燃煤清洁技术发展,为何全球都十分重视洁净煤技术

燃煤脱硫的简史及其发展

为何全球都十分重视洁净煤技术

切实推进煤炭清洁高效利用，可以从哪些方面发力呢？

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燃煤清洁技术的发展分为以下几个阶段。

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1.传统的燃煤净化技术。

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包括除尘、脱硫、脱硝等技术，早期采用的干法除尘、湿法脱硫等技术已相对成熟并广泛应用。

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2.高效低排放技术。

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在原有技术的基础上，采用SCR、SNCR等先进反应器、催化剂等技术，使燃煤污染物排放更少、更清洁。

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3.超低排放技术。

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通过全流程优化，包括燃烧、除尘、脱硫、脱硝等，推出了我国自主研发的“钙脱硫、SNCR+SCR”技术等低于国家标准的超低排放技术。

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4燃煤气化技术。

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将煤转化为煤气，再进行清洁化处理，其优点是可以同时净化多种污染物，如美国的IGCC技术。

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5煤的液化技术。

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把煤转化为液体，再进行清洁化处理，把污染物减少到极低的水平，但是成本很高，必须进一步提高技术水平。

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总的来说，燃煤清洁技术的发展方向从传统的净化技术向高效低排放、超低排放、气化、液化等方向发展，同时要提高技术的经济性、实用性、可持续性。

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燃煤脱硫的简史及其发展

一、燃前脱硫技术。

主要是煤炭的洗选脱硫，即在燃烧前对煤炭进行净化，去除原煤中的部分硫分和灰分。

有物理法、化学法、微生物法等。

1、物理法:主要是指重力选煤，利用煤中的有机质与硫铁矿密度的差异使它们分离。

受煤炭破碎粒度和硫磺状态等影响。

主要方法有跳汰选煤、重介质选煤、风力选煤等。

2、化学法:可分为物理化学法和纯化化学法。

物理化学法是浮选;化化法还包括碱法脱硫、气体脱硫、热分解和氢气脱硫、氧化法脱硫等。

3、微生物法:是在细菌浸出金属的基础上应用于煤炭工业的一项生物工程新技术，能脱除煤炭中的有机硫和无机硫。

我国目前的煤炭洗涤率较低，约为20%，其中美国42%，英国94.9%，法国88.7%，日本98.2%。

通过提高煤炭的洗涤率，有望显著改善煤炭燃烧产生的二氧化硫污染。

但是，物理选洗只能去除煤中80%的无机硫，仅占煤中总硫含量的15 ~ 1530%，不能满足燃煤二氧化硫的污染控制要求，只能作为燃煤脱硫的辅助手段。

二、燃烧中的煤脱硫技术

煤炭燃烧过程中加入石灰石、白云石制成脱硫剂，碳酸钙、碳酸镁热分解生成氧化钙、氧化镁，与烟气中的二氧化硫反应生成硫酸盐，连同灰分一起排出是。

我国采用的燃烧过程脱硫技术主要有两种:型煤脱硫固化和流化床燃烧脱硫技术。

1、型煤硫固技术:将不同原料筛分后按一定比例配煤，经粉碎后将预处理的粘结剂与硫固剂混合，经机械设备成型干燥，制成具有一定强度和形状的成品工业硫固型石你可以得到木炭。

固硫剂主要有石灰石、大理石、电石渣等，其添加量取决于硫的含量。

燃烧型煤可以大大降低烟气中的二氧化硫、一氧化碳和烟尘的浓度，节约煤炭，经济效益和环境效益相当大，但在工业实际应用中要解决型煤着火慢的问题没有，操作不当可导致熄火等问题。

2、流化床燃烧脱硫技术:将煤炭和吸附剂放入燃烧室地板层，从炉底起风使地板层悬浮进行流化床燃烧，形成紊流混合条件，延长了停留时间，提高了燃烧效率。

其反应过程是煤中的硫磺燃烧生成二氧化硫，同时石灰石煅烧分解成多孔状氧化钙，二氧化硫到达吸附剂表面发生反应，达到脱硫效果。

流化床燃烧脱硫的主要影响因素有:钙硫比、烧结温度、脱硫剂颗粒尺寸结构、脱硫剂种类等。

为提高脱硫效率，可采用以下方法。

(1)改进燃烧系统的设计和运行条件。

(2)脱硫剂烧结前

(3)使用碳酸钠、碳酸钾等添加剂。

(4)开发新型脱硫剂。

三、燃烧后烟气脱硫技术

烟气脱硫的基本原理是酸碱中和反应。

烟气中的二氧化硫是酸性物质，与碱性物质反应生成亚硫酸盐和硫酸盐，除去烟气中的二氧化硫。

最常见的碱性物质有石灰石、生石灰和熟石灰，也可用氨和海水等其他碱性物质。

分为湿式烟气脱硫技术、干式烟气脱硫技术、半干式烟气脱硫技术三种，分别介绍如下。

1、湿法烟气脱硫技术

湿法烟气脱硫技术是指吸收剂为液体或浆液。

因为是气液反应，所以反应速度快，效率高，脱硫剂的利用率高。

此法的主要缺点是脱硫废水的二次污染;系统易结垢、腐蚀;脱硫设备初期投资费用大;运行成本很高。

(1)石灰石—石膏法烟气脱硫技术。

该技术以石灰石浆液为脱硫剂，在吸收塔内对烟气进行喷洗，使烟气中的二氧化硫反应生成亚硫酸钙，同时向吸收塔的浆液中注入空气，强制生成亚硫酸钙使钡转化为硫酸钙。脱硫剂的副产物是石膏。

本系统包括烟气换热系统、吸收塔脱硫系统、脱硫剂浆液制备系统、石膏脱水和废水处理系统。

石灰石价格低廉，易于运输和保存，已成为湿法烟气脱硫工艺的主要脱硫剂，石灰石—石膏法烟气脱硫技术成为优先选择的湿法烟气脱硫工艺。

此法脱硫效率高(95%以上)，工作可靠性高，但此法易堵塞腐蚀，脱硫废水难处理。

(2)氨法烟气脱硫技术。

原理是采用氨水作为脱硫吸收剂，将氨水和烟气在吸收塔中接触混合，使烟气中的二氧化硫和氨水反应生成亚硫酸氨，氧化后生成硫酸氨溶液并结晶，经脱水、干燥制成硫酸氨(肥料)。

此法与石灰石-石膏法相比，反应速度非常快，也没有结构和堵塞。

另外，湿法烟气脱硫技术中有钠法、双碱脱硫法和海水烟气脱硫法等，应根据吸收剂的来源、当地具体情况和副产品的销路实际选用。

2、半干法烟气脱硫技术

主要介绍旋转喷雾干燥法。

这是由美国和丹麦共同开发的。

该法与烟气脱硫工程相比，具有设备简单、投资运行费用低、占地面积小等特点，而且烟气脱硫率可达75% ~ 90%。

此法利用喷雾干燥原理，将吸收剂浆液雾化后喷射到吸收塔。

在吸收塔内，吸收剂与烟气中的二氧化硫发生化学反应，同时吸收烟气中的热，使吸收剂中的水分蒸发干燥，在干法状态下排出脱硫反应后的灰渣。

此法包括四个步骤:1)吸收剂的制备;2)浆液雾化吸收剂;3)雾粒与烟混合，吸收二氧化硫被干燥。4)排放脱硫废渣。

此法一般用生石灰作吸收剂。

生石灰熟成具有良好反应能力的熟石灰，熟石灰浆液经15000 ~ 2000r /min的高速旋转雾化器喷射成均匀的雾滴，其雾粒直径为100 μ可以小于m，但具有较大的表面积，当雾滴与烟雾接触时，会发生强烈的热交换和化学反应。快速蒸发大部分水分，生成水分少的固体渣。

为何全球都十分重视洁净煤技术

洁净煤炭技术(clean coal technology)是煤炭加工、燃烧、转换、污染控制等新技术的总称。

为了减少直接燃烧煤炭所产生的环境污染，世界各国都非常重视洁净煤技术的开发和应用。

中国是煤炭燃烧大国，70%以上的能源依赖煤炭。大力发展洁净煤技术具有更加重要的意义。

洁净煤技术包括两个方面，一个是直接燃烧煤炭的清洁技术，另一个是将煤炭转化为清洁燃料的技术。

(1)是直接烧煤清洁技术。

这是在直接燃烧煤炭的情况下，需要采用的技术措施:①燃烧前的净化加工技术，主要是清洗、煤炭加工和水煤浆技术。

可以去除或减少煤矸石、煤矸石、煤矸石等杂质。采用筛分、物理筛选、化学筛选和细菌脱硫方法。型煤加工是指散煤加工使煤成型，由于成型时加入石灰固硫剂，既能减少二氧化硫的排放，减少烟尘，又能节约煤炭;水煤浆首先是用优质的低灰原煤制成，可以代替石油。

②燃烧中的净化燃烧技术，主要是流化床燃烧技术和先进燃烧器技术。

流化床又叫沸腾床，有泡沫床和循环床两种，由于燃烧温度低可以减少氮氧化物的排放量，在煤中添加石灰可以减少二氧化硫的排放量，炉渣综合利用能烧、劣质煤，这些都是它的优点;先进的燃烧器技术是改进锅炉、窑炉结构和燃烧技术，减少二氧化硫和氮氧化物排放的技术。

③燃烧后的净化处理技术主要是除烟?是除氮技术。

除烟尘技术多，静电除尘器效率最高，可达99%以上，发电厂一般都采用。

脱硫有干湿两种，干法是将浆状石灰喷雾与烟气中的二氧化硫反应，生成干燥颗粒硫酸钙，用除尘器收集;湿法是用石灰水冲洗烟尘，生成纸浆状亚硫酸排出。

脱硫效率可达90%。

(2)将煤炭转化为清洁燃料的技术。

煤的气化技术分为常压气化和加压气化两种，在常压或加压条件下，保持一定温度，使气化剂(空气、氧气和蒸汽)与煤反应生成气体，主要是一氧化碳、氢气、甲烷等可燃性气体。是纳米成分。

以空气和蒸汽为气化剂，气体热值低;以氧气为气化剂，气体的热值高。

煤在气化中可以去除硫和氮，排出废渣。因此，气体是清洁燃料。

煤炭的液化技术有间接液化和直接液化两种。

间接液化是先把煤气化，然后把煤气液化，例如煤制甲醇，可以代替汽油，我国已经应用。

直接液化是指将煤炭直接转化为液体燃料，例如，直接加氢将煤炭转化为液体燃料，或将煤炭和渣滓混合使水煤浆反应生成液体燃料。

③煤炭气化的共同循环发电技术首先将煤炭变成燃气，用燃气轮机发电，产生高温废气烧锅炉，再用蒸汽轮机发电。整体发电效率达到45%。

我国正在研究开发中。

④燃煤磁流体发电技术是指用燃煤得到的高温等离子体?用气体高速切断强磁场，直接产生直流电，然后将直流电转换成交流电。

发电效率超过50 ~ 60%。

我国正在开发研究这样的技术。

切实推进煤炭清洁高效利用，可以从哪些方面发力呢？

首先要统筹推进煤炭的清洁低碳发展、多元化利用和综合储运。

要尽最大努力保障国家能源安全。

肩负保障国家能源安全重大使命，夯实煤炭和燃煤发电基础保障，进入夏峰关键时期，我省能源供应保障任务艰巨，全力保障煤炭生产必须的。

紧紧围绕保供目标，加强统筹，千方百计提高效益。

其次，要扩大煤炭清洁利用的壁垒等。

主要是技术和资金的问题。

煤炭的清洁利用技术已经取得了长足的进步，但是还有很多问题。

特别是一些煤炭加工的核心技术尚未掌握，还需要引进，增加了研发和推广的成本。

虽然一些技术已达到世界先进水平，但在没有国家政策支持的情况下不能大力推广，煤炭清洁利用水平的提高是有限的。

另外，有必要推进以大幅提高能源利用效率为重点的工作。

主要污染物排放总量持续下降，实现节能降碳减排，质量和生态环境持续提升。目标是尽快实现能源消耗和能源消耗。是双控”总量和强度“是双控”为实现碳中性目标奠定了坚实的基础。

促进能源效率提升，加快数据中心和基站绿色改造，推广电子信息制造绿色应用。

煤炭在中国能源体系中发挥着基础性作用，煤炭上下游产业是中国的重要组成部分。

煤炭价格过高或过低，都会对煤炭上下游产业的平稳健康发展和我国能源的安全稳定供应造成不利影响。

因此，要建立煤炭上下游的长效机制，把煤炭价格稳定在合理区间内，认真贯彻落实中央经济工作会议精神，促进煤炭上下游产业。