河科大洁净煤技术课件02洁净煤技术在国内外的发展

第二章洁净煤技术在国内外的发展洁净煤技术(CleanCoalTechnology)——针对燃煤对环境造成污染提出的技术对策，旨在减少污染和提高效率的煤炭加工、燃烧、转化和污染控制新技术的总称。图洁净煤技术的构成§2.1美国的洁净煤计划出发点：煤作为一种能源应达到最大限度潜能的利用，以满足美国和国际市场的需要。基本内容：煤的高效转化污染控制推进向发展中国家输出技术和装置一、CCT计划的目标目标：直接为活跃的美国和国际市场提供煤炭的先进应用技术；实现高效清洁的煤利用；为满足21世纪电力、燃料的热力转换和各种工业生产的需要做准备。主要内容：确保可靠的电力供应；实现最低水平的污染物排放；实现煤的高效能量转换；确保2010年商业应用的可靠性。二、CCT计划的意义1、满足电力供应增长的需要燃煤发电容量占全国发电容量的56%年经济增长率2.5%,到2010年，新增发电机组容量(150000-200000)MW。2、加强污染排放控制有效控制SOX、NOX、温室效应气体、其它有害气体、固体和液体废料等提高发电效率，降低CO2的排放3、应用前景(1)先进电力生产系统常压和增压流化床技术、气化联合循环、燃料电池、磁流体、烟气燃气轮机等(2)污染排放的有效控制装置先进的烟气脱硫技术、先进的SO2-NOX联合脱除系统、低NOX燃烧器、催化和非催化脱除NOX系统、燃气和煤的再燃技术和吸附射流系统等(3)煤的洁净转换煤的物理和化学净化、轻度净化、气化和液化等(4)其它工业的应用冶金、水泥、造纸等美国CCT计划项目1.先进电力系统

IGCC,PFBC,CFB等12项占26.9%2.高效污染控制装置

SOX、NOX

脱除20项占48.7%3.煤的洁净处理液化、气化等5项占12.2%4.工业应用高炉、水泥等5项占12.2%§2.2欧共体的洁净煤研究与发展计划一、背景和目标总投资1×108欧洲货币单位

主要目标：改善煤电生产的经济性和增强欧洲洁净煤技术的出口潜力

近期目标：提高现有电站效率，降低排放水平

中期目标：支持IGCC和PFBC示范工程的商品化长期目标：建立设计简单、装备先进的新一代技术基地二、APAS（特别行动计划）洁净煤计划将生物质能源与城市、农业和工业废物与煤一起作为新一代的电站新型燃料经费总数3.0×107ECU基本目标确定和评价利用生物质能、污水沉积物等与煤的混合燃料对燃烧和气化过程的影响；提供一条连通利用再生能源和煤炭的纽带；改善化石燃料利用的经济性；减少对环境的影响和CO2的排放；使废弃物得到充分利用。最终目标证明利用生物质以及生物质废物与煤混合燃料以降低CO2、其它有害气体和固态排放在商业上是可行的、经济的、对环境是有利的。三、洁净煤技术的研究与开发的JouleII计划（一卷）（1993-1995）1．联合循环项目(1)脱除CO2

的IGCC技术整体氧/二氧化碳分离系统等(2)热烟气净化（除尘）高温陶瓷过滤器高温金属过滤器(3)发展新型循环系统新型煤气化过程动力循环系统氢作介质的封闭式循环(4)燃烧-提高循环效率带压力床燃烧室补燃室(5)气相排放2、煤粉燃烧(1)常压煤粉燃烧

O2/CO2燃烧(2)催化燃烧优化煤粉在循环烟气中的燃烧（温度600度，含氧（11-13）%）四、洁净煤技术的研究与开发的JouleII计划（二卷）（1994-1996）1．煤粉和混煤在电站中的常压燃烧煤质特性对燃烧的影响；结构尺寸变化对燃烧过程流体动力学及混合特性的影响；数学模拟方法；矿物质对锅炉运行（结渣、积灰和细微粒子辐射）的影响；运行操作总体模型2．先进燃烧技术（增压系统）的新途径固体燃料的特性；燃烧行为；灰成分的催化影响；压力对燃烧的影响排烟的测量与烟气的有效利用。

3．整体热烟气净化燃料氮的控制脱硫及卤素元素的控制痕量元素的控制§2.3洁净煤技术是中国能源的未来一、中国的能源生产、消费与展望1．中国的能源资源煤炭4500Gt

石油78.7Gt

天然气33Tm3

可开发的水能资源380GW2.1995年能源产量总产量1.2421Gt

原煤1.298Gt

原油0.149Gt

天然气195TWh

核电12.9TWh

电力装机容量210010MW

火电157060MW74.8%

水电50850MW24.2%

核电2100MW1%二、中国的煤炭资源与供需1995年原煤产量1298.0Mt,占世界第一（1998年，1250Mt)1994年占一次能源生产总量74.6%一次能源总消耗75.0%发电能源76%工业燃料和动力76%民用商品能源60%化工原料70%1．煤炭资源

表1991年末煤种保有储量及比例陆相沉积灰分（10-20）%，硫分<1%海陆交替沉积灰分（15-25）%，硫分（2-5）%浅海相沉积硫分（6-10）%表中国国有重点煤矿煤炭灰分分布表中国国有重点煤矿煤炭硫分分布图中国煤炭资源分布图图煤炭储量分类煤炭储量分级原则煤层情况、煤质情况、地质构造情况、岩浆侵入情况的了解程度A级储量对四方面已查清B级储量对四方面已基本查清C级储量对煤层、煤质、地质情况已基本查明D级储量对煤层和煤质有初步了解探明储量经过相当的勘探工作计算的储量保有储量探明储量-已采出煤量预测储量理论计算出的储量煤炭资源评价资源丰富，勘探程度较低，经济可采储量较少地理分布极不合理各地区煤炭品种和质量变化较大，分布不合理适合于露天开采的储量较少人均占有量低表煤炭资源的人均占有量/t中国煤炭生产和消耗特征：煤矿生产未达到经济规模商品煤质量差煤炭的加工利用程度及利用率低2．动力煤供需现状及展望表1991年中国动力煤储量表1992年中国分煤种动力煤产量3．动力煤的灰分、硫分和发热量表各类动力煤中灰分的分布（加权平均灰分16.84%）表各类动力煤中全硫的分布（加权平均含量1.15%）表各类动力煤商品煤发热量(MJ/kg)的分布4．动力煤消费结构表1991年动力煤消费结构三、煤炭的利用效率及其污染1．人均占有量少、利用效率低下表中国发电状况一览表2．煤炭利用与生态环境恶化大气中的主要污染物所排放的污染物粉尘SO2NOXCOCO2在总量排放中所占份额60%87%67%71%85%在由于燃料燃烧总排放中所占份额99%93%87%87%(1)煤炭开采运输过程中的生态破坏与噪声危害地表塌陷、设施破坏、良田荒芜、生态恶化(2)煤炭加工过程中的三废煤矸石，自燃排污、洗煤污水(3)煤炭燃烧过程中的大气污染四、中国的生态环境状况基本特点：1．生态环境脆弱2．城市大气污染严重全球大气污染最严重的城市1998年，依次为：太原、米兰、