6洁净煤技术及其发展前景

1、洁净煤技术及其发展前景 洁净煤技术是指在煤炭开发、加工、利用全过程中旨在提高煤炭利用效率，减少环境污染的一系列新技术的总称，洁净煤的发展和利用将能源节约、环境保护和技术创新密切配合，形成完整的协调发展。传统的煤炭开发是以煤炭资源的开采和洗选粗加工为主，按照“资源产品废物排放”的模式来实现生产经济的增长，在为社会提供大量煤炭的同时，也带来了一系列的环境问题，危害人的身体健康，制约社会经济发展，危及生态平衡，成为人类发展的制约性问题。洁净煤技术是针对使用煤炭对环境造成污染所提出的技术对策，是最大限度利用煤炭资源，同时将造成的污染降到最小限度的技术方案。它将经济效益、社会效益与环保效益结合为一体，它

2、的出现开创了煤炭开发利用的新局面，使煤炭成为高效、洁净、可靠的能源，满足了国民经济的发展和环境保护的需要。洁净煤技术包括两大方面的内容：煤的洁净开采和煤的洁净利用技术。其中煤的洁净开采主要分为煤炭的地下气化、煤炭的地下液化和煤层甲垸的开发利用技术三大方面；煤的洁净利用技术包含加工、燃烧和净化等几方面。1. 煤炭在国民经济中的地位 中国能源资源并不丰富，但在中国能源资源中，煤炭资源最为丰富，1995年保有量10 087.08 亿吨，居世界第三位，估计在地下深1 500 以内煤炭资源总量为40 000亿I，占中国各种化石燃料资源的95.7以上，在中国能源消费结构中的比例一直很高，自20世纪90年代

3、以来当前煤炭为我国提供了发电燃料化工燃料和民用燃料。所以，不仅在现在而且在相当长的一个时期内，我国仍以煤为主的能源结构将难以改变。2煤炭传统利用方式存在的问题 煤炭的开发利用造成自然环境的大量破坏， 主要表现在如下几个方面。采煤塌陷使东部平原矿区土地大面积积水、土地盐渍化严重；使西部矿区水土流失、河流干涸、土地沙漠化，还会引起山地丘陵地区发生泥石流、滑坡等灾害；矸石山侵占粮田，自燃产生的气体污染环境、淋溶污染造成土壤的重金属污染；煤炭每年释放大量瓦斯，造成大气、土壤的严重污染和农作物的大量死亡；煤炭的利用过程多数用敞车，产生大量煤尘到大气中，加重了飘尘和降尘的污染；燃烧产生大量的烟尘和有毒气体

4、，使烟雾事件多发，造成酸雨的增加和全球性的温室效应，并由此造成全球环境的恶化。3发展洁净煤技术的必要性 环境问题是人类发展的制约性问题，传统的"高投入、高消耗、高污染"为特点的经济增长方式已造成资源的严重浪费和人类生存环境的恶化，据有关部门估算2012年中国因环境污染和生态破坏造成的直接经济损失达9 0000亿元，占同年国民生产总值的经济发展和社会发展依赖环境资源，环境影响和制约着经济和社会的发展，可持续发展是人类对于发展认识的一次飞跃，大力发展洁净煤技术，十分的紧迫和必要。4洁净煤技术的内容 洁净煤技术包括以下四个领域：煤炭燃烧前的处理和净化技术、煤炭燃烧中的净化技术、煤

5、炭燃烧后的净化技术和煤的转化技术。4.1煤炭燃烧前的处理和净化技术4.1.1 洗选处理洗煤和选煤即通过洗选除去或减少原煤中所含的灰分、矸石、硫等杂质，并按不同煤种、灰分、热值和粒度分成不同等级，以满足不同用户需要的方法。主要选煤方法为：1.重介质选煤：即用重度介于煤和矸石之间的液体作为分选介质的选煤方法。2.跳汰选煤：跳汰机是选煤厂的主要洗选设备，已有100多年的历史，目前各国使用的基本上都是风动水质跳汰机，跳汰选煤法始终占各选煤法之首。3.浮选：浮游选煤即依据矿物表面润湿性的差别，分选细粒0.05 以下)煤的选煤法。向预先用浮选剂处理过的配制成一定浓度的煤浆通入气泡，润湿性差的煤粒向气泡粘附

6、并浮起，润湿性好的矸石颗粒不易与气泡粘附， 仍留在煤衆中，这样便达到煤与矸石颗粒分离的目的。4.1.2型煤加工型煤加工即用机械方法将粉煤和低品味煤制成具有一定粒度和形状的煤制品，减少烟尘的排放量，高硫煤成型时可以加入适量的固硫剂或催化剂，以减少二氧化硫的排放。4.1.3水煤浆技术水煤浆技术是20世纪70年代兴起的一种以煤代油新燃料，由灰分很低而挥发分高的煤约70、添加剂约17。和水组成，可以像油一样泵送、雾化、储存和着火点燃，其热值约为燃料油的一半，而成本不及石油价格的1/3，进一步降低制浆成本和售价是发展水煤浆的关键。4.2煤炭燃烧中的净化 硫氧化物的去除主要是用硫氧化物与碱性氧化物氧化钙、

7、氧化镁等反应而生成硫酸钙、硫酸镁等进行，因而在煤燃烧过程中最经济的脱硫方法，就是用石灰石作脱硫剂，将其破碎到合适的颗粒度喷入炉内，碳酸钙在高温下氧化生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙在氧化性气氛中遇到二氧化硫而发生脱硫反应，我国含硫量大于27。的高硫煤的储量约占煤炭总储量的207。，可见高硫煤多，研究除硫意义重大。氮氧化物的去除方法很多，具体可以分类为：改变燃烧条件、炉膛喷射脱硝、烟气脱硝三种，具体地抑制氮氧化物的生成和创造条件， 尽可能地让氮氧化物破坏或还原。 溶剂萃取法制取低碓无灰精煤技术利用研制的高效萃取层析分离装置，用丁溶剂从煤中萃取出有机硫，再用01混合溶剂脱除无机硫及无机矿物质，从而得到

8、低硫无灰精煤，可进而制取水煤浆、油煤浆等高级燃料， 并可制取炭纤维。现已研制出小批量试验装置("/次）。 高压匀浆超细粉碎技术该项技术是利用高压匀浆法对煤进行超细粉碎，得到可作为高级水煤浆的原料及炭黑代用品。现巳研制出高压匀浆超细粉碎装置，并已在徐州建厂，生产出合格的非金属矿物超细粉碎产品。4.3煤炭燃烧后的除尘技术 燃煤电厂的锅炉烟气除尘以电除尘为主，电除尘技术水平不断提高，袋式除尘器得到应用并不断完善。工业锅炉是主要的大气污染源，其除尘原理是利用各种不同的作用力如重力、离心力、惯性力、扩散附着力、静电力等令烟尘从烟气中分离出来，具体分为机械力除尘器、湿式除尘器、过虑式除尘器、电除

9、尘器四大类。4.4煤的转化技术 煤炭气化技术已相当成熟，目前用于工业生产的主要有三种：以块煤为燃料的加压鲁齐固定床气化法、以粉煤为燃料的温克乐流化床气化法、以水煤浆为燃料的德士古气流床气化法。煤的气化在我国深受重视，这种工艺一般在800度以上高温条件下，在气化剂的作用下将煤转化成可燃性气体，后用分离工艺除去有害气体，从而得到燃料煤气的方法。煤炭液化技术源于二战前的德国，该技术分为直接液化和间接液化两大类。直接液化是先把煤磨成粉再和自生产的液化重油配成煤浆,在450度的高温和高压下，直接加氢，将煤转化成汽油、柴油的石油产品；间接液化是先把煤全部气化为合成气00和10，再以合成气为燃料合成液体燃料

10、，这在石油化工中都是较为成熟的技术， 易实现工业生产。煤油共炼技术是以煤和渣油按1： 1.5的比例惨制成煤浆，一起送入加氢裂化反应器,在温度420450 "，压力1520 ？&的条件下，煤和渣油同时加氢裂化，产出的馏分油可经加氢提质而制出汽油、柴油和瓦斯油。煤层甲垸气的开发就是利用钻进工程进入煤层。，通过一定的技术措施，改善煤层的渗透条件，将煤中的甲垸开采出来，目前用于开采煤层甲垸的钻井有：水平钻进、老采空区钻进和垂直钻进三种类型。5. 煤炭废弃物加工利用技术 煤炭废弃物加工利用技术主要包括褐煤改性制焦炭及褐煤成型、利用粉煤灰制取高水充填材料,用于矿山支护、巷旁及壁后充填，以及利用炉渣煅烧水泥熟料技术，以上成果均已通过技术鉴定。此外，还有用于煤泥水净化的絮凝剂生产技术等。6洁净煤技术的发展前景 洁净煤技术在煤炭企业由传统的劳动密集型产业向技术密集型企业转化，发展煤炭第三产业，使