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煤炭的清jie高效利用实xian节能jian排
发bu时jian: 2017-03-27 08:55:14| 作者:本站编辑| 来源: 本站原创

一duan时jian以来,漫天的雾霾不时肆虐我国da部分地区,在集中cai暖的秋冬ji节甚至会发zhan到PM2.5謉ang琤iao的程度。造成da范wei重度雾霾的罪魁祸shou之一,是数以亿吨计煤炭ran烧所蕋ou诺膁a量wuran物。2015年,我国煤炭消费量高达39.65亿吨,相dangyu全世界的一ban左右。我国多种da气wuran物的排放量也因此蝦anyou澜鏳i一,yuanyuan超出了自然环jing的zuida硏ing啬芰Γ?夜?目掌鴚uran形势正在日yi恶hua。

 

 

煤炭ran烧产生wuran物(来源:邑石网)

煤炭是有着上千年利用历史的重要chang规能源,zeng经为ren类的di一次科技革ming立xia汗马功劳。然而,煤炭在kaicai、运输、转hua与ran蓏han?tao卸蓟醱uran土壤、水和da气,其中da量萰i涸斐傻膁a气wuran尤为褁ian兀?梢?⑽眦病⑺嵊阣engzhu多环jingwei害。在我国重点监测的liu种da气wuran物中,煤炭ran蓏han云渲械亩?anghua硫、氮yanghua物簍ou鄢径甲龀隽藌uida的?ng毕住薄Hji汗?袒崤欧懦鰀a量二yanghua碳,煤炭产ye因此也是温室气体排放dahu。

作为世界shou个gongyehua国紋e膕hou都与经糾ixing模?⒐鷏un敦早年的“雾都”之名就是拜da量萰i旱贾碌nanxian豥a气wuran所赐。发生yu1952年冬ji的lun敦烟雾事jian夺去了上万ren的生ming,成为震惊世界的历史xing环jingwuran案li。以1956年英国颁bu世界上di一部《清jie空气fa》为标志,饱受wuran之苦的各dagongye国相继kai始了zhan断萰i骸癶ei龙”的治理xing动。

 

 

早年的“雾都”lun敦(来源:邑石网)

发达国紋e膕houxuan煤炭wuran治理ce略是使用geng加清jie的he能、天然气deng替代煤炭能源。煤炭在英国一次能源消费中的份额一度高达84%,到了2014年已经xia降到16.6%,煤炭年消费量也从约2亿吨xia降到5000万吨左右。在经ji规模jiaoda的发达经ji体中,一次能源消费中的煤炭占比降到20%以xia。在煤炭消费逐年递jian的过硉ao校?鲜龉?ye膁a气wuran问题得到了mingxiangai善。

然而,ren类社会想与煤炭彻底说“再jian”也并非易事。在xian有技术条jianxia,煤炭yi然是储量zui丰富、成本zui低廉的chang规能源。通过研发、tui广煤炭清jie高效利用技术,在政府监管之xia实xian重要wuran物的达标排放,煤炭也能成为相对清jie的能源。在煤炭资源丰富的美国,萰i旱绯б恢痹诘缌?┯χ械?ang着重要角se。

经过各国科技界、产ye界数十年的不懈研发实践,煤炭的清jie高效利用技术体系已经日qu成熟完备,基本涵盖了煤炭kaicai、运输、加gong、转换与利用的整个产ye链,整体gong艺路线可以概括为“净hua、tuo硫、tuoxiao、除砵in?eng碳”。美国的煤炭清jie高效利用技术处yu世界一流水平,在先进萰i悍⒌缂际酢?a气wuran物tuo除设备、煤炭加gong成jie净能源技术以及gongyejie净煤应用fang面都有特se,而且特bie重视发zhan二yanghua碳的排放控制技术。欧盟、日本deng也发zhan了一些具有针对xing的jie净煤技术,其中日本的萰i旱绯?欧趴刂拼锏搅薶en高的水平。

在ran烧利觤i?敖鴛ing适度的净hua加gong,是实xian煤炭清jie高效利用的重要手duan之一。在煤炭的kaicai与运输籪ang冢?梢酝ü齮ui广绿sekaicaifang式jian少固体废物、wu水与粉尘排放。应用原胔e磝uan、型煤加gong技术去除煤炭中的杂质,可以提高煤炭利用效率并jian少硫hua物与烟尘排放。将优质低灰原煤加gong成水煤浆,既可以部分替代石油,也可以提高ran烧效率并jian轻wuran。利用气hua技术将固体煤炭转换为煤气并tuo除硫hua物与灰分,是实xian高效jie净ran烧的重要fang式。煤炭液hua技术是将煤炭转hua为液体ran料,也能够起到提高ran烧效率并jian少wuran物排放的效果。

煤炭在gongyehua国家主要被用yu火力发电,萰i旱绯У那錴ie高效ran烧技术尤其受到重视,超临界发电ji组(SC)与超超临界发电ji组(USC)、循环流huachuangran烧技术(CFBC)都实xian了产yehua,整体式煤气hua联he循环发电技术(IGCC)已有商ye应用示范。通过使用煤气huahuo流huachuangdeng先进ran烧技术,不jin可以控謕in?anghua硫与氮yanghua物的排放量,huai能降低萰i悍⒌缰忻壳?呤钡拿禾肯鹔ao量,从而实xian煤炭的高效利用并达到节能jian排的效果。

 

 

煤炭gongye(来源:邑石网)

煤炭ran烧hou祅an唐?歉髦謉a气wuran物的“集中营”,需要cai用一系列净hua处理技术将其?ai侥霉榘浮保?云谑祒ian二yanghua硫、氮yanghua物、粉尘deng重要wuran物的达标排放。li如,cai用湿fa、干fadeng烟气tuo硫技术(FDG)除去二yanghua硫,利用低氮ran烧、xuanzexing催huahuai原fatuo除氮yanghua物,cai用静电除尘祌an际跸?坛?荆??枚?anghua碳捕集、利用与fengcun技术(CCUS)jian少二yanghua碳的排放。在cai用先进的清jie高效利用技术wuzhuang起来的萰i旱绯Ю铮?禾靠梢陨衿娴乇湮?恢智錴ie能源。

我国多年保持着世界煤炭消费di一da国的地wei,加之煤炭生产与消穣a芾泶址拧⒒繁<喙苡雡uran治理不力,煤炭消费长期成为我国da气wuran物的zuida来源。根据2012 年的数据,我国煤炭消费带来的一次PM2.5ke粒物、二yanghua硫和氮yanghua物排放量分bie占该类wuran物排放总量的62%93%70%。煤炭消穢un晕夜?/span>PM2.5年均nong度做出了超过一ban的?ng毕住保?夜?禾肯?蚜康脑龀び胛眦蔡炱?脑黾映蕏ian出mingxian的正向相关。作为世界碳排放di一da国,煤炭消费在我国的二yanghua碳排放总量中誮i萘嗽稽/span>3/4的份额,控制萰i憾?anghua碳排放是实xian我国碳排放控制目标的要点与nan点。

面对严jun的da气wuran形势与巨da的节能jian排ya力,中央与地fang先hou颁bu并修订了《da气wuran穕e蝔a》《火电厂da气wuran物排放标准》deng一系列相关fa规、标准,謕in?恕吨氐闱?騞a气wuran穕e巍笆??濉惫婊?穌eng相关xing动规划。煤炭产ye作为并瞙uai獠实膚uran“guan军”,其节能jian排、绿se发zhan在我国受到格外重视。近年来,我国不断加da对煤炭产ye特bie是萰i篸a气wuran的监管与穕e瘟Χ龋?鰐ai和修订了一系列与煤炭生产、储cun、运输以糱ai?弧⒗?孟喙氐恼?efa规,da力发zhanjie净煤技术祅an蟹⒂氩鷜e应用。

由yu电力用胔e鹔ao了我国近一ban的煤炭,我国尤其重视萰i旱绯У拿禾壳錴ie高效利用。经过多年不懈的nu力,我国煤电ji组技术水平不断提高,da容量、高can数ji组成为绝对主流。da型超超临界发电ji组(USC)、循环流huachuangran烧技术(CFBC)的应用处yu世界先进水平。201212月,我国自主研发、设计、建设和运营的华能天津 IGCC 示范电站投ru运xing,使得我国成为世界上完全掌握 IGCC 技术的少数国家之一。2013年,我国自主研发的世界shoutai单ji容量高达60万千瓦的超临界 CFBC 锅炉在四川bai马电厂投ru运xing。2014年,我国萰i旱绯У钠骄?恍?侍岣叩键/span>38.6%,在世界同xing中处yujiao为先进的水平。

随着技术与zhuang备的长足进bu,我国萰i旱绯У膚uran物排放控制同样进zhan喜ren。在 2014年火电发电量比1980年增长16倍的前提xia,我国电力xingye实xian了75.4%祅an坛緅ian排,电力二yanghua硫排放量jian少了54.1%,氮yanghua物排放量比2011年的峰值xia降了38.2%,萰i旱绯У牡?ei发电量wuran物排放处yu世界先进水平。dang前,我国正在进一butui进萰i旱绯У纳璞竒ai造与排放标准升级,ji:实xian主要wuran物超低排放;稳butui进二yanghua碳捕集、利用与fengcun技术祅an蟹⒂胧痉丁?梢yuan敛豢鋤hang地说,我国煤电产ye已kai始逐bu实xian从“angzang”到“jie净”的华丽转身,为我国的节能jian排事ye做出了重要贡献。

与此同时,誮i菸夜?禾肯?呀?籦an份额的其他动力煤及min用煤deng的高效jie净利用态势萩huang蝗輑e观。li如,每年有多达8亿吨左觵e乃?健吧⒂妹骸蔽淳?錴ie处理就被直接ran蓏hang欧牛?率筪a量wuran物直接排放到da气中,堪称造成da气wuran与雾霾的yuan凶shou恶。“十三五”时期,我国将致力yu重点tui进居mincai暖、gong农ye生产、交通运输、电力供应与消费四个领域的电能替代,使用清jie的电能替代低效、分散、高wuran的煤炭直接ran烧利用。同时继续提高萰i旱绯У慕谀躩ian排技术与zhuang备水平,提高电煤在我国煤炭消费中的比重。

近年来,我国huaizeji通过在国际市场上获取geng多石油、天然气,da力发zhan风电、光伏发电deng手秝ei??禾吭谖夜?茉聪?呀峁怪械恼急冉抵傈/span>64%左右。通过不懈的去产能与消费控制,我国的煤炭产量与消费量从2014年起连续两年实xian了fu增长。预期在“十三五”时期huai会保持适度xia降qu势。

然而,在我国实shida规模的“去煤hua”并不xian实。中国的能源禀赋可以概括为“富煤pin油少气” ,煤炭资源占我国hua石能源储量的90%以上。在he聚变deng革mingxing新能源技术没有取得突po之前,煤炭yi然是我国能源供应中不可替代的龙tou老da。既要保证能源供应的充足与an全,又要jin快jie决褁ian氐膚uran问题,实xian煤炭资源的清jie高效利用既能pojie煤炭产ye的困局,也是我国经ji社会可持续发zhan的战略需要。


(来源:科协gai革进xing时wei信gongzhonghao)

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