洁净煤技术及其在我国能源消费结构调整中的作用
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理论广角
logy Review。
新时期下我国洁净煤技术发展前景浅析
沈国栋叶吉文黄斌华
(中国矿业大学资源与地球科学学院 江苏 徐州 22l116)
[摘要]为了适应“发展.环境”的需要,洁净煤技术应运而生,本文简要介绍了我国的洁净煤技术并浅析新时期下我国洁净煤技术 的发展前景。
[关键词]洁净煤技术 发展前景
中图分类号:TD 文献标识码:A 文章编号:1 009-91 4x(201 0)02-0239-01
党的“十七大”报告指出,加强能源资源节约和生态环境保
护,增强可持续发展能力,必须把建设资源节约型、环境友好型社会
放在工业化、现代化发展战略的突出位置,开发和推广节约、替代、循
环利用和治理污染的先进适用技术,发展清洁能源和可再生能源。因
此,新时期下我国洁净煤技术发展前景乐观。
一、洁净煤技术概述
洁净煤技术是指煤炭加工利用过程中提高效率,减少污染的技
术总称。最早于上世纪8O年代中期由美国提出,并于1986年推出“洁 净煤技术示范计划”。欧盟和日本也于上世纪8O、90年代相继投入巨
资,开展洁净煤技术的研发。我国也于l997年批准通过了洁净煤技术
发展规划,明确了我国洁净煤技术的主要领域及主攻的技术项目。
我国洁净煤技术主要是以煤炭洗选为源头,煤炭气化为先导,煤炭 高效、洁净燃烧与发电为核心,煤炭转化和污染控制为重要内容的技
术。其基本框架为:煤炭加工(选煤、配煤、型煤、水煤浆等);煤炭燃
烧(流化床锅炉、高效低污染粉煤燃烧、燃煤联合循环发电等):煤炭
转化(气化、液化等);污染排放控制与废弃物管理(烟气净化、粉煤灰
综合利用、煤矿区污染控制:包括矸石、煤层气、煤泥水的治理等)…。
为了减少直接燃煤产生的环境污染,世界各国都十分重视洁净煤
技术的开发和应用。我国是燃煤大国,7O%以上的能源依靠煤炭,大 力发展洁净煤技术更具有重要的现实意义。
二、我国发展洁净煤技术的重要性
1、我国的能源现状
± 口 臻 |境 净煤技术与洁净煤燃烧发电 刘文华 (华能福州电厂 福建福州 350200) 摘要 我国能源以煤炭为主.消费的煤炭中有80%以上被直接燃用。煤碳燃烧产生的大气污染如果没有得到有限控制, 将严重影响人类的生存环境,研究洁净煤技术,就是解决环境与能源的矛盾,以期达到煤的高效、清洁的利用目的。介绍洁净 煤技术中的选煤、动力配煤、水煤浆、煤炭气化,以及燃料电池等项目,并着重叙述洁净煤燃烧发电的发展及现况。 关键词 能源与环境 洁净煤技术烟气脱硫流化床燃烧 中图分类号:TQ534.9 文献标识码:A 文章编号:1672—9064(2011)04—0049—03 能源与环境是人类赖以生存和发展的基本条件。化石能 源(煤和石油)的大规模生产和利用给环境带来巨大的影响。 目前全球性的四大公害:大气烟尘、酸雨、温室效应、臭氧层 破坏,随着经济快速发展.已经严重影响人类的生存条件。世 界性的环保问题已经引起国际社会的高度重视.多次召开国 际会议.讨论和研究全球环保政策和可持续发展的经济体 系。由于大气污染与能源生产和利用有着直接的关系,尤其 是煤炭的开发利用是烟尘、酸雨和温室效应的主要根源。因 此研究洁净煤技术和洁净煤燃烧发电已经引起国际社会的 普遍重视.目前已成为各国解决能源与环境问题的主导技术 之一。 l洁净煤技术 洁净煤技术是一项庞大复杂的系统工程.包括从煤炭开 采到利用的所有领域,如煤炭加工、转化、燃烧和污染控制 等。主要可分为煤炭利用前净化技术、煤炭燃烧中的净化技 术、烟气净化技术和煤炭转化技术等。 1.1选煤 选煤是去除或减少原煤中所含的灰份、矸石、硫份等杂 质,并按不同煤种、灰份和粒度,分成若干品种等级。以满足 不同用户的需要。选煤后燃烧可减少烟尘和S0,的排放量. 是控制大气污染的最有效途径。是公认的洁净技术重点。 1.2型煤 型煤加工是用粉煤或低品位煤制成具有一定强度和形 状的煤制品。民用型煤有煤球和蜂窝煤等形式 工业型煤加 工一般需要加粘结剂。主要用于工业锅炉、窑炉、蒸汽机车。 褐煤干燥后可直接冷压成型.可大大减少二氧化硫的排放。 1.3动力配煤 动力配煤是1979年初由上海市燃料总公司首先开发利 用的一种使动力用煤质量达到稳定可靠的方法.工业锅炉和 窑炉使用”配煤”以后,不仅炉况稳定。操作方便,还可以使煤 碳得到充分燃烧。并可节省煤耗达50%以上.还解决了供煤 的品种和质量不符合锅炉设计煤种.而摆脱了需要改炉的困 境 1.4水煤浆 水煤浆是70年代发展起来的一种以煤代油的新型燃 料。将灰份小于10%.硫份小于0.5%的高挥发份煤研磨成 250~3001a,m的细煤粉.按比例加入适量的分散剂和稳定剂 配制而成。水煤浆可以像燃油一样运输、储存和燃烧。水煤浆 可以在现有燃油锅炉、烧油窑炉以及大量的工业锅炉上应 用。在日本、瑞典、前苏联已有大型的制浆厂和发电机组。我 国水煤浆研究、开发和示范在国家科委和煤炭部组织下组成 国家水煤浆工程研究中心.其制浆技术已达到国际水平。 1.5煤炭的转换技术 煤炭转换技术是煤炭气化和煤炭液化 煤炭气化是把经过适当处理的煤送入反应器.在一定的 温度和压力下,通过气化剂(空气、氧、蒸汽)以一定的流动方 式(移动床、流化床或气化床)转化成气体(CO和H ),灰份 形成废渣排出。这种工艺可脱硫99%。煤炭气化已有100多 年历史,从第1代气化炉(鲁奇炉)发展到第2代、第3代气 化炉。 1.6燃料电池 燃料电池效率高。理论效率为83%.实际已达35%~ 60%。其优点是占地小,重量轻。适合于用作分散式电源,可 布置在负荷中心(楼宇内)和作移动电源(航天飞机、电动车、 潜水艇等)。 由于燃料电池有其特殊优点,故各国都在争先开发,被 认为是本世纪最有希望的高效清洁的新型发电技术 2优化动力配煤 动力配煤是将不同牌号。不同品质的煤经过筛选、破碎、 按比例配合等过程,改变动力煤的化学组成、岩相组成、物理 特性和燃烧性能,达到充分利用煤炭资源。优化产品结构。是 煤质互补,适应用户燃煤设备对煤质要求.提高燃煤效率和 减少污染物排放为目的的技术 动力配煤补充了煤炭洗选无法全面有效控制与调整煤 质的不足,又可与型煤技术结合或提供质量好.品质适宜的 原料煤,因此.在实现高效洁净燃烧的燃前加工技术领域中 作者简介:刘文华,1958年毕业于清华大学热能动力专业,教授级高工,在福建省电力系统工作40多年。 2011.NO.4
・66 ・ 露天采矿技术 2011年第l期
洁净煤技术的研究现状及进展
赵嘉博,刘小军 (中国矿业大学化工学院,江苏徐州221008)
摘要:我国是煤炭生产和消费大国,大力开发应用和推广适合我国国情的洁净煤技术是我国能源发展
战略的主要内容,具有重要的意义。阐述了洁净煤技术的研究背景及其概念,介绍和分析了国内、外洁净煤技
术的研究和发展现状,重点论述了我国目前在洁净煤研究领域的情况,如煤炭地下气化技术、工业型煤技术、
水煤浆技术、煤液化技术、洁净煤联合循环发电技术等的情况,列出了洁净煤技术的特点,指出了我国发展洁 净煤技术应加强的工作。
关键词:煤炭;洁净煤技术;研究现状 中图分类号:TQ 53 文献标识码:A 文章编号:1671—9816(2011)O1一OO66—04
Present research status and development of clean coal technology ZHAO Jia-bo,LIU Xiao-jun (School ofChemical Engineering and Technology,China Unwem ofzining and Technology,Xuzhou 221008,China) Abstract:China is a country which has a big amount of coal production and consumption.It is a very important part to research and印ply proper clean coal teehnology,it’S also the main content of the liational energy souree8 development strategy and has significant.gense.The paper describes the background of research and the concept of clean coal technology,introduces and analyzes the status of research and development of clean coal technology wjm in China and abroad;in particular,describes the special features of Chinese clean coal technology,such as underground coal gasification,industrial moulded coal,coal water slurry, coal liquefaction ckan coal united cycling energy pmduction techniques,in this paper,the features of the clean coal technology are shown.and the works which should be enhanced to develop the techniques in China are also pointed out. Key words:eoa!;clean coal techniques;present research status
◇高教论述◇ 科技秘向导 2011年第14期
中国洁净煤技术的研究现状及进展
张海英刘乾辰李正飞
(中国矿业大学化工学院江苏徐州221116)
【摘要】我国煤炭储量丰富,也是是煤炭生产和消费大国,大力开发应用和推广适合我国国情的洁净煤技术是我国能源发展战略的主要
内容,具有重要的意义。本文阐述了洁净煤技术的产生背景,介绍和分析了我国洁净煤技术的研究和发展现状,并对当前中国的洁净煤技术做 出了客观评价和展望。
【关键词】煤炭;洁净煤技术;研究现状
中国是煤炭生产和消费大国,目前煤炭提供了我国一次能源的
70%左右。在可预见的未来几十年内,煤炭仍将是我国主要的一次能
源。
煤炭作为能源对人类的发展作出了巨大的贡献。但在煤炭的开发
与利用过程中也产生了一系列污染问题。危及生态平衡与人类生存
清净煤技术旨在最大限度地发挥煤作为能源的潜能利用。同时又
实现最少的污染物释放,达到煤的高效,清洁利用目的 洁净煤技术是
一项庞大复杂的系统工程.包含从煤炭开发到利用的所有技术领域,
主要研究开发项目包括煤炭的加工、高效燃烧、转化和污染控制等.1_。
1.洁净煤技术的产生
煤炭为世界经济发展作出了巨大贡献.但在其开发和利用过程中
也带来一系列环境污染问题,尤其在温室效应、酸雨、臭氧层破坏等全
球环境以及煤烟型区域性污染方面.煤炭均产生了重大影响.危及生
态平衡与人类生存 特别是近十多年来乡镇煤矿急剧增加.由于开采
工艺和装备落后.开采过程和原煤燃烧过程对环境造成的影响极太
为此.80年代以来一些发达国家相继推出洁净煤技术.并越来越引起
国际社会的重视.一些国家的政府根据本国具体情况.制定出洁净煤
技术的发展途径与规划.并组织实施
、士净煤技术(ccT—ckan Coal Technology)是从煤炭开采、加工、
燃烧、转化到污染控制等新技术的总称 我国政府对洁净煤技术十分
重视 80年代就做过专门安排.投入一定资金和人力.取得一些成果.但