洁净煤技术及其在广东电力工业中的应用论文

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1、洁净煤技术及其在广东电力工业中的应用论文能源、环境是人类生存与发展所面临的两大课题，我国能源以煤为主的局面还会长期存在，煤炭燃烧将化学能转化为热能的同时产生大量污染物，造成我国“煤烟型大气污染”的严重性与长期性。目前我国燃煤发电技术较落后，发电效率较低，污染物排放较严重。因此，以高效和低污染排放为特征的“洁净煤技术”的提出既反映中国国民经济发展的紧迫需要，也完全符合国家能源转换、环境保护的可持续发展战略。1洁净煤技术提出的背景当今人类面临着三大环境问题：酸雨、温室效应和臭氧层破坏.freel以上的尘粒，处理烟气量大，运行操作方便，可完全实现自动化。烟气脱硫（FGD）是控制燃

2、煤SO2排放应用最广和最有效的技术，传统的FGD主要是化学法，是目前唯一实现工业化的方法，但它能耗大，产生废水或废渣，造成二次污染，应用前景一般。电子束照射含有水蒸气的烟气，使烟气中分子如O2，H2O产生强氧化性的自由基O，OH，HO2和O3等，这些自由基氧化烟气中的SO2和NO，在有氨存在下，生成较稳定的硫铵和硫硝铵固体，通过除尘器达到脱硫脱硝的目的。脉冲电晕法是电子束法的改进，用高压电源电晕放电代替加速器电子束产生等离子体，不需昂贵的电子枪与辐射屏蔽，在节能方面具有很大的潜力。海水脱硫（F－FGD）将SO2以硫酸盐的形式直接送入大海，不经过大气、淡水湖泊、河流和土壤，F

3、－FGD不需添加任何化学物质，依靠海水的天然碱度进行脱硫。2．4转换技术整体煤气化联合循环（IGCC）是先将煤气化成可燃气体，供燃气轮机燃用，以煤气化设备和燃气轮机取代锅炉发电，排气余热再发生蒸汽，推动蒸汽轮机发电，其发电效率可高达47％，从而能更好地实现高品位煤化学能的梯级应用。IGCC是最洁净和最有效的洁净煤技术之一，在相同发电量条件下，净化煤气的数量低于需净化的烟气量，高温煤气净化减轻对环境的污染，同时也保护下游燃气轮机等设备免遭腐蚀。高温煤气脱硫剂种类很多，从物系上大体可分为铁系、锌系、铜系、钙系和复合金属氧化物等。高温煤气脱硫反应器可以采用固定床、移动床、流化床和

4、气流床等，目前流化床和气流床使用最为广泛，主要是因为它们的传热传质能力高，易于实现脱硫和再生的连续运转。煤炭气化能克服由于煤的直接燃烧产生的燃烧效率低、燃烧稳定性差、环境污染严重等问题，可在使用前将煤气中的气态硫化物和氮化物较容易地高效脱除。按照煤在气化剂中的流体力学条件，把气化方法分为：移动床气化；流动床气化；气流床气化；熔融床气化。它们都是在特定的条件下，以一定流动方式把煤完全转化成可燃气体，煤中的灰分以废渣的形式排出。煤炭气化技术开发的热点是煤气化联合循环发电技术，中国目前发展煤炭气化技术的主要途径是加强现有技术的推广应用，改变传统落后的用煤方式，达到节约利用煤炭资源

5、，减轻用煤过程中对环境的污染。通过加氢法、抽提法和合成法可由煤制取液体产品，煤炭液化获得的洁净液体燃料可以满足飞机、坦克、火箭、汽车和多种现代化工业设备的动力需求，用于燃烧可以达到不污染环境的目的。煤的液化产物燃烧对环境造成的影响非常轻微，煤直接液化时，煤经过加氢反应，所有异质原子基本被脱除，回收的硫可变成元素硫，氮经过水处理可变成氨。煤间接液化时，是由气化阶段的气体产物转变而来，催化合成过程中排放物不多，未反应的尾气可以在燃烧器中燃烧，排出的废气中NOx和硫很少，没有颗粒物生成。燃料电池是反应物燃料与空气中的氧发生电化学反应而获得电能和热能的电化学装置，将化学能直接转化为

6、热能和低压直流电能。根据燃料电池所使用的电解质的不同，可分为碱性燃料电池、磷酸型燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固体氧化物电解质燃料电池和聚合物电解质膜燃料电池。燃料电池具有热效率高、对系统负荷变动适应力强、燃料来源广、环境污染小、不需要大量循环水、建设工期短等特点，燃料电池从可能性原理的提出到磷酸型燃料电池兆瓦级产品的商业化应用，都是根据实际需要而发展的。熔融碳酸盐燃料电池虽然离商业化阶段有一定距离，但由于它与煤气化能结合应用，其预计价格低于同规模的磷酸型燃料电池，因而有望用于主力电站。3洁净煤技术在广东电力工业中的应用广东地处我国华南沿海，改革开放以来珠江三角洲经济发展迅

7、猛，能源需求急剧增长，环境污染日趋严重。虽然广东已大力开发水电和核电，加大投资开发西部水电的力度，增架西电东送的输变电线路，与云南、贵州等西部省份签订西电东送的协议，但在21世纪初，广东以燃煤为主的火力发电的电源结构不可能改变。电力是经济建设和社会发展不可替代的二次能源，大量燃煤对沿海经济发达港口城市的污染日趋严重，电力建设者将面临解决发展与环境矛盾的重要课题。洁净煤技术可使煤在燃烧过程中大量减少污染物的产生和排放，同时还可以提高燃烧效率，达到高效、洁净、环保的目的。洁净煤技术将在广东电力工业的持续发展中占据重要地