潔凈煤技術(shù)畢業(yè)設(shè)計

目錄摘要——————————————3電廠污染物排放現(xiàn)狀及危害————4國家環(huán)保要求污染物排放標準———6潔凈煤技術(shù)———————————8提高煤炭質(zhì)量的技術(shù)———————9潔凈燃燒與發(fā)電技術(shù)———————12煤炭轉(zhuǎn)化技術(shù)——————————19對方案的實施進行論述——————22總結(jié)——————————————23摘要我國是一個以煤為主要一次能源的國家,在今后較長時期內(nèi),電力工業(yè)中以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)不會改變,更不可能減少煤炭的消耗量。目前中國煤炭的轉(zhuǎn)化利用率較低，煤炭的開發(fā)和利用已成為我國環(huán)境污染物排放的主要來源，因此中國的能源發(fā)展面臨著嚴峻的環(huán)境的挑戰(zhàn)。為了促進能源與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展，研究和發(fā)展清潔煤發(fā)電技術(shù)以提高燃煤火電廠的熱效率是減少污染物排放最有效的措施之一；也是中國以煤為主的能源生產(chǎn)和消費結(jié)構(gòu)下解決環(huán)境污染問題的一個必然選擇。我國政府已正式提出對大氣污染物進行有效地控制，并致力于發(fā)展?jié)崈裘喊l(fā)電技術(shù)。在“九五”計劃期間,我國政府計劃實施先進的潔凈煤發(fā)電技術(shù)示范工程，采用技貿(mào)結(jié)合的方式引進設(shè)備和設(shè)計制造技術(shù)，為在中國進一步廣泛應(yīng)用清潔煤發(fā)電技術(shù)奠定基礎(chǔ)。文章就近年來中國潔凈煤技術(shù)在電廠上的發(fā)展來寫的。

1.電廠污染物排放現(xiàn)狀及危害中國是一個煤炭消費大國。大量燃燒原煤，是污染大氣環(huán)境的主要來源。1998年，中國大氣環(huán)境污染仍然以煤煙型為主，主要污染物是二氧化硫和煙塵。酸雨問題十分嚴重，以煤煙型為主的大氣污染導(dǎo)致酸雨的覆蓋面積約占國土面積的30％，呈明顯的區(qū)域性特征。全國二氧化硫、煙塵和工業(yè)粉塵的排放量分別為2090萬t、1452萬t和1322萬t，分別比上年下降了7．8％、7．7％和12．2％。生活來源的二氧化硫排放量為497萬t，比上年提高0．6％；生活煙塵排放量為277萬t，比上年下降10．1％。生活來源的污染物占總量的比重較上年有所增加（詳見表1）。1998年，工業(yè)廢氣中，燃燒廢氣消煙除塵率（含縣及縣以上工業(yè)和重點鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)污染源）和工藝廢氣凈化處理率（含縣及縣以上工業(yè)和重點鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)污染源）分別達到89．4％和77．1％，比1997年分別提高了1．0個和0．2個百分點，其中縣及縣以上工業(yè)分別為91．5％和79．9％，分別比上年提高了1．1個和0．5個百分點。1998年1月，國務(wù)院以國函［1998］5號文批復(fù)了國家環(huán)?？偩种贫ǖ摹端嵊昕刂茀^(qū)和二氧化硫污染控制區(qū)劃分方案》，明確要求：到2000年，排放二氧化硫的工業(yè)污染源達標排放，并實行二氧化硫總量控制，到2010年，二氧化硫總量控制在2000年排放水平以內(nèi)。同時要求：新建、改造燃煤含硫量大于1％的電廠，必須建設(shè)脫硫設(shè)施；現(xiàn)有燃煤含硫大于1％的電廠，要在2000年前采取減排二氧化硫的措施，在2010年前分期分批建成脫硫設(shè)施或采取其它具有相應(yīng)效果的減排二氧化硫的措施。1.1燃燒排放與酸雨污染形成酸雨的主要物質(zhì)是SO2和NOx，這兩類物質(zhì)的90％都來自礦物質(zhì)燃料燃燒。酸雨影響水生生物生長或使其死亡；大面積的森林死亡也歸因于酸雨的危害；酸雨還加速建筑材料的腐蝕；酸雨使地面水呈酸性。為減少酸雨的危害，必須采取增大燃煤洗選率、增加低硫煤開采與使用、大規(guī)模采用煙氣脫硫裝置、大力采用循環(huán)流化床燃燒技術(shù)、征收SO2排放稅等措施，控制造成酸雨的污染物SO2等的排放。1.2全球氣候變暖與能源工業(yè)大氣底層聚集大量溫室氣體，地球輻射的長波被溫室氣體反射回來，有效地避免熱量散失。當大氣層中溫室氣體濃度上升時，溫室效應(yīng)增強，導(dǎo)致全球氣候變暖，其中影響較大的是濃度增加最快的CO2和CH4。礦物燃料燃燒和地球植被破壞是CO2濃度增加的主要原因，能源工業(yè)同時也是CH4的一個重要的產(chǎn)生源。隨著世界能源消耗不斷增長，電力行業(yè)在能源直接消耗中所占份額越來越大，加快電力行業(yè)的科技轉(zhuǎn)化，研究開發(fā)潔凈煤技術(shù)，將成為解決溫室效應(yīng)的重點突破口。1.3臭氧層破壞與燃燒排放人類過多使用CFCS及礦物燃料燃燒的排放物有關(guān)。大氣同溫層O2可通過四種途徑減少：紫外光照射下的分解反應(yīng)；Cl與其反應(yīng)；NO與其反應(yīng)；OH及HO2與O3的反應(yīng)。其中，70％的O3與NO反應(yīng)而消減。近年來，燃燒過程中N2O的排放引起較大重視，它是一種溫室效應(yīng)氣體，并且能破壞大氣同溫層的臭氧層，同溫層中N2O濃度的增加將引起臭氧層中NO濃度增加，從而使臭氧層變薄加速。在電力行業(yè)引進先進的潔凈燃燒技術(shù)，降低NOx排放，對保護臭氧層起到積極的作用。2.國家環(huán)保要求污染物排放標準鍋爐最高允許煙塵排放濃度和煙氣黑度按表1規(guī)定執(zhí)行鍋爐類別適用區(qū)域煙塵濃度(mg/m3)煙氣黑度(林格曼黑度,級)Ⅰ時段Ⅱ時段燃煤鍋爐≤0.7MW常壓自然通風鍋爐一類區(qū)100501二類區(qū)A區(qū)120100B區(qū)150120其它鍋爐一類區(qū)100501二類區(qū)A區(qū)180150B區(qū)220180燃油鍋爐燃用重(渣)油一類區(qū)禁排禁排1二類區(qū)200禁排其它燃油一類區(qū)5050二類區(qū)1001001燃氣鍋爐全部區(qū)域50501表2鍋爐最高允許SO2和NOx排放濃度鍋爐類別適用區(qū)域SO2濃度(mg/m3)NOx濃度(mg/m3)Ⅰ時段Ⅱ時段Ⅰ時段Ⅱ時段燃煤鍋爐一類區(qū)500400/二類區(qū)SO2污染控制區(qū)650500其余地區(qū)800650燃油鍋爐燃用重(渣)油一類區(qū)禁排禁排禁排禁排二類區(qū)400禁排/禁排其它燃油全部區(qū)域400300300300燃氣鍋爐全部區(qū)域50503003003.潔凈煤技術(shù)為了減少直接燒煤產(chǎn)生的環(huán)境污染，世界各國都十分重視潔凈煤技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。我國是燒煤大國，７０％以上的能源依靠煤炭，大力發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)有更重要意義。潔凈煤技術(shù)包括兩個方面：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)。直接燒煤潔凈技術(shù)。這是在直接燒煤的情況下，需要采用的技術(shù)措施：①燃燒前的凈化加工技術(shù)，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)選煤和細菌脫硫方法，可以除去或減少灰分、矸古、硫等雜質(zhì)；型煤加工是把散煤加工成型煤，由于成型時加入石灰固硫劑，可減少二氧化硫排放，減少煙塵，還可節(jié)煤；水煤漿是先用優(yōu)質(zhì)低灰原煤制成，可以代替石油。②燃燒中的凈化燃燒技術(shù)，主要是流化床燃燒技術(shù)和先進燃燒器技術(shù)。流化床又叫沸騰床，有泡床和循環(huán)床兩種，由于燃燒溫度低可減少氮氧化物排放量，煤中添加石灰可減少二氧化硫排放量，爐渣可以綜合利用，能燒劣質(zhì)煤，這些都是它的優(yōu)點；先進燃燒器技術(shù)是指改進鍋爐、窯爐結(jié)構(gòu)與燃燒技術(shù)，減少二氧化硫和氮氧化物的排放技術(shù)。③燃燒后的凈化處理技術(shù)，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９０％。（２）煤轉(zhuǎn)化為潔凈燃料技術(shù)。①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、甲烷等可燃氣體。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。②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，我國已開展研究。③煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)，先把煤制成煤氣，再用燃氣輪機發(fā)電，排出高溫廢氣燒鍋爐，再用蒸汽輪機發(fā)電，整個發(fā)電效率可達４５％。我國正在開發(fā)研究中。④燃煤磁流體發(fā)電技術(shù)，當燃煤得到的高溫等離子氣體高速切割強磁場，就直接產(chǎn)生直流電，然后把直流電轉(zhuǎn)換成交流電。發(fā)電效率可過５０％～６０％。4.提高煤炭質(zhì)量的技術(shù)4.1煤炭洗選煤炭洗選加工，是根據(jù)原煤（毛煤）、礦物雜質(zhì)和煤矸石的粒度、密度、硬度、潤濕性等物理化學(xué)性質(zhì)的差別，采用人工揀矸、機械篩分、物理選煤、物理化學(xué)選煤、化學(xué)選煤和微生物選煤等處理方法，清除原煤中的有害雜質(zhì)，排除矸石，降低灰分、硫分、水分，提高回收率，回收伴生物礦，改善煤炭質(zhì)量，按照市場所需求的產(chǎn)品分選加工生產(chǎn)出不同規(guī)格品種及不同用途的煤炭產(chǎn)品，以供不同用戶的過程，是煤炭達潔凈、高效利用的目的及后續(xù)深加工的必要前提。選煤工藝可分為四類：篩分、物理選煤、化學(xué)選煤、細菌脫硫。理選煤、化學(xué)選煤、細菌脫硫。篩分是把煤分成不同的粒度。物理選煤目前普遍使用的方法有跳汰、重介質(zhì)選煤和浮選三種。跳汰選煤是在上下波動的變速脈沖水流中，使相對密度不同的煤和矸石分開。重介質(zhì)選煤是用磷鐵礦粉等配制的重介質(zhì)懸浮液（其相對密度介于煤與矸石之間），將煤與矸石等雜質(zhì)分開。浮選是利用煤和矸石表面濕潤性的差異，洗選粒度小于0.5mm的煤。煤炭經(jīng)洗選后可顯著降低灰分和硫分的含量，減少煙塵、二氧化硫等污染物的排放。目前發(fā)達國家需要洗選的原煤已100%入洗，重介質(zhì)旋流器、跳汰機、浮選機等成熟的選煤技術(shù)己被廣泛采用，洗煤廠處理能力大，洗選效率高。4.2動力配煤動力配煤是將不同牌號、不同品質(zhì)的煤經(jīng)過篩選、破碎、按比例配合等過程，從而改變動力煤的化學(xué)組成、巖相組成、物理特性和燃燒性能，達到充分利用煤炭資源、優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、煤質(zhì)互補、適應(yīng)用戶燃煤設(shè)備對煤質(zhì)要求、提高燃燒效率和減少污染物排放的潔凈煤技術(shù)。20世紀80年代初期，我國京、津、滬等大城市開始采用動力配煤技術(shù)，近幾年來，動力配煤技術(shù)在我國得到了廣泛應(yīng)用，實踐表明，動力配煤有著投入及生產(chǎn)成本低，均化煤質(zhì)與節(jié)煤效益顯著，產(chǎn)品適應(yīng)面廣的特點，配煤生產(chǎn)線建設(shè)投入約為20元/t?年～40元/t?年，加工成本約2元/t～4元/t，使用配煤的平均節(jié)煤率約為5%～10%。因此，積極發(fā)展動力配煤技術(shù)，提高動力用煤的配煤比重，是一種符合當前我國技術(shù)、經(jīng)濟水平和煤炭產(chǎn)銷狀況的行之有效的途徑4.3型煤型煤又稱人造煤塊。型煤是一種或數(shù)種煤與一定比例的粘結(jié)固硫劑等經(jīng)加工成一定形狀尺寸和有一定理代性能的塊狀燃料或原料。當今型煤也可以是粉煤及一定比例的煤泥等其它低熱值燃料或廢棄物加上粘結(jié)劑、添加劑加工成型煤的，有的燃燒特性還超過了原煤的燃燒特性。型煤技術(shù)是一種潔凈煤技術(shù)，是煤炭潔凈利用的重要途徑之一。

型煤分為民用型煤和工業(yè)型煤兩類。燃用鍋爐型煤比燒散煤，可提高鍋爐熱熱效率，節(jié)煤可達15%～25%，減少煙塵排放量80%～90%以上，固硫率可達52%～73%，還可降低其他污染物排放。民用型煤與燒散煤相比，熱效率可達65%-72%，排煙黑度降到<1/2格林曼級，節(jié)煤20%-30%，煙塵和SO2排放可減少40%-60%。所以燃用型煤，安全系數(shù)、高效潔凈、使用方便，具有明顯的經(jīng)濟、環(huán)境和社會效益。型煤的節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟性和技術(shù)成熟性，早已被國內(nèi)外所公認。4.5水煤漿水煤漿是70年代興起的新型煤基液體燃料，許多國家基于長期的能源戰(zhàn)略考慮，將其作為以煤代油的燃料技術(shù)進行研究、開發(fā)和儲備，且已實現(xiàn)商業(yè)化使用。水煤漿是一種良好的煤基燃料，灰分及含硫量低，燃燒時火焰中心溫度較低，燃燒效率高，煙塵、SO2及NOX排放量都低于燃油和燃煤，是新型的煤代油燃料。4.5.1水煤漿技術(shù)發(fā)展狀況我國的水煤漿研究工作起步于70年代末，80年代初，與國外同步，直接原因是國際上爆發(fā)的石油危機，使各個國家都在尋找以一種代替石油的新能源。眾所周知，中國是一個富煤、少氣、貧油的國家，因此，怎樣高效、環(huán)保地開發(fā)和利用煤炭資源幾乎成為中國惟一的也是最好的選擇。正因為如此，我國在20年的時間里沒有間斷對水煤漿的研發(fā)工作，并于1983年5月攻關(guān)研制出了第一批水煤漿試燃燒成功。近年來，我國的水煤漿制備技術(shù)和燃料技術(shù)發(fā)展很快，并達到了國際水平。截至目前，我國已有水煤漿廠10家，設(shè)計年生產(chǎn)能力203萬噸，實際年產(chǎn)80萬噸。先后完成了動力鍋爐、電廠鍋爐、軋鋼加熱爐、熱處理爐、干燥窯等爐窯燃用水煤漿的工程試驗。水煤漿是國家科委認定的高新技術(shù)，為國家重點發(fā)展新產(chǎn)品，也是當今世界研究熱點——潔凈煤技術(shù)中的重要分支。5.潔凈燃燒與發(fā)電技術(shù)5.1整體煤炭氣化燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電（IGCC）IGCC的工藝過程如下：煤經(jīng)氣化成為中低熱值煤氣，經(jīng)過凈化，除去煤氣中的硫化物、氮化物、粉塵等污染物，變?yōu)榍鍧嵉臍怏w燃料，然后送入燃氣輪機的燃燒室燃燒，加熱氣體工質(zhì)以驅(qū)動燃氣透平作功，燃氣輪機排氣進入余熱鍋爐加熱給水，產(chǎn)生過熱蒸汽驅(qū)動蒸汽輪機作功。其原理圖見下圖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。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。煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電（IGCC）是目前世界發(fā)達國家大力開發(fā)的一項高效、低污染清潔煤發(fā)電技術(shù)，它不僅能滿足日趨嚴格的環(huán)保要求，而且發(fā)電效率可達45％以上，二氧化硫排放可達到10毫克/標準立方米左右，極有可能成為21世紀主要的潔凈煤發(fā)電方式之一。IGCC技術(shù)是目前已進入商業(yè)化運行的潔凈煤發(fā)電技術(shù)中，發(fā)電效率和環(huán)保最好的技術(shù)?，F(xiàn)在，全世界已建、在建和擬建的IGCC電站近30套，最大的為美國44萬千瓦機組，計劃或可研中最大容量為德國90萬千瓦機組和前蘇聯(lián)100萬千瓦機組。由于IGCC有煤清潔燃燒發(fā)電特點，我國把它列入21世紀CCT計劃中。它的主要優(yōu)點是：熱效率高，目前已達43%～46%，計劃2010年可達到50%；環(huán)保性能好。脫硫率98%～99%以上，NOx排放等同于天然氣，CO2排放也減少；燃料適應(yīng)性強，對高硫煤有獨特的適應(yīng)性；④可用于對燃油聯(lián)合循環(huán)機組及老燃煤電廠改造，達到提高效率、改善環(huán)保、延長壽命的多重目的。我國IGCC發(fā)電技術(shù)的研究開發(fā)工作經(jīng)歷了約二十年，一些單項技術(shù)如氣化爐、空分設(shè)備、煤氣脫硫、余熱鍋爐等有一定的技術(shù)基礎(chǔ)?！鞍宋濉逼陂g與美國德士古（Texaco）公司等合作，完成了水煤漿加壓氣化200MW和400MW等級的IGCC預(yù)可行性研究。國外發(fā)展情況。目前IGCC發(fā)電技術(shù)正處于第二代技術(shù)的成熟階段，燃氣輪機初溫達到1288℃，單機容量可望超過400MW。世界在建、擬建的IGCC電站24座，總?cè)萘?400MW，最大單機300MW。荷蘭的BAGGENUM電站（單機253MW）已于1994年投入運行，美國IGCC示范工程取得重大進展，WabashRiver電廠煤氣化電廠改造項目，系統(tǒng)供電能力262MW，設(shè)計供電效率38％，脫硫效率>98％。項目于1998年11月完成商業(yè)化示范運行。美國WABASHRIVER電站（單機265MW）及TAMPA電站（單機260MW）、西班牙的PUERTOLLANO電站（單機300MW），已于1997年前相繼投入試驗或試生產(chǎn)。

循環(huán)流化床燃燒（CFBC）技術(shù)系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，一次風從布風板下部送入，二次風從燃燒室中部送入。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。鈣硫比達到2～2.5左右時，脫硫率可達90%以上。

流化床燃燒方式的特點是：①清潔燃燒，脫硫率可達80%～95%，NOx排放可減少50%；②燃料適應(yīng)性強，特別適合中、低硫煤；③燃燒效率高，可達95%～99%；④負荷適應(yīng)性好。負荷調(diào)節(jié)范圍30%～100%。

循環(huán)流化床（CFBC）鍋爐煤種適應(yīng)性廣，是當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)。5.2循環(huán)流化床（CFBC）循環(huán)流化床燃燒技術(shù)國外CFBC技術(shù)在向大型化發(fā)展。目前單機容量最大的CFBC鍋爐（250MW，蒸發(fā)量700噸/時）電站已在法國投入運行，鍋爐效率90.5％，脫硫率93％，Nox排放低于250mg/Nm3。

我國現(xiàn)已具備設(shè)計制造75t/h循環(huán)流化床鍋爐的能力；自行開發(fā)的220t/hCFB鍋爐示范工程和引進410t/h循環(huán)床鍋爐工程在進行。CFB的設(shè)計基礎(chǔ)研究方面也取得了一些進展，完成了循環(huán)床專用設(shè)計軟件；125MW再熱爐型的工程設(shè)計研究和新型75t/h和130t/h循環(huán)流化床鍋爐的研究設(shè)計工作。5.3整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)（IGCC）煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電（IGCC）是目前世界發(fā)達國家大力開發(fā)的一項高效、低污染清潔煤發(fā)電技術(shù)，它不僅能滿足日趨嚴格的環(huán)保要求，而且發(fā)電效率可達45％以上，極有可能成為21世紀主要的潔凈煤發(fā)電方式之一。

美國IGCC示范工程取得重大進展，WabashRiver電廠煤氣化電廠改造項目，系統(tǒng)供電能力262MW，設(shè)計供電效率38％，脫硫效率>98％。項目于1998年11月完成商業(yè)化示范運行。Tampa電力公司IGCC電廠，系統(tǒng)供電能力250MW，設(shè)計供電效率40％，脫硫效率>96％，預(yù)計2001年10月完成商業(yè)化示范運行。PinonPineIGCC發(fā)電項目，系統(tǒng)供電能力99MW，設(shè)計供電效率40.7％，預(yù)計2000年7月完成商業(yè)化示范運行。

我國IGCC關(guān)鍵技術(shù)研究已啟動，包括IGCC工藝、煤氣化、煤氣凈化、燃氣輪機和余熱系統(tǒng)方面的關(guān)鍵技術(shù)。擬在煙臺電廠建1GW示范電站。

5.4常規(guī)火電機組中潔凈煤技術(shù)的應(yīng)用隨著國家對環(huán)保要求的不斷提高，對火電廠的污染物排放控制就更加嚴格。1997年國家修訂了火電廠大氣污染物的排放標準，增加了對SO2的排放濃度限制和提出了Nox濃度限制。在1998年又進一步對SO2污染控制區(qū)和酸雨控制區(qū)提出了更加嚴格的限制，要求2000年達標排放，并實行總量控制；禁止在大中型城市區(qū)域及近郊新建燃煤電廠；新建、改造燃煤含硫量大于1的電廠必須建設(shè)脫硫設(shè)施；2000年前現(xiàn)有燃煤含硫量大于1的電廠要求減排，2010年前分批建成脫硫設(shè)施或采取其它減排措施。5.5污染排放控制與廢棄物處理領(lǐng)域包括煙氣凈化、煤層氣的開發(fā)利用、煤矸石、粉煤灰和煤泥的綜合利用、工業(yè)鍋爐和窯爐等技術(shù)。

重點針對電廠、工業(yè)爐窯和民用3個領(lǐng)域，注重經(jīng)濟與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展，重點開發(fā)社會效益、環(huán)境效益與經(jīng)濟效益明顯、實用而可靠的先進技術(shù)。在組織實施上采取優(yōu)先推廣一批技術(shù)成熟、在近期能夠顯著減少煙煤污染的技術(shù)，如選煤、型煤、配煤、煙氣脫硫等；示范一批能在21世紀初實現(xiàn)商業(yè)化的技術(shù)，如增壓循環(huán)流化床發(fā)電、大型循環(huán)流化床、工業(yè)型煤等；研究開發(fā)一批起點高、對長遠發(fā)展有影響的技術(shù)，如煤炭液化、燃料電池等。5.6常規(guī)火電機組脫硫電力部門從70年代開始研究二氧化硫控制問題；80年代中期，加大了脫硫試驗的研究力度，80年代末完成了四川白馬電廠處理煙氣量7×104m3/h的旋轉(zhuǎn)噴霧脫硫的中間試驗，90年代建成了四川珞璜電廠2×360MW全容量FGD脫硫裝置；山東黃島電廠210MW機組處理煙氣量30×104m3/h旋轉(zhuǎn)噴霧脫硫裝置；山西太原第一熱電廠處理煙氣量60×104m3/h簡易濕法脫硫裝置，四川成都熱電廠處理煙氣量30×104m3/h電子束法脫硫裝置。

正在建設(shè)的脫硫裝置有珞璜二期2×360MW全容量FGD脫硫裝置，深圳西部電廠300MW機組海水脫硫裝置，南京下關(guān)電廠125MW機組爐內(nèi)噴鈣脫硫裝置以及重慶電廠二臺200MW機組、杭州半山電廠二臺125MW機組、北京第一熱電廠二臺100MW機組、揚州電廠200MW機組、太原第二熱電廠200MW機組等正在實施脫硫工程的改造。

當前電廠脫硫的原則是：

對300MW及以上的新裝機組，以采用濕法（石灰石—石膏法）FGD為主。

對300MW以下的中型機組，可采用價格比較便宜的脫硫方式，如旋轉(zhuǎn)噴霧脫硫、爐內(nèi)噴鈣脫硫、尾部煙氣循環(huán)流化床脫硫等。

對中小型老機組實施簡易的脫硫改造。

對沿海地區(qū)的電廠能否大規(guī)模使用海水脫硫技術(shù)，仍在論證之中。

5.7低NOx燃燒技術(shù)電力系統(tǒng)從80年代初就開始進行通過燃燒措施控制NOX的研究，90年代初對中國主要的爐型煙氣中的NOX排放量進行普查，為制定中國的NOX排放標準提供了依據(jù)。目前國家電力公司正在開展300MW及以上容量的機組在燃用不同煤種及不同燃燒方式下的NOX生成與排放性能的測試調(diào)研與評價分析。降低NOX排放主要在燃燒器和燃燒過程中做工作。

分級燃燒方式，最先在50MW機組上進行了試驗，新投產(chǎn)的300、600MW機組的燃燒器也具有分級燃燒功能，可降低NOX的排放量約20-30。

新型燃燒器的設(shè)計、如多功能船形體煤粉燃燒器、鈍體燃燒器、濃淡型燃燒器，都用于四角切園燃燒，研究的重點是穩(wěn)定燃燒，但也具有一定的降低NOX生成的功能。新型低NOX園型旋流燃燒器，可以降低NOX的生成量達到50以上，這種燃燒器用于前后墻燃燒，目前已在北京高井電站100MW機組進行整臺鍋爐改造的試驗。

煙氣脫硝裝置具有較高的脫硝效率，但價格昂貴，可能在2000年后推廣，目前只是開展前期的研究工作。

5.8除塵中國新建的200MW及以上的火電機組全部采用電除塵器，全國平均除塵效率為96，要使2000年煙塵排放量控制在1992年的水平，即全國火電廠平均除塵效率要求達到97.5。主要措施是：減少入爐煤的灰份含量，在五年內(nèi)有可能下降3-5個百分點；

大力推廣采用高效電除塵器，除塵效率達99以上。

加速對中、低效除塵器的改造，這類除塵器從容量上來說占20，而排放的煙塵卻占火電廠煙塵排放總量的50以上。6.煤炭轉(zhuǎn)化技術(shù)6.1煤炭轉(zhuǎn)化領(lǐng)域包括煤炭氣化、煤炭液化、燃料電池。6.1.1煤炭氣化煤氣化技術(shù)是重要的能源轉(zhuǎn)化技術(shù)，廣泛用于化工、冶金、機械、建材、民用燃氣等方面，目前全國每年氣化用煤量約6000萬噸。我國引進了一些先進的大型煤氣化技術(shù)都在運行中。我國的中小型氣化以塊煤固定床氣化技術(shù)為主，技術(shù)水平落后、效率低、污染重，急需技術(shù)改造。引進的一些較先進的氣化技術(shù)在穩(wěn)定操作運行、技術(shù)設(shè)備國產(chǎn)化、經(jīng)濟投入及運行效益方面也存在不少問題，因此需要發(fā)展具有中國知識產(chǎn)權(quán)、適合國情、高效潔凈的現(xiàn)代氣化技術(shù)。地下氣化技術(shù)應(yīng)用于煤礦殘煤氣化的試驗取得了一定的進展。煤炭液化是重要的煤轉(zhuǎn)化技術(shù)。由中德、中日、中美合作的三個煤直接液化工業(yè)示范項目可行性研究在進行中，中德合作采用云南先鋒褐煤在德國DMT公司的工藝開發(fā)裝備上進行了的工業(yè)條件試驗和最佳工藝條件運轉(zhuǎn)試驗，液化油收率達到53％；對中國固定床加氫催化劑進行了條件試驗，結(jié)果表明該催化劑適用于德國IGOR工藝；示范廠可研報告已經(jīng)完成。在日本1t/d裝置進行了中國依蘭煤、中國西林硫鐵礦催化劑、日本合成硫化鐵催化劑的直接液化條件試驗，油收率為52％－57％。中美合作的中國神華煤直接液化可行性研究項目完成第一階段工作，在美國HTI公司連續(xù)小試裝置上對神華檸條塔煤進行了6個條件的試驗，使用HTI的技術(shù)和GelCat催化劑，油收率達63％－68％；6.1.2燃料電池科技部在UNDP的支持下正在推動燃料電池公共汽車示范計劃。6.1.3煙氣凈化技術(shù)目前，世界上運行著500座以上的煙氣脫硫裝置。而其中90％以上（按機組容量計）為濕法脫硫工藝。半干法旋轉(zhuǎn)噴霧法、爐內(nèi)噴吸收劑――增濕活化脫硫工藝在歐洲應(yīng)用較多。流化床燃燒技術(shù)在燃燒過程中有效控制SO2、NOx的生成，日益受到重視。日本開展利用表面熱處理后的活性炭纖維（ACF）對煙道氣進行脫硫、脫氮的試驗研究，取得了很好效果。。利用ACF凈化煙道氣的技術(shù)屬于半干式氧化型，其優(yōu)點是：脫硫、脫氮反應(yīng)在常溫下進行，副產(chǎn)的硫酸、硫酸鹽及硝酸、硝酸鹽等可以獲得連續(xù)回收。該燃煤鍋爐煙氣脫硫、脫氮技術(shù)不僅具有較高的脫硫、脫氮性能，且用水量少，所需設(shè)備簡單，目前正在進行實用化研究。隨著我國大氣污染日益加劇，煙氣凈化技術(shù)進一步受到社會各方面的重視?！爸腥蘸献麟娮邮鵁煔饷摿蚴痉豆こ獭保牙塾嬤\行2400小時，1998年5月28日通過國家竣工驗收鑒定。該示范工程處理成都電廠200MW機組鍋爐的30萬m3/h煙氣，是目前世界上已投入運行的處理煙氣量最大的電子束脫硫裝置。其脫硫率及脫硝率均超過80％及10％的設(shè)計值，各項運行消耗指標均低于設(shè)計值。此外，引進芬蘭IVO公司爐內(nèi)噴鈣和增濕活化聯(lián)合工藝和日本日立公司的高速平流式濕法工藝正在進行。國際上已有的脫硫效率高的成熟技術(shù)，引進后對我們積累設(shè)備設(shè)計、運行和管理經(jīng)驗是有用的,但國外技術(shù)和設(shè)備價格昂貴，應(yīng)結(jié)合我國經(jīng)濟能力，開發(fā)和推廣適合我國國情的技術(shù)與工藝。國內(nèi)煙氣凈化技術(shù)基礎(chǔ)研究和中小鍋爐煙氣凈化技術(shù)也取得一定進展。為提高脫硫劑的脫硫效率，在Ca（OH）2中加入易潮解鹽和堿或用燃燒飛灰和Ca（OH）2的水合物作吸著劑；或用活性焦或活性炭作吸附劑，在實驗室研究中都取得一定成果。適合中小型鍋爐的網(wǎng)膜塔除塵脫硫系統(tǒng)、雙擊式除塵脫硫工藝等也取得了初步成效6.1.4粉煤灰綜合利用我國粉煤灰研究和利用的重點是大用量方向，例如摻于混凝土中，建橋、建壩、高層建筑底板、核發(fā)電站的安全殼等，正在建設(shè)中的三峽工程預(yù)計用粉煤灰量達133.8萬噸。更大量的利用在于修筑高等級公路，該技術(shù)已成熟，推廣于滬寧、京深及京冀公路建設(shè)。粉煤灰還用于礦區(qū)回填、農(nóng)業(yè)上改良土壤。預(yù)計到2000年我國粉煤灰的排放量將達到1.6億噸，在粉煤灰利用上必須加大力度、擴大利用面、增加利用量、提高利用率。6.1.5煤層氣的開發(fā)利用煤層氣勘探開發(fā)取得了明顯進展，1998年在山西沁水盆地和東北鶴崗地區(qū)共鉆煤層氣井11口,在屯留-003井、屯留-006井和屯留-007井獲得了日產(chǎn)7000m3、10000m3和16000m3以上工業(yè)煤層氣流，初步控制含氣面積約550平方公里?？碧匠晒砻?該地區(qū)具備了形成大型煤層氣田