1、煤炭清洁利用技术发展方向及作用煤炭清洁利用技术发展方向及作用所谓煤炭清洁利用技术就是指以煤炭洗选为源头、以煤炭高效洁净燃烧为先导、以煤炭气化为核心、以煤炭转化和污染控制为重要内容的技术体系,主要包括煤炭加工、煤炭高效洁净燃烧和转化等技术手段。近年来,随着我国经济的快速发展.煤炭的产生量和消费量节节攀升。我国已经成为全球最大的煤炭生产国和煤炭消费国。因此,发展煤炭清洁利用技术,对发挥我国煤炭资源优势、提高能源效率、加强环境保护、实现可持续发展具有重要意义。1.煤炭加工技术煤炭加工技术主要包括洗选煤技术、型煤技术以及水煤浆技术等。1.1 选煤技术我国煤炭工业实际生产中往往采用物理选煤和化学选煤两大
2、常用技术,目的是为了筛除煤中的矿物质和燃烧后造成大气污染的成分,比如常见的煤炭脱硫工艺,但是多数情况下还是采用物理选煤方法,比如跳汰、重力分离等工艺就是利用煤和其中其它成分的密度不同进行初步的筛选,这种工艺操作简单可靠,成本也较低,因此成为选煤技术的主流方向。1.2 型煤技术型煤顾名思义就是具有一定几何形状的煤,加工方法是采用机械设备将粉状煤制成一定形状的煤,目的是减少煤在燃烧过程中粉尘的排放量,含硫量较高的煤在成型时同时要加入化学试剂进行除硫,减少硫燃烧后的氧化物污染水源和大气。我国对型煤的相关技术的研究起步较晚,建国后,我国才开始有关型煤的制造加工工艺的研究,60 年代后期型煤才开始在全国
3、形成大规模的研究热潮,经过半个世纪的努力,我国在型煤方面的研究和工艺均已达到国际先进水平,并形成了自己的加工流水线。型煤气化在未来也是一个极具潜力的研究方向,因此受到各级部门尤其是能源部门的高度重视,这方面的学术交流也日渐频繁,这为型煤气化起到了积极的推进作用。1.3 水煤浆技术水煤浆是由大约 65%的煤、34%的水和 1%的添加剂通过物理加工得到的一种低污染、高效率、可管道输送的代油煤基流体燃料。水煤浆技术引入我国时间较早,实践化也较成熟,研究也比较充分,经过数十年的不断探索,我国在水煤浆技术方面积累了大量的成熟经验,包括操作、运行、管理的各个环节,技术日趋成熟和完善。经过不断的科技投入,我
4、国在此领域已经形成相对完整的理论体系,研究开发了自主知识产权,达到国际先进水平。制浆能力也实现了较大的跨越,现在年产量达到 2000 万池。2.煤炭清洁利用技术2.1 先进脱硫技术煤炭脱硫技术主要有三个方向:物理脱硫、化学脱硫和微生物脱硫。综合考虑成本和操作难度,常用化学脱硫工艺,因为化学脱硫技术既能保证脱硫效率,又能很好地控制成本,不足是需要定期清洗设备并检查设备内壁腐蚀情况。其它两种脱硫工艺也在不断推广和应用,但是都有严重的不足,物理脱硫虽然成本较低,但是脱硫效率不高,容易造成煤炭资源的浪费,微生物脱硫工艺虽然脱硫效率较高,但是成本较高,不易进行大规模推广。各种煤炭脱硫工艺都会涉及到很多不
5、同的学科,因此有必要开展各个学科和相关工艺结合的研究,并把它们的研究成果应用到实践生产中。对于不同的煤炭脱硫工艺,应该具体参考成本和效率决定采用哪种工艺,当然还要不断研究新的脱硫工艺,以适应不断提高的技术需求。总之,投资和运行费用少、脱硫效率高、脱硫剂利用率高、污染少、无二次污染的脱硫技术必将成为今后烟气脱硫技术发展的主要趋势。2.2 低 nox 燃烧技术低 nox 燃烧技术是在充分了解 nox 生成机理的基础上,控制煤炭的燃烧条件和方式,达到降低 nox 排放量的目的,现在比较常用的技术包括循环燃烧和分层控制燃烧。循环燃烧是把燃烧过的煤炭再次进行燃烧,以达到充分燃烧的目的,充分燃烧后的煤炭能
6、够有效降低 nox 的排放量,分层控制燃烧是通过把煤炭进行分阶段燃烧达到有效控制 nox 排放量的目的。目前利用这两种技术控制 nox 排放量的效果非常显着,已经取得较好效果,但是在实际生产中,燃烧控制技术涉及众多学科和技术的结合,如果能够认真探索和研究,有望继续提升控制 nox排放量的效果。2.3 先进脱硝技术低 nox 燃烧技术虽然在一定程度上能够有效脱硝,但其效率却不高,因此有必要进一步研究脱硝工艺,常用的高效脱硝工艺是烟气脱硝法,烟气脱硝法有干法和湿法两大类,由于 nox 化学性质较为稳定,水溶性较差,所以烟气脱硝一般采用干法,干法要使用相应的催化剂进行还原反应,未来脱硝技术的发展不外乎两大方向:一是减少 nox的排放量,从源头上控制,减少污染可能;二是提高催化剂的活性,加快反应速度,提高单位时间的转化率。当然两个方向要结合来研究,不可偏废。 2.4 除尘技术 现在多数火力发电企业都安装了除尘设备,除尘方法主要有静电除尘、湿法除尘等。静电除尘由于有较高的除尘效率和低廉的成本,在安装除尘设备的企业中所占比例很高。除尘主要是对煤炭燃烧后的烟气进行过滤,滤除其中的烟尘,同时可以进行循
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