3 第三章 - 型煤 - 洁净煤技术
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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。
洁净煤技术为了减少直接烧煤产生的环境污染,世界各国都十分重视洁净煤技术的开发和应用。
我国是烧煤大国,70%以上的能源依靠煤炭,大力发展洁净煤技术革新有更重要意义。
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。
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、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,通入气化剂(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。
(2)煤的液化技术,有间接液化和直接液化两种。
(3)煤气化联合循环发电技术,先把煤制成煤气,再用烯气轮机发电,排出高温废气烧锅炉,再用蒸汽轮机发电,整个发电效率可达45%。
甸正在开发研究中。
(4)燃煤磁流体发电技术,当煤得到的高温等离子气体高速切割强磁场,就直接产生直流电,然后把直流电转换成交流电。
发电效率可过50%——60%。
我国正在开发研究这种技术。
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加工、燃烧、转化和污染控制等新技术的总称。
洁净煤技术国外发展概况1986年3月美国率先推出"洁净煤技术示范计划(CCTP)",主要包含四个方面:(1) 先进的燃煤发电技术(整体煤气化联合循环发电-IGCC,流化床燃烧-CFBC,改进燃烧和直接燃煤热机);(2) 环境保护设备(NOX 与SOx控制);(3) 煤炭加工成洁净能源技术(洗选、温和气化、液化);(4) 工业应用(炼铁、水泥及其他行业控制硫、氮、灰尘排放和烟气回收洗涤等)。
已有13项取得初步商业化成果。
洁净型煤的定义洁净煤技术(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。
中文名:洁净煤外文名:Clean Coal Technology目????的:减少污染和提高效率的煤炭加工包????括:洁净生产技术、洁净加工技术目录1?定义2?发展3?洁净煤技术定义洁净煤技术是指煤炭从开采到利用的全过程中,主要是在减少污染物排放和提高利用效率的加工、转化、燃烷及污染控制等新技术,包括洁净生产技术、洁净加工技术、高效洁净转化技术、高效洁净燃烧与发电技术和燃煤污染排放治理技术等。
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。
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。
发展中国煤化工产业的发展中国煤资源相对丰富,是世界上少数几个以煤为主要能源的国家。
我国含煤面积55万平方公里,资源总量55965.63亿吨,资源保有量10077亿吨,资源探明率18%,经济可开发的剩余可采储量1145亿吨;在探明的化石能源储量中煤炭占94.3%,石油天然气仅占5.7%。
基于国内“缺油、少气、富煤”的能源情况,发展煤化工已成为维护国家能源安全的必然选择。
2008年中国的煤化工产业继续有序发展,煤化工产业发展政策逐步完善,煤基甲醇和煤基二甲醚的试点应用取得可喜进展,产能得到进一步释放,新型煤化工产品逐渐走向市场,并被市场接受。
随着金融危机影响的加剧,中国煤化工产业面临成本压力,行业发展趋缓。
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。
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。
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。
1、洁净煤技术:是煤炭高效和洁净开发、加工、燃烧、转化及污染控制技术的总称2、型煤的发展及应用:节约能源、提高煤炭利用率、有效减少环境污染3、型煤与原煤比德特点:反应活性高、粒度均匀、孔隙率达、可改质优化原煤4、型煤定义与分类:型煤是指按照一定力粒度要求,将一种或几种煤粉在有黏结剂或无黏结剂存在条件下,经一定压力作用,加工成一定外形的煤炭制品5、灰分:型煤产品燃烧后残留物所占的含量6、灰熔融性:型煤燃烧或融化时,其中矿物质随着温度升高软化、熔融、流动时的温度特性7、反应性:衡量型煤在气化炉或燃烧炉内同空气或水蒸气反应快慢的指标8、结渣率:衡量型煤在燃烧或者气化过程中矿物质结渣程度的一个指数9、煤炭分选技术:通过对原煤进行分选加工,能够除去其中大部分无机矿物质,降低煤的灰分和硫分,从而有效改善煤炭产品质量,优化煤炭产品结构10、跳汰选煤:原煤主要在垂直升降介质中安密度差异进行分选的过程跳汰选煤所利用的介质是水也可以使空气11、重介质选煤:是一种利用密度介于煤和矸石之间的液体作为分选介质的高效重力选煤的方法12、浮游选煤:利用煤和矸石表面物理化学性质差异在固液气三相界面进行的一种选别技术13、水煤浆技术:将煤炭粉碎到足够的细度后与流动介质混合搅拌制成浆体燃料代替液体燃料的一种新型煤基洁净流体燃料制造技术14、水煤浆的有点:燃烧效率高、节能、环境效益好,燃烧过程更易于操作和控制15、燃烧特性:水煤浆可以雾化燃烧,由于其实质上是固液两相态流体,二科而可燃烧物质只是其中的固体煤炭颗粒,其雾化后的液滴实际上是固体煤炭颗粒表面附着这一定水分的复合体其燃烧过程经过不等温加热、水分蒸发、挥发分析出、和燃烧以及炭粒燃烧和燃尽四个阶段,由于水分较多,水分的汽化导致水煤浆的着火时间比煤粉燃烧要长,燃烧温度和烟气温度比煤粉燃烧的要低16、煤质对成浆行的影响:水分、灰分、氧含量、可磨性、煤的变质程度17、分散剂的种类:离子型和非离子型18、稳定剂的作用;水煤浆稳定剂的作用就是促使在水中已经分散的煤炭颗粒能够和周围其他的颗粒和水形成一种较为脆弱担忧一定刚度的三位空间结构19、煤炭清洁燃烧技术:煤在燃烧过程中提高效率、降低污染物排放的技术20、煤炭烟气净化技术:根据燃煤烟气中有毒有害气体及烟尘的物理化学性质的特点对其中的污染物脱除精华的技术21、煤的气化技术:在特定的设备内于一定温度及压力下使煤中的有机质与气化剂发生一系列化学反应,将固体煤转化为灰渣和可燃气体的过程22、优点通过煤炭气体的转化途径可以吧煤炭储运和使用既而方便燃烧反应也难完全且有害于环境的固态物质甚至劣质燃料23、煤炭液化技术:煤炭液化是把固体状态的煤炭经过一系列化学加工将其转化成液态产品的洁净煤技术24、煤的间接液化法:先把煤在高温下与氧气和水蒸气反应式煤炭全部转化转化为合成气,在催化剂饿作用下合成为液体燃料的工艺技术25、动力配煤技术:根据用户对煤质的要求,将若干种不同种类、不同性质的煤按照一定的比例掺配加工而成的混合煤26、优点:充分发挥每种煤的特点,相互取长补短使配煤质量满足大中小不同类型的需求,提高利用率,节约能源。