洁净煤技术2

NationalLab.ofCoalCombustion,HUSTWuhan430074,P.R.CHINAE-mail:[e-mail]第二章洁净煤技术在国内外的发展洁净煤技术(CleanCoalTechnology)——针对燃煤对环境造成污染提出的技术对策，旨在减少污染和提高效率的煤炭加工、燃烧、转化和污染控制新技术的总称。NationalLab.ofCoalCombustion,HUSTWuhan430074,P.R.CHINAE-mail:[e-mail]图洁净煤技术的构成NationalLab.ofCoalCombustion,HUSTWuhan430074,P.R.CHINAE-mail:[e-mail]§2.1美国的洁净煤计划出发点：煤作为一种能源应达到最大限度潜能的利用，以满足美国和国际市场的需要。基本内容：煤的高效转化污染控制推进向发展中国家输出技术和装置NationalLab.ofCoalCombustion,HUSTWuhan430074,P.R.CHINAE-mail:[e-mail]一、CCT计划的目标目标：直接为活跃的美国和国际市场提供煤炭的先进应用技术；实现高效清洁的煤利用；为满足21世纪电力、燃料的热力转换和各种工业生产的需要做准备。NationalLab.ofCoalCombustion,HUSTWuhan430074,P.R.CHINAE-mail:[e-mail]主要内容：确保可靠的电力供应；实现最低水平的污染物排放；实现煤的高效能量转换；确保2010年商业应用的可靠性。NationalLab.ofCoalCombustion,HUSTWuhan430074,P.R.CHINAE-mail:[e-mail]二、CCT计划的意义1、满足电力供应增长的需要燃煤发电容量占全国发电容量的56%年经济增长率2.5%,到2010年，新增发电机组容量(150000-200000)MW。2、加强污染排放控制有效控制SOX、NOX、温室效应气体、其它有害气体、固体和液体废料等提高发电效率，降低CO2的排放NationalLab.ofCoalCombustion,HUSTWuhan430074,P.R.CHINAE-mail:[e-mail]3、应用前景(1)先进电力生产系统常压和增压流化床技术、气化联合循环、燃料电池、磁流体、烟气燃气轮机等(2)污染排放的有效控制装置先进的烟气脱硫技术、先进的SO2-NOX联合脱除系统、低NOX燃烧器、催化和非催化脱除NOX系统、燃气和煤的再燃技术和吸附射流系统等(3)煤的洁净转换煤的物理和化学净化、轻度净化、气化和液化等(4)其它工业的应用冶金、水泥、造纸等NationalLab.ofCoalCombustion,HUSTWuhan430074,P.R.CHINAE-mail:[e-mail]美国CCT计划项目1.先进电力系统IGCC,PFBC,CFB等12项占26.9%2.高效污染控制装置SOX、NOX脱除20项占48.7%3.煤的洁净处理液化、气化等5项占12.2%4.工业应用高炉、水泥等5项占12.2%NationalLab.ofCoalCombustion,HUSTWuhan430074,P.R.CHINAE-mail:[e-mail]§2.2欧共体的洁净煤研究与发展计划一、背景和目标总投资1×108欧洲货币单位主要目标：改善煤电生产的经济性和增强欧洲洁净煤技术的出口潜力近期目标：提高现有电站效率，降低排放水平中期目标：支持IGCC和PFBC示范工程的商品化长期目标：建立设计简单、装备先进的新一代技术基地NationalLab.ofCoalCombustion,HUSTWuhan430074,P.R.CHINAE-mail:[e-mail]二、APAS（特别行动计划）洁净煤计划将生物质能源与城市、农业和工业废物与煤一起作为新一代的电站新型燃料经费总数3.0×107ECUNationalLab.ofCoalCombustion,HUSTWuhan430074,P.R.CHINAE-mail:[e-mail]基本目标确定和评价利用生物质能、污水沉积物等与煤的混合燃料对燃烧和气化过程的影响；提供一条连通利用再生能源和煤炭的纽带；改善化石燃料利用的经济性；减少对环境的影响和CO2的排放；使废弃物得到充分利用。最终目标证明利用生物质以及生物质废物与煤混合燃料以降低CO2、其它有害气体和固态排放在商业上是可行的、经济的、对环境是有利的。NationalLab.ofCoalCombustion,HUSTWuhan430074,P.R.CHINAE-mail:[e-mail]三、洁净煤技术的研究与开发的JouleII计划（一卷）（1993-1995）1．联合循环项目(1)脱除CO2的IGCC技术整体氧/二氧化碳分离系统等(2)热烟气净化（除尘）高温陶瓷过滤器高温金属过滤器(3)发展新型循环系统新型煤气化过程动力循环系统氢作介质的封闭式循环(4)燃烧-提高循环效率带压力床燃烧室补燃室(5)气相排放NationalLab.ofCoalCombustion,HUSTWuhan430074,P.R.CHINAE-mail:[e-mail]2、煤粉燃烧(1)常压煤粉燃烧O2/CO2燃烧(2)催化燃烧优化煤粉在循环烟气中的燃烧（温度600度，含氧（11-13）%）NationalLab.ofCoalCombustion,HUSTWuhan430074,P.R.CHINAE-mail:[e-mail]四、洁净煤技术的研究与开发的JouleII计划（二卷）（1994-1996）1．煤粉和混煤在电站中的常压燃烧煤质特性对燃烧的影响；结构尺寸变化对燃烧过程流体动力学及混合特性的影响；数学模拟方法；矿物质对锅炉运行（结渣、积灰和细微粒子辐射）的影响；运行操作总体模型NationalLab.ofCoalCombustion,HUSTWuhan430074,P.R.CHINAE-mail:[e-mail]2．先进燃烧技术（增压系统）的新途径固体燃料的特性；燃烧行为；灰成分的催化影响；压力对燃烧的影响排烟的测量与烟气的有效利用。3．整体热烟气净化燃料氮的控制脱硫及卤素元素的控制痕量元素的控制NationalLab.ofCoalCombustion,HUSTWuhan430074,P.R.CHINAE-mail:[e-mail]§2.3洁净煤技术是中国能源的未来一、中国的能源生产、消费与展望1．中国的能源资源煤炭4500Gt石油78.7Gt天然气33Tm3可开发的水能资源380GWNationalLab.ofCoalCombustion,HUSTWuhan430074,P.R.CHINAE-mail:[e-mail]2.1995年能源产量总产量1.2421Gt原煤1.298Gt原油0.149Gt天然气195TWh核电12.9TWh电力装机容量210010MW火电157060MW74.8%水电50850MW24.2%核电2100MW1%NationalLab.ofCoalCombustion,HUSTWuhan430074,P.R.CHINAE-mail:[e-mail]二、中国的煤炭资源与供需1995年原煤产量1298.0Mt,占世界第一（1998年，1250Mt)1994年占一次能源生产总量74.6%一次能源总消耗75.0%发电能源76%工业燃料和动力76%民用商品能源60%化工原料70%NationalLab.ofCoalCombustion,HUSTWuhan430074,P.R.CHINAE-mail:[e-mail]1．煤炭资源表1991年末煤种保有储量及比例陆相沉积灰分（10-20）%，硫分1%海陆交替沉积灰分（15-25）%，硫分（2-5）%浅海相沉积硫分（6-10）%煤类全国总计炼焦煤类小计气煤肥煤主焦瘦煤未分牌号储量/Gt966.705267.308132.9634.1256.13638.785.311占/×10010027.6513.753.535.814.010.55非炼焦煤小计无烟煤贫煤弱粘煤不粘煤长焰煤褐煤天然焦未分类牌号不清6891.851154.12536.67168.031237.071210.381233.1218.02133.44102.1271.2911.945.551.7413.8012.5212.760.1913.801.06NationalLab.ofCoalCombustion,HUSTWuhan430074,P.R.CHINAE-mail:[e-mail]表中国国有重点煤矿煤炭灰分分布表中国国有重点煤矿煤炭硫分分布Ad/×100≤10.00(10~20)(20~30)(30~40)(40~50)占总储量/×1008.6568.3018.702.900.95占总商品煤/×10014.0939.7134.068.742.66St,d/×100≤0.400.41~1.001.01~1.501.51~2.002.01~3.003.00占总储量/×10017.4641.2515.9713.274.267.80占总商品煤/×10012.5557.1512.009.504.324.57NationalLab.ofCoalCombustion,HUSTWuhan430074,P.R.CHINAE-mail:[e-mail]图中国煤炭资源分布图NationalLab.ofCoalCombustion,HUSTWuhan430074,P.R.CHINAE-mail:[e-mail]图煤炭储量分类NationalLab.ofCoalCombustion,HUSTWuhan430074,P.R.CHINAE-mail:[e-mail]煤炭储量分级原则煤层情况、煤质情况、地质构造情况、岩浆侵入情况的了解程度A级储量对四方面已查清B级储量对四方面已基本查清C级储量对煤层、煤质、地质情况已基本查明D级储量对煤层和煤质有初步了解探明储量经过相当的勘探工作计算的储量保有储量探明储量-已采出煤量预测储量理论计算出的储量NationalLab.ofCoalCombustion,HUSTWuhan430074,P.R.CHINAE-mail:[e-mail]煤炭资源评价资源丰富，勘探程度较低，经济可采储量较少地理分布极不合理各地区煤炭品种和质量变化较大，分布不合理适合于露天开采的储量较少人均占有量低NationalLab.ofCoalCombustion,HUSTWuhan430074,P.R.CHINAE-mail:[e-mail]表煤炭资源的人均占有量/t中国煤炭生产和消耗特征：煤矿生产未达到经济规模商品煤质量差煤炭的加工利用程度及利用率低世界人均中国人均美国人均前苏联人均312.7234.410451846NationalLab.ofCoalCombustion,HUSTWuhan430074,P.R.CHINAE-mail:[e-mail]