煤的高效清潔利用技術(shù)研究

1、 職業(yè)技術(shù)學(xué)院職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文畢業(yè)論文題題 目目： 煤的清潔利用技術(shù)研究 班班 級：級： 學(xué)學(xué) 生生 姓姓 名名 學(xué)學(xué) 號：號： 指指 導(dǎo)導(dǎo) 教教 師：師： 完完 成成 日日 期：期： 煤的清潔利用技術(shù)研究摘摘 要要煤主要由碳、氫、氧、氮、硫和磷等元素組成，它是古代的植物壓埋在地底下，在不透空氣或空氣不足的條件下，受到地下的高溫和高壓年久變質(zhì)而形成的黑色或黑褐色礦物，是一種非常重要的能源。文章通過主要分為三個章節(jié)，包括煤的形成、煤炭行業(yè)概況和危害，及煤的清潔利用技術(shù)。并從煤加工技術(shù)、煤轉(zhuǎn)化技術(shù)、煤高效燃燒技術(shù)三個方面詳細介紹了煤的清潔利用技術(shù)現(xiàn)狀，其中對煤高效燃燒技術(shù)做了具體闡述，詳細了解

2、各種技術(shù)詳情，并從中發(fā)現(xiàn)問題。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：煤；礦物；能源；清潔ITechnology of clean utilization of coalAbstracAbstract tCoal is mainly composed of carbon, hydrogen, oxygen, nitrogen, sulfur andphosphorus and other elements, it is the ancient plants buried under the ground, in the air or air impermeable condition is insufficient,

3、 by the high-temperature and high-pressure metamorphic age and the formation ofblack or brownish black mineral, is a very important source of energy.This article is divided into three chapters, including the formation of coal,the coal industry situation and harm, and the use of clean coal technology

4、.And from the coal processing technology, coal technology, coal combustionthree aspects of the technical details of the use of clean coal technology status of coal combustion, in which it expounds technology, a detailed understanding of various technical details, and finds the problem.Keywords: coal

5、; mineral; energy;clean目目錄錄摘摘 要要.IABSTRACTABSTRACT.II目目錄錄.I前言前言.21 1 煤的形成煤的形成.11.1 煤的生成過程.11.2 煤的形成年代.12 2 煤炭行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀煤炭行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀.22.1 我國煤炭行業(yè)概括.22.2 煤炭行業(yè)造成的危害.23 3 煤的清潔利用技術(shù)煤的清潔利用技術(shù).33.1 煤加工技術(shù).33.選煤技術(shù)選煤技術(shù) .33.1.2 型煤技術(shù)型煤技術(shù) .33.1.3 水煤漿技術(shù)水煤漿技術(shù) .43.煤轉(zhuǎn)化技術(shù).43.2.1 煤液化技術(shù)煤液化技術(shù) .43.2.2 煤氣化技術(shù)煤氣化技術(shù) .53.3 煤高效燃燒技術(shù).63.3.

6、1 循環(huán)流化床燃燒（循環(huán)流化床燃燒（CFBC）技術(shù)）技術(shù) .63.3.2 增壓流化床（增壓流化床（PFBC）燃燒技術(shù)）燃燒技術(shù).73.3.3 煤氣化聯(lián)合循環(huán)（煤氣化聯(lián)合循環(huán)（IGCC）技術(shù)）技術(shù).73.3.4 超臨界與超超臨界發(fā)電技術(shù)超臨界與超超臨界發(fā)電技術(shù) .94 4 結(jié)束語結(jié)束語.10參考文獻參考文獻.11致謝致謝.12前言前言煤為不可再生的資源。煤是古代植物埋藏在地下經(jīng)歷了復(fù)雜的生物化學(xué)和物理化學(xué)變化逐漸形成的固體可燃性礦產(chǎn)，一種固體可燃有機巖，主要由植物遺體經(jīng)生物化學(xué)作用，埋藏后再經(jīng)地質(zhì)作用轉(zhuǎn)變而成。俗稱煤炭。中國是世界上最早利用煤的國家。遼寧省新樂古文化遺址中，就發(fā)現(xiàn)有煤制工藝品 ，

7、河南鞏義市也發(fā)現(xiàn)有西漢時用煤餅煉鐵的遺址。山海經(jīng)中稱煤為石涅，魏、晉時稱煤為石墨或石炭。明代李時珍的本草綱目首次使用煤這一名稱。希臘和古羅馬也是用煤較早的國家，希臘學(xué)者泰奧弗拉斯托斯在公元前約 300 年著有石史，其中記載有煤的性質(zhì)和產(chǎn)地；古羅馬大約在 2000 年前已開始用煤加熱。煤炭是一種可以用作燃料或工業(yè)原料的礦物。它是古代植物經(jīng)過生物化學(xué)作用和地質(zhì)作用而改變其物理、化學(xué)性質(zhì)，由碳、氫、氧、氮等元素組成的黑色固體礦物。煤也是獲得有機化合物的源泉。通過煤焦油的分餾可以獲得各種芳香烴；通過煤的直接或間接液化，可以獲得燃料油及多種化工原料。煤作為一種燃料，早在 800 年前就已經(jīng)開始。煤被廣泛

8、用作工業(yè)生產(chǎn)的燃料，是從18 世紀末的產(chǎn)業(yè)革命開始的。隨著蒸汽機的發(fā)明和使用，煤被廣泛地用作工業(yè)生產(chǎn)的燃料，給社會帶來了前所未有的巨大生產(chǎn)力，推動了工業(yè)的向前發(fā)展，隨之發(fā)展起煤炭、鋼鐵、化工、采礦、冶金等工業(yè)。煤炭熱量高，標準煤的發(fā)熱量為 7000 大卡/千克。而且煤炭在地球上的儲量豐富，分布廣泛，一般也比較容易開采，因而被廣泛用作各種工業(yè)生產(chǎn)中的燃料。煤炭除了作為燃料以取得熱量和動能以外，更為重要的是從中制取冶金用的焦炭和制取人造石油，即煤的低溫干餾的液體產(chǎn)品煤焦油。經(jīng)過化學(xué)加工，從煤炭中能制造出成千上萬種化學(xué)產(chǎn)品，所以它又是一種非常重要的化工原料，如我國相當(dāng)多的中、小氮肥廠都以煤炭作原料生

9、產(chǎn)化肥。我國的煤炭廣泛用來作為多種工業(yè)的原料。大型煤炭工業(yè)基地的建設(shè)，對我國綜合工業(yè)基地和經(jīng)濟區(qū)域的形成和發(fā)展起著很大的作用。此外，煤炭中還往往含有許多放射性和稀有元素如鈾、鍺、鎵等，這些放射性和稀有元素是半導(dǎo)體和原子能工業(yè)的重要原料。煤炭對于現(xiàn)代化工業(yè)來說，無論是重工業(yè)，還是輕工業(yè)；無論是能源工業(yè)、冶金工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、機械工業(yè)，還是輕紡工業(yè)、食品工業(yè)、交通運輸業(yè)，都發(fā)揮著重要的作用，各種工業(yè)部門都在一定程度上要消耗一定量的煤炭，因此有人稱煤炭是工業(yè)的“真正的糧食”。下面，就煤的形成，行業(yè)發(fā)展及清潔利用技術(shù)分別作一闡述。01 1 煤的形成煤的形成煤炭是千百萬年來植物的枝葉和根莖，在地面上堆積而

10、成的一層極厚的黑色的腐植質(zhì)，由于地殼的變動不斷地埋入地下，長期與空氣隔絕，并在高溫高壓下，經(jīng)過一系列復(fù)雜的物理化學(xué)變化等因素，形成的黑色可燃沉積巖，這就是煤炭的形成過程1.11.1 煤的生成過程煤的生成過程在地表常溫、常壓下，由堆積在停滯水體中的植物遺體經(jīng)泥炭化作用或腐泥化作用，轉(zhuǎn)變成泥炭或腐泥；泥炭或腐泥被埋藏后，由于盆地基底下降而沉至地下深部，經(jīng)成巖作用而轉(zhuǎn)變成褐煤；當(dāng)溫度和壓力逐漸增高，再經(jīng)變質(zhì)作用轉(zhuǎn)變成煙煤至無煙煤。泥炭化作用是指高等植物遺體在沼澤中堆積經(jīng)生物化學(xué)變化轉(zhuǎn)變成泥炭的過程。腐泥化作用是指低等生物遺體在沼澤中經(jīng)生物化學(xué)變化轉(zhuǎn)變成腐泥的過程。腐泥是一種富含水和瀝青質(zhì)的淤泥狀物質(zhì)

11、。冰川過程可能有助于成煤植物遺體匯集和保存。1.21.2 煤的形成年代煤的形成年代在整個地質(zhì)年代中，全球范圍內(nèi)有三個大的成煤期：(1)古生代的石炭紀和二疊紀，成煤植物主要是孢子植物。主要煤種為煙煤和無煙煤。(2)中生代的侏羅紀和白堊紀，成煤植物主要是裸子植物。主要煤種為褐煤和煙煤。(3)新生代的第三紀，成煤植物主要是被子植物。主要煤種為褐煤，其次為泥炭，也有部分年輕煙煤。12 2 煤炭行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀煤炭行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀2.12.1 我國煤炭行業(yè)概括我國煤炭行業(yè)概括煤炭是我國的基礎(chǔ)能源。近年來，受國民經(jīng)濟快速發(fā)展的推動，我國煤炭產(chǎn)量和消費量呈現(xiàn)快速增長的勢頭。煤炭產(chǎn)業(yè)市場集中度較低，現(xiàn)正處于整合階段。

12、 作為當(dāng)今世界上第一產(chǎn)煤大國與第一消費量大國，我國煤炭行業(yè)現(xiàn)階段呈現(xiàn)以下一些特征：1、煤炭資源分布不均衡2、煤炭生產(chǎn)和消費分布不均衡3、整體技術(shù)水平較低4、市場集中度過低，無序競爭嚴重5、呈現(xiàn)明顯的周期性和季節(jié)性6、存在較高的進入壁壘2.22.2 煤炭行業(yè)造成的危害煤炭行業(yè)造成的危害中國 85%的煤炭是通過直接燃燒使用的，主要包括火力發(fā)電、工業(yè)鍋（窯）爐、民 用取暖和家庭爐灶等。(1)煤的開采導(dǎo)致土地資源破壞及生態(tài)環(huán)境惡化。(2)煤的開采破壞地下水資源，加劇缺水地區(qū)的供水緊張。(3)煤的開采導(dǎo)致廢氣排放，其高耗低效燃燒煤炭向空氣中排放出大量 SO2、CO2和煙塵，危害大氣環(huán)境，導(dǎo)致溫室效應(yīng)的加

13、劇。(4)為滿足社會對潔凈煤的需求，中國原煤入洗比例連年提高，導(dǎo)致全國每年排出大量的洗矸、洗煤廢水、煤泥。(5)由于煤炭生產(chǎn)與消費之間巨大的空間差異，導(dǎo)致“北煤南運，西煤東輸”的長距離運煤格局。運輸中產(chǎn)生的煤塵飛揚，既損失大量的煤炭，又污染沿線周圍的生態(tài)環(huán)境 。23 3 煤的清潔利用技術(shù)煤的清潔利用技術(shù)煤炭清潔利用技術(shù)旨在煤炭開采、加工、燃燒、轉(zhuǎn)化和污染控制過程中減少污染和提高效率，是使煤炭作為一種能源應(yīng)達到最大潛能的利用而釋放的污染物控制在最低水平，實現(xiàn)煤的高效、潔凈利用為目的的技術(shù)。以目前烏魯木齊市以及山西省、天津市、河北省、遼寧省等推廣使用的新型高效節(jié)能環(huán)保煤粉鍋爐技術(shù)為例，這項技術(shù)將煤

14、炭燃燒效率提高到 98%以上，節(jié)能環(huán)保率達到 95%以上。下面分別闡述表面活性劑在采油過程中的應(yīng)用。3.13.1 煤加工技術(shù)煤加工技術(shù)煤加工技術(shù)主要包括洗選煤技術(shù)、型煤技術(shù)以及水煤漿技術(shù)等。3.選煤技術(shù)選煤技術(shù)我國原煤洗選加工中煉焦煤洗選占了很大比例，而真正進入洗煤系統(tǒng)的動力煤比例非常之小，其結(jié)果一是導(dǎo)致鍋爐熱效率下降，造成能源浪費；二是加大運輸負荷，造成運力浪費；三是排放煙塵量增加，造成大氣嚴重污染。我國煤炭工業(yè)實際生產(chǎn)中往往采用物理選煤和化學(xué)選煤兩大常用技術(shù)，目的是為了篩除煤中的礦物質(zhì)和燃燒后造成大氣污染的成分，比如常見的煤炭脫硫工藝，但是多數(shù)情況下還是采用物理選煤方法，比如跳汰、重力分離

15、等工藝就是利用煤和其中其它成分的密度不同進行初步的篩選，這種工藝操作簡單可靠，成本也較低，因此成為選煤技術(shù)的主流方向。3.1.2 型煤技術(shù)型煤技術(shù)型煤顧名思義就是具有一定幾何形狀的煤，加工方法是采用機械設(shè)備將粉狀煤制成一定形狀的煤，目的是減少煤在燃燒過程中粉塵的排放量，含硫量較高的煤在成型時同時要加入化學(xué)試劑進行除硫，減少硫燃燒后的氧化物污染水源和大氣。我國對型煤的相關(guān)技術(shù)的研究起步較晚，建國后，我國才開始有關(guān)型煤的制造加3工工藝的研究，60年代后期型煤才開始在全國形成大規(guī)模的研究熱潮，經(jīng)過半個世紀的努力，我國在型煤方面的研究和工藝均已達到國際先進水平，并形成了自己的加工流水線。型煤氣化在未來

16、也是一個極具潛力的研究方向，因此受到各級部門尤其是能源部門的高度重視，這方面的學(xué)術(shù)交流也日漸頻繁，這為型煤氣化起到了積極的推進作用。3.1.3 水煤漿技術(shù)水煤漿技術(shù)水煤漿是由大約65%的煤、34%的水和1%的添加劑通過物理加工得到的一種低污染、高效率、可管道輸送的代油煤基流體燃料。水煤漿技術(shù)引入我國時間較早，實踐化也較成熟，研究也比較充分，經(jīng)過數(shù)十年的不斷探索，我國在水煤漿技術(shù)方面積累了大量的成熟經(jīng)驗，包括操作、運行、管理的各個環(huán)節(jié)，技術(shù)日趨成熟和完善。經(jīng)過不斷的科技投入，我國在此領(lǐng)域已經(jīng)形成相對完整的理論體系，研究開發(fā)了自主知識產(chǎn)權(quán)，達到國際先進水平。制漿能力也實現(xiàn)了較大的跨越，現(xiàn)在年產(chǎn)量達

17、到2000萬池。3.3.煤轉(zhuǎn)化技術(shù)煤轉(zhuǎn)化技術(shù)3.2.1 煤液化技術(shù)煤液化技術(shù)煤的直接液化是指將煤（尤其是煙煤）磨碎成細粉后，和溶劑油制成煤漿，然后在高溫、高壓和催化劑存在的條件下，通過加氫裂化使煤中復(fù)雜的有機化學(xué)結(jié)構(gòu)分子，直接轉(zhuǎn)化為清潔的液體燃料和其他化工產(chǎn)品，因煤直接液化過程主要采用加氫手段，故又稱煤的加氫液化法。其關(guān)鍵步驟：熱解+加氫+分離煤直接液化典型的工藝過程主要包括煤的破碎與干燥、煤漿制備、催化劑制備、氫制取、加氫液化、固液分離、液體產(chǎn)品分餾和精制，液化大規(guī)模制備氫氣通常采用煤氣化或者天然氣轉(zhuǎn)化。煤間接液化是以煤為原料，先氣化制成合成氣，然后，通過催化劑作用將合成氣轉(zhuǎn)化成烴類燃料、醇

18、類燃料和化學(xué)品的過程。煤炭直接液化是把煤直接轉(zhuǎn)化成液體燃料，煤直接液化的操作條件苛刻，對煤種的依賴性強。典型的煤直接液化技術(shù)是在400、150 個大氣壓左右將合適的煤催化加氫液化，產(chǎn)出的油品芳烴含量高，硫氮等雜質(zhì)需要經(jīng)過后續(xù)深度加氫精制才能達到目前石油產(chǎn)品的等級。一般情況下，一噸無水無灰煤能轉(zhuǎn)化成半噸以上的液化油。煤直接液化油可生產(chǎn)潔凈優(yōu)質(zhì)汽油、柴油和航4空燃料。但是適合于大噸位生產(chǎn)的直接液化工藝目前尚沒有商業(yè)化，主要的原因是由于煤種要求特殊，反應(yīng)條件較苛刻，大型化設(shè)備生產(chǎn)難度較大，使產(chǎn)品成本偏高。3.2.2 煤氣化技術(shù)煤氣化技術(shù)煤氣化是指煤在特定的設(shè)備內(nèi)，在一定溫度及壓力下使煤中有機質(zhì)與氣化

19、劑（如蒸汽/空氣或氧氣等）發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，將固體煤轉(zhuǎn)化為粗制水煤汽，通過后續(xù)脫硫脫碳等工藝可以得到含有 CO、H2、CH4等可燃氣體和 CO2、N2等非可燃氣體的過程。煤炭氣化時，必須具備三個條件，即氣化爐、氣化劑、供給熱量，三者缺一不可。煤氣化工藝流程煤干餾過程，主要經(jīng)歷如下變化：當(dāng)煤料的溫度高于 100時，煤中的水分蒸發(fā)出；溫度升高到 200以上時，煤中結(jié)合水釋出；高達 350以上時,粘結(jié)性煤開始軟化，并進一步形成粘稠的膠質(zhì)體（泥煤、褐煤等不發(fā)生此現(xiàn)象）；至 400500大部分煤氣和焦油析出，稱一次熱分解產(chǎn)物；在 450550，熱分解繼續(xù)進行，殘留物逐漸變稠并固化形成半焦；高于 550

20、，半焦繼續(xù)分解,析出余下的揮發(fā)物（主要成分是氫氣），半焦失重同時進行收縮，形成裂紋；溫度高于 800,半焦體積縮小變硬形成多孔焦炭。當(dāng)干餾在室式干餾爐內(nèi)進行時，一次熱分解產(chǎn)物與赤熱焦炭及高溫爐壁相接觸，發(fā)生二次熱分解，形成二次熱分解產(chǎn)物（焦爐煤氣和其他煉焦化學(xué)產(chǎn)品）。煤干餾的產(chǎn)物是煤炭、煤焦油和煤氣。煤干餾產(chǎn)物的產(chǎn)率和組成取決于原料煤質(zhì)、爐結(jié)構(gòu)和加工條件（主要是溫度和時間）。隨著干餾終溫的不同，煤干餾產(chǎn)品也不同。低溫干餾固體產(chǎn)物為結(jié)構(gòu)疏松的黑色半焦，煤氣產(chǎn)率低，焦油產(chǎn)率高；高溫干餾固體產(chǎn)物則為5結(jié)構(gòu)致密的銀灰色焦炭，煤氣產(chǎn)率高而焦油產(chǎn)率低。中溫干餾產(chǎn)物的收率，則介于低溫干餾和高溫干餾之間。煤干

21、餾過程中生成的煤氣主要成分為氫氣和甲烷，可作為燃料或化工原料。高溫干餾主要用于生產(chǎn)冶金焦炭，所得的焦油為芳烴、雜環(huán)化合物的混合物，是工業(yè)上獲得芳烴的重要來源；低溫干餾煤焦油比高溫焦油含有較多烷烴，是人造石油重要來源之一。氣化過程發(fā)生的反應(yīng)包括煤的熱解、氣化和燃燒反應(yīng)。煤的熱解是指煤從固相變?yōu)闅狻⒐?、液三相產(chǎn)物的過程。煤的氣化和燃燒反應(yīng)則包括兩種反應(yīng)類型，即非均相氣固反應(yīng)和均相的氣相反應(yīng)。不同的氣化工藝對原料的性質(zhì)要求有所不同，因此在選擇煤氣化工藝時，考慮氣化用煤的特性及其影響極為重要。氣化用煤的性質(zhì)主要包括煤的反應(yīng)性、粘結(jié)性、結(jié)渣性、熱穩(wěn)定性、機械強度、粒度組成以及水分、灰分和硫分含量等。3.

22、33.3 煤高效燃燒技術(shù)煤高效燃燒技術(shù)3.3.1 循環(huán)流化床燃燒（循環(huán)流化床燃燒（CFBC）技術(shù)）技術(shù)循環(huán)流化床燃燒（CFBC）技術(shù)是指小顆粒的煤與空氣在爐膛內(nèi)處于沸騰狀態(tài)下，即高速氣流與所攜帶的稠密懸浮煤顆粒充分接觸燃燒的技術(shù)。循環(huán)流化床鍋爐脫硫是一種爐內(nèi)燃燒脫硫工藝，以石灰石為脫硫吸收劑，燃煤和石灰石自鍋爐燃燒室下部送入，一次風(fēng)從布風(fēng)板下部送入，二次風(fēng)從燃燒室中部送入。石灰石受熱分解為氧化鈣和二氧化碳。氣流使燃煤、石灰顆粒在燃燒室內(nèi)強烈擾動形成流化床，燃煤煙氣中的 SO2與氧化鈣接觸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)被脫除。為了提高吸收劑的利用率，將未反應(yīng)的氧化鈣、脫硫產(chǎn)物及飛灰送回燃燒室參與循環(huán)利用。鈣硫比達

23、到22.5左右時，脫硫率可達90%以上。流化床燃燒方式的特點是：清潔燃燒，脫硫率可達80%95%，NOx 排放可減少50%；燃料適應(yīng)性強，特別適合中、低硫煤；燃燒效率高，可達95%99%；負荷適應(yīng)性好。負荷調(diào)節(jié)范圍30%100%。流化床燃燒技術(shù)是高效、低污染的新一代燃煤技術(shù)，它經(jīng)歷了從鼓泡流化床到循環(huán)流化床的發(fā)展過程，循環(huán)流化床燃燒技術(shù)是以處于快速流化狀態(tài)下的氣固流化床為基礎(chǔ)的技術(shù)，具有易于大型化的特點，容量幾乎可以像煤粉爐那樣不受限制，基于循環(huán)流化床燃燒技術(shù)的循環(huán)流化床燃煤鍋爐目前已能投入商業(yè)化燃煤發(fā)電運營，由于其煤種適應(yīng)性廣燃燒效率高，以及爐內(nèi)脫硫脫硝等特點。6循環(huán)流化床（CFBC）鍋爐煤

24、種適應(yīng)性廣，是當(dāng)前世界上煤炭潔凈燃燒的首選爐型，具有氮氧化物排放低、燃料適應(yīng)性廣、燃燒效率高、脫硫率可達到98、排出灰渣易于綜合利用、負荷調(diào)節(jié)范圍大等突出的高效低污染優(yōu)點，是重要的潔凈燃燒技術(shù)。主要技術(shù)類型有：百葉窗式、熱旋風(fēng)筒式、平面流分離器式等。循環(huán)流化床機組(CFB)具有效率高、污染低、煤種適應(yīng)性好的環(huán)保特性，不僅解決了 S02 和 NOx 的污染問題，又能燃用高灰、高硫和低熱值煤，而且可以燃燒木材和固體廢棄物，還可實現(xiàn)液體燃料的混合燃燒，是一項極為實用的技術(shù)。循環(huán)流化床燃煤鍋爐尚存在以下的問題：(1)雖然循環(huán)流化床的燃燒效率與煤粉爐相當(dāng)，但除燃燒無煙煤等難燃煤種外，其飛灰含碳量仍略高于

25、煤粉爐；(2)對固體顆粒分離設(shè)備的效率以及耐高溫和耐磨性能要求更高；(3)鍋爐系統(tǒng)的煙風(fēng)阻力較大，需要采用高壓鼓風(fēng)機，因此，存在風(fēng)機電耗高、噪音大等問題；(4)鍋爐受熱面的磨損嚴重；(5)燃燒控制系統(tǒng)比較復(fù)雜；(6)流化床燃燒中的 N20 生成物大大高于常規(guī)的煤粉燃燒系統(tǒng)N20 是一種對大氣臭氧層破壞性極強的有害氣體，同時對人的神經(jīng)系統(tǒng)也有毒害作用。3.3.2 增壓流化床（增壓流化床（PFBC）燃燒技術(shù)）燃燒技術(shù)PFBC 是增壓流化床燃燒技術(shù)( Pressurized Fluidized Bed Combustion)的英文縮寫。其重要特點是燃燒與脫硫效率高在壓力為 1016 個大氣壓的燃燒室

26、中，空氣和加入的煤進行激烈的燃燒反應(yīng)，床溫控制在 850900范圍內(nèi)。燃燒生成的 SO2 與加入流化床內(nèi)的石灰石( 或白云石) 反應(yīng)生成 CaSO4，達到脫硫效果。該反應(yīng)過程能除去煙氣中 90%以上的 SO2。由于床內(nèi)燃燒溫度較低，只有燃料中的氮轉(zhuǎn)化成 NOx，空氣中的氮很少轉(zhuǎn)化生成NOx。因此, NOx 的排放無需再增加特殊設(shè)備，PFBC- CC 電站的污染排放物即可大幅度減少。在流化床中，由于煤的濃度很低，每一個顆粒燃料都能被熾熱的惰性物料所包圍，并且和助燃劑（空氣）接觸條件良好。因此，在常規(guī)爐中不易穩(wěn)定燃料的劣質(zhì)煤，在流化床中亦能穩(wěn)定燃燒。3.3.3 煤氣化聯(lián)合循環(huán)（煤氣化聯(lián)合循環(huán)（IG

27、CC）技術(shù)）技術(shù)整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng) IGCC（Integrated Gasification Combined Cycle）是將煤氣化技術(shù)和高效的燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)相發(fā)電相結(jié)合的先進動力系統(tǒng)。整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)（IGCC）主要由兩部分組成， 煤的氣化與凈化部分和燃氣一蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電部分。第一部分的主要設(shè)備有氣化爐、 煤氣凈化設(shè)備、 空分裝置。第二部分的主要設(shè)備有燃氣輪機發(fā)電系統(tǒng)、 余熱鍋爐、 蒸汽輪機發(fā)電系統(tǒng)。7整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)簡圖IGCC 發(fā)電技術(shù)是煤氣化和蒸汽聯(lián)合循環(huán)的結(jié)合，是當(dāng)今國際正在興起的一種先進的潔凈煤（CCT）發(fā)電技術(shù)，具有高效、低污染、節(jié)水、綜合利用好等優(yōu)點

28、。它的原理是：煤經(jīng)過氣化和凈化后，除去煤氣中99%以上的硫化氫和接近100%的粉塵，將固體燃料轉(zhuǎn)化成燃氣輪機能燃用的清潔氣體燃料，以驅(qū)動燃氣輪機發(fā)電，再使燃氣發(fā)電與蒸汽發(fā)電聯(lián)合起來。IGCC 發(fā)電技術(shù)把煤炭氣化、煤氣凈化技術(shù)與聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)結(jié)合在一起，具有以下明顯特點：(1)燃料適應(yīng)性強，可利用高硫分、高灰分、低熱值的低品位煤以及常規(guī)火力發(fā)電技術(shù)不能接受的劣質(zhì)燃料（固體或液體） ；(2)發(fā)電效率高，可達 45%以上，高于同容量的燃煤機組 5%以上；(3)環(huán)保性能優(yōu)良，粉塵排放低于 10 mg/m3，基本沒有脫硫副產(chǎn)品的二次污染，與同容量的燃煤電站相比，NOx 和 S02排放減少 90%以上：

29、(4)耗水量較少，只有常規(guī)火電廠耗水量的 50%-70%；(5)可以實現(xiàn)多聯(lián)產(chǎn)；(6)可以為較經(jīng)濟地去除 C02創(chuàng)造條件，在 IGCC 發(fā)電系統(tǒng)中，通過對合成煤氣中 CO 轉(zhuǎn)換并進行C02脫除，可實現(xiàn) C02零排放，是目前現(xiàn)有發(fā)電技術(shù)中減排溫室氣體最可行、最經(jīng)濟的方法。與同容量的常規(guī)火電機組相比，IGCC 存在的主要問題如下：(1)運行不穩(wěn)定，缺乏成熟的經(jīng)驗， C02排放量也較高；(2)裝置系統(tǒng)復(fù)雜，造價高，不宜大型化；(3)大容量煤氣化設(shè)備、高溫煤氣除塵及脫硫技術(shù)有待于進一步開發(fā)；(4)系統(tǒng)的整體優(yōu)化配置和電站系統(tǒng)的控制技術(shù)有待于深入研究；(5)廠用電率高，由于 IGCC 電站需設(shè)置制氧設(shè)備

30、用于提供氧氣作為煤的氣化劑，因此，其廠用電率通常高達10%-12%；(6)目前燃氣輪機葉片耐高溫及磨蝕的性能尚不能很好地滿足直接燃用煤氣的要求，需要進一步的改進。83.3.4 超臨界與超超臨界發(fā)電技術(shù)超臨界與超超臨界發(fā)電技術(shù)超臨界和超超臨界發(fā)電技術(shù)（SPGUSPG）超臨界機組是指主蒸汽壓力大于水的臨界壓力的機組，即壓力大于等于22.12MPa。習(xí)慣上又將主蒸汽壓力大于27MPa 的機組（當(dāng)然要有與之相配的蒸汽溫度）統(tǒng)稱為高效超臨界機組或超超臨界機組。所以對于超臨界機組可以分為2個層次：一是常規(guī)超臨界參數(shù)機組，其主蒸汽壓力一般為24MPa左右，主蒸汽和再熱蒸汽溫度為540560；二是高效超臨界機組，通常也稱為超超臨界機組或高參數(shù)超臨界機組，其主蒸汽壓力為2535MPa 及以上，主蒸汽和再熱蒸汽溫度為580及以上。對于常規(guī)超臨界機組的效率可比亞臨界機組約高2，而對于高效超臨界機組，其效率可比常規(guī)超臨界機組再提高4左右，降低了發(fā)電煤耗。目前超（超）臨界機組存在以下