煤炭高效清洁低碳利用研究进展

 随着能源生产和消费革命的到来,中国煤炭利用正在经历从低效、粗放向高效、清洁、低碳的利用方式转变。本文介绍了煤炭高效发电、分级分质利用、污染物综合处理与资源化回收、固废及生物质与燃煤掺烧发电、CO₂捕集封存和转化利用以及智慧能源等中国未来煤炭利用的主要发展方向。     

氧化脱除燃煤烟气中元素汞的实验研究

我国是燃煤大国,元素汞是燃煤烟气排放过程的主要有害痕量元素之一,毒性很强,给人类健康和生态环境带来了极大的影响。燃煤过程中汞的排放,特别是大型燃煤电厂的汞排放,在全球汞循环中具有相当大的危害性,所以煤炭开采与利用过程引起的汞污染问题应当引起广泛重视,如不采取一定措施加以控制,将会造成难以弥补的危害。燃煤电厂所引起的环境污染非常严重,控制汞的排放已成为急需解决的环境问题。元素汞脱除的关键在于元素汞的价态转化,采用NH4Cl为氧化剂进行了模拟烟气中元素汞的氧化脱除实验,并考察了氧化剂浓度、反应温度、烟气滞留时间对元素汞氧化脱除的影响。结果表明,氧化剂浓度达到120 ppm,反应温度超过1 200 K,烟气滞留时间达到2 S时,燃煤烟气中的元素汞转化率可达到90%以上。     

煤气化灰渣组成结构及分选加工研究进展

煤炭气化是我国煤化工产业发展的龙头技术。随着煤化工产业的蓬勃发展,煤炭气化灰渣量增速巨大。目前,煤炭气化灰渣主要以堆积填埋方式处理为主。这不仅增加了企业的处理和运输成本,同时,造成了土地资源的极大浪费,以及水体、土壤等严重污染。因此,迫切需要突破煤炭气化灰渣的清洁高效分质利用技术瓶颈。文中针对制约煤炭气化灰渣清洁高效利用的关键科学问题,以煤炭气化灰渣的组成结构与分选加工利用为主线,重点分析了煤炭气化灰渣的组成结构及其影响因素,以及形成机理等。在此基础上,对煤炭气化灰渣精细分选加工利用,特别是残炭与玻璃微珠的分选技术进行了重点讨论。最后,对未来煤炭气化灰渣的基础与应用研究趋势进行了展望。     

煤电/煤化工废物协同处置与循环利用技术及示范

该研究以实现燃煤发电固体废物规模化消纳和资源化利用为目标,以排放量大、堆存量大、污染严重的大宗工业固废粉煤灰为切入,针对我国煤炭领域污染物三废严重污染,固废粉煤灰排放巨大并带来环境污染;废气二氧化碳引起全球气候变化、以及煤化工严重的水污染。对煤炭领域污染物(废固、废气、废液)从全局考虑,进行资源整体和资源化治理,通过对粉煤灰进行深加工,以废治废,资源最大化回收。从粉煤灰中提取氧化铝;利用粉煤灰合成吸附材料处理烟气中的二氧化碳;利用粉煤灰合成水处理工程材料应用于煤化工污水处理。形成附加值高、市场容量大的资源化利用粉煤灰高附加值产品,建立具有推广示范意义的粉煤灰资源化利用标志性示范工程,获得一批技术先进、清洁环保、经济可行的粉煤灰规模化消纳与资源化利用核心技术。     

加快洁净煤技术的研发

洁净煤技术是指煤炭从开发到利用的全过程中,旨在减少污染物排放与提高利用效率的生产、加工、转化、燃烧及污染控制等新技术体系。主要包括煤炭的洁净生产技术、煤炭的洁净加工技术、煤炭的高效洁净转化技术、煤的高效洁净燃烧与发电技术和燃煤污染排放治理     

火力发电厂“超净排放”的“环保岛”技术

正煤作为我国最重要的能源资源,在能源结构中占很大的比例,影响着国民经济和国家战略发展。现今全世界共同面临着由燃烧煤带来的一系列环境难题。开发"洁净煤"技术可以提升燃煤机组效率,高效脱除燃煤机组排放污染物,并将相关产物进行综合利用,形成循环经济效益。中国是以煤炭为主要一次能源消费的大国,煤燃烧产生的大气污染已成为我国城市经济发展和社会进步的严重障碍。燃煤烟气污染物已成为我国生态环境破坏的最大污染源,因此对烟气合理有效的净化处理已成为能源与环保协调发展的当务之急。     

燃煤烟气氮氧化物在线监测技术研究进展

随着我国的快速发展,能源需求不断增加。燃煤发电在我国仍是能源的主要获取方式。煤炭的燃烧带来的NO_x气体污染问题时刻威胁着人类的生存环境。对NO_x气体排放的快速和准确地在线监测能够及时地提醒运行人员,便于他们实时控制脱硫和脱硝设备,使NO_x的排放浓度降到最低。该文分别对近年来国内外燃煤烟气NO_x在线监测化学技术和光学技术两类进行了总结和展望。提出了适合于我国能源格局的燃煤烟气氮氧化物在线监测技术新方向。     

浅析燃煤锅炉烟气治理技术

我国是一个煤炭储量较大的国家，对煤炭的消耗量较大，在不断的消耗中排放出了大量的SO：、烟尘等污染物，这些污染物对环境造成了极大的破坏作用。如何治理煤炭燃烧过程中所排放的烟气已成为当前急需解决的重要问题。文中针对燃煤锅炉烟气治理技术的现状进行了具体的分析。     

中国煤炭清洁高效利用的实践与展望

 煤炭是中国的优势能源矿产,对国民经济的发展和人民生活的改善至关重要;煤炭燃烧使用产生的污染问题已经找到科学和经济可行的清洁高效利用途径,减少CO₂排放有多种选项,需要理智选择和应对;完全舍弃煤炭似为不明智的做法。提出了中国下一步发展煤炭清洁高效利用的主要开展方向。     

业界关注

中国煤炭清洁高效可持续开发利用战略研究项目启动 2月20日，中国工程院在京启动了参与人数达227人的重大咨询项目“中国煤炭清洁高效可持续开发利用战略研究”。该项目负责人、中国工程院副院长谢克昌院士在启动仪式上表示，我国以重化工业为主的产业结构至少还要延续20年，以煤为主的能源结构和以燃煤发电为主的电力结构则至少还要持续40年，     

中国清洁煤炭能源战略思考

根据中国能源资源的国情,阐述煤炭能源的高效清洁利用仍然是我国能源研究领域的重中之重。以矿物加工工程和化学工程学科为基础,论述我国清洁煤炭能源的特点以及煤炭的加工和转化技术,指出高效煤炭加工利用的新技术、新工艺必须纳入新能源规划的考虑范围之内。传统的煤加工与煤转化理论和技术面临着严峻的挑战。煤基多联产是符合我国国情的煤炭清洁高效利用新技术系统,是最经济有效的方法。建设大型坑口电站是当前资源配置最优化、最经济、最洁净能源的战略。二段干法选煤的灰分<8%,硫分<5%,该技术既可用于新建电厂也适用于老厂改造。     

章村煤矿坑口煤基废弃物资源化循环利用模式

为实现煤矿资源利用最大化及节能环保,根据章村矿实际情况,提出章村煤矿坑口煤基废弃物资源化循环利用模式.研究坑口电厂双高粉煤灰利用技术及高效烟气脱硫技术,解决双高煤粉灰的利用难题;开发水泥厂窑炉余热的低温发电技术及矿井废热低品位热能回收技术,用于井筒防冻和建筑空调.该研究为煤基废弃物资源化循环利用提供了有效方法,具有推广应用价值.     

煤层气开发利用的经济效益分析

瓦斯事故是中国煤矿安全事故居高不下的主要原因,是重大的安全隐患．中国煤矿瓦斯事故防治应转变观念,树立瓦斯既是有害气体,但又是一种优质能源,应将它作为清洁能源进行开发利用的观念．为此,介绍了中国的煤层气资源及利用概况,分析了煤层气资源的利用前景,并用净现值法和内部报酬率法对某典型煤矿煤层气利用工程的经济效益进行分析评价．结果表明,煤层气的开发利用不仅可以减少瓦斯事故,节约能源,减少环境污染,还具有显著的经济效益．     

转炉烟气余能回收利用技术发展现状与展望

转炉炼钢是钢铁生产的关键环节,其产生的烟气含有大量余热和化学余能,但也具有烟气产生不连续、含尘量高、易燃易爆的特性,如何高效清洁地回收和利用转炉烟气余能是钢铁行业的热点问题。对转炉烟气余能回收利用的现状进行了介绍,重点总结了转炉烟气余能回收和利用过程中存在的典型问题,对一些新式转炉烟气余能回收技术进行了介绍和评价,展望了未来转炉烟气余能回收利用技术的发展方向。目前广泛应用的氧气转炉煤气回收法(oxygen converter gas recovery, OG)、由Lurgi公司和Thyssen公司联合开发的LT法(Lurgi-Thyssen)等转炉烟气余能回收利用技术在防爆和除尘方面具有良好的效果,但也存在中低温烟气余热未回收、高温烟气余热利用■损失大、转炉煤气回收水平低、环境污染严重的问题,以转炉烟气热化学储能技术为代表的新式技术为以上问题的解决提供了新思路。结合旧技术的缺陷和新技术的研究进展得出,未来转炉烟气处理工艺提高节能减排水平的关键是实现中低温烟气余热深度回收、高参数蒸汽发电、烟气余能梯级回收利用、能源资源环境一体化。     

关于水煤浆技术推广应用的几点看法

水煤浆是一种新型洁净燃料，有着节能、环保、综合利用等多种效益。文章通过对水煤浆代油、代煤的经济效益和环境效益分析，提出水煤浆技术在太原市推广应用的几点看法。     

高压湿烟气中煤燃烧及挥发分氮迁移特性研究

加压富氧燃烧（POFC）是一种具有巨大发展潜力的清洁高效燃烧技术。由于烟气的循环利用，烟气中的水蒸汽体积分数高于常规燃烧形式，这就丰富了烟气中的自由基池，从而影响煤燃烧过程及气态污染物的排放。利用固定床反应器进行了煤及其挥发分的POFC实验，并结合化学动力学模型研究了挥发分氮的迁移机理。研究结果表明，压力和水蒸汽的协同作用会显著影响燃烧过程，缩短燃烧时间，降低尾气中的CO体积分数，提高燃烧效率。挥发分氮来自煤中部分吡咯、吡啶和全部季胺的热解。更高的压力影响了NO形成的主要反应途径，同时增强了整体NO的还原并最终抑制NO排放。     

发展煤基清洁能源 再造“绿色”新山西

山西省作为煤炭资源大省,近年来本着立足煤、发展煤、超越煤的思想,充分发挥山西省煤炭资源优势和产业基础,通过政策的不断推动,围绕气、油、醇三大重点领域,在全省大力发展煤系清洁能源产业。山西省将通过＂气化山西＂等发展煤基清洁能源等一系列重要举措,实现煤炭的综合开发和高效利用,彻底改变传统的单一能源结构形式,从而大大推动山西省实现转型综改试验的重大突破,在全国率先走出资源型地区加快转变经济发展方式、实现科学发展的成功之路。     

我国能源消费结构的现状及其优化

能源消费结构是否合理是衡量一个国家和地区经济发展状况的重要指标,同时也是评判一个国家经济发展是否具有可持续性的重要指标.我国是个"富煤、少油、短气"的国家,这就导致长期以来我国能源消费以煤炭为主,能源消费结构不够合理.以煤炭为主的能源消费结构带来一系列负面效应,最主要的是造成了环境污染;油气短缺极大地抬高了我国能源的对外依存度,对我国的能源安全造成极大危害;可再生能源具有非常广阔的前景,但体制、技术和成本等障碍重重.要优化我国能源消费结构,首先要立足我国煤炭资源丰富的现实,确立煤炭在我国能源消费结构中的基础地位,既要降低煤炭在能源消费结构中的比重,更要以不断降低终端能源消费中直接消费煤炭的比重为主要目标,通过运用洁净煤技术及煤变油等,使煤成为清洁能源;其次要大力发展油气产业,减轻我国油气的对外依存度;再次要高度重视可再生能源的开发和利用,通过改革体制、改进技术、降低成本等为可再生能源的大力开发和广泛运用创造良好环境.     

基于褐煤提质的技术分析与产能实现

褐煤提质通常是对褐煤进行热解或是脱水干燥.褐煤提质后不仅可以解决褐煤直接燃烧时环境污染严重、热利用率低的问题,还可以得到煤焦油和焦炉煤气等多种煤基产品,是褐煤高效、低污染利用的重要途径,低热值褐煤提质新技术装备的研究开发是褐煤提质加工的新技术和工艺装备,使其能达到烟煤的水平.     

洁净煤技术及其发展前景

介绍了煤炭的传统利用方式所存在的问题、洁净煤技术在国民经济中的地位、发展洁净煤技术的重要性和必要性;煤的洁净开采技术和煤炭洁净利用过程中在燃烧前洗选处理、型煤加工和水煤浆技术;燃烧中除硫、除氮技术;燃烧后的除尘技术与煤炭的转化技术,针对我国煤炭的燃烧效率不高和污染严重问题提出了解决方案.