洁净煤技术发展与应用

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1、2005年学会年会暨氮肥行业技术经验交流会论文集洁净煤技术发展与应用吴萍(山东兖矿鲁南化肥厂滕州277527)摘要：本文指出了洁净煤技术的概念，发展过程，及国内外发展趋势：以及煤洁净技术的内容、高效利用所具有的意叉．0概述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。1洁净煤技术发展概况1．1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：(I)先进的燃煤发电技术(整体煤气化联合循环发电--IGCC，流化

2、床燃烧--CFBC，改进燃烧和宣接燃煤热机)；(2)环境保护设备(NO。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。欧共体国家正在研究开发的项目有煤气化联合循环发电(IGCC)，煤和生物质及废弃物联合气化(或燃烧)，循环流化床燃烧，固体燃料气化与燃料电池联合循环技术等．日本近年来开始较大幅度的增加煤炭的消费量，发展洁净煤技术成为热点。正在开发的项目包括：(1)提高煤炭利用效率的技术，如IGCC、C

3、FBC和PFBC；(2)脱硫、脱氮技术，如先进的煤炭洗选技术，氧燃烧技术。先进的废烟处理技术，先进的焦炭生产技术等：(3)煤炭转化技术，如煤炭直接液化，加氢气化，煤气化联合燃料电池和煤的热解等；(4)粉煤灰的有效利用技术．2洁净煤技术国内发展概况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，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，得到政府的大力支持。1995年国务院成立了“国家洁净煤技术推广规划领导小组”，组织制定了‘中国洁净煤技术“九五”计划和201

4、0年发展纲要》，并于1997年6月获国务院批准。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，即：煤炭洗选、型煤、水煤浆；循环流化床发电技术、增压流化床发电技术、整体煤气化联合循环发电技术；煤炭气化、煤炭液化、燃料电池；烟气净化、电厂粉煤灰综合利用、煤层甲烷的开发利用、煤矸石和煤泥水的综合利用、工业锅炉和窑炉。3洁净煤技术的内容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，700．6以上的能源依靠煤炭，大力发展洁

5、净煤技术有更重要意义。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．原煤洗选采用筛分、物理选煤、化学选煤和细菌脱硫方法，可以除去或减少灰分、矸石、硫等杂质；型煤加工是把散煤加工成型煤．由于成型时加入石灰固硫剂t可减少二氧化硫排放，减少烟尘，还可节煤；水煤浆是先用优质低灰原煤制成．可以代替石油．⑦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。流化床又叫沸腾床，有泡床

6、和循环床两1642005年学会年会暨氯肥行业技术经验交流会论文集种，由于燃烧温度低可减少氮氧化物排放量，煤中添加石灰可减少二氧化硫排放量，炉渣可以综合利用。能烧劣质煤，这些都是它的优点；先进燃烧器技术是指改进锅炉、窑炉结构与燃烧技术，减少二氧化硫和氮氧化物的排放技术。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。消烟除尘技术很多，静电除尘器效率最高，可达99％以上，电厂一般都采用。脱硫有干法和湿法两种，干法是用浆状石灰喷雾与烟气中二氧化硫反应，生成干燥颗粒硫酸钙，用集尘器收集；湿法是用石灰水淋洗烟尘，生成浆状亚硫酸排放

7、。它们脱硫效率可这90％。(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，通过气化剂(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。用空气和蒸汽做气化剂，煤气热值低：用氧气做气化剂，煤气热值高。煤在气化中可脱硫除氮。谗去灰渣。因此，煤气就是洁净燃料了。②煤的液化技术，有间接液化和直接液化两种。间接液化是先将煤气化。然后再把煤气液化，如煤制甲醇，可替代汽油，我国已有应用。直接液化是把煤直接转化成液体燃料，比如直接加

8、氢将煤转化成液体燃料，或煤炭与渣油混合成油煤浆反应生成液体燃料。我国已开展研究。③煤气化联合循环发电技术，先把煤制成煤气，再用燃气轮机发电，捧出高温废气烧锅炉。再用蒸汽轮机发电。整个发电效率可达45％。我国正在开发研究中。④燃煤磁流体发电技术，当燃煤得到的高温等离子气体高速切