中国洁净煤技术现状(一)
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青海省煤化工利用现状及发展第一部分概述一、煤炭深加工与利用(:又称煤炭化学工业、煤炭综合利用、洁净煤技术)的含义煤炭深加工与利用系指从煤炭的开采就使用洁净技术,以煤炭为原料经化学加工转化为气体、液体、固体燃料及化学产品的全过程。
其中尤以煤的气化、液化、焦化和煤焦油加工,电石乙炔化工、C1化工、炭素产品和多环芳香族化合物的制取为最主要过程,并被称作煤化工。
二、煤化工的特点及制约因素根据煤化工所包括的上述内容,所以我国煤化工行业的生存与发展受到国际能源生产、消费和国内产业政策、特别是环境政策的更易现状和煤化工生产本身特点的制约。
故而,煤化工有着自己独有的特点。
(一)煤化工的特点1.基础研究的多学科2.开发研究多技术3.工业生产的大投资(二)煤化工发展的制约因素1.能源供需关系与环境保护要求2.价格与市场3.基础与投资三、当今世界煤化工的发展方向及其在我国的地位(一)当今世界煤化工的发展现状(二)煤化工在我国的地位四、煤的综合利用技术现状及发展趋势五、煤炭利用技术与洁净煤技术(一)煤的利用技术(二)洁净煤技术(三)转化煤技术——洁净煤技术的核心(四)煤转化利用技术1.煤热解(1)发展简史及其主要技术(2)焦炉煤气利用新途径(3)焦油加工现状及发展趋势2.煤气化(1)主要应用技术3.水煤浆制备技术(1)水煤浆制备的关键技术a.煤种选择技术b.粒度分布控制技术c.水煤浆添加剂制备技术d.水煤浆质量控制与检测技术(2)水煤浆的制备工艺(3)水煤浆技术的应用与发展第二部分青海省煤化工的资源情况一.适用于煤化工的煤炭资源情况简介(1)概论从煤的利用与转化角度看,我省适用于煤化工的煤炭资源丰富,煤种齐全,有烟煤、无烟煤、褐煤和泥炭。
探明储量380多亿吨,预计煤炭资源总量在600多亿吨。
本省煤田主要集中分布在中祁连山区的大通河流域,及柴达木盆地北缘。
其中已经探明的重要矿区有鱼卡、聚乎更、江仓、热水、大通、大煤沟等。
几种煤气化技术及其气化效率的对比分析摘要:介绍了煤气化技术的发展背景以及及几种目前国内外比较成熟的煤气化技术和发展现状,根据各自在气化生产中存在的优点与不足,对各个工艺技术进行梳理总结分析。
同时,在文章末尾,概述了煤气化技术的发展前景以及发展的必要性。
关键词:煤气化;气化效率;分析Abstract:This paper introduced the development background of coal gasification technology and some kinds of development situation, nowadays all over around the world . According to the advantages and disadvantages in the process of production . This paper summarized and analysis this series of technology. At the same time, it sketched the development future and necessity. Keywords: coal gasification ;The gasification efficiency ;analysis1 煤气化发展背景及现状能源是现代社会发展及经济发展的基础,而煤炭作为地球上极其丰富的化石能源为人类发展做出了举足轻重的贡献,但同时也给地球的生态和环境带来了的破坏,如区域性酸雨问题、全球性臭氧层空洞以及气候变暖(温室效应)等环境问题。
因此解决能源、碳排放、环境之间的矛盾是未来煤炭利用的关键议题。
我国经过长期的发展形成了以煤为主、多能源互补的能源供给体系,煤炭的消耗量占总能源消耗的70%左右,长期以来煤炭的利用主要沿用传统的直接燃烧方法,不仅效率低,而且排放出大量的烟尘、二氧化硫和氮氧化物,给环境带来了严重的污染。
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。
煤炭清洁高效利用的技术煤炭作为我国主要能源资源之一,在能源结构中占据着重要地位。
然而,传统的煤炭开采和利用方式往往伴随着环境污染和资源浪费问题。
为了实现煤炭资源的清洁高效利用,科研人员们不断探索和创新,提出了一系列煤炭清洁高效利用的技术。
本文将介绍几种主要的技术方法,以期为煤炭资源的可持续利用提供参考。
一、煤炭洁净燃烧技术煤炭燃烧是目前我国主要的能源利用方式之一,但传统的煤炭燃烧方式会释放大量的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等污染物,对环境造成严重影响。
为了减少煤炭燃烧过程中的污染物排放,科研人员提出了煤炭洁净燃烧技术。
这些技术包括燃烧优化技术、燃烧控制技术、烟气脱硫脱硝技术等。
通过对燃烧过程进行优化控制,可以有效降低污染物排放,提高燃烧效率,实现煤炭的清洁利用。
二、煤炭气化技术煤炭气化是将煤炭转化为合成气或甲醇等清洁燃料的过程。
相比传统燃煤方式,煤炭气化具有高效利用煤炭资源、减少污染物排放的优势。
目前,我国已经建立了一系列煤炭气化项目,采用先进的气化技术,实现了煤炭资源的清洁高效利用。
煤炭气化技术的发展不仅可以提高煤炭资源的利用率,还可以促进清洁能源的发展,推动能源结构的优化调整。
三、煤炭超临界发电技术煤炭超临界发电技术是指利用超临界锅炉进行发电,具有高效、清洁、节能的特点。
相比传统的火电厂,超临界发电技术可以显著降低燃煤消耗量和污染物排放,提高发电效率,减少环境影响。
我国在超临界发电技术方面取得了一系列重要进展,建设了大量超临界发电项目,为煤炭资源的清洁高效利用提供了重要支撑。
四、煤炭清洁利用的研究方向除了以上介绍的几种主要技术外,煤炭清洁高效利用的研究还包括煤炭液化、煤炭生物转化、煤炭燃料电池等多个方向。
煤炭液化技术可以将煤炭转化为液体燃料,实现煤炭资源的高效利用;煤炭生物转化技术利用微生物降解煤炭,生产生物燃料或化学品;煤炭燃料电池技术将煤炭氧化还原反应转化为电能,实现清洁能源的生产。
这些新兴技术的发展将为煤炭资源的清洁高效利用开辟新的途径,推动煤炭产业向绿色、可持续发展方向转型。
洁净煤及技术的前世今生前言当今世界,国际社会有这样一种共识,最为困扰人类的难题之一,就是越来越严重的环境污染问题,然而,吊诡的是,污染最大的来源,却是给人类带来极大福祉,深刻的改变了人类生活状态的煤炭。
也就是说,环境污染在相当程度上与煤产业共生,这一点在煤炭占能源总量70%的中国尤为突出,这已经是涉及到我们的家园能否安全的问题。
自煤炭进入工业产业化以来,煤炭及其衍生物造成的污染事件,已经不断的给我们强烈警示。
伦敦烟雾事件1952年12月5日,浓重的黄色烟雾笼罩了英国首都伦敦,整座城市弥漫着浓烈的“臭鸡蛋”气味,居民普遍感到呼吸困难。
从12月5日到12月9日这短短的几天里,就有4000多人被黄色烟雾夺去生命。
这便是震惊世界的“伦敦烟雾事件”。
当时,伦敦以煤为燃料的工厂很多,居民生活取暖也主要以煤为主,林立的烟囱,释放着滚滚浓烟,致使烟雾越积越多,每立方米大气中所含的二氧化硫比平时高出6倍,于是悲剧发生了。
其实,从历史上看,最早工业化采煤的英国,早在17世纪,就出现过因燃煤导致二氧化硫污染现象。
19世纪末,随着工业化的迅速发展,环境污染变得更加严重,严重污染事件频繁发生。
据统计,自1948年到1962年,伦敦地区共发生过8次严重的空气污染事件,主要原因都是煤烟污染,严重威胁到公众的生命安全。
这一事件,作为煤烟型空气污染的典型案例出现在环境科学教科书中。
其实,在煤炭大规模生产和使用以来,历史上曾经多次出现类似事件:发生在美国的1948年多诺拉烟雾事件、1930年比利时马斯河谷烟雾事件、1959年墨西哥波萨里卡事件都是由煤炭燃烧引发环境污染灾害的典型事件。
大气中的污染物主要来自煤、石油等燃料的燃烧。
全世界每年排入大气的有害气体总量为5.6亿吨,其中一氧化碳(CO)2.7亿吨,二氧化碳(CO2)1.46亿吨,碳氢化合物(CH)O.88亿吨,二氧化氮(NO2)0.53亿吨。
大气污染能引起各种呼吸系统疾病,由于城市燃煤煤烟的排放,城市居民肺部煤粉尘沉积程度比农村居民严重得多。
国内节煤技术及其应用现状一、节煤技术概况目前,国内外众多科学家、工程师致力于节煤技术的研发。
欧洲的饱和供养燃烧法,日本的替代能源法等都取得了很好的效果。
分析世界各国的主流节煤途径,到目前为止不外乎如下六种:1.找替代能源(如:利用太阳能、水能、风能、地热能等),减少煤用量。
2.改善燃具(如:锅炉、灶具)结构,提高煤燃烧与吸热效率。
3.改善燃烧方式(如:以粉末状在高温空气中喷燃,制成型煤等),提高利用率。
4.控制燃烧温度(控制CO生成),减少C流失。
5.减少热传导与热辐射,提高热利用率。
6.使用添加剂,提高燃烧率和热效率。
这些系统的节煤理论与办法为节约煤炭的理论研究奠定了基础。
但是,在长期的实际应用中,人们也发现现有的节煤办法存在着诸多不足:一是节煤效果有待提高;二是处于实验室阶段,操作性差不利商业化;三是成本高节煤不节钱。
四是应用范围有局限性。
二、当前国内较为适用的节煤技术(一)采用水煤浆技术水煤浆技术是20世纪70年代世界范围内的石油危机中产生的一种以煤代油的煤炭利用新方式,它是用一定级配粒度的煤粉和一定量的水及极少量的添加剂混合而成。
典型的水煤浆是由70%左右的煤粉、30%左右的水和1%的添加剂组成。
它具有石油一样的流动性和稳定性,可以采用泵送、雾化与稳定着火燃烧;也可以长距离输送和长时间保存。
经过十多年的实践探索,中国在水煤浆气化技术方面,积累了丰富的操作、运行、管理与制造经验,气化技术日趋成熟与完善。
经过长期科技攻关,在水煤浆气化领域,形成完整的气化理论体系,研究开发出拥有自主知识产权,达到国际领先水平的水煤浆气化技术。
目前水煤浆已经在国内电站、钢厂、炼化等大中型企业有所应用,但限于实用型燃烧设备的技术没有及时跟进,中小企业对此应用甚少。
水煤浆作为一种代油燃料可以代替重油和原油用于锅炉和各种窑炉燃烧。
其主要优点在于:(1) 燃烧效果好。
替代重油在锅炉中燃烧,燃烧效率达96%~99%,锅炉效率在90%左右,达到燃油等同水平;(2) 环保效果明显。
中国清洁能源现状分析1 清洁能源概念传统意义上,清洁能源指的是对环境友好的能源,意思为环保,排放少,污染程度小。
但是这个概念不够准确,容易让人们误以为是对能源的分类,认为能源有清洁与不清洁之分,从而误解清洁能源的本意。
清洁能源的准确定义应是:对能源清洁、高效、系统化应用的技术体系。
含义有三点:第一清洁能源不是对能源的简单分类,而是指能源利用的技术体系;第二清洁能源不但强调清洁性同时也强调经济性;第三清洁能源的清洁性指的是符合一定的排放标准。
2 我国清洁能源发展现状清洁能源在我国发展至今,主要有如下几种1.洁净煤技术由于我国煤炭在能源中的重要地位,今后一段时期内,煤炭仍将是我国主要的一次能源,最直接也是最重要的就是煤炭的清洁燃烧。
目前比较成熟的的洁净煤技术主要包括:型煤、洗选煤、动力配煤、水煤浆、煤炭气化、煤炭液化、洁净燃烧和发电技术等。
2.核电核能是清洁的能源。
我国已经建有的核电站分别有秦山核电站、大亚湾核电站、岭澳核电站等,运行情况良好。
目前是我国主要的发电来源之一,地位仅次于煤炭和水电。
根据新浪网消息,我国政府近期规划在2006年至2010年期间,将积极发展核电,重点建设百万千瓦级核电站;远期规划是到2020年,每年核发电能力,从目前的8700兆瓦,增加到4万兆瓦,意味着2006-2020年的14年里,中国将增建30座核电厂。
3.太阳能太阳能是清洁可再生的能源,目前已在我国得到较大范围的使用,主要体现为太阳能热水器的普及使用。
在山东等地,太阳能产业正得到快速发展,许多技术如太阳能电池等也日臻成熟。
4.生物质能是指由生命物质排泄和代谢出的有机物质所蕴含的能量,我国生物质能储量丰富,70%的储量在广大的农村,应用也是主要在农村地区。
目前已经有相当多的地区正在推广和示范农村沼气技术,技术简单成熟,正在逐步得到推广。
我国在生物柴油研究方面也得到快速发展,在福建、四川等地已经建有小规模的生物柴油生产基地,但是目前并未形成产业化。
洁净煤技术
洁净煤技术是一种利用先进技术和设备降低煤燃烧过程中产生的污染物排放的方法。
主要包括以下几个方面:
1.燃烧优化:通过优化煤的燃烧过程,调整燃烧工况和控制燃烧参数,降低煤燃烧过程中产生的氮氧化物(NOx)和二氧化硫(SO2)排放。
2.脱硫技术:通过在煤燃烧过程中加入脱硫剂或使用脱硫设备,将燃烧产生的SO2转化为可吸收的硫酸盐,进一步减少SO2排放。
常见的脱硫技术包括石灰石脱硫法、湿法石膏法等。
3.除尘技术:利用除尘器设备去除煤燃烧过程中产生的烟尘和颗粒物,降低大气中的悬浮颗粒物浓度。
常见的除尘技术有电除尘、静电布袋除尘、湿式除尘等。
4.脱氮技术:采用脱氮装置或添加脱氮剂,减少煤燃烧过程中产生的NOx排放。
主要的脱氮技术包括选择性催化还原法(SCR)、选择性非催化还原法(SNCR)等。
5.煤质改进:通过煤的精选、洗选等工艺,减少煤中的杂质含量,提高煤的燃烧效率,降低污染物排放。
这些洁净煤技术的应用可以有效地降低燃煤电厂、工业锅炉等煤燃烧设备的环境污染问题,减少空气污染物的排放量,改善空气质量,保护环境和人民健康。
它们对于实现清洁能源和可持续发展目标具有重要意义。
洁净煤发电技术洁净煤发电技术是指通过一系列的技术手段,将煤炭转化为清洁、高效的能源形式,并在发电过程中减少对环境的影响。
这种技术是当前全球能源领域的研究热点之一,也是我国能源结构调整和环境保护的重要方向。
一、洁净煤发电技术的种类1.超临界/超超临界发电技术超临界/超超临界发电技术是指将煤粉燃烧产生的高温高压蒸汽通过超临界/超超临界状态的锅炉,再驱动汽轮机发电。
这种技术的效率高、污染小,是目前洁净煤发电技术的主要形式之一。
2.循环流化床燃烧技术循环流化床燃烧技术是指将煤粉与空气在流化床中混合燃烧,产生的热量加热锅炉中的水产生蒸汽,再驱动汽轮机发电。
这种技术的燃烧效率高、污染物排放低,特别适合燃烧劣质煤。
3.整体煤气化联合循环技术整体煤气化联合循环技术是指将煤在高温高压下气化,产生的合成气经过净化处理后,一部分用于发电,另一部分用于生产化工原料。
这种技术的效率高、污染小,但投资大、运行成本高。
二、洁净煤发电技术的优势1.高效节能洁净煤发电技术采用先进的燃烧和热能利用技术,能够大大提高燃煤的利用率,减少能源浪费。
2.环保减排洁净煤发电技术在燃烧和排放控制方面采用了多种技术手段,能够大幅度减少二氧化硫、氮氧化物、粉尘等污染物的排放,对环境保护起到重要作用。
3.灵活性强洁净煤发电技术适用于不同类型和质量的煤炭,能够充分利用我国的煤炭资源,缓解能源供应压力。
4.经济效益好洁净煤发电技术能够提高燃煤利用率,降低发电成本,从而增强电力企业的竞争力。
三、洁净煤发电技术的发展趋势1.推广应用先进技术加大对超临界/超超临界发电技术、循环流化床燃烧技术、整体煤气化联合循环技术等先进洁净煤发电技术的推广应用力度,提高我国洁净煤发电技术的整体水平。
2.加强技术创新和研发加大对洁净煤发电技术的研发和创新力度,开发具有自主知识产权的先进技术,提高我国在国际能源领域的竞争力。
3.优化能源结构加强能源结构调整,大力发展可再生能源和清洁能源,降低对煤炭的依赖度,从源头上减少环境污染。
煤化工技术的发展现状及展望摘要:本文通过对我国煤化工发展的必要性及现状进行探讨,在此基础上,分析了当前煤化工技术的发展趋势。
关键词:煤化工技术发展现状展望绪论:随着我国经济的高速发展,能源消费量和人均能耗出现显著增长,二氧化碳排放量也在不断的增长。
在我国钢铁、火电、建筑、煤化工等行业中,这些行业在我国的发展速度最快。
在煤炭工业发展的进程中,要注重应用低碳、节约的思想,探索煤炭工业的发展道路。
同时,煤炭工业的常规技术也不能适应现代工业发展的需要。
为适应市场发展需要,需要大力发展煤炭气化、焦化、液化等技术。
当今社会,高品质发展是国民经济发展的新趋势,对煤化工企业的发展也有新的需求。
煤化工发展带动我国的经济发展,但也必然会产生一些问题,尤其是对生态环境的影响。
1.我国煤化工技术发展的必要性研究近年来,随着经济的快速发展,各个行业的能耗都呈几何倍数增长。
这对我们国家的能量储备造成很大的压力。
利用现代科技勘探发现,中国拥有丰富的矿物资源,煤的储量超过90%,而直接利用会造成严重的环境问题,必须对其进行科学的技术改造。
目前,煤炭直接液化技术和间接液化技术是一种发展高效能源的途径,煤制甲醇是将煤炭转化为石油替代品的一种途径,而煤制化肥、烯烃则是一种替代石油和天然气的方法。
目前全球的能源消费结构仍然是以矿物能源消费为主导,消费矿物燃料的比例为30%~32%,使用天然气为17%~19%,煤炭消费为27%~28%,其余为原子能、水能、风能等。
从矿物资源储量和开发状况来看,21世纪中期我国的能源消费量将逐渐下降,而在我国的消费量中,我国的天然气消费量将会迅速增长,而煤的份额将保持不变。
我国目前的能源格局已经由以油为主向以气为主,再向以煤为主的转变。
虽然我国目前的煤炭资源使用量非常庞大,但难以实现煤炭资源的转化,预计在2030年前将占全国总能耗的50%。
作为一个主要的煤炭消费国家,新能源的开发和利用水平还不高,必须积极推动新的能源使用,优化能源结构。
中国洁净煤技术现状(一) 中国是世界第一大煤炭生产与消费国,2001年煤炭在一次能源的生产和消费中分别占68和67。在相当长时期内中国以煤为主要能源的生产和消费结构不会发生改变。煤炭在为国民经济作出巨大贡献的同时,其开发利用过程也产生了很严重的污染。中国是典型的煤烟型大气污染国家。据2000年《中国环境状况公报》资料显示,全国废气中SO2、烟尘排放总量分别为1995万吨、1165万吨,导致酸雨的覆盖面积已达国土面积的30。据粗略统计,SO2等大气污染造成的经济损失总量达到GDP的2以上。燃煤造成的二氧化硫及总悬浮颗粒物的排放量分别约占85和70,造成的经济损失年高达1000亿元以上。由于中国落后的燃煤技术及装备,导致中国主要工业产品能耗比先进国家高出20~60,能源效率为34,比先进国家低10个百分点。因此,发展洁净煤技术是提高中国能源效率、减少环境污染的重要途径。 (一)中国洁净煤技术框架体系 洁净煤技术是当前世界各国解决环境问题的主导技术之一,也是高技术国际竞争的重要领域之一。我国围绕提高煤炭开发利用效率、减轻对环境污染开展了大量的研究开发和推广工作。随着国家宏观发展战略的转变,中国政府把洁净煤技术作为可持续发展和实现两个根本转变的战略措施之一。我国于1994年成立了煤炭工业洁净煤工程技术研究中心,1995年成立了国家洁净煤技术推广应用领导小组,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》。在中国国民经济第十个五年计划和煤炭工业“十五”规划中,都强调要加大洁净煤技术研究开发力度,扩大洁净煤领域的对外开放,推进洁净煤技术的产业化。 洁净煤技术涉及多行业、多领域、多学科,是一项庞大的系统工程。中国发展洁净煤技术的目标:一是减少环境污染,如SO2、NOX、煤矸石、粉尘、煤泥水等;二是提高煤炭利用效率,减少煤炭消费;三是通过加大转化,改善终端能源结构。目前,中国已成了世界上最大的洁净煤市场。 中国已将发展洁净煤技术列入《中国21世纪议程》,并根据中国煤炭消费呈现多元化格局的特点,本着环境与发展的协调统一环境效益与经济效益并重以及发展洁净煤技术要覆盖煤炭开发利用的全过程等原则,提出了符合中国国情,具有中国特色的洁净煤技术框架体系。中国洁净煤技术计划框架涉及四个领域(煤炭加工、煤炭高效洁净燃烧、煤炭转化、污染排放控制与废弃物处理),包括十四项技术。 1、煤炭加工领域 包括选煤、型煤、配煤、水煤浆技术。 2、煤炭的高效洁净燃烧技术领域 先进的燃烧器、流化床燃烧(FBC)技术、整体煤气化联合循环发电技术。 3、煤炭转化领域 包括煤炭气化、煤炭液化、燃料电池。 4、污染排放控制与废弃物处理领域 包括烟气净化、煤层气的开发利用、煤矸石、粉煤灰和煤泥的综合利用、工业锅炉和窑炉等技术。 重点针对电厂、工业炉窑和民用3个领域,注重经济与环境协调发展,重点开发社会效益、环境效益与经济效益明显、实用而可靠的先进技术。在组织实施上采取优先推广一批技术成熟、在近期能够显著减少烟煤污染的技术,如选煤、型煤、配煤、烟气脱硫等;示范一批能在21世纪初实现商业化的技术,如增压循环流化床发电、大型循环流化床、工业型煤等;研究开发一批起点高、对长远发展有影响的技术,如煤炭液化、燃料电池等。 (二)洁净煤技术国内发展概况及趋势 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。 1、煤炭洗选 煤炭洗选加工,是根据原煤(毛煤)、矿物杂质和煤矸石的粒度、密度、硬度、润湿性等物理化学性质的差别,采用人工拣矸、机械筛分、物理选煤、物理化学选煤、化学选煤和微生物选煤等处理方法,清除原煤中的有害杂质,排除矸石,降低灰分、硫分、水分,提高回收率,回收伴生物矿,改善煤炭质量,按照市场所需求的产品分选加工生产出不同规格品种及不同用途的煤炭产品,以供不同用户的过程,是煤炭达洁净、高效利用的目的及后续深加工的必要前提。 选煤工艺可分为四类:筛分、物理选煤、化学选煤、细菌脱硫。理选煤、化学选煤、细菌脱硫。筛分是把煤分成不同的粒度。物理选煤目前普遍使用的方法有跳汰、重介质选煤和浮选三种。跳汰选煤是在上下波动的变速脉冲水流中,使相对密度不同的煤和矸石分开。重介质选煤是用磷铁矿粉等配制的重介质悬浮液(其相对密度介于煤与矸石之间),将煤与矸石等杂质分开。浮选是利用煤和矸石表面湿润性的差异,洗选粒度小于0.5mm的煤。 煤炭经洗选后可显著降低灰分和硫分的含量,减少烟尘、二氧化硫等污染物的排放。目前发达国家需要洗选的原煤已100入洗,重介质旋流器、跳汰机、浮选机等成熟的选煤技术己被广泛采用,洗煤厂处理能力大,洗选效率高。 1)中国煤炭洗选技术的发展。 中国是世界上最早采用选煤技术的国家。早在宋代(公元960-1279年),已经采用人工拣矸和筛分技术进行选煤排除杂物。从20世纪30年代开始发展机械煤炭洗选加工,到90年代,其洗选工艺已基本与世界同步发展。目前,我国已经具有很成熟的煤炭加工技术,如洗选、动力配煤、型煤及水煤浆等。 在国务院批准的《中国洁净煤技术九五计划和2010年发展规划》中,选煤和型煤被列为我国洁净煤技术的首选项目。与此同时,国家经贸委目前也正在积极推进洗选煤在各个行业特别是电力行业的应用,这为加工和使用洗选煤提出了更高的要求。 现阶段,煤炭洗选加工在技术上已经较为成熟,发展的重点已由过去炼焦煤转为动力煤,由过去单纯注重降灰转为降灰与脱硫并举以及回收洗矸中的黄铁矿。在产量上,也由1995年的1.9亿吨增至2.8亿吨,提高了47.3。尽管如此,目前中国原煤入洗比例还是很低,仅为30,在主要产煤国中是最低的,这为煤面料行业的洗选煤加工技术及水平的发展带来了较大的空间。 但是,在洗选技术日趋成熟的今天,煤炭的洗选加工仍面临着诸如实际入洗比例不高、选煤厂利用率低等许多新情况、新问题。在实际应用中也只有少数几个电厂在使用,市场推广举步维艰。造成洗选煤市场化推广难的主要障碍不外乎这样几点,一是认识上的原因。二是历史的原因。三是体制不顺、行业分割,不利于洗选煤的发展。四是较为敏感的价格问题。五是没有与之配套的政策法规。 1998年末我国选煤厂1581座,选煤能力494.33Mt,入选量327.63Mt,入选率25.66%。最大炼焦煤选厂设计能力400万t/a,最大动力煤选厂设计能力1900万t/a。国内自行研制的设备已基本满足400万t/a以下各类选煤厂建设和改造需要,有些工艺指标已达到或接近世界先进水平。国有大中型选煤厂技术改造的主要内容,已由过去单纯的注重降灰转为降灰与脱硫并举及回收洗矸中的黄铁矿。无压重介质旋流器(3NWX1200/850)研制成功并投入生产使用,旋流静态微泡浮选柱研制成功,分选技术取得若干重要成果。 煤炭洗选加工技术是洁净煤技术发展的源头技术,是提高煤炭质量的有效技术。根据预测,到2010年,中国将使总入洗原煤量达到8.08亿吨,入洗比例提高到40。选煤技术的未来发展重点将是脱硫和排矸并举,提高选煤厂的自动化水平,发展深度降灰脱硫技术及适用于缺水地区的干法或省水选煤技术。 2)主要差距。 中国的煤炭洗选加工同发达国家相比差距很大,1996年入洗原煤3.2亿吨,占全国原煤产量13.7亿吨的23.3。中国的选煤厂仍属以中小型为主的厂型体系。大型选煤厂较少。不少选煤厂煤炭洗选采用的工艺简单,技术设备较落后,自动化水平较低,产品品种少,精煤质量差。 3)选煤发展趋势。 (1)原煤洗选比率将不断扩大。不仅要提高国有重点煤矿的洗选比率,而且更要大力发展地方煤矿的洗选加工。选煤规模要与洗精煤的需求结合,炼焦煤的选煤规模要与冶金、化工等对焦煤的要求相结合;动力煤的选煤规模要与电力和工业窑炉等要求相结合。 (2)厂型和设备向大型化、工艺简化发展。中国300万t/d以上的大型选煤厂绝大多数是80年代以来建设的,90年代建设和投产的选煤厂皆为400万t/d、600万和1200万t/d的厂型和。今后也将向大型化发展。与此相适应,设备也将向高效、大型化发展,并简化工艺系统,减少重复配置同功能设备及作业环节,尽量形成单一设备的作业系统,以降低基建投资和生产成本,提高处理能力和功效,并向着定型设计、标准设计方向发展。 (3)生产自动化程度将越来越高。目前,中国选煤厂的自动化属于局部生产系统自动化的较多,如跳汰机床层自动控制、重悬浮液密度自动测量与调控、浮选工艺参数自动检测与控制等,只有少数厂实现了全厂主要生产系统计算机、自动化和全厂设备集中控制、数据采集和工业电视监视。因此,进一步推广选煤厂自动化成果,发展全厂生产系统自动化,是今后的发展方向。 (4)主要方向是发展深度加上,开发洁净煤技术。洁净煤技术是包括开采、加工、燃烧、利用和环保等全系统的综合技术的总称,旨在提高煤炭利用效率,杜绝环境污染,煤炭洗选加工是开发洁净煤技术的重要和首要环节,其重点在于主攻细粒级和极细材级煤的精选,开发生产超纯煤技术和脱除杂质、脱硫技术,特别是脱除有机硫的技术,更是当前开发洁净煤技术旷关键。