21種工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用參考技術(shù)2課件

第一章常規(guī)能源

能源與可持續(xù)發(fā)展？？？第一章常規(guī)能源能源與可持續(xù)發(fā)展？？？11.1能源概述1.1.1能源概念請(qǐng)同學(xué)們對(duì)能源作一些描述？1.1能源概述1.1.1能源概念請(qǐng)同學(xué)們對(duì)能源作一些描述？21.1能源概述1.1.1能源概念

含有能量的自然資源，可轉(zhuǎn)換為人們所需的一定形式的能量

或能產(chǎn)生能源的物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)（水流、風(fēng)、海浪、潮汐）或能產(chǎn)生能源的物質(zhì)（煤炭、石油、天然氣）或可直接取得的某種能源（一次能源）：包括煤、石油、天然氣、太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能、地?zé)崮堋⒑四艿然蚪?jīng)過加工、轉(zhuǎn)換而獲取某種能量（二次能源）：如煤氣、電力、焦炭、蒸汽、沼氣、氫能等。尚未開采的能量資源只稱為資源，不能列入“能源”范疇。1.1能源概述1.1.1能源概念含有能量的自然資源，可轉(zhuǎn)換3

比較集中而又較易轉(zhuǎn)化的含能物質(zhì)或能量過程，可以直接或經(jīng)轉(zhuǎn)換提供人類所需的光、熱、動(dòng)力等任何形式能量的載能體資源。總結(jié)一下：能源的概念：比較集中而又較易轉(zhuǎn)化的含能物質(zhì)或能量過程，總結(jié)一下：41.1能源概述1.1.2能源的分類能源多種多樣，有各種不同的分類方法1.1能源概述1.1.2能源的分類能源多種多樣，有各種不同5按被利用的程度分（利用狀況）常規(guī)能源（或傳統(tǒng)能源）：

開發(fā)利用時(shí)間長(zhǎng)、技術(shù)成熟、能大量生產(chǎn)并廣泛使用，如煤炭、石油、天然氣、薪柴燃料、水能等；新能源或非常規(guī)能源、替代能源：

開發(fā)利用較少或正在研究開發(fā)之中，如太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能、生物質(zhì)能等，另外還有核能（也有人將核裂變稱為常規(guī)能源，而將核聚變稱為新能源）。按被利用的程度分（利用狀況）常規(guī)能源（或傳統(tǒng)能源）：6按獲得的方法分一次能源，

即可供直接利用的能源，如煤、石油、天然氣、風(fēng)能、水能等；二次能源，

即由一次能源直接或間接轉(zhuǎn)換而來(lái)的能源，如電、蒸汽、焦炭、煤氣、氫等，它們使用方便，易利用，是高品質(zhì)的能源。按獲得的方法分一次能源，7來(lái)自于地球本身蘊(yùn)藏的能源，如核能、地?zé)崮艿?；?lái)自于地球外天體的能源如宇宙射線及太陽(yáng)能，以及由太陽(yáng)引起的水能、風(fēng)能、波浪能、海洋溫差能、生物質(zhì)能、光合作用、化石燃料（如煤、天然氣、石油等，是一億年前由積存下來(lái)的有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化而來(lái)）來(lái)自于地球和其他星體的相互作用，如潮汐能。按地球上的能量來(lái)源分來(lái)自于地球本身蘊(yùn)藏的能源，如核能、地?zé)崮艿龋话吹厍蛏系哪芰縼?lái)8按能源能否再生分可再生能源：

不會(huì)隨其本身的轉(zhuǎn)化或人類的利用而越來(lái)越少的能源，如水能、風(fēng)能、潮汐能、太陽(yáng)能等；非再生能源：

隨人類的利用而越來(lái)越少，如石油、煤、天然氣、核燃料等。按能源能否再生分可再生能源：9按能源本身的性質(zhì)分含能體能源（載體能源）：

本身可提供能量的物質(zhì)，如石油、煤、天然氣、地?zé)?、氫等，它們可以直接?chǔ)存；過程性能源：由可提供能量的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的能源，如風(fēng)能、水能、海流、潮汐、波浪、火山爆發(fā)、雷電、電磁能和一般熱能等，它們無(wú)法直接儲(chǔ)存。按能源本身的性質(zhì)分含能體能源（載體能源）：10（1）按地球上的能量來(lái)源分（2）按被利用的程度分（3）按獲得的方法分（4）按能否再生分（5）按能源本身的性質(zhì)分（6）按對(duì)環(huán)境的污染情況分常用有六種不同的分類方法（1）按地球上的能量來(lái)源分常用有六種不同的分類方法111.1能源概述1.1.3能源的評(píng)價(jià)能源的評(píng)價(jià)儲(chǔ)量能量密度儲(chǔ)能的可能性供能的連續(xù)性能源的地理分布開發(fā)費(fèi)用和利用能源的設(shè)備費(fèi)用運(yùn)輸費(fèi)用與損耗能源的可再生性能源的品位對(duì)環(huán)境的影響1.1能源概述1.1.3能源的評(píng)價(jià)能源的評(píng)價(jià)儲(chǔ)量能量密度儲(chǔ)121.1能源概述1.1.3能源的評(píng)價(jià)開發(fā)費(fèi)用和利用能源的設(shè)備費(fèi)用能源的品位舉例說明一下？1.1能源概述1.1.3能源的評(píng)價(jià)開發(fā)費(fèi)用和利用能源的設(shè)備1321種工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用參考技術(shù)2課件14有關(guān)煤炭的知識(shí)1、煤的形成2、煤的元素組成3、常用的煤質(zhì)指標(biāo)煤炭資源與開發(fā)1、儲(chǔ)量與分布2、煤炭開采3、生產(chǎn)與消費(fèi)潔凈煤的技術(shù)1、燃燒前處理2、燃燒中處理3、燃燒后處理煤的氣化與液化1、煤的氣化2、煤的液化3、整體氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電（IGCC）技術(shù)煤（coal）又稱煤炭，棕色至黑色的可燃燒的類似巖石的固體；可燃礦產(chǎn)；化石能源有關(guān)煤炭的知識(shí)煤（coal）又稱煤炭，15煤的形成遠(yuǎn)古（上億）植物遺體在地表湖沼或海灣環(huán)境中；隨著地殼的變動(dòng)被埋入地下，長(zhǎng)期處在溫度、壓力較高的環(huán)境中，原植物中的纖維素、木質(zhì)素經(jīng)脫水腐蝕，其含氧量不斷減少，而碳質(zhì)不斷增加，逐漸形成化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)、含碳量高的固體碳?xì)淙剂稀??；茉矗菏侵干瞎艜r(shí)期遺留下來(lái)的動(dòng)植物的遺骸在地層下經(jīng)過上萬(wàn)年的演變形成的能源。有關(guān)煤炭的知識(shí)煤的形成遠(yuǎn)古（上億）植物遺體在地表湖沼或海灣環(huán)16煤具有多樣性：處于不同的煤化階段、成煤植物的不同、成煤過程條件變化成煤過程成煤序列植物→泥炭→褐煤→煙煤→無(wú)煙煤轉(zhuǎn)變階段第一階段泥炭化階段第二階段煤化階段成巖分階段變質(zhì)分階段轉(zhuǎn)變條件水中、細(xì)菌，

數(shù)千年到數(shù)萬(wàn)年地下(不太深)，

數(shù)百萬(wàn)年地下(深處)

數(shù)千萬(wàn)年以上主要影響因素生化作用壓力(加壓失水)，

物化作用為主溫度、壓力、時(shí)間，

化學(xué)作用為主成煤過程以成煤過程為例：煤具有多樣性：成煤過程植物→泥炭→褐煤→煙煤→無(wú)煙煤轉(zhuǎn)變階段17煤的變質(zhì)程度與含碳量關(guān)系煤主要由碳(C)、氫(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)和一些稀有元素和礦物質(zhì)組成。煤的元素組成泥炭褐煤煙煤無(wú)煙煤C/%(可燃基)50～6060～7474～9090～98主導(dǎo)成分：硫是煤中的有害成分，含硫焦炭用于煉鐵時(shí)使鐵產(chǎn)生熱脆性，嚴(yán)重影響生鐵質(zhì)量：燃燒時(shí)生成的二氧化硫腐蝕設(shè)備，污染空氣，危害人體健康。硫在煤中含量變化范圍也較大，一般約為0.1-—5。有關(guān)煤炭的知識(shí)煤的變質(zhì)程度與含碳量關(guān)系煤主要由碳(C)、氫(H)、氧(O)18常用的煤質(zhì)指標(biāo)通過工業(yè)分析可以初步了解煤的性質(zhì)，大致判斷煤的種類和用途。從工業(yè)分析：測(cè)定煤的水分、灰分、揮發(fā)分和固定碳的含量?；曳中∮?2.5％的煤炭，稱為冶煉用煉焦精煤；共分十五級(jí);灰分在12.51％一16％的煤炭，稱為其它用精煤。共分七級(jí);動(dòng)力用煤通稱動(dòng)力煤．共分三十六級(jí);煤炭分級(jí):按目前國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，以灰分作為劃分煤炭級(jí)別的標(biāo)準(zhǔn)

有關(guān)煤炭的知識(shí)常用的煤質(zhì)指標(biāo)通過工業(yè)分析可以初步了解煤的性質(zhì)，大致判斷煤的19煤炭的分類煤炭分類的GB5751—2009（國(guó)標(biāo)）常用的煤質(zhì)指標(biāo)有關(guān)煤炭的知識(shí)煤炭的分類煤炭分類的GB5751—2009（國(guó)標(biāo)）常用的煤質(zhì)20中國(guó)煤炭分類及用途1.無(wú)煙煤（WY）（民用和合成氨的造氣原料，航空用型煤）2.貧煤（PM)煤化度最高的一種煙煤；（發(fā)電燃料，鍋爐的配煤）3.貧瘦煤（PS)發(fā)電、機(jī)車、民用及其他工業(yè)爐窯的較好燃料4.瘦煤（SM)(電廠及鍋爐燃料)

5.焦煤（JM)(煉焦配煤)6.肥煤（FM)7.1/3焦煤(介于焦煤、肥煤、，氣煤三者之間的過渡煤)

8.氣肥煤（QF)(制造煤氣，煉焦配煤)

9.氣煤（QM)

10.l/2中粘煤（1/2ZN)(氣化用煤球和動(dòng)力用煤)11.弱粘煤（RN）

12.不粘煤（BN)(氣化及動(dòng)力用煤)

13.長(zhǎng)焰煤（CY)變質(zhì)程度最低，用于煉焦，電廠、機(jī)車、工業(yè)爐窯燃料

14.褐煤（HM)(發(fā)電燃料，氣化原料和鍋爐燃料）常用的煤質(zhì)指標(biāo)有關(guān)煤炭的知識(shí)中國(guó)煤炭分類及用途1.無(wú)煙煤（WY）（民用和合成氨的造氣21煤的質(zhì)量檢驗(yàn)以鄭州商品交易所為例：

選取發(fā)熱量指標(biāo)作為動(dòng)力煤交割驗(yàn)收的計(jì)價(jià)指標(biāo)

常用的煤質(zhì)指標(biāo)有關(guān)煤炭的知識(shí)煤的質(zhì)量檢驗(yàn)以鄭州商品交易所為例：常用的煤質(zhì)指標(biāo)有關(guān)煤炭的知22——發(fā)熱量符號(hào)：Q，單位：J/g（焦耳/克）、MJ/kg（兆焦耳/千克），習(xí)慣上也使用cal/g（卡/克）、kcal/kg（千卡/千克）

單位質(zhì)量的煤完全燃燒時(shí)所產(chǎn)生的熱量。

發(fā)熱量換算(百萬(wàn)焦耳=千克):1MJ/KG=239.14KCAL/KG1卡=4.1816焦耳

褐煤的發(fā)熱量較低，煙煤中到焦煤和肥煤熱值最高國(guó)內(nèi)貿(mào)易煤炭購(gòu)銷合同中，用戶一般用收到基低位發(fā)熱量

國(guó)際貿(mào)易常用發(fā)熱量標(biāo)準(zhǔn)為空氣干燥基高位發(fā)熱量——發(fā)熱量23煤的質(zhì)量檢驗(yàn)

重量檢驗(yàn)

動(dòng)力煤重量檢驗(yàn)由交易所指定質(zhì)檢機(jī)構(gòu)或計(jì)量機(jī)構(gòu)進(jìn)行。除雙方協(xié)商一致外，買方使用船舶接貨時(shí)，重量計(jì)量通過水尺進(jìn)行；水尺由于是目測(cè)，不確定性較大，以船舶接貨時(shí)，規(guī)定一般船舶重量誤差在±500噸以內(nèi)。

買方使用車輛接貨時(shí)，重量計(jì)量通過地磅進(jìn)行。常用的煤質(zhì)指標(biāo)有關(guān)煤炭的知識(shí)煤的質(zhì)量檢驗(yàn)重量檢驗(yàn)常用的煤質(zhì)指標(biāo)有關(guān)煤炭的知識(shí)2421種工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用參考技術(shù)2課件25有關(guān)煤炭的知識(shí)1、煤的形成2、煤的元素組成3、常用的煤質(zhì)指標(biāo)煤炭資源與開發(fā)1、儲(chǔ)量與分布2、煤炭開采3、生產(chǎn)與消費(fèi)潔凈煤的技術(shù)1、燃燒前處理2、燃燒中處理3、燃燒后處理煤的氣化與液化1、煤的氣化2、煤的液化3、整體氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電（IGCC）技術(shù)儲(chǔ)量與分布1、煤炭的探明儲(chǔ)量煤炭資源與開發(fā)前3：俄、美、中我國(guó)人均：第53位我國(guó)分布極不平衡。華北：55.67%西北：24.54%西南：8.92%有關(guān)煤炭的知識(shí)儲(chǔ)量與分布1、煤炭的探明儲(chǔ)量煤炭資源與開發(fā)前326儲(chǔ)量與分布煤炭資源與開發(fā)儲(chǔ)量與分布煤炭資源與開發(fā)27儲(chǔ)量與分布煤炭資源與開發(fā)儲(chǔ)量與分布煤炭資源與開發(fā)28兩種方式：

礦井開采(埋藏較深)露天開采(埋藏較淺)。

是衡量開采條件優(yōu)劣的重要指標(biāo)，我國(guó)僅占7.5%儲(chǔ)量，以礦井開采為主。

煤炭開采煤炭資源與開發(fā)兩種方式：煤炭開采煤炭資源與開發(fā)2921種工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用參考技術(shù)2課件3021種工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用參考技術(shù)2課件3121種工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用參考技術(shù)2課件3221種工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用參考技術(shù)2課件33煤炭生產(chǎn)與消費(fèi)煤炭資源與開發(fā)產(chǎn)量與消費(fèi)量：2011年均為全球的49.4%進(jìn)出口情況：20世紀(jì)90年代，煤炭貿(mào)易以出口為主，2009年第一次成為煤炭?jī)暨M(jìn)口國(guó)，煤炭對(duì)外依存度約3%?！笆濉蹦茉匆?guī)劃：2015年，煤炭消費(fèi)26.1億T標(biāo)煤；一次能源消費(fèi)比例從2010年的70.9%下降到63.6%煤炭生產(chǎn)與消費(fèi)煤炭資源與開發(fā)產(chǎn)量與消費(fèi)量：2011年均為全球34

我國(guó)以煤為主的一次能源格局在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)難以改變。以煤為主的主要問題是能源利用效率低、環(huán)境污染嚴(yán)重。煤炭利用前的煤炭加工就是通過煤炭洗選、動(dòng)力配煤、型煤、水漿煤等加工技術(shù)，使煤炭高效、潔凈地轉(zhuǎn)化為電能、液體燃料、氣體燃料，從而解決能源利用效率低、環(huán)境污染嚴(yán)重等問題。我國(guó)以煤為主的一次能源格局在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)難以改變。3521種工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用參考技術(shù)2課件362010202020302050一次能源消費(fèi)總量(108tce/a)32.5455565數(shù)據(jù)來(lái)源：工程院中國(guó)能源中長(zhǎng)期（2030、2050）發(fā)展戰(zhàn)略研究，2011煤仍為主力能源2010202020302050一次能源消費(fèi)總量(108t37CoalOilNaturalgasCO2emission0.1×Bt在2030年后大幅度減排CO2——主要還是靠煤的清潔低碳利用！CoalOilNaturalgasCO2emission38不可改變的事實(shí)煤現(xiàn)在是、將來(lái)仍是我國(guó)能源的主力。66.6%50%2030煤炭是中國(guó)最重要的能源，生產(chǎn)和消費(fèi)的數(shù)量大、比重高，短期內(nèi)難以替代。煤用于發(fā)電的比例將越來(lái)越大。從目前的49.8%上升到70%以上，絕對(duì)量的增加更大。煤的直接燃燒已引起嚴(yán)重的環(huán)境污染。70%~80%以上的SO2，NOX，汞，顆粒物，CO2等。煤的直接燃燒很難解決溫室氣體減排問題。不可改變的事實(shí)煤現(xiàn)在是、將來(lái)仍是我國(guó)能源的主力。39煤炭占我國(guó)探明化石能源儲(chǔ)量的94%，以煤為主的能源格局在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)難以改變，可持續(xù)發(fā)展的出路在于高效清潔利用（包括CCUS）。

2013年我國(guó)煤炭消費(fèi)37.5億噸（包括進(jìn)口2.9億噸），其中用于發(fā)電（含熱電聯(lián)產(chǎn)）為18.3億噸，僅占總消費(fèi)量的49.8%。2012年世界煤炭消費(fèi)中用于發(fā)電的比例約為53.5%，更低于美國(guó)98%和德國(guó)89%的水平。煤炭占我國(guó)探明化石能源儲(chǔ)量的94%，以煤為主的能源格局在相當(dāng)40有關(guān)煤炭的知識(shí)1、煤的形成2、煤的元素組成3、常用的煤質(zhì)指標(biāo)煤炭資源與開發(fā)1、儲(chǔ)量與分布2、煤炭開采3、生產(chǎn)與消費(fèi)潔凈煤的技術(shù)1、燃燒前處理2、燃燒中處理3、燃燒后處理煤的氣化與液化1、煤的氣化2、煤的液化3、整體氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電（IGCC）技術(shù)潔凈煤的技術(shù)煤的潔凈技術(shù)（cleancoaltechnology；CCT）

潔凈煤技術(shù)源于美國(guó),是旨在減少污染和提高效率的煤炭加工、燃燒、轉(zhuǎn)換和污染控制新技術(shù)的總稱——高新技術(shù)的一個(gè)重要領(lǐng)域有關(guān)煤炭的知識(shí)潔凈煤的技術(shù)煤的潔凈技術(shù)（cleancoal41潔凈煤技術(shù)：

一是直接燒煤潔凈技術(shù)，二是煤轉(zhuǎn)化為潔凈燃料技術(shù)。潔凈煤技術(shù)：42(1)燃燒前的凈化加工技術(shù)(2)燃燒中的凈化燃燒技術(shù)(3)燃燒后的凈化處理技術(shù)(1)燃燒前

主要是洗選、型煤加工和水煤漿技術(shù)。原煤洗選采用篩分、物理選煤、化學(xué)選煤和細(xì)菌脫硫方法，可以除去或減少灰分、矸石、硫等雜質(zhì)；型煤加工是把散煤加工成型煤，由于成型時(shí)加入石灰固硫劑，可減少二氧化硫排放，減少煙塵，還可節(jié)煤；水煤漿是用優(yōu)質(zhì)低灰原煤制成，可以代替石油。一、直接燒煤潔凈技術(shù)(1)燃燒前的凈化加工技術(shù)(1)燃燒前一、直接燒煤潔凈技術(shù)43

1)煤炭洗選技術(shù)選煤：用物理、化學(xué)或微生物的方法使煤和雜質(zhì)（硫化物）有效分離

提高煤炭質(zhì)量、能源利用效率、減少燃煤污染物排放、運(yùn)力浪費(fèi)。

煤炭加工

2)動(dòng)力配煤技術(shù)

將單種煤，通過篩選、破碎、按不同比例混合和配入添加劑的煤炭產(chǎn)品。

3)型煤技術(shù)

把一種或數(shù)種煤粉與一定比例的粘結(jié)劑或固硫劑混合的煤炭產(chǎn)品。

顯著提高熱效率，減少燃煤污染。

4)水煤漿技術(shù)將煤炭、水、部分添加劑加入磨機(jī)中，經(jīng)磨碎后成為一種類似石油一樣的可以流動(dòng)的煤基流體燃料。一種以煤代油的煤炭利用新方式。1)煤炭洗選技術(shù)煤炭加工2)動(dòng)力配煤技術(shù)3)型煤技術(shù)4)442.燃燒中的凈化裝置（1）先進(jìn)的燃燒器

改進(jìn)電站鍋爐及工業(yè)鍋爐和窯爐的設(shè)計(jì)和燃燒技術(shù)減少污染物排放，并提高效率。（2）流化床燃燒器鼓泡床和循環(huán)床兩類。

2.燃燒中的凈化裝置（1）先進(jìn)的燃燒器

改進(jìn)電45循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)基本流程：

煤和脫硫劑送入爐膛后，迅速被大量惰性高溫物料包圍，著火燃燒，同時(shí)進(jìn)行脫硫反應(yīng)，并在上升煙氣流的作用下向爐膛上部運(yùn)動(dòng)，對(duì)水冷壁和爐內(nèi)布置的其他受熱面放熱。粗大粒子進(jìn)入懸浮區(qū)域后在重力及外力作用下偏離主氣流，從而貼壁下流。氣固混合物離開爐膛后進(jìn)入高溫旋風(fēng)分離器，大量固體顆粒（煤粒、脫硫劑）被分離出來(lái)回送爐膛，進(jìn)行循環(huán)燃燒。未被分離出來(lái)的細(xì)粒子隨煙氣進(jìn)入尾部煙道，以加熱過熱器、省煤器和空氣預(yù)熱器，經(jīng)除塵器排至大氣。循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)46(2)燃燒中的凈化燃燒技術(shù)超臨界/超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)

燃煤發(fā)電是通過產(chǎn)生高溫高壓的水蒸汽來(lái)推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電的，蒸汽的溫度和壓力越高，發(fā)電的效率就越高。在347.15攝氏度、22.115兆帕壓力下，水蒸汽的密度會(huì)增大到與液態(tài)水一樣，這個(gè)條件叫做水的臨界參數(shù)。比這還高的參數(shù)叫做超臨界參數(shù)。溫度和氣壓升高到600攝氏度、25―28兆帕這樣的區(qū)間，就進(jìn)入了超超臨界的“境界”。

超臨界機(jī)組的熱效率比亞臨界機(jī)組的高2%～3%左右，而超超臨界機(jī)組的熱效率比超臨界機(jī)組的高4%左右。(2)燃燒中的凈化燃燒技術(shù)473.燃燒后凈化

煤炭燃燒后的凈化包括煙氣凈化和除塵，對(duì)二氧化硫、低氮氧化物和顆粒物的排放進(jìn)行控制。主要是消煙除塵和脫硫脫氮技術(shù)。消煙除塵技術(shù)很多，靜電除塵器效率最高，可達(dá)９９％以上，電廠一般都采用。脫硫有干法和濕法兩種，干法是用漿狀石灰噴霧與煙氣中二氧化硫反應(yīng)，生成干燥顆粒硫酸鈣，用集塵器收集；濕法是用石灰水淋洗煙塵，生成漿狀亞硫酸排放。它們脫硫效率可達(dá)９０％。3.燃燒后凈化煤炭燃燒后的凈化包括煙氣凈化和除塵48北侖發(fā)電廠所采用的脫硫工藝是國(guó)際上工藝成熟、已在大型火電機(jī)組廣泛應(yīng)用的石灰石—石膏濕法脫硫工藝。

石灰石——石膏濕法脫硫工藝

目前國(guó)際上主流脫硫工藝有濕法、干法、半干法和氨法幾大類，

石灰石作為脫硫吸收劑其來(lái)源廣泛且價(jià)格低廉，便于就地取材，同時(shí)經(jīng)過脫硫后的副產(chǎn)品石膏經(jīng)脫水后即可回收，具有較高的綜合利用價(jià)值。北侖發(fā)電廠所采用的脫硫工藝是國(guó)際上工藝成熟、已在大型火電機(jī)組49煤的氣化技術(shù)

有常壓氣化和加壓氣化兩種，它是在常壓或加壓條件下，保持一定溫度，通過氣化劑（空氣、氧氣和蒸汽）與煤炭反應(yīng)生成煤氣，煤氣中主要成分是一氧化碳、氫氣、甲烷等可燃?xì)怏w。

用空氣和蒸汽做氣化劑，煤氣熱值低；用氧氣做氣化劑，煤氣熱值高。煤在氣化中可脫硫除氮，排去灰渣，因此，煤氣就是潔凈燃料了。煤的氣化與液化1、煤的氣化煤的氣化技術(shù)煤的氣化與液化1、煤的氣化50

通常是在空氣、蒸汽或氧等作氣化介質(zhì)的情況下，在煤氣發(fā)生爐中將煤加熱到足夠的溫度，與煤發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成一氧化碳、氫和甲烷等可燃的混合氣體即煤氣。煤氣化主要產(chǎn)生一氧化碳與氫，灰分形成廢渣排出。通常是在空氣、蒸汽或氧等作氣化介質(zhì)的情況下，在51

采出煤炭后進(jìn)行熱加工的一種過程，使煤炭轉(zhuǎn)化成為一氧化碳、氫和甲烷等可燃性氣體。1）煤的高溫干餾將煤在隔絕空氣的條件下加熱到600～800℃，主要反應(yīng)為煤中有機(jī)物的分解，生成焦碳和主要含甲烷、揮發(fā)性物質(zhì)的焦?fàn)t煤氣。

地面煤氣化技術(shù)2）發(fā)生爐煤氣

將空氣通入高溫煤層，在發(fā)生爐中發(fā)生一系列的氧化還原反應(yīng)，如氧化層中煤炭的氧化反應(yīng)：C（s）＋1/2O2（g）→CO（g）＋110.54kJ/mol

采出煤炭后進(jìn)行熱加工的一種過程，使煤炭轉(zhuǎn)化成為52地下煤炭氣化（UGG）是一種有利于深層煤炭資源商業(yè)化勘探的技術(shù)，同時(shí)也減少了煤炭開采和在地面上燃燒的相關(guān)問題。

地下煤氣化（UGG）技術(shù)地下煤炭氣化（UGG）是一種有利于深層煤炭資源商業(yè)化勘探的技53煤的氣化與液化2、煤的液化(2)煤的液化技術(shù)

煤的液化技術(shù)，有間接液化和直接液化兩種。間接液化是先將煤氣化，然后再把煤氣液化，如煤制甲醇，可替代汽油，我國(guó)已有應(yīng)用。直接液化是把煤直接轉(zhuǎn)化成液體燃料，比如直接加氫將煤轉(zhuǎn)化成液體燃料，或煤炭與渣油混合成油煤漿反應(yīng)生成液體燃料，我國(guó)已開展研究。煤的氣化與液化2、煤的液化(2)煤的液化技術(shù)54

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、醇類燃料和化學(xué)品的過程。

第一步是由煤制成合成氣的煤氣化反應(yīng)：C＋H2→CO＋H2

C＋1/2O2→CO第二步是一氧化碳的加氫催化反應(yīng)，即費(fèi)-托合成反應(yīng)，主要有以下一些反應(yīng)：

甲烷化反應(yīng)CO＋3H2→2CH4＋H2O

烷烴化反應(yīng)nCO＋（2n+1）H2→CnH2n+2＋nH2O

甲醇化反應(yīng)CO＋2nH2→CH3OH

高級(jí)醇反應(yīng)nCO＋2nH2→CnH2n+1OH+(n-1)H2O以煤為原料，先氣化制成合成氣，然后通過催化劑55費(fèi)托合成過程費(fèi)托合成過程56把煤直接轉(zhuǎn)化成液體產(chǎn)品。將煤在高溫高壓下與氫反應(yīng)，使其降解和加氫，從而轉(zhuǎn)化為液體油類（如汽油、柴油、航空燃料和化工原料等）的工藝稱為加氫液化。

煤的直接液化工藝流程圖把煤直接轉(zhuǎn)化成液體產(chǎn)品。煤的直接液化工藝流程圖57煤的氣化與液化3、整體氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電（IGCC）技術(shù)3、煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)

先把煤制成煤氣，再用燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電，排出高溫廢氣燒鍋爐，再用蒸汽輪機(jī)發(fā)電，整個(gè)發(fā)電效率可達(dá)４５％。IGCC發(fā)電技術(shù)是煤氣化和蒸汽聯(lián)合循環(huán)的結(jié)合。煤的氣化與液化3、整體氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電（IGCC）技術(shù)3、煤58《工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用行動(dòng)計(jì)劃(2015-2020)》

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1、焦?fàn)t煤氣制天然氣技術(shù)

技術(shù)內(nèi)容：以焦?fàn)t煤氣為原料，經(jīng)加壓預(yù)處理、精脫硫凈化氣，在甲烷化反應(yīng)器中進(jìn)行合成反應(yīng)生成甲烷，得到天然氣(SNG)，通過深冷分離，得到液化天然氣或冷卻脫水、壓縮，得到壓縮天然氣。

適用范圍：年產(chǎn)焦炭100萬(wàn)噸及以上獨(dú)立焦化企業(yè)或鋼鐵聯(lián)合企業(yè)內(nèi)焦化分廠。

適用條件：焦?fàn)t煤氣H2S含量≤250mg/Nm3，富余焦?fàn)t煤氣量≥2.28萬(wàn)Nm3/h。

投資估算：100萬(wàn)噸獨(dú)立焦化企業(yè)富余焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)天然氣需要建設(shè)投資2.5億元。

節(jié)能減排效果：?jiǎn)挝唤範(fàn)t煤氣減排二氧化硫300mg/m3。

《工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用行動(dòng)計(jì)劃(2015-2020)》59《工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用行動(dòng)計(jì)劃(2015-2020)》

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2、焦?fàn)t煤氣制甲醇技術(shù)

技術(shù)內(nèi)容：以焦?fàn)t煤氣和補(bǔ)炭氣(高爐、轉(zhuǎn)爐煤氣等)為原料，進(jìn)行加壓混合(單一焦?fàn)t煤氣不需要)、精脫硫、加熱加氧轉(zhuǎn)化、生成合成氣，再將其加壓加熱合成粗甲醇，經(jīng)氣液分離、洗滌、精餾等，得到甲醇產(chǎn)品。

適用范圍：年產(chǎn)焦炭150萬(wàn)噸及以上獨(dú)立焦化企業(yè)或鋼鐵聯(lián)合企業(yè)內(nèi)焦化分廠。

適用條件：焦?fàn)t煤氣H2S含量≤250mg/Nm3，富余焦?fàn)t煤氣量≥3.4萬(wàn)Nm3/h。

投資估算：150萬(wàn)噸獨(dú)立焦化企業(yè)富余焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)甲醇需要投資3.2億元。

節(jié)能減排效果：?jiǎn)挝唤範(fàn)t煤氣減排二氧化硫300mg/m3。

《工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用行動(dòng)計(jì)劃(2015-2020)》60《工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用行動(dòng)計(jì)劃(2015-2020)》

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3、焦?fàn)t煤氣高效發(fā)電技術(shù)

技術(shù)內(nèi)容：以焦?fàn)t煤氣作為熱源生產(chǎn)高溫超高壓蒸汽帶動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電和采用加壓焦?fàn)t煤氣與空氣混合后進(jìn)入燃燒室燃燒，產(chǎn)生高溫、高壓燃?xì)馔ㄟ^透平機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)組發(fā)電，高溫廢氣進(jìn)入余熱鍋爐，產(chǎn)生蒸汽后進(jìn)入蒸汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)組發(fā)電。

適用范圍：年產(chǎn)焦炭200萬(wàn)噸及以上獨(dú)立焦化企業(yè)或鋼鐵聯(lián)合企業(yè)內(nèi)焦化分廠。

適用條件：焦?fàn)t煤氣H2S含量≤250mg/Nm3，富余焦?fàn)t煤氣量≥4.5萬(wàn)Nm3/h。

投資估算：200萬(wàn)噸獨(dú)立焦化企業(yè)采用高溫超高壓蒸汽發(fā)電，需投資3.8億元。采用燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電(CCPP)需投資4.5億元。

節(jié)能減排效果：比現(xiàn)有中溫中壓蒸汽發(fā)電效率提高20%以上，每立方焦?fàn)t煤氣多發(fā)電0.5kWh。

。

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4、焦?fàn)t煤氣制合成氨技術(shù)

技術(shù)內(nèi)容：以焦?fàn)t煤氣為原料，經(jīng)變換冷卻、凈化(低溫甲醇洗)、液氮洗精制、壓縮機(jī)及高壓合成，生產(chǎn)合成氨的技術(shù)。

適用范圍：焦炭生產(chǎn)規(guī)模200萬(wàn)噸及以上獨(dú)立焦化企業(yè)或鋼鐵聯(lián)合企業(yè)內(nèi)焦化分廠。

適用條件：焦?fàn)t煤氣H2S含量≤250mg/Nm3，富余焦?fàn)t煤氣量≥4.5萬(wàn)Nm3/h。

投資估算：200萬(wàn)噸獨(dú)立焦化企業(yè)富余焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)合成氨需要投資4億元。

節(jié)能減排效果：?jiǎn)挝唤範(fàn)t煤氣減排二氧化硫250mg/m3。

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5、合成氣無(wú)循環(huán)兩段甲烷化制合成天然氣技術(shù)

技術(shù)內(nèi)容：將煤氣化制得的合成氣通過脫硫脫碳后，無(wú)循環(huán)分兩段進(jìn)行甲烷化反應(yīng)。第一段為配氣甲烷化段，通過逐級(jí)配氣調(diào)節(jié)CO濃度，控制反應(yīng)溫度在750℃以下，一段出口CO轉(zhuǎn)化率87%;第二段為補(bǔ)充甲烷化段，通過反應(yīng)平衡逐級(jí)降溫完成CO的完全甲烷化，CO轉(zhuǎn)化率大于99%。甲烷化采用絕熱軸徑向甲烷化反應(yīng)器。

適用范圍：煤制天然氣或合成氣制備行業(yè)的甲烷化工序

適用條件：規(guī)模20億Nm3/年以上的天然氣裝置

投資估算：以40億Nm3/年合成天然氣裝置為例，投資為12億元，較傳統(tǒng)流程降低20%

節(jié)能減排效果：以20億Nm3/年天然氣裝置為例，每年節(jié)能標(biāo)煤14276.9噸，每年可以減排粉塵、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物分別為9708.3噸、35585.2噸、1070.8噸、535.4噸。

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6、粉煤氣流床加壓氣化技術(shù)

技術(shù)內(nèi)容：碎煤、石灰石在磨煤機(jī)內(nèi)磨成煤粉，并由高溫惰性氣體烘干。采用鎖斗來(lái)完成粉煤的加壓和輸送，煤粉經(jīng)三路進(jìn)入氣化爐燒嘴的三個(gè)粉煤管。氧氣經(jīng)預(yù)熱器加熱后先在混合氣內(nèi)與一定量的蒸汽混合，然后按一定的比例進(jìn)入燒嘴。煤粉在爐膛內(nèi)高溫部分氧化反應(yīng)，生成的合成氣主要成分為CO和H2。在激冷室，合成氣被急冷，熔渣迅速固化。從氣化爐急冷室和合成氣洗滌塔底部來(lái)的灰水通過渣水處理系統(tǒng)回收熱量、去除不凝氣和固體顆粒，泵回氣化系統(tǒng)重復(fù)使用。

適用范圍：適用于煤化工裝置或IGCC發(fā)電裝置。

適用條件：煤種適應(yīng)性較廣，但需要對(duì)多種類型的煤進(jìn)行配燒，調(diào)節(jié)固定碳、灰分、灰熔點(diǎn)在適當(dāng)?shù)姆秶?/p>

投資估算：20萬(wàn)t/年合成氨氣化島單位投資1000元/噸合成氨氨。

節(jié)能減排效果：冷煤氣效率在83%以上，對(duì)合成氣中的污染物硫成分回收成單質(zhì)硫磺或硫酸，廢液處理后回收利用，廢氣經(jīng)回收處理后優(yōu)于達(dá)標(biāo)排放。

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7、粉煤氣流床常(低)壓氣氣化技術(shù)

技術(shù)內(nèi)容：采用粉煤常壓或低壓氣化技術(shù)，磨煤系統(tǒng)來(lái)的粉煤由氮?dú)饣蚨趸甲鳛檩斔徒橘|(zhì)送至氣化爐;與氣化劑(蒸汽和富氧空氣或純氧)在氣化爐內(nèi)進(jìn)行部分氧化還原反應(yīng)，生成的合成氣主要成分為CO和H2。氣化反應(yīng)中產(chǎn)生的渣以液態(tài)的形式向下流入渣池。生成的粗合成氣余熱回收、除塵、脫硫后供給用戶使用。

適用范圍：連續(xù)生產(chǎn)企業(yè)大量使用氣體燃料的工業(yè)行業(yè)使用煤炭熱值大于5000kcal。

適用條件：?jiǎn)翁籽b置產(chǎn)氣能力介于10

~40KNm3/h;

投資估算：每10KNm3/h產(chǎn)氣能力投資介于2000萬(wàn)~2500萬(wàn)元。年耗煤100萬(wàn)噸燃料的建材工業(yè)園區(qū)新建統(tǒng)一的煤制清潔煤氣中心，配套硫回收裝置，實(shí)現(xiàn)集中式制氣和供氣，投資約8~10億元。

節(jié)能減排效果：系統(tǒng)碳轉(zhuǎn)化率達(dá)97%以上，較固定床水煤氣技術(shù)高15%以上、節(jié)約用煤超過15%，無(wú)酚氰廢水產(chǎn)生，出口煤氣粉塵含量小于10mg/Nm3;煤氣中H2S含量低于20mg/Nm3。

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8、循環(huán)流化床煤氣化技術(shù)

技術(shù)內(nèi)容：本技術(shù)由循環(huán)流化床(CFBC)燃燒技術(shù)發(fā)展而來(lái)，煤經(jīng)破碎篩分送入氣化爐底部，與氣化劑反應(yīng)生成濕煤氣、粗渣和飛灰。濕煤氣攜帶部分飛灰從氣化爐頂部進(jìn)入高溫旋風(fēng)分離器，進(jìn)入高溫?fù)Q熱器與氣化劑換熱后再經(jīng)過余熱回收器與來(lái)自汽包的軟水進(jìn)一步換熱，經(jīng)過除塵、降溫、脫硫后經(jīng)加壓機(jī)送用戶使用。

適用范圍：需要?dú)怏w燃料的工業(yè)行業(yè)

適用條件：使用燃料熱值大于5200kcal。

投資估算：?jiǎn)翁籽b置產(chǎn)氣能力介于20

~40KNm3/h;每10KNm3/h產(chǎn)氣能力投資介于1500~2000萬(wàn)元;年耗煤100萬(wàn)噸燃料的建材工業(yè)園區(qū)新建統(tǒng)一的煤制清潔煤氣中心，配套硫回收裝置，實(shí)現(xiàn)集中式制氣和供氣，投資約6~8億元。

節(jié)能減排效果：系統(tǒng)碳綜合轉(zhuǎn)化率超過95%，較固定床水煤氣技術(shù)高15%以上、節(jié)約用煤超過15%，無(wú)酚氰廢水產(chǎn)生，出口煤氣粉塵含量小于10mg/Nm3;煤氣中H2S含量低于20mg/Nm3，冷煤氣效率超過85%。

《工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用行動(dòng)計(jì)劃(2015-2020)》66《工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用行動(dòng)計(jì)劃(2015-2020)》

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9、多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)

技術(shù)內(nèi)容：水煤漿經(jīng)隔膜泵加壓，通過四個(gè)對(duì)稱布置在氣化爐中上部同一水平面的工藝噴嘴，與氧氣一起對(duì)噴進(jìn)入氣化爐進(jìn)行氣化反應(yīng)。氣化爐的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)由射流區(qū)、撞擊區(qū)、撞擊流股、回流區(qū)、折返流區(qū)和管流區(qū)組成，通過噴嘴對(duì)置、優(yōu)化爐型結(jié)構(gòu)及尺寸，在爐內(nèi)形成撞擊流，強(qiáng)化混合和傳質(zhì)傳遞過程，形成爐內(nèi)合理的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)，達(dá)到良好的工藝與工程效果。

適用范圍：適用于煤化工裝置、IGCC發(fā)電裝置。

適用條件：適宜長(zhǎng)焰煙煤，單爐最大處理能力3000噸/天。

投資估算：45萬(wàn)噸/年合成氨氣化島(一開一備)單位投資900元/噸合成氨。

節(jié)能減排效果：碳轉(zhuǎn)化率達(dá)99%，有效氣成分高于80%，煤炭能量利用率達(dá)98%。

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10、水煤漿水冷壁氣化技術(shù)

技術(shù)內(nèi)容：通過熱能和化工的結(jié)合，突破了現(xiàn)有水煤漿+耐火磚保護(hù)和干粉+水冷壁的傳統(tǒng)概念，實(shí)現(xiàn)了新的水煤漿+水冷壁氣化工藝。徹底解決了現(xiàn)有耐火磚氣化爐的煤種灰熔點(diǎn)限制問題，采用了點(diǎn)火預(yù)熱和工藝燒嘴組合噴嘴，冷態(tài)啟動(dòng)時(shí)間不到現(xiàn)有耐火磚氣化爐的十分之一，啟動(dòng)迅速靈活;噴嘴使用壽命長(zhǎng)，單爐可用率達(dá)8000小時(shí)/年。

適用范圍：適用于以CO和H2為主的合成氣生產(chǎn)裝置。也可以作為燃料氣和還原氣。

適用條件：適用于褐煤、煙煤到無(wú)煙煤全煤階的水煤漿氣化工業(yè)，要求原料煤成漿濃度≥50%，干基灰分≤20%。

投資估算：新建一條處理煤2000噸(干煤)/天的生產(chǎn)線，總投資約1.5億元。

節(jié)能減排效果：新建一條處理煤2000噸(干煤)/天生產(chǎn)線，與現(xiàn)有同類裝置相比，每年節(jié)能約11000tce，減排二氧化碳約28000噸，減排氮氧化物約130噸，減排硫化物約100噸，減少灰渣排放1800噸。

21種工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用參考技術(shù)

10、水煤漿水6821種工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用參考技術(shù)

11、新型高效煤粉鍋爐系統(tǒng)技術(shù)

技術(shù)內(nèi)容：新型高效煤粉鍋爐系統(tǒng)采用煤粉集中制備、精密供粉、空氣分級(jí)燃燒、爐內(nèi)脫硫、鍋殼(或水管)式鍋爐換熱、高效布袋除塵、煙氣脫硫和全過程自動(dòng)控制等先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了燃煤鍋爐的高效運(yùn)行和潔凈排放。

適用范圍：煤炭行業(yè)生產(chǎn)用蒸汽、供暖。

適用條件：適宜燃燒優(yōu)質(zhì)褐煤、長(zhǎng)焰煤，無(wú)煙煤、貧煤及一般煙煤均不適宜。

投資估算：?jiǎn)挝煌顿Y35萬(wàn)元/t/h。

節(jié)能減排效果：煤粉燃盡率98%以上，熱效率88%以上，與傳統(tǒng)工業(yè)鍋爐相比，節(jié)能35%以上。凈化處理后，外排的煙氣含塵低于25mg/Nm3、二氧化硫低于100mg/Nm3、氮氧化物低于150mg/Nm3。

21種工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用參考技術(shù)11、新型高效煤粉鍋6921種工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用參考技術(shù)

12、大功率可調(diào)節(jié)等離子點(diǎn)火技術(shù)

技術(shù)內(nèi)容：采用航天大功率可調(diào)節(jié)等離子噴槍，噴槍輸出功率100~500kW，解決貧煤的點(diǎn)燃問題;陰極使用壽命提高到200小時(shí)，不僅可以點(diǎn)火，也可以在煤品變化時(shí)進(jìn)行穩(wěn)燃、助燃，真正實(shí)現(xiàn)無(wú)油點(diǎn)火、助燃;噴槍功率大小可隨時(shí)調(diào)節(jié)，有效降低能耗，提高設(shè)備使用壽命;先進(jìn)的IGBT晶體管整流和高頻起弧裝置，大幅度提高整流功率因數(shù)與起弧成功率;優(yōu)化流場(chǎng)設(shè)計(jì)的點(diǎn)火煤粉燃燒器，保證點(diǎn)火燃燒的穩(wěn)定性與可靠性。

適用范圍：210-3000

噸/小時(shí)工業(yè)煤粉鍋爐

適用條件：適宜燃煤鍋爐采用褐煤、煙煤、貧煤等煤種。

投資估算：1097噸/小時(shí)及其以下燃煤鍋爐費(fèi)用為350萬(wàn)元;1097-3000噸/小時(shí)燃煤鍋爐費(fèi)用為350-700萬(wàn)元

節(jié)能減排效果：每次起停1097噸/小時(shí)燃煤鍋爐、2100噸/小時(shí)燃煤鍋爐、3000噸/小時(shí)燃煤鍋爐可以減排粉塵分別為43.6噸、62.3噸、93.5噸，減排硫化物分別為4.3噸、6.14噸、9.2噸;節(jié)油分別為100噸、180噸、260噸，形成可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

21種工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用參考技術(shù)12、大功率可調(diào)7021種工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用參考技術(shù)

13、蓄熱式電石生產(chǎn)新工藝

技術(shù)內(nèi)容：以中低階煤炭和生石灰為原料，采用蓄熱式旋轉(zhuǎn)床熱解--熱裝電石爐雙聯(lián)工藝生產(chǎn)電石，原料適應(yīng)性廣，系統(tǒng)能耗低，副產(chǎn)高附加值的油氣資源。

適用范圍：電石行業(yè)

適用條件：適用于密閉式電石爐，入爐原料要求：空干基碳材固定碳≥81%，石灰氧化鈣含量≥90%

投資估算：新建一條年產(chǎn)10萬(wàn)噸電石生產(chǎn)線投資約1.8億元;改造一條年產(chǎn)電石10萬(wàn)噸的生產(chǎn)線投資1.2億元

節(jié)能減排效果：實(shí)現(xiàn)碳材和生石灰原料100%利用，噸電石節(jié)電量≥400kwh;以年產(chǎn)10萬(wàn)噸電石生產(chǎn)線為例，年節(jié)能約16000噸標(biāo)煤，減排二氧化碳約38400噸，減排氮氧化物約112噸，減排二氧化硫約384噸。

21種工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用參考技術(shù)

13、蓄熱式電7121種工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用參考技術(shù)

14、中低階煤炭分質(zhì)梯級(jí)利用新技術(shù)

技術(shù)內(nèi)容：以揮發(fā)分高、直接利用難度大的低變質(zhì)煤為原料，采用無(wú)熱載體蓄熱式旋轉(zhuǎn)床煤熱解技術(shù)，通過熱解提質(zhì)提取其中的油氣資源，生產(chǎn)高附加值的氣體和液體燃料，剩余的固體產(chǎn)品提質(zhì)煤可作為燃料或優(yōu)質(zhì)煤化工原料。本技術(shù)采用蓄熱式燃燒--輻射管加熱技術(shù)，熱效率高達(dá)90%以上;無(wú)熱載體，油氣品質(zhì)純、質(zhì)量好;旋轉(zhuǎn)床關(guān)鍵技術(shù)成熟，易實(shí)現(xiàn)單爐能力擴(kuò)大，單臺(tái)裝備處理量可達(dá)100萬(wàn)噸/年。

適用范圍：煤化工行業(yè)

適用條件：褐煤和高揮發(fā)分煙煤

投資估算：新建單系列年處理煤100萬(wàn)噸(干煤)生產(chǎn)線投資約5.8億元

節(jié)能減排效果：新建單系列年處理煤100萬(wàn)噸(干煤)生產(chǎn)線，與現(xiàn)有同類裝置相比，每年節(jié)能約127200噸標(biāo)煤，減排二氧化碳約305280噸，減排氮氧化物約890噸，減排二氧化硫約3053噸，減少水耗約120000噸。

21種工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用參考技術(shù)14、中低階煤炭7221種工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用參考技術(shù)

15、多通道噴煤燃燒技術(shù)

技術(shù)內(nèi)容：利用大速差原理和濃縮燃燒技術(shù)，采用多通道、大推力的燃燒器。

適用范圍：建材(水泥)、冶金、有色行業(yè)大中型回轉(zhuǎn)窯新建或改造，尤其適用于水泥行業(yè)。

適用條件：燃料為一般普通煙煤、熱值大于4500kcal煤。

投資估算：改造單臺(tái)5500t/d(2500

t/d)水泥回轉(zhuǎn)窯需要總投資80(60)萬(wàn)元。

節(jié)能減排效果：改造單臺(tái)5500t/d(2500

t/d)水泥回轉(zhuǎn)窯，年節(jié)能量1300(600)tce。

21種工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用參考技術(shù)15、多通道噴煤7321種工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用參考技術(shù)

16、富氧燃燒技術(shù)

技術(shù)內(nèi)容：用富氧代替空氣助燃，可改善產(chǎn)品質(zhì)量、降低能耗、減少污染

適用范圍：建材、輕工等行業(yè)工業(yè)窯爐(以浮法玻璃熔窯為例)

適用條件：500t/d浮法窯

投資估算：100萬(wàn)元

節(jié)能減排效果：節(jié)能3-5%，年節(jié)約1000

t重油。

21種工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用參考技術(shù)16、富氧燃燒技7421種工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用參考技術(shù)

17、解耦燃燒技術(shù)

技術(shù)內(nèi)容：該燃燒方式可有效抑制氮氧化物的生成，是一種在燃燒過程中減少污染物的清潔燃燒技術(shù)。通過控制燃料中的硫含量以及抑制燃燒過程中的氮氧化物生成，實(shí)現(xiàn)整個(gè)燃燒過程的清潔化。煤炭燃料定時(shí)加入解耦燃燒爐，燃燒氧氣經(jīng)一次風(fēng)和二次風(fēng)送入爐內(nèi)，燃燒煙氣熱量加熱窯爐物料或鍋爐水，煙氣熱量被利用，然后煙氣進(jìn)入脫硫除塵凈化，達(dá)到燃?xì)忮仩t燃燒排放標(biāo)準(zhǔn)后，最終排入大氣。

適用范圍：市政用鍋爐、中小工業(yè)鍋爐、工業(yè)窯爐。

適用條件：不能使用原煤作為燃料，所用的燃料是專用的煤基清潔固體成型燃料(俗稱蘭炭)。

投資估算：一臺(tái)年耗10萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤的鍋爐，總投資2000萬(wàn)元。

節(jié)能減排效果：燃燒過程生成的氮氧化物煙氣中的濃度低于200mg/Nm3，二氧化硫在煙氣中的濃度低于100mg/Nm3，以及煙氣粉塵濃度均達(dá)到天然氣鍋爐標(biāo)準(zhǔn);燃燒效率99%以上、鍋爐熱效率超過90%，達(dá)到天然氣鍋爐標(biāo)準(zhǔn)。

21種工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用參考技術(shù)17、解耦燃燒技術(shù)7521種工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用參考技術(shù)

18、工業(yè)鍋爐煙氣余熱利用技術(shù)

技術(shù)內(nèi)容：根據(jù)鍋爐類型和用戶需求，采用尾部節(jié)能裝置回收煙氣余熱，并采用強(qiáng)化傳熱技術(shù)和耐腐蝕技術(shù)提高換熱能力和耐腐蝕性。

適用范圍：工業(yè)生產(chǎn)用蒸汽、熱水系統(tǒng)

適用條件：適用于排煙溫度高于120度的工業(yè)鍋爐回收煙氣余熱。

投資估算：一臺(tái)35噸工業(yè)鍋爐，總投資約60萬(wàn)。

節(jié)能減排效果：排煙溫度每降低15度，效率增加1%。燃?xì)夤I(yè)鍋爐效率可提高5~10個(gè)百分點(diǎn)，投資回收期0.5年~1年。燃煤工業(yè)鍋爐效率可提高3個(gè)百分點(diǎn)，投資回收期2年。

21種工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用參考技術(shù)18、工業(yè)鍋爐煙氣余7621種工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用參考技術(shù)

19、工業(yè)鍋爐控制系統(tǒng)技術(shù)

技術(shù)內(nèi)容：按負(fù)荷要求，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)給煤量、給水量、鼓風(fēng)量和引風(fēng)量，實(shí)施燃燒自動(dòng)調(diào)節(jié)，包括電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速，裝設(shè)煙氣氧量監(jiān)測(cè)儀表，配以先進(jìn)的調(diào)風(fēng)裝置，大幅提高燃燒效率。

適用范圍：工業(yè)鍋爐

適用條件：適用于燃煤鍋爐節(jié)能改造

投資估算：一臺(tái)10噸燃煤工業(yè)鍋爐，總投資約20萬(wàn)。

節(jié)能減排效果：提高效率2～5百分點(diǎn)，投資回收期一般2～3年

21種工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用參考技術(shù)19、工業(yè)鍋爐控制系7721種工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用參考技術(shù)

20、液烴汽化技術(shù)

技術(shù)內(nèi)容：將常壓液態(tài)的輕烴油分子瞬間震蕩成為微小活潑的汽態(tài)油分子，變成可燃?xì)怏w，并以低壓安全的穩(wěn)定輸出，在管道輸不到的場(chǎng)所用于終端設(shè)備。

適用范圍：需要?dú)怏w燃料的工業(yè)行業(yè)。

適用條件：原料(如油氣伴生副產(chǎn)品)的價(jià)格關(guān)系到本技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性

投資估算：投資估算：供應(yīng)240萬(wàn)大卡燃料，需投資100萬(wàn)元

節(jié)能減排效果：燃燒效率達(dá)90%以上。因氣體油分子小能夠完全燃燒，大幅減低空氣污染。

21種工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用參考技術(shù)20、液烴汽化技術(shù)7821種工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用參考技術(shù)

21、太陽(yáng)能中溫集熱技術(shù)

技術(shù)內(nèi)容：通過高效太陽(yáng)能中溫集熱技術(shù)、太陽(yáng)能中溫利用熱源技術(shù)、多能互補(bǔ)的太陽(yáng)能中溫利用集成技術(shù)及多參數(shù)耦合優(yōu)化、太陽(yáng)能中溫利用集成系統(tǒng)控制技術(shù)、太陽(yáng)能系統(tǒng)熱能輸配管網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能中溫?zé)岬幕厥绽谩?/p>

適用范圍：紡織、印染、食品等行業(yè)。

適用條件：適用于太陽(yáng)能資源豐富地區(qū)、具有安裝集熱器的場(chǎng)地條件

投資估算：集熱器單位投資3000元/m2

節(jié)能減排效果：能夠回收80-250℃熱能替代工業(yè)用熱等領(lǐng)域的燃煤消耗。

21種工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用參考技術(shù)21、太陽(yáng)能中溫集熱79作業(yè)：由各組介紹新能源（每組20分鐘，ppt派代表演講，時(shí)間10月12日）1、太陽(yáng)能2、風(fēng)能3、地?zé)崮?、海洋能5、生物質(zhì)能作業(yè)：80第一章常規(guī)能源

能源與可持續(xù)發(fā)展？？？第一章常規(guī)能源能源與可持續(xù)發(fā)展？？？811.1能源概述1.1.1能源概念請(qǐng)同學(xué)們對(duì)能源作一些描述？1.1能源概述1.1.1能源概念請(qǐng)同學(xué)們對(duì)能源作一些描述？821.1能源概述1.1.1能源概念

含有能量的自然資源，可轉(zhuǎn)換為人們所需的一定形式的能量

或能產(chǎn)生能源的物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)（水流、風(fēng)、海浪、潮汐）或能產(chǎn)生能源的物質(zhì)（煤炭、石油、天然氣）或可直接取得的某種能源（一次能源）：包括煤、石油、天然氣、太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能、地?zé)崮?、核能等或?jīng)過加工、轉(zhuǎn)換而獲取某種能量（二次能源）：如煤氣、電力、焦炭、蒸汽、沼氣、氫能等。尚未開采的能量資源只稱為資源，不能列入“能源”范疇。1.1能源概述1.1.1能源概念含有能量的自然資源，可轉(zhuǎn)換83

比較集中而又較易轉(zhuǎn)化的含能物質(zhì)或能量過程，可以直接或經(jīng)轉(zhuǎn)換提供人類所需的光、熱、動(dòng)力等任何形式能量的載能體資源。總結(jié)一下：能源的概念：比較集中而又較易轉(zhuǎn)化的含能物質(zhì)或能量過程，總結(jié)一下：841.1能源概述1.1.2能源的分類能源多種多樣，有各種不同的分類方法1.1能源概述1.1.2能源的分類能源多種多樣，有各種不同85按被利用的程度分（利用狀況）常規(guī)能源（或傳統(tǒng)能源）：

開發(fā)利用時(shí)間長(zhǎng)、技術(shù)成熟、能大量生產(chǎn)并廣泛使用，如煤炭、石油、天然氣、薪柴燃料、水能等；新能源或非常規(guī)能源、替代能源：

開發(fā)利用較少或正在研究開發(fā)之中，如太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒊毕?、生物質(zhì)能等，另外還有核能（也有人將核裂變稱為常規(guī)能源，而將核聚變稱為新能源）。按被利用的程度分（利用狀況）常規(guī)能源（或傳統(tǒng)能源）：86按獲得的方法分一次能源，

即可供直接利用的能源，如煤、石油、天然氣、風(fēng)能、水能等；二次能源，

即由一次能源直接或間接轉(zhuǎn)換而來(lái)的能源，如電、蒸汽、焦炭、煤氣、氫等，它們使用方便，易利用，是高品質(zhì)的能源。按獲得的方法分一次能源，87來(lái)自于地球本身蘊(yùn)藏的能源，如核能、地?zé)崮艿?；?lái)自于地球外天體的能源如宇宙射線及太陽(yáng)能，以及由太陽(yáng)引起的水能、風(fēng)能、波浪能、海洋溫差能、生物質(zhì)能、光合作用、化石燃料（如煤、天然氣、石油等，是一億年前由積存下來(lái)的有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化而來(lái)）來(lái)自于地球和其他星體的相互作用，如潮汐能。按地球上的能量來(lái)源分來(lái)自于地球本身蘊(yùn)藏的能源，如核能、地?zé)崮艿?；按地球上的能量?lái)88按能源能否再生分可再生能源：

不會(huì)隨其本身的轉(zhuǎn)化或人類的利用而越來(lái)越少的能源，如水能、風(fēng)能、潮汐能、太陽(yáng)能等；非再生能源：

隨人類的利用而越來(lái)越少，如石油、煤、天然氣、核燃料等。按能源能否再生分可再生能源：89按能源本身的性質(zhì)分含能體能源（載體能源）：

本身可提供能量的物質(zhì)，如石油、煤、天然氣、地?zé)?、氫等，它們可以直接?chǔ)存；過程性能源：由可提供能量的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的能源，如風(fēng)能、水能、海流、潮汐、波浪、火山爆發(fā)、雷電、電磁能和一般熱能等，它們無(wú)法直接儲(chǔ)存。按能源本身的性質(zhì)分含能體能源（載體能源）：90（1）按地球上的能量來(lái)源分（2）按被利用的程度分（3）按獲得的方法分（4）按能否再生分（5）按能源本身的性質(zhì)分（6）按對(duì)環(huán)境的污染情況分常用有六種不同的分類方法（1）按地球上的能量來(lái)源分常用有六種不同的分類方法911.1能源概述1.1.3能源的評(píng)價(jià)能源的評(píng)價(jià)儲(chǔ)量能量密度儲(chǔ)能的可能性供能的連續(xù)性能源的地理分布開發(fā)費(fèi)用和利用能源的設(shè)備費(fèi)用運(yùn)輸費(fèi)用與損耗能源的可再生性能源的品位對(duì)環(huán)境的影響1.1能源概述1.1.3能源的評(píng)價(jià)能源的評(píng)價(jià)儲(chǔ)量能量密度儲(chǔ)921.1能源概述1.1.3能源的評(píng)價(jià)開發(fā)費(fèi)用和利用能源的設(shè)備費(fèi)用能源的品位舉例說明一下？1.1能源概述1.1.3能源的評(píng)價(jià)開發(fā)費(fèi)用和利用能源的設(shè)備9321種工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用參考技術(shù)2課件94有關(guān)煤炭的知識(shí)1、煤的形成2、煤的元素組成3、常用的煤質(zhì)指標(biāo)煤炭資源與開發(fā)1、儲(chǔ)量與分布2、煤炭開采3、生產(chǎn)與消費(fèi)潔凈煤的技術(shù)1、燃燒前處理2、燃燒中處理3、燃燒后處理煤的氣化與液化1、煤的氣化2、煤的液化3、整體氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電（IGCC）技術(shù)煤（coal）又稱煤炭，棕色至黑色的可燃燒的類似巖石的固體；可燃礦產(chǎn)；化石能源有關(guān)煤炭的知識(shí)煤（coal）又稱煤炭，95煤的形成遠(yuǎn)古（上億）植物遺體在地表湖沼或海灣環(huán)境中；隨著地殼的變動(dòng)被埋入地下，長(zhǎng)期處在溫度、壓力較高的環(huán)境中，原植物中的纖維素、木質(zhì)素經(jīng)脫水腐蝕，其含氧量不斷減少，而碳質(zhì)不斷增加，逐漸形成化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)、含碳量高的固體碳?xì)淙剂稀骸；茉矗菏侵干瞎艜r(shí)期遺留下來(lái)的動(dòng)植物的遺骸在地層下經(jīng)過上萬(wàn)年的演變形成的能源。有關(guān)煤炭的知識(shí)煤的形成遠(yuǎn)古（上億）植物遺體在地表湖沼或海灣環(huán)96煤具有多樣性：處于不同的煤化階段、成煤植物的不同、成煤過程條件變化成煤過程成煤序列植物→泥炭→褐煤→煙煤→無(wú)煙煤轉(zhuǎn)變階段第一階段泥炭化階段第二階段煤化階段成巖分階段變質(zhì)分階段轉(zhuǎn)變條件水中、細(xì)菌，

數(shù)千年到數(shù)萬(wàn)年地下(不太深)，

數(shù)百萬(wàn)年地下(深處)

數(shù)千萬(wàn)年以上主要影響因素生化作用壓力(加壓失水)，

物化作用為主溫度、壓力、時(shí)間，

化學(xué)作用為主成煤過程以成煤過程為例：煤具有多樣性：成煤過程植物→泥炭→褐煤→煙煤→無(wú)煙煤轉(zhuǎn)變階段97煤的變質(zhì)程度與含碳量關(guān)系煤主要由碳(C)、氫(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)和一些稀有元素和礦物質(zhì)組成。煤的元素組成泥炭褐煤煙煤無(wú)煙煤C/%(可燃基)50～6060～7474～9090～98主導(dǎo)成分：硫是煤中的有害成分，含硫焦炭用于煉鐵時(shí)使鐵產(chǎn)生熱脆性，嚴(yán)重影響生鐵質(zhì)量：燃燒時(shí)生成的二氧化硫腐蝕設(shè)備，污染空氣，危害人體健康。硫在煤中含量變化范圍也較大，一般約為0.1-—5。有關(guān)煤炭的知識(shí)煤的變質(zhì)程度與含碳量關(guān)系煤主要由碳(C)、氫(H)、氧(O)98常用的煤質(zhì)指標(biāo)通過工業(yè)分析可以初步了解煤的性質(zhì)，大致判斷煤的種類和用途。從工業(yè)分析：測(cè)定煤的水分、灰分、揮發(fā)分和固定碳的含量?；曳中∮?2.5％的煤炭，稱為冶煉用煉焦精煤；共分十五級(jí);灰分在12.51％一16％的煤炭，稱為其它用精煤。共分七級(jí);動(dòng)力用煤通稱動(dòng)力煤．共分三十六級(jí);煤炭分級(jí):按目前國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，以灰分作為劃分煤炭級(jí)別的標(biāo)準(zhǔn)

有關(guān)煤炭的知識(shí)常用的煤質(zhì)指標(biāo)通過工業(yè)分析可以初步了解煤的性質(zhì)，大致判斷煤的99煤炭的分類煤炭分類的GB5751—2009（國(guó)標(biāo)）常用的煤質(zhì)指標(biāo)有關(guān)煤炭的知識(shí)煤炭的分類煤炭分類的GB5751—2009（國(guó)標(biāo)）常用的煤質(zhì)100中國(guó)煤炭分類及用途1.無(wú)煙煤（WY）（民用和合成氨的造氣原料，航空用型煤）2.貧煤（PM)煤化度最高的一種煙煤；（發(fā)電燃料，鍋爐的配煤）3.貧瘦煤（PS)發(fā)電、機(jī)車、民用及其他工業(yè)爐窯的較好燃料4.瘦煤（SM)(電廠及鍋爐燃料)

5.焦煤（JM)(煉焦配煤)6.肥煤（FM)7.1/3焦煤(介于焦煤、肥煤、，氣煤三者之間的過渡煤)

8.氣肥煤（QF)(制造煤氣，煉焦配煤)

9.氣煤（QM)

10.l/2中粘煤（1/2ZN)(氣化用煤球和動(dòng)力用煤)11.弱粘煤（RN）

12.不粘煤（BN)(氣化及動(dòng)力用煤)

13.長(zhǎng)焰煤（CY)變質(zhì)程度最低，用于煉焦，電廠、機(jī)車、工業(yè)爐窯燃料

14.褐煤（HM)(發(fā)電燃料，氣化原料和鍋爐燃料）常用的煤質(zhì)指標(biāo)有關(guān)煤炭的知識(shí)中國(guó)煤炭分類及用途1.無(wú)煙煤（WY）（民用和合成氨的造氣101煤的質(zhì)量檢驗(yàn)以鄭州商品交易所為例：

選取發(fā)熱量指標(biāo)作為動(dòng)力煤交割驗(yàn)收的計(jì)價(jià)指標(biāo)

常用的煤質(zhì)指標(biāo)有關(guān)煤炭的知識(shí)煤的質(zhì)量檢驗(yàn)以鄭州商品交易所為例：常用的煤質(zhì)指標(biāo)有關(guān)煤炭的知102——發(fā)熱量符號(hào)：Q，單位：J/g（焦耳/克）、MJ/kg（兆焦耳/千克），習(xí)慣上也使用cal/g（卡/克）、kcal/kg（千卡/千克）

單位質(zhì)量的煤完全燃燒時(shí)所產(chǎn)生的熱量。

發(fā)熱量換算(百萬(wàn)焦耳=千克):1MJ/KG=239.14KCAL/KG1卡=4.1816焦耳

褐煤的發(fā)熱量較低，煙煤中到焦煤和肥煤熱值最高國(guó)內(nèi)貿(mào)易煤炭購(gòu)銷合同中，用戶一般用收到基低位發(fā)熱量

國(guó)際貿(mào)易常用發(fā)熱量標(biāo)準(zhǔn)為空氣干燥基高位發(fā)熱量——發(fā)熱量103煤的質(zhì)量檢驗(yàn)

重量檢驗(yàn)

動(dòng)力煤重量檢驗(yàn)由交易所指定質(zhì)檢機(jī)構(gòu)或計(jì)量機(jī)構(gòu)進(jìn)行。除雙方協(xié)商一致外，買方使用船舶接貨時(shí)，重量計(jì)量通過水尺進(jìn)行；水尺由于是目測(cè)，不確定性較大，以船舶接貨時(shí)，規(guī)定一般船舶重量誤差在±500噸以內(nèi)。

買方使用車輛接貨時(shí)，重量計(jì)量通過地磅進(jìn)行。常用的煤質(zhì)指標(biāo)有關(guān)煤炭的知識(shí)煤的質(zhì)量檢驗(yàn)重量檢驗(yàn)常用的煤質(zhì)指標(biāo)有關(guān)煤炭的知識(shí)10421種工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用參考技術(shù)2課件105有關(guān)煤炭的知識(shí)1、煤的形成2、煤的元素組成3、常用的煤質(zhì)指標(biāo)煤炭資源與開發(fā)1、儲(chǔ)量與分布2、煤炭開采3、生產(chǎn)與消費(fèi)潔凈煤的技術(shù)1、燃燒前處理2、燃燒中處理3、燃燒后處理煤的氣化與液化1、煤的氣化2、煤的液化3、整體氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電（IGCC）技術(shù)儲(chǔ)量與分布1、煤炭的探明儲(chǔ)量煤炭資源與開發(fā)前3：俄、美、中我國(guó)人均：第53位我國(guó)分布極不平衡。華北：55.67%西北：24.54%西南：8.92%有關(guān)煤炭的知識(shí)儲(chǔ)量與分布1、煤炭的探明儲(chǔ)量煤炭資源與開發(fā)前3106儲(chǔ)量與分布煤炭資源與開發(fā)儲(chǔ)量與分布煤炭資源與開發(fā)107儲(chǔ)量與分布煤炭資源與開發(fā)儲(chǔ)量與分布煤炭資源與開發(fā)108兩種方式：

礦井開采(埋藏較深)露天開采(埋藏較淺)。

是衡量開采條件優(yōu)劣的重要指標(biāo)，我國(guó)僅占7.5%儲(chǔ)量，以礦井開采為主。

煤炭開采煤炭資源與開發(fā)兩種方式：煤炭開采煤炭資源與開發(fā)10921種工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用參考技術(shù)2課件11021種工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用參考技術(shù)2課件11121種工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用參考技術(shù)2課件11221種工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用參考技術(shù)2課件113煤炭生產(chǎn)與消費(fèi)煤炭資源與開發(fā)產(chǎn)量與消費(fèi)量：2011年均為全球的49.4%進(jìn)出口情況：20世紀(jì)90年代，煤炭貿(mào)易以出口為主，2009年第一次成為煤炭?jī)暨M(jìn)口國(guó)，煤炭對(duì)外依存度約3%?！笆濉蹦茉匆?guī)劃：2015年，煤炭消費(fèi)26.1億T標(biāo)煤；一次能源消費(fèi)比例從2010年的70.9%下降到63.6%煤炭生產(chǎn)與消費(fèi)煤炭資源與開發(fā)產(chǎn)量與消費(fèi)量：2011年均為全球114

我國(guó)以煤為主的一次能源格局在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)難以改變。以煤為主的主要問題是能源利用效率低、環(huán)境污染嚴(yán)重。煤炭利用前的煤炭加工就是通過煤炭洗選、動(dòng)力配煤、型煤、水漿煤等加工技術(shù)，使煤炭高效、潔凈地轉(zhuǎn)化為電能、液體燃料、氣體燃料，從而解決能源利用效率低、環(huán)境污染嚴(yán)重等問題。我國(guó)以煤為主的一次能源格局在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)難以改變。11521種工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效利用參考技術(shù)2課件1162010202020302050一次能源消費(fèi)總量(108tce/a)32.5455565數(shù)據(jù)來(lái)源：工程院中國(guó)能源中長(zhǎng)期（2030、2050）發(fā)展戰(zhàn)略研究，2011煤仍為主力能源2010202020302050一次能源消費(fèi)總量(108t117CoalOilNaturalgasCO2emission0.1×Bt在2030年后大幅度減排CO2——主要還是靠煤的清潔低碳利用！CoalOilNaturalgasCO2emission118不可改變的事實(shí)煤現(xiàn)在是、將來(lái)仍是我國(guó)能源的主力。66.6%50%2030煤炭是中國(guó)最重要的能源，生產(chǎn)和消費(fèi)的數(shù)量大、比重高，短期內(nèi)難以替代。煤用于發(fā)電的比例將越來(lái)越大。從目前的49.8%上升到70%以上，絕對(duì)量的增加更大。煤的直接燃燒已引起嚴(yán)重的環(huán)境污染。70%~80%以上的SO2，NOX，汞，顆粒物，CO2等。煤的直接燃燒很難解決溫室氣體減排問題。不可改變的事實(shí)煤現(xiàn)在是、將來(lái)仍是我國(guó)能源的主力。119煤炭占我國(guó)探明化石能源儲(chǔ)量的94%，以煤為主的能源格局在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)難以改變，可持續(xù)發(fā)展的出路在于高效清潔利用（包括CCUS）。

2013年我國(guó)煤炭消費(fèi)37.5億噸（包括進(jìn)口2.9億噸），其中用于發(fā)電（含熱電聯(lián)產(chǎn)）為18.3億噸，僅占總消費(fèi)量的49.8%。2012年世界煤炭消費(fèi)中用于發(fā)電的比例約為53.5%，更低于美國(guó)98%和德國(guó)89%的水平。煤炭占我國(guó)探明化石能源儲(chǔ)量的94%，以煤為主的能源格局在相當(dāng)120有關(guān)煤炭的知識(shí)1、煤的形成2、煤的元素組成3、常用的煤質(zhì)指標(biāo)煤炭資源與開發(fā)1、儲(chǔ)量與分布2、煤炭開采3、生產(chǎn)與消費(fèi)潔凈煤的技術(shù)1、燃燒前處理2、燃燒中處理3、燃燒后處理煤的氣化與液化1、煤的氣化2、煤的液化3、整體氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電（IGCC）技術(shù)潔凈煤的技術(shù)煤的潔凈技術(shù)（cleancoaltechnology；CCT）

潔凈煤技術(shù)源于美國(guó),是旨在減少污染和提高效率的煤炭加工、燃燒、轉(zhuǎn)換和污染控制新技術(shù)的總稱——高新技術(shù)的一個(gè)重要領(lǐng)域有關(guān)煤炭的知識(shí)潔凈煤的技術(shù)煤的潔凈技術(shù)（cleancoal121潔凈煤技術(shù)：

一是直接燒煤潔凈技術(shù)，二是煤轉(zhuǎn)化為潔凈燃料技術(shù)。潔凈煤技術(shù)：122(1)燃燒前的凈化加工技術(shù)(2)燃燒中的凈化燃燒技術(shù)(3)燃燒后的凈化處理技術(shù)(1)燃燒前

主要是洗選、型煤加工和水煤漿技術(shù)。原煤洗選采用篩分、物理選煤、化學(xué)選煤和細(xì)菌脫硫方法，可以除去或減少灰分、矸石、硫等雜質(zhì)；型煤加工是把散煤加工成型煤，由于成型時(shí)加入石灰固硫劑，可減少二氧化硫排放，減少煙塵，還可節(jié)煤；水煤漿是用優(yōu)質(zhì)低灰原煤制成，可以代替石油。一、直接燒煤潔凈技術(shù)(1)燃燒前的凈化加工技術(shù)(1)燃燒前一、直接燒煤潔凈技術(shù)123

1)煤炭洗選技術(shù)選煤：用物理、化學(xué)或微生物的方法使煤和雜質(zhì)（硫化物）有效分離

提高煤炭質(zhì)量、能源利用效率、減少燃煤污染物排放、運(yùn)力浪費(fèi)。

煤炭加工

2)動(dòng)力配煤技術(shù)

將單種煤，通過篩選、破碎、按不同比例混合和配入添加劑的煤炭產(chǎn)品。

3)型煤技術(shù)

把一種或數(shù)種煤粉與一定比例的粘結(jié)劑或固硫劑混合的煤炭產(chǎn)品。

顯著提高熱效率，減少燃煤污染。

4)水煤漿技術(shù)將煤炭、水、部分添加劑加入磨機(jī)中，經(jīng)磨碎后成為一種類似石油一樣的可以流動(dòng)的煤基流體燃料。一種以煤代油的煤炭利用新方式。1)煤炭洗選技術(shù)煤炭加工2)動(dòng)力配煤技術(shù)3)型煤技術(shù)4)1242.燃燒中的凈化裝置（1）先進(jìn)的燃燒器

改進(jìn)電站鍋爐及工業(yè)鍋爐和窯爐的設(shè)計(jì)和燃燒技術(shù)減少污染物排放，并提高效率。（2）流化床燃燒器鼓泡床和循環(huán)床兩類。

2.燃燒中的凈化裝置（1）先進(jìn)的燃燒器

改進(jìn)電125循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)基本流程：

煤和脫硫劑送入爐膛后，迅速被大量惰性高溫物料包圍，著火燃燒，同時(shí)進(jìn)行脫硫反應(yīng)，并在上升煙氣流的作用下向爐膛上部運(yùn)動(dòng)，對(duì)水冷壁和爐內(nèi)布置的其他受熱面放熱。粗大粒子進(jìn)入懸浮區(qū)域后在重力及外力作用下偏離主氣流，從而貼壁下流。氣固混合物離開爐膛后進(jìn)入高溫旋風(fēng)分離器，大量固體顆粒（煤粒、脫硫劑）被分離出來(lái)回送爐膛，進(jìn)行循環(huán)燃燒。未被分離出來(lái)的細(xì)粒子隨煙氣進(jìn)入尾部煙道，以加熱過熱器、省煤器和空氣預(yù)熱器，經(jīng)除塵器排至大氣。循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)126(2)燃燒中的凈化燃燒技術(shù)超臨界/超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)

燃煤發(fā)電是通過產(chǎn)生高溫高壓的水蒸汽來(lái)推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電的，蒸汽的溫度和壓力越高，發(fā)電的效率就越高。在347.15攝氏度、22.115兆帕壓力下，水蒸汽的密度會(huì)增大到與液態(tài)水一樣，這個(gè)條件叫做水的臨界參數(shù)。比這還高的參數(shù)叫做超臨界參數(shù)。溫度和氣壓升高到600攝氏度、25―28兆帕這樣的區(qū)間，就進(jìn)入了超超臨界的“境界”。

超臨界機(jī)組的熱效率比亞臨界機(jī)組的高2%～3%左右，而超超臨界機(jī)組的熱效率比超臨界機(jī)組的高4%左右。(2)燃燒中的凈化燃燒技術(shù)1273.燃燒后凈化

煤炭燃燒后的凈化包括煙氣凈化和除塵，對(duì)二氧化硫、低氮氧化物和顆粒物的排放進(jìn)行控制。主要是消煙除塵和脫硫脫氮技術(shù)。消煙除塵技術(shù)很多，靜電除塵器效率最高，可達(dá)９９％以上，電廠一般都采用。脫硫有干法和濕法兩種，干法是用漿狀石灰噴霧與煙氣中二氧化硫反應(yīng)，生成干燥顆粒硫酸鈣，用集塵器收集；濕法是用石灰水淋洗煙塵，生成漿狀亞硫酸排放。它們脫硫效率可達(dá)９０％。3.燃燒后凈化煤炭燃燒后的凈化包括煙氣凈化和除塵128北侖發(fā)電廠所采用的脫硫工藝是國(guó)際上工藝成熟、已在大型火電機(jī)組廣泛應(yīng)用的石灰石—石膏濕法脫硫工藝。

石灰石——石膏濕法脫硫工藝

目前國(guó)際上主流脫硫工藝有濕法、干法、半干法和氨法幾大類，

石灰石作為脫硫吸收劑其來(lái)源廣泛且價(jià)格低廉，便于就地取材，同時(shí)經(jīng)過脫硫后的副產(chǎn)品石膏經(jīng)脫水后即可回收，具有較高的綜合利用價(jià)值。北侖發(fā)電廠所采用的脫硫工藝是國(guó)際上工藝成熟、已在大型火電機(jī)組129煤的氣化技術(shù)

有常壓氣化和加壓氣化兩種，它是在常壓或加壓條件下，保持一定溫度，通過氣化劑（空氣、氧氣和蒸汽）與煤炭反應(yīng)生成煤氣，煤氣中主要成分是一氧化碳、氫氣、甲烷等可燃?xì)怏w。

用空氣和蒸汽做氣化劑，煤氣熱值低；用氧氣做氣化劑，煤氣熱值高。煤在氣化中可脫硫除氮，排去灰渣，因此，煤氣就是潔凈燃料了。煤的氣化與液化1、煤的氣化煤的氣化技術(shù)煤的氣化與液化1、煤的氣化130

通常是在空氣、蒸汽或氧等作氣化介質(zhì)的情況下，在煤氣發(fā)生爐中將煤加熱到足夠的溫度，與煤發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成一氧化碳、氫和甲烷等可燃的混合氣體即煤氣。煤氣化主要產(chǎn)生一氧化碳與氫，灰分形成廢渣排出。通常是在空氣、蒸汽或氧等作氣化介質(zhì)的情況下，在131

采出煤炭后進(jìn)行熱加工的一種過程，使煤炭轉(zhuǎn)化成為一氧化碳、氫和甲烷等可燃性氣體。1）煤的高溫干餾將煤在隔絕空氣的條件下加熱到600～800℃，主要反應(yīng)為煤中有機(jī)物的分解，生成焦碳和主要含甲烷、揮發(fā)性物質(zhì)的焦?fàn)t煤氣。

地面煤氣化技術(shù)2）發(fā)生爐煤氣

將空氣通入高溫煤層，在發(fā)生爐中發(fā)生一系列的氧化還原反應(yīng)，如氧化層中煤炭的氧化反應(yīng)：C（s）＋1/2O2（g）→CO（g）＋110.54kJ/mol

采出煤炭后進(jìn)行熱加工的一種過程，使煤炭轉(zhuǎn)化成為132地下煤炭氣化（UGG）是一種有利于深層煤炭資源商業(yè)化勘探的技術(shù)，同時(shí)也減少了煤炭開采和在地面上燃燒的相關(guān)問題。

地下煤氣化（UGG）技術(shù)地下煤炭氣化（UGG）是一種有利于深層煤炭資源商業(yè)化勘探的技133煤的氣化與液化2、煤的液化(2)煤的液化技術(shù)

煤的液化技術(shù)，有間接液化和直接液化兩種。間接液化是先將煤氣化，然后再把煤氣液化，如煤制甲醇，可替代汽油，我國(guó)已有應(yīng)用。直接液化是把煤直接轉(zhuǎn)化成液體燃料，比如直接加氫將煤轉(zhuǎn)化成液體燃料，或煤炭與渣油混合成油煤漿反應(yīng)生成液體燃料，我國(guó)已開展研究。煤的氣化與液化2、煤的液化(2)煤的液化技術(shù)134

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、醇類燃料和化學(xué)品的過程。

第一步是由煤制成合成氣的煤氣化反應(yīng)：C＋H2→CO＋H2

C＋1/2O2→CO第二步是一氧化碳的加氫催化反應(yīng)，即費(fèi)-