水，产生过热蒸汽驱动蒸汽轮机作功，整个过程是联合循环过程。

1.1.2增压流化床联合循环发电技术增压流化床联合循环（又称PFBC)是以一项以增压的(1. 0～1. 6 MPa) 流化床燃烧室为主体，以蒸汽、燃气联合循环为特征的热力发电技术。

d. 固定碳（Cr)；%： 单位重量煤炭除去水份、灰份、挥发份后的残留 物，叫做固定碳。 Cr=100%-(Wr+Ar=Vdal) e. 氢（Hr)；%： f. 氧（Or)；%： g. 氮（Nr)；%： h. 硫（Sr)；%： i. 发热量（Q）；Kj/kg;Kcal/kg:单位重量的煤完全燃烧 时放出的热量，称为该煤炭的发热 量。 按照试验煤品发热量的试验和计算方法不同，煤 炭的发热量可分为干基高位发热量和应用基低位 发热量两种。
2.煤炭能源利用率低下
（1）1980年万元GDP能耗7.89吨标煤，2002年下降到2.63吨 标煤，但仍比世界平均水平高出130%。2009年我国每万 元GDP耗水量比国际水平高5倍，总能耗量是世界平均水 平的3倍、美国的4倍、德国或法国的8倍、日本的12倍。 （2）建国60年来，我国GDP增长了10多倍，而矿产资源的消 耗却同比增长了40多倍。 能源总效率仅为10%，不足发 达国家1/2。 （3）煤炭能源生产利用的效率低下，其中开采仅为32%、中 间环节（加工、转换、储运）为70%、终端利用41%。 煤炭能源的总效率仅为6%，煤炭产品的94%实际是被人 为损失浪费了。
1.洁净煤技术的主要范围
（1）煤炭的洗选、加工： 煤炭分选（脱矸石、脱硫铁矿），脱水处理，型 煤加工，煤粉加工、水煤浆加工； （2）煤炭的转化： 煤炭的气化（煤制煤气CO、煤制天然SNG） 煤炭的液化(煤制油CTL、煤制烯烃MTO/MTP、 煤制二乙醇CTG等）
（3）煤炭的先进燃烧技术： 常压循环流化床、加压流化床、整体煤 气化联合循环、高效低污染燃烧器等 （4）煤炭的烟气净化技术： 烟气除尘、烟气脱硫SO2、脱氮NO2
一、煤炭的性质
1. 煤炭的成因（是一个漫长而复杂的物理、化学过程）： （1）泥炭化作用（高等植物遗体堆积—菌解生物化学作用 —泥煤） （2）成岩作用（地形变化—沉积物覆盖—压密、脱水、胶 结—物理、化学变化—褐煤） （3）变质作用（地壳运动—煤层顶板增厚—地压、地温升 高—物理、化学变化—烟煤、无烟煤）

第一章绪论1 洁净煤技术的概念及主要内容。

概念：洁净煤技术是以煤炭分选为源头，以煤炭气化为先导，以煤炭高效、洁净燃烧和洁净煤发电为核心的技术体系，其根本目标就是要较少环境污染和提高煤炭利用效率。

主要内容：主要包括煤炭分选、加工、转化、先进发电技术、烟气净化、矿区环境治理与综合利用等技术领域。

2洁净煤技术的分类及各类包含的主要内容。

①煤炭燃烧前净化技术：选煤、型煤、水煤浆②煤炭燃烧中净化技术：低污染燃烧、燃烧中固硫、流化床燃烧、涡流燃烧③燃烧后净化技术：烟气净化、灰渣处理、粉煤灰利用④煤炭转化：烟气联合循环发电、煤气化、煤的地下气化、煤的直接液化、煤的间接液化、燃料电池、磁流体发电⑤煤系共伴生资源利用：煤层气资源开发利用、煤系有益矿产的利用、煤层伴生水（矿井水）利用。

第二章煤的结构与性质1 煤的化学结构模型和物理结构模型各有哪几种？化学结构模型：Given模型、Wiser模型、Shinn模型物理结构模型：Hirsch模型、主—客模型（两相模型）2 如何计算煤的孔隙率。

孔隙率=（真相对密度-视相对密度）/真相对密度×100%3 煤的热解过程反应类型总的讲包括哪两类。

裂解和缩聚。

4 煤热解反应中的裂解反应可分为哪四类。

①桥键断裂生成自由基②脂肪侧链裂解③含氧官能团裂解④煤中低分子化合物的裂解第三章型煤技术1 型煤的定义及优点。

定义：型煤是指按照一定粒度要求，将一种或几种煤粉在有或无粘结剂存在的条件下，经一定压力作用，加工制成具有一定的外形和物理化学性质的煤炭制品。

优点：①可以提高炉窑效率5%~13%，从而节约煤炭7%~15%②可以减少粉尘排放量30%~60%，从而降低大气中粉尘颗粒物浓度使用固硫添加剂的型煤，可以降低SO2排放20%~50%，从而在一定程度上遏制酸雨的危害④使燃煤的其他有害物排放降低。

2 粉煤成型的主要影响因素。

粉煤成型的主要影响因素有①成型压力：随着成型压力增大，型煤的跌落强度随之提高。

程；此外还有单跳汰和单重介流程。
（3）产品脱水：包括块煤和末煤的脱水，浮选精煤脱水，煤泥脱水。 （4）产品干燥：利用热能对煤进行干燥，一般在比较严寒的地区采用。 （5）煤泥水的处理。 选煤原则流程 煤炭洗选的作用：
（1）提高煤炭质量，减少燃煤污染物排放
煤炭洗选可脱除煤中50%－80％的灰分、30%－40％的全硫（或60%~80% 的无机硫），燃用洗选煤可有效减少烟尘、SO2和NOx的排放，入洗1亿t动力 煤一般可减排60～70万tSO2，去除矸石16Mt。
电（出力占20～25%），排出的烟气再进入另一台锅炉，利用产生
的蒸汽带动汽轮机发电，形成燃气、蒸汽两部分联合发电。 炉内生成的SO2与加入石灰石生成CaSO4脱掉，NOX也大大减少。
我国已建成江苏贾汪200MW电厂PFBC-CC示范工程。
（4）整体煤气化联合循环发电（IGCC）技术 排出的烟气进入锅炉，产生蒸汽带动汽轮机发电。 IGCC电厂优点：环保性能好，除硫率达98～99%，NOX和CO2排
第七章
洁净煤技术
一、煤炭资源与环境保护
构成煤炭有机质的元素主要有碳、氢、氧、氮和硫等，此外， 还有极少量的磷、氟、氯和砷等元素。碳、氢、氧是煤炭有机质 的主体，占95％以上；煤化程度越深，碳的含量越高，氢和氧的 含量越低。碳和氢是煤炭燃烧过程中产生热量的元素，氧是助燃 元素。煤炭燃烧时，氮不产生热量，在高温下转变成氮氧化合物
（2）煤的洗选技术
煤炭洗选是利用煤和杂质（矸石）的物理、化学性质的差异，
通过物理、化学或微生物分选的方法使煤和杂质有效分离，并加 工成质量均匀、用途不同的煤炭产品的一种加工技术。按选煤方
法的不同，可分为物理选煤、物理化学选煤、化学选煤及微生物
选煤等。 物理选煤是根据煤炭和杂质物理性质（如粒度、密度、硬度、 磁性及电性等）上的差异进行分选，主要的物理分选方法有①重 力选煤，包括跳汰选煤、重介质选煤、斜槽选煤、摇床选煤、风

中国煤炭开采和洁净利用：一、中国煤炭分布。

二、煤炭的利用途径：1.燃烧：2.转化：三、环境问题酸雨：因空气污染而造成的酸性降水，pH<5.6时。

光化学烟雾：氮氧化物经紫外线照射并与空气中的碳氢化合物接触，在阳光下氮氧化物和挥发性有机化合物（包括CO）之间发生反应产生像臭氧一样的氧化剂，同时产生极细的颗粒，即可造成一种浅蓝色的烟雾，，即光化学烟雾。

温室气体：CH4、CO2、N2O燃烧颗粒物：影响我国空气质量的主要污染物。

可吸入颗粒物是指可以通过鼻子和嘴进入人体呼吸道的颗粒物的总称。

用PM10表示，其中PM2.5又称可入肺颗粒物。

主要原因是其中含有微量重金属元素和有机污染物。

四、煤的净化技术洁净煤技术：煤炭从开采到利用全过程中，旨在减少污染物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。

洁净煤技术按其生产和利用的过程可以分为三类：第一：在燃烧前的煤炭加工和转化技术。

包括煤炭的洗选和转化技术。

第二：煤炭的燃烧技术。

主要是洁净发电技术，如低氮氧化物燃烧技术、循环流化床燃烧技术、增压流化床燃烧、整体煤气化联合循环、超超临界机组等。

第三：燃烧后的烟气净化技术。

主要包括烟气脱硫、烟气脱硝、颗粒物控制技术和以汞为主的痕量金属控制技术。

同时以CO2的分离、回收、填埋为核心的污染物近零排放的燃煤技术也成为洁净煤的主要发展方向。

煤炭加工、煤炭转化、先进发电技术、烟气净化技术（1）物理净化方法:主要包括三个过程即煤的预处理、煤炭的分选、产品的脱水，必要时还包括煤的装运、水处理和废渣处理。

（2）化学净化方法：碱法脱硫、酸处理；氧化脱硫；萃取脱硫；热解脱硫；气体脱硫。

可以脱除煤中的有机硫和部分硫铁矿硫。

（3）生物净化法：温和、损失少、脱除无机硫和部分有机硫。

微生物对煤中硫铁矿的作用机理：A、微生物的生化反应有助于硫化物在水中的溶解，称为细菌浸出脱硫；B、微生物可以改变煤粒表面性质使黄铁矿溶于水，称为微生物助浮脱硫。

洁净煤技术洁净煤技术一、洁净煤技术照亮煤炭应用前景1、洁净煤的定义及发展的必要性1）、洁净煤的定义洁净煤(CleanCoal)一词是20世纪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。

洁净煤技术英文是Clean Coal Technology，简称CCT，其含义是：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。

2）、洁净煤技术照亮煤炭应用前景煤炭目前约占全球能源消费量的四分之一，是仅次于石油的第二大能源，也是成本最低的发电原料之一。

从目前的发展趋势上，由于石油在地球上的储量，远远不如煤炭的储量大，世界利用石油的时间不会太长，煤炭在20年内或更短的时间内，成为第一能源。

但由于煤炭的开采和燃烧煤炭会造成严重的环境及污染问题，煤炭的形象不佳，其生产在近期会受到许多方面的限制。

为此，发达国家在近年来加快了洁净煤技术的开发和应用步伐，使煤炭的开采和利用前景变得亮丽起来。

洁净煤技术是指新一代的煤炭开采和利用方法，它能够大大降低开采带来的环境问题和废气以及其他污染物的排放量，从而将大幅度提高煤炭的经济效益和煤炭在环保方面的可接受性。

世界能源委员会的一份最新研究报告认为，对于主要煤炭消费国来说，今后几十年内，从煤炭中提取的合成气体、液体和氢将是重要的长期能源供应来源。

该项研究的负责人比基预测，到2030年，全球约72％的发电将使用洁净煤技术。

美国是煤炭生产和消费大国，其一半以上的电力来自煤炭发电。

粉煤灰部分粉煤灰，是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。

煤层气，是指赋存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，是煤的伴生矿产资源，属非常规天然气，是近一二十年在国际上崛起的洁净、优质能源和化工原料。

煤层气俗称“瓦斯”，其主要成分是CH4（甲烷),与煤炭伴生、以吸附状态储存于煤层内的非常规天然气，热值是通用煤的2-5倍，主要成分为甲烷。

1立方米纯煤层气的热值相当于1.13kg 汽油、1.21kg标准煤，其热值与天然气相当，可以与天然气混输混用，而且燃烧后很洁净，几乎不产生任何废气，是上好的工业、化工、发电和居民生活燃料。

煤层气可以用作民用燃料、工业燃料、发电燃料、汽车燃料和重要的化工原料，用途非常广泛。

每标方煤层气大约相当于9.5度电、3 m水煤气、1L柴油、接近0.8kg液化石油气、1.1-1.2L 汽油。

煤层气比空气轻，其密度是空气的0.55倍，稍有泄漏会向上扩散，只要保持室内空气流通，即可避免爆炸和火灾。

而煤气、液化石油气密度是空气的1.5—2.0倍，泄漏后会向下沉积，所以危险性要比煤层气要大的多。

煤的热解也称煤的干馏或热分解。

煤的热解，是将煤在隔绝空气的条件下加热，煤在不同温度下发生一系列的物理变化和化学反应的复杂过程。

生成气体（煤气）、液体（焦油）、和固体（半焦或焦炭）等产物。

尤其是低阶煤热解能得到高产率的焦油和煤气。

热解的意义焦油经加氢可制取汽油、柴油和喷气燃料，是石油的代用品，而且是石油所不能完全代替的化工原料。

煤气可成为天然气的代用品，另外还可用于化工合成。

半焦既是优质的无烟燃料，也是优质的铁合金用焦、气化原料、吸附材料。

用热解的方法生产洁净或改质的燃料，既可减少燃煤造成的环境污染，又能充分利用煤中所含的较高经济价值的化合物，具有保护环境、节能和合理利用煤炭资源的广泛意义。

煤气化联合发电（简称IGCC）是指煤经过气化产生中低热值煤气，经过洁净除去煤气中的硫化物、氮化物、粉尘等污染物，变为洁净的气体燃料，燃烧后先经过燃气轮机发电，然后利用高温烟气余热在废热锅炉内产生高压过热蒸汽驱动蒸汽轮机发电。