煤炭利用与清洁煤技术

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1、1煤炭利用与洁净煤技术2011年3月31日2第1章煤炭利用与环境问题1.1世界煤炭资源及其地位1.2中国煤炭资源及其地位1.3煤炭燃烧排放引起的环境问题1.4洁净煤技术31.1世界煤炭资源及其地位2004年（引自IPCC报告）41.2中国煤炭资源及其地位1.2.1中国能源的基本消费状况1.2.2中国煤炭的资源状况1.2.3中国煤炭目前消费状况1.2.4中国煤炭需求与生产预测51.2.1中国能源的基本消费状况62008年中国能流图71.2.2中国煤炭的资源状况中国煤炭资源储量多，分布广，煤质较好，品种较全。根据第三次全国

2、煤田预测资料，除台湾省外，我国垂深2000米以浅的煤炭资源总量为55697.49亿吨，其中探明保有资源量10176.45亿吨，预测资源量45521.04亿吨。在探明保有资源量中，生产、在建井占用资源量1916.04亿吨，尚未利用资源量8260.41亿吨。在探明储量中，炼焦用煤占36%，化工用无烟煤17%，动力煤占5%，石煤占2%。8中国煤炭资源分布特征和供求关系，具有明显的分带性和分区性；客观地质条件形成的这种不均衡分布格局，决定了中国北煤南运、西煤东调的长期发展态势。9煤炭分类中国煤分类和各主要工业国的煤炭分类均属于

3、实用分类，即是按煤的工艺性质和用途分类根据煤的煤化度，将我国所有的煤分为褐煤、烟煤和无烟煤三大煤类，然后又根据煤化度和工业利用的特点，进一步分类10煤化作用：泥炭转变为褐煤、烟煤、无烟煤、超无烟煤，或腐泥转变为腐泥褐煤、腐泥烟煤、腐泥无烟煤和腐泥超无烟煤的过程。煤化度，即煤化作用的程度11炼焦用煤：需用洗选的精煤，其煤种既可用结焦性较好的煤种如气煤、肥煤、焦煤、瘦煤等化工用无烟煤：煤化程度最深的煤，含碳量最多，灰分不多，水分较少，发热量很高，可达25000~32500kJ/kg，挥发分释出温度较高，其焦炭没有黏着性，着

4、火和燃尽均比较困难动力煤：适用于锅炉燃烧，产生热力的煤主要有褐煤、长焰煤、不粘结煤、贫煤、气煤以及少量的无烟煤石煤：一种含碳少、发热值低的劣质无烟煤，又是一种低品位多金属共生矿。121.2.3中国煤炭目前消费状况131.2.4中国煤炭需求与生产预测EIA的预测结果如左图所示；根据《世界能源展望2007年》三种情景，即参考情景、替代政策情景和高增长情景预测，2015年和2030年中国的能源需求如右图所示2010年，中国煤炭工业发展研究中心主任贺佑国表示，未来几年，煤炭绝对增长量将大幅度增加，到2015年煤炭需求将达38亿

5、吨。141.3煤炭利用引起的生态环境问题15煤的组成和结构的复杂性煤的组成：水分、灰分、挥发分、固定碳；碳、氢、氧、氮、硫等元素。煤的结构：物理结构：煤的显微组分、孔结构及煤中有机物分子间和分子内的非共价键作用力。化学结构：有机物各组分的分子结构及其相互间的共价键结构。16煤炭使用造成严重的大气污染问题中国以煤为基础的能源结构引发了严重的环境污染问题。2007年中国二氧化硫排放量为2468.1万吨，氮氧化物排放约2000万吨，二氧化碳排放居世界第2位，燃煤贡献分别为80%、70%和80%左右。17电力行业的煤炭消费占煤

6、炭总消费量的52.6%。电力行业是二氧化硫、氮氧化物和工业烟尘排放的最大行业。2007年，二氧化硫和氮氧化物排放量分别占工业二氧化硫和氮氧化物排放量的58.2%和64.3%，占据主导地位，是二氧化硫、氮氧化物的排放大户。18酸雨仍以煤烟型污染为主，电力行业对酸雨污染影响较大。中国目前硫酸根与硝酸根（SO42-/NO3-）的比值仍处在5-3之间，表明煤烟来源的SO42-仍占有绝对优势。说明中国的酸雨还是以煤烟型污染为主。形成的主要原因是燃煤产生的二氧化硫排放。19落后的利用技术使煤成为主要污染源20落后的利用技术使煤成为

7、主要污染源21落后的利用技术使煤成为主要污染源2010年，在监测的330个城市中，有273个城市空气质量达到二级以上（含二级）标准，占监测城市数的82.7%；有53个城市为三级，占16.1%；有4个城市为劣三级，占1.2%。国外专家的研究结果表明，大气污染造成的经济损失占GPD的3%~7%；如不能得到有效控制，到2020年，仅燃煤污染导致的疾病需付出的经济代价将达3900亿美元22小结一方面是能源的主要提供者，一方面是大气污染的主要污染源，煤炭对中国而言，无疑是两难选择能源资源禀赋特点和中国现状决定，洁净煤利用是两难

8、选择中的必然23提高煤利用效率可显著减少碳排放中国煤产业链效率提高5%对CO2减排的贡献可达40.3%（NICE，2011）24政策导向加快发展高碳能源低碳化利用和低碳产业——《全国人民代表大会常务委员会关于积极应对气候变化的决议》，2009.8.27大力发展低碳技术；努力建设以低碳排放为特征的产业体系和消费模式——温家宝,《政府