中国煤炭清洁高效利用之路
煤炭清洁高效利用
煤炭清洁高效利用煤炭是一个很古老的化石燃料,是上亿年的植物残骸深埋地下经复杂的化学变化得来。
工业革命之后,由于其高能量密度、大储量和全球分布,煤成为最重要的能源。
虽然二次大战以后,石油和天然气逐渐取代了煤的地位,成为世界(特别是西方国家)主要能源,但煤的地位依旧不容小觑。
至少在中国,煤炭依然是占能源消耗结构的百分之七十以上。
也正因为中国已有的庞大能源结构主要靠煤来支撑,中国经济高速增长所带来的能源缺口主要靠煤炭来填补,而且在可预见的未来(2050年以前),中国以煤炭为能源支柱的格局不会改变。
更加严峻的是,相关数据显示,世界的化石燃料储存量都快告罄,煤的开采量世界还有147年,而中国只有48年!在如此严峻的形势下,如何利用好煤炭对中国至关重要。
要能够清洁高效利用,首先得了解,什么是煤。
煤的成型不需要太过赘述,说白了,煤中储存的大量太阳能,通过燃烧等一系列方式被释放供人类使用。
煤的成分复杂种类繁多,根据其挥发分的含量一般可分为泥潭、褐煤、烟煤、贫煤、无烟煤。
煤中含有几乎人类可以找着的所有非放射性元素。
由于其杂质种类繁多含量有较少,也就成了困扰人们清洁利用除杂的一大烦恼。
我们可以看看煤到底会带来什么污染。
2009年中国煤炭年产量为30.5亿吨,67.71﹪用于发电、14.42﹪用于钢铁锻造工业、5.33﹪用于化工、12.54﹪用于炼油直接燃烧用于发电和供热会产生二氧化硫、氮氧化物等大气污染气体,还会排放出大量燃烧后的粉尘以及现在最令人头痛的温室气体二氧化碳。
不仅如此,底渣中的重金属产物如Hg、Pb、Cr、As、Se 灯的收集利用也是一大难题。
所以,面对这么多问题,我们更应该明晰,煤炭的清洁高效利用是中国实现经济可持续发展的关键!煤炭的清洁高效利用技术的研究、开发和应用在中国一直深受重视。
燃烧技术的改进可通过循环流化床燃烧技术、低氮氧化物燃烧技术、超临界发电技术、富氧燃烧技术的发展而深入;污染物控制技术则主要有烟气脱硫及副产物利用技术、烟气脱硝技术、颗粒物排放控制技术、多种污染物联合脱硫技术、二氧化碳补集技术…循环流化床燃烧技术是我国具有自主知识产权的一项国际领先技术,强烈的气固混合流动带来良好的传热、传质。
煤炭清洁高效利用行动计划国家能源局
煤炭清洁高效利用行动计划国家能源局煤炭是中国能源结构中不可或缺的主要能源。
然而,煤炭的开采、运输和燃烧过程中产生的大量污染和碳排放严重影响环境和健康,成为制约中国可持续发展的重要挑战。
为此,中国国家能源局制定了《煤炭清洁高效利用行动计划》。
本文将对该计划进行详细阐述和分析。
一、行动计划的背景和意义《煤炭清洁高效利用行动计划》是2014年国务院发布的《节能减排综合工作方案》实施的一项重要任务。
该计划旨在加强煤炭清洁和高效利用,优化煤炭能源结构,加大清洁能源的比重,推进能源革命,实现煤炭资源的可持续利用。
清洁高效利用煤炭具有重要的意义。
一方面,这有助于降低环境和健康风险,改善环境质量;另一方面,也有助于优化能源结构,提高能源利用效率,降低能源成本。
此外,这还可以促进技术进步,推动产业升级和经济发展。
二、行动计划的主要目标和任务1、加强煤炭清洁化技术研发和推广应用,提高清洁利用水平。
通过本着“预防为主、综合治理”的原则,实现煤炭的尾气、烟气和固体废弃物的减排和处理。
2、开发高效利用技术,提高能源的利用效率。
从开采到运输再到热电联产,全部环节中的能源利用效率均需受到高度关注,追求更加高效的综合利用方案和技术路径,同时降低煤炭的消耗量。
3、加快清洁能源的开发和应用。
在清洁能源的基础上,提高电力强度、加大用电侧动态平衡和配网调度能力,充分利用风能、太阳能等清洁能源。
4、深度优化煤炭产业结构和发展模式,推进煤炭产业转型升级。
要求探索适合国情的清洁煤炭新业态、新模式,深度优化煤炭产业结构。
实行最严格的煤炭产业准入制度,规范煤炭产业用地、资源和环境管理,压减小型落后煤炭企业,放宽外资进入条件,重点发展高附加值的清洁能源化工生产企业。
三、实施效果与评价从《煤炭清洁高效利用行动计划》发布以来,各项任务均已得到有序推进,实施效果和成效是一定的。
通过利用效率提高,煤炭消耗量大幅下降,碳排放量减少。
清洁化技术得到提高和推广。
中国工程院重大专项“煤炭安全、高效、洁净开采技术与战略研究”研究
谢谢大家!
3.煤炭安全、高效、绿色开采内涵及发展趋势
回答:安全、高效、绿色为导向的科学开采的定义、内 涵与外延、近年发展趋势;针对不同赋存条件的开采新技术、 新工艺、新方法等(针对不同煤层赋存条件的先进案例分析)
3.1 安全开采(重大灾害事故防治技术及其可靠性) 3.2 环境协调开采 3.3 提高回采率 3.4 各种地质条件及各生产环节机械化发展状态 3.5 先进科技降低成本
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一马当先,全员举绩,梅开二度,业 绩保底 。20.10.1820.10.1821:5921:59:0921:59:09Oc t-20
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牢记安全之责,善谋安全之策,力务 安全之 实。2020年10月18日 星期日9时59分 9秒Sunday, October 18, 2020
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相信相信得力量。20.10.182020年10月 18日星 期日9时59分9秒20.10.18
初步分工考虑
➢ 概念、内涵、总体(钱院士、谢院士) ➢ 资源地质条件(彭院士) ➢ 安全开采技术(袁院士) ➢ 高效开采技术(煤科院,……) ➢ 绿色开采技术(矿大,……) ➢ 区域规划(……) ➢ 政策建议(……)
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20.10.1820.10.18Sunday, October 18, 2020
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严格把控质量关,让生产更加有保障 。2020年10月 下午9时 59分20.10.1821:59Oc tober 18, 2020
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作业标准记得牢,驾轻就熟除烦恼。2020年10月18日星期 日9时59分9秒21:59:0918 October 2020
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好的事情马上就会到来,一切都是最 好的安 排。下 午9时59分9秒 下午9时 59分21:59:0920.10.18
中国煤炭的清洁高效利用——煤炭清洁转化-CAS
杜铭华 2013年10月
鸽
子
现 象
CH4、CO、 CO2、 H2
H CCHH H
原油、 汽油、柴油、洗油、苯、润滑油等
HHH HH HH
H C+C+C+C+C+C+C H
HHH HH HH
蜡、煤、沥青、聚烯烃等
煤化工-鸽子原理
产品
CO、 H2
煤气化反应 高温或压力
大唐阜新:2010年3月核准, 产能40亿立方米天然气
内蒙古汇能: 2009年12月核准,年产20亿立方米煤制天然气
新疆庆华:13亿立方米/年已经进入调试
内蒙、新疆、山西等地,国内著名能源企业的项目也在积极 准备之中
劣质煤气化、催化气化、甲烷化工艺、催化剂、水处理等关 键技术的研究在进行之中
甲醇制汽油MTG
2009年7月,山西晋煤10 万吨MTP投产
云南20万吨MTG已经投产 内蒙10万吨MTG投产运行 在固定床新工艺、流化床 工艺和催化剂的研究正在 进行之中 甲醇制芳烃受到关注
新型煤制乙二醇
1982年起我国中科院福建物构所开始基础研究, 2005年中科院福建物构所、丹化集团、上海金煤化工 新技术有限公司联合在丹化集团建成了年产300吨中试 和1万吨工业化试验装置。 2007年12月万吨装置顺利开车,打通流程,取得成功。 2010年通辽金煤化工有限公司内蒙古通辽市建设全球 首套年产20万吨煤制乙二醇示范装置 2012年河南的装置开车,全国各地进行了较多的规划
煤化工技术
煤转化
煤制液体燃料
比例
直接液 化
间接液 化
MTG
煤制气
煤制化学品 甲醇 合成氨
我国煤炭绿色低碳科技发展历程
我国煤炭绿色低碳科技发展历程第一阶段是煤炭工业开拓前进阶段,时间从1948至1977年。
我国煤矿回采工作面采用金属支护取代木支护,逐步淘汰落后的柱式体系采煤法,开始夯实壁式采煤法的主体地位。
20世纪70年代,伴随着滚筒采煤机的问世,采煤机、单体支柱、金属顶梁和刮板输送机配套的普通机械化采煤方法逐步推广与应用。
20世纪70年代后期,单体液压支柱研发成功并大规模推广,使得普采逐渐发展为高档普采,提高了资源回收率,改善了工人劳动环境和安全生产条件。
该阶段,产能不足以支撑社会主义建设是行业发展面临的主要矛盾,薄弱的工业基础制约了煤炭产能的提升,同时生产安全得不到保障。
为此,全行业勠力同心,通过技术引进与改造使得我国煤炭产量由1949年的3200万t迅速提升到1977年的5.51亿t;百万吨死亡率由1949年的22.28%降至1977年的9.95%。
第二阶段是煤炭工业发展改革阶段,时间从1978至1993年。
20世纪70—80年代是我国综采技术的起步和发展阶段,煤炭行业掀起了新一轮采煤工艺革新。
1978年,我国引进了100套综采成套装备,开启了综合机械化生产时代;80年代,引进和研发了放顶煤开采技术;1990年,年产25万t的水煤浆试验厂开工建设,探索了水煤浆代油并减少环境污染的新途径。
该阶段,随着改革开放的实施,社会经济对煤炭的需求进一步激增,地方乡镇煤矿粗放发展,供需紧张与安全问题仍是行业面临的主要矛盾。
综采技术的推广普及使我国煤炭产量由1978年的6.18亿t提升到1993年的11.5亿t,百万吨死亡率由1978年的9.44%降到1993年的4.78%;同时,原煤入选率由1978年的16.7%提高到1990年的17.7%。
第三阶段是洁净煤技术框架形成阶段,时间从1994至2005年。
20世纪80年代美国率先提出洁净煤技术,我国从20世纪90年代初开始重视煤炭清洁利用,以解决煤炭利用引起的环境问题。
“关于研究我国大力开发推广洁净煤技术问题会议”,确定成立了国家洁净煤技术开发推广领导小组。
煤炭清洁高效利用的技术
煤炭清洁高效利用的技术煤炭作为我国主要能源资源之一,在能源结构中占据着重要地位。
然而,传统的煤炭开采和利用方式往往伴随着环境污染和资源浪费问题。
为了实现煤炭资源的清洁高效利用,科研人员们不断探索和创新,提出了一系列煤炭清洁高效利用的技术。
本文将介绍几种主要的技术方法,以期为煤炭资源的可持续利用提供参考。
一、煤炭洁净燃烧技术煤炭燃烧是目前我国主要的能源利用方式之一,但传统的煤炭燃烧方式会释放大量的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等污染物,对环境造成严重影响。
为了减少煤炭燃烧过程中的污染物排放,科研人员提出了煤炭洁净燃烧技术。
这些技术包括燃烧优化技术、燃烧控制技术、烟气脱硫脱硝技术等。
通过对燃烧过程进行优化控制,可以有效降低污染物排放,提高燃烧效率,实现煤炭的清洁利用。
二、煤炭气化技术煤炭气化是将煤炭转化为合成气或甲醇等清洁燃料的过程。
相比传统燃煤方式,煤炭气化具有高效利用煤炭资源、减少污染物排放的优势。
目前,我国已经建立了一系列煤炭气化项目,采用先进的气化技术,实现了煤炭资源的清洁高效利用。
煤炭气化技术的发展不仅可以提高煤炭资源的利用率,还可以促进清洁能源的发展,推动能源结构的优化调整。
三、煤炭超临界发电技术煤炭超临界发电技术是指利用超临界锅炉进行发电,具有高效、清洁、节能的特点。
相比传统的火电厂,超临界发电技术可以显著降低燃煤消耗量和污染物排放,提高发电效率,减少环境影响。
我国在超临界发电技术方面取得了一系列重要进展,建设了大量超临界发电项目,为煤炭资源的清洁高效利用提供了重要支撑。
四、煤炭清洁利用的研究方向除了以上介绍的几种主要技术外,煤炭清洁高效利用的研究还包括煤炭液化、煤炭生物转化、煤炭燃料电池等多个方向。
煤炭液化技术可以将煤炭转化为液体燃料,实现煤炭资源的高效利用;煤炭生物转化技术利用微生物降解煤炭,生产生物燃料或化学品;煤炭燃料电池技术将煤炭氧化还原反应转化为电能,实现清洁能源的生产。
这些新兴技术的发展将为煤炭资源的清洁高效利用开辟新的途径,推动煤炭产业向绿色、可持续发展方向转型。
煤气化-煤炭高效清洁利用的核心技术
煤气化•煤炭高效清洁利用的核心技术煤是古代的植物埋藏在水底或是地底下,经过长时间空气的稀缺和漫长的时代发展,在其中进行了复杂多变的物理化学变化和生物化学变化,慢慢形成了一种具有可燃性的固体状矿物。
从组成煤的化学成分来看,煤中主要含有碳、氢、氧、硫等元素,还有一些灰分物质。
不过煤炭中还是主要以矿物质为主,在不同的地质年代和经历了不同的化学变化所形成的煤的组成成分都是大不相同的。
一、何谓煤炭气化煤炭是我国最基本的能源之一,也是战略必备的原料,据科研人员进行的侦测显示,在我国三大化石能源的含量中,煤炭的含量远比我们想象的多,已经超过总含量的百分之九十。
据统计在2016年,中国的煤炭产量为33.6亿吨,占全球总产量的45.7%。
每个国家的运行都缺不了对于煤炭的利用,所以我们要做到对煤炭高效环保的利用,来稳定世界化石能源的含量,保障每个国家的能源安全问题,促进世界的生态文明建设,对于一个国家的经济发展和科技进步有很大的重要作用。
煤炭气化是指在一定的高温和大气压的作用下,使其与氧气、水蒸气进行相应的化学反应,将煤中所含的主要元素转变为由一氧化碳和氢气组成的主要气体的过程,与此同时,在反应过程中会有一些煤渣的产生。
对煤炭气化和煤炭进行燃烧是两个完成不同的过程,对煤炭的燃烧是指将煤炭中的主要元素与空气中的氧气发生燃烧反应,所达到的效果是能够充分利用煤炭中所含有的化学能,将其转化为热能的一个过程。
而对煤炭气化将其中一部分元素进行氧化,目的是能够生成可利用的气体,进而达到目的。
相对于煤炭燃烧,对煤炭气化更加环保、高效,更符合现代所理想的情况。
二、煤炭气化的重要性煤炭气化是对煤炭处理的一个环保、高效的过程,是对煤炭利用的主要过程,是发展煤炭产业、燃料利用和燃料电池的根本。
除此之外,煤炭气化也在炼油、发电、冶金有很大的应用,是这些行业进行发展的不可缺少的一门技术。
我们将对煤炭的利用视野拓宽来看,煤炭不单单是三大化石能源之一,也是化工行业的不可或缺的原料之一。
2023年煤炭业环保治理方案
2023年煤炭业环保治理方案煤炭地位的变化与环保责任煤炭作为中国重要的能源资源之一,在中国的经济建设中起到了举足轻重的作用。
然而,煤炭在产生大量的二氧化碳、二氧化硫等有害物质的同时,也给环境带来了巨大的压力。
为了解决这一问题,2023年煤炭业应该加大环保治理力度,制定相应的方案,以达到提高煤炭利用效率和减少环境污染的目标。
一、加快煤炭清洁利用的发展1. 推广煤炭高效燃烧技术通过推广煤炭高效燃烧技术,可以提高煤炭的利用率,并减少污染物的排放。
煤炭高效燃烧技术包括燃烧器技术、锅炉技术等,可以使煤炭的燃烧效率提高到90%以上,减少大量的废气排放。
2. 推进煤炭气化技术的发展煤炭气化技术可以将煤炭转化为天然气和合成油等清洁能源,减少燃烧过程中产生的污染物。
加快煤炭气化技术的发展,有助于提高煤炭的清洁利用率,减少二氧化碳的排放。
3. 发展煤层气资源煤层气是一种清洁能源,通过煤层气的开发利用,可以达到清洁利用煤炭资源的目的。
发展煤层气资源,可以减少煤炭的采矿和燃烧对环境的影响,同时也可以提供更多的清洁能源。
二、加强煤炭环境监管1. 完善煤炭环境监测体系建立全面的煤炭环境监测体系,包括煤矿环境监测、煤炭运输环境监测、燃煤电厂环境监测等。
通过监测煤炭环境污染情况,及时发现问题,采取相应的措施,确保环境污染问题得到及时管控。
2. 强化煤炭环境治理对于超标排放的煤矿、燃煤电厂等进行强力整治,严惩违法者,确保煤炭行业的环保措施得到有效执行。
加大对环境违法行为的处罚力度,同时加强煤炭企业的环保宣传和教育,提高企业和员工的环保意识。
3. 推进煤矸石综合利用煤矸石是煤炭开采过程中产生的副产物,其中包含大量的废弃物和有害物质。
加快推进煤矸石的综合利用,包括煤矸石发电、煤矸石制砖等,可以减少煤炭开采对环境的影响,提高资源利用效率。
三、加大新能源和清洁能源的发展力度1. 加快可再生能源的开发利用加快可再生能源的开发利用,包括太阳能、风能、水能等,可以减少对煤炭等传统化石能源的依赖,降低二氧化碳等温室气体的排放。
如何才能实现煤的高效转化与清洁利用
1佚 名 . GB / T 1 4 9 0 2 — 2 0 1 2 , 预拌 混 凝 土 [ s 1 . 北 京 : 中 国标 准 出 版
社 ,2 0 1 3 . 8 .
泥 熟 料 混 凝 土 、超 高 强 超 高 性 能 活 性 细 粒 混 凝 土 等 等 最 新 先 进 成 果 和 前 沿 技 术 都 没 有 在 新 标 准 中
悍
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度等级仍 以 2 8天 为 标 准 , 而 不 能 以 5 6天 甚 至 9 0 天 作 标 准 ,因而 未 能 纳入 本 技术 标 准 。 还 有 无 水
『 6 1谭 洪 光 . 混 凝 土 裂 缝 产 生 的 原 因 与 防治 【 c 1 . , , 佚名. 中 国南 方 l 1 省 混 凝 土 技 术交 流 会 论 文 集 , 出 版 地 不 详 ,2 0 0 6 .
循 环 利 用 , 无 疑 可 以 最 大 限 度 地 减 少 碳 排 放 。 以 陕 西 的 1家 公 司 为 例 ,2 0 0 8年 以 来 ,该 公 司 累 计 投 资
1 0 0亿 元 ,构 建 采 煤 一 洗 选一 焦 炭 一 焦 炉 煤 气 制 甲醇 一 ( 煤 矸 石+ 煤 泥 +中 煤 ) 发 电一 ( 粉煤 灰 + 炉 渣 ) 免 烧 砖一 ( 矿 井 废 水 +电 厂 废 水 ) 处 理 回用 循环 经 济 产 业链 ,形 成 了 1 3 0 MW ( 煤 矸 石+ 煤 泥 +中 煤 ) 发 电 能 力 、5 0 0 0万 块 生 态砖 年 生 产 能 力 。 每 年 不 仅 可 消 化 煤 矸 石 、 煤 泥 、 中煤 8 0余 万 t ,减 排 粉 煤 灰 l 3万 t ,还 可 节
煤炭的清洁高效利用
煤炭的清洁高效利用谢克昌,中国工程院院士,原中国工程院副院长,我国煤化工科技领域的开拓者之一,长期从事煤化工和煤的清洁高效利用的科研、开发、教学和战略规划研究,在煤的结构特征及其与反应性的关系和调变、依据煤气化规律优化脱硫净化技术及产品开发方面取得重要成果,连续两次作为首席科学家承担能源领域“973”项目,提出气化煤气与热解煤气共制合成气多联产工艺并指导工程示范。
2014年12月18日,中国工程院发布了由谢克昌主持完成的“中国煤炭清洁高效可持续开发利用战略研究”项目成果。
本文是谢克昌对该项目的思考与总结。
一、对煤炭开发利用重大问题的分析与认识1.煤炭开发战略布局问题近年来,我国东部地区煤炭产量基本维持稳定,甚至有所下降,中西部地区产量持续增长,其中产量内蒙古、宁夏、陕西和新疆增长较快。
基于煤炭资源和水资源条件以及资源开发所面临的多重约束和影响,新形势下我国煤炭资源开发的战略布局应该调整为“保护与减轻东部,稳定开发中部,加快开发西部”。
东部地区产能、环境容量已经接近极限,不能继续走“稳住东部地区煤炭生产规模”的战略思路和发展道路,应转向区域保护,并减轻煤炭资源开发强度。
中部煤炭资源丰富,但受水资源、生态环境等多重条件制约,需要在保护生态环境的前提下,稳定中部煤炭资源的开发规模。
西部是我国重要的能源接替区和战略能源储备区,应着力加强西部煤炭勘探开发和运输通道能力建设,加快新疆煤炭科学开发和利用。
2.煤炭开发的总量控制问题据统计,目前我国煤炭产能在40亿吨左右,在建产能11亿吨左右,煤炭经济结束“黄金十年”处于疲软的状态,引发煤炭行业内外人士的高度担忧。
这与一定时期以来我国煤炭开发方式粗放、煤炭产能调控政策不科学紧密相关,也误导了煤炭市场各类主体的行为。
研究提出了科学产能概念,指保证持续开发的储量前提下,用安全、高效、环境友好方法将煤炭资源最大限度采出的能力。
初步测算2010年我国煤炭资源科学产能约为10.78亿吨,仅占全国煤炭总产量的33.3%,其中晋陕蒙宁甘区6.48亿吨、华东区3.3亿吨,合计占90%以上。
科学认识煤化工 大力推进煤的清洁高效利用
p o e sn n u t e e d s rb d i h sp p r P i td o tta n r y i d sr e eo me tt n n f tr s ce n a d ef in r c s ig i d sr w r e c i e n ti a e . on e u h te e g n u t d v lp n r d i u u e i l a n f c e t y y e i
Ke wor y ds:c a ;c a he ca r c s i o l o lc mi lp o e sng; ce n e r ;e c e tu e l a ne g y i f i n s
是 煤 的清洁 高效 和低 碳 化 利 用 。煤 化 工 和煤 的高 效 清
0 引 言
(中 国工 程 院 , 京 北 10 8 ) 0 0 8
摘
要 : 叙述 了煤炭在 中国能源结构 中的地位 和特 点, 中国在世 界煤化 工 产业 中的地位 , 出, 的清洁 高效利 用是未 指 煤
来 能 源 产 业 发 展 的 必 然 趋 势 , 化 工 学科 是 煤 清 洁 高效 利 用 的重 要 理 论 和技 术 支 撑 。 煤 关 键 词 : 煤 炭 ; 化 工 ; 洁 能 源 ; 效 利 用 煤 清 高 中 图分 类 号 : T 0 K1 文献标识码 : A 文 章 编 号 : 2 9 -82 ( 0 ) 2 0 1 2 0 50 0 一2 1 0 - 0 - 1 0 0
煤是 中国的 主体 和 基 础 能 源 。世 界 各 国的能 源 结 构 中化石 能源 平 均 占了 8 % , 占 2 % 。而 中 国的 化 0 煤 8 石 能 源 占到 9 % , 占到 7 % 左 右 。按 照 “ 一 五 ” 3 煤 0 十 规 划 ,0 0年 度 中 国 的 能 源 消耗 是 2 21 7×1 t 准 煤 , 0 标 但 是 , 目前 为止 , 到 仅煤 炭 已超 过 3 0 t 2X1 。据 2 1 0 0年 6 月 出版 的《 界 能 源 报告 》 据 ,0 9年 中国煤 炭 消 耗 世 数 20 占了世 界 的 4 . % , 一现 实值 得 我们 高 度关 注 。 69 这 方面, 由于禀 赋特 点是 能 源 资 源 的主要 提 供 者 , 另一 方 面 , 因为技 术 落后 又 是 环 境 生 态 的 主要 污 染 源 。 煤炭 对 中 国是 棘 手 的两 难 选 择 , 的清 洁 高效 利 用 是 煤
煤炭清洁高效利用 重点领域标杆水平和基准水平
煤炭清洁高效利用介绍煤炭是我国主要的能源来源之一,但其利用存在着严重的环境问题,如大气污染和温室气体排放。
为了实现可持续发展和环境保护,中国政府提出了煤炭清洁高效利用的任务。
本文将重点介绍煤炭清洁高效利用的标杆水平和基准水平。
标杆水平清洁能源替代清洁能源替代是实现煤炭清洁高效利用的关键措施之一。
标杆水平要求大规模推广使用清洁能源,如天然气、风能、太阳能等。
通过替代传统的燃煤发电和工业生产方式,可以降低大气污染物排放和温室气体排放。
高效供暖系统在冬季供暖方面,标杆水平要求采用高效供暖系统。
传统的锅炉采暖方式存在能源浪费和环境污染问题。
标杆水平要求使用地源、空气源等新型供暖技术,提高供暖系统的效率,并减少对煤炭的依赖。
煤炭气化技术煤炭气化技术是实现清洁高效利用的重要手段之一。
标杆水平要求发展先进的煤炭气化技术,将煤转化为合成气(包括氢气和一氧化碳),用于发电、制造化学品等领域。
这种利用方式可以最大程度地减少大气污染物排放和温室气体排放。
绿色建筑标杆水平要求在建筑领域推广使用绿色建筑技术。
传统建筑存在能源消耗高、环境污染等问题。
通过采用节能材料、太阳能利用、雨水收集等技术,可以实现建筑物的能源高效利用和环境友好。
基准水平传统燃煤发电基准水平下,传统的燃煤发电方式仍然占据主导地位。
这种方式存在着大量的大气污染物排放和温室气体排放问题,给环境带来了严重影响。
低效供暖系统在冬季供暖方面,基准水平下,大部分地区仍然采用传统的锅炉采暖方式。
这种方式存在着能源浪费和环境污染问题,对煤炭资源的需求量较大。
传统工业生产方式在工业生产方面,基准水平下,许多企业仍然采用传统的生产方式。
这种方式存在着能源浪费和环境污染问题,对煤炭资源的需求量较大。
低效建筑基准水平下,许多建筑物仍然是传统建筑形式,缺乏节能措施。
这些建筑物存在着能源消耗高、环境污染等问题。
结论为了实现煤炭清洁高效利用,我们需要不断提高标杆水平并超越基准水平。
浅析我国煤炭清洁高效利用的必要性和可行性
【 关键 词 】
煤 炭 ;清 洁 ; 高 效 ;碳 排 放
煤 炭 的 清洁 高 效 利 用是 中 国能 源 的战略 选择
一
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资 源 结 构 决定 了煤 炭 是 中圉 的 十 体 能 源。地质条件决定 r中国是一个多煤 ,贫 油 、少 气 的 曰家 ,在 我 国 已探 明 的 化石 能 源储量 中,煤炭 占了 9 ,%,石 油 、天然 43 气 仅 占 5 7 这 就 表 了煤 炭在 中 国 能 源 .%, 结构 中的地位。随着经济的快速 发展 ,我 国 的 能 源 需 求 不 断 增 长 , 单 是 发 电 设 备 ( 中 主要 是燃 煤 发 电 ) , 年 来 每 年 装机 其 近 容 黾 增 长 接 近 l 丁瓦 , 作 为 目前 能 源 亿 ‘ 主 体 的 不 叮再 生 能 源 ,除煤 炭 以 外 ,都 大 量 依 赖 进 口。 0 8 中圈 原 油 产 量 1 8 亿 20 年 .7 吨, 消耗 量 3 8 亿 吨 , 外 依 存 度 为 5 %, .4 对 1 到 了 2 2 年 . 国石 油 的 对 外 依 存 度 将 超 00 中 过 6 %。根据 社 科 院 的预 测 ,到 T2 2 年 4 0 0 中国 天 然气 需 求 量 将 达 到 2 0 亿 立 方 , 00 其 中一 半 需 要 进 口 。 而 可 再 生 能 源 ( 要 指 主 风 能 、太 阳 能和 生 物 质 能 ) 管 发 展 快 速 , 尽 但 是 基 数 小 ,短 朗 内 在 能 源 结 构 所 占比例 仍然较小 ,在未来较长… 段时问内难以担 当 能 源 主 力 的 重 任 。 对 于 中 罔 这 样 的 大 国 ,存 能 源 供 紧 张 ,而 可 再 生 能 源 供 应 最 青 黄 不 接 的 时 刻 ,煤 炭仍 将 担 负保 障 国 家能源安全 的重任。 将节能 、新 能源替 代等所 以影响煤炭 需 求 的 凶 素 考 虑在 内 , 中 国煤 炭 需 求 仍 将 增 长。 中 国煤 炭 工 业 发展 研 究 中 心 预 测 , 2 1年至22 年煤炭需求将达到 3 亿吨, 00 00 2 年 均 增 长率 为 13 .%。但 是 , 炭 利 用 的 资 煤 源 、环 境 承 载 力是 有 限 的 。首 先 ,煤 炭 开 采难度 日益增 大。目前我国火 中型煤矿的 平 均 开 采 深度 已超 过 4 0 , 了 2 2 年 , 0米 到 00 平 均 开 采深 度 将 达 到 5 0米 。其 次 ,煤 炭 0
煤炭资源的清洁利用技术
煤炭资源的清洁利用技术随着全球环保意识的不断提高,煤炭资源的清洁利用技术也逐渐成为了国内外关注的热点话题。
在中国,煤炭是主要的能源供应来源,但同时也是最重要的环境污染源之一。
如何实现煤炭资源的清洁利用,成为了亟待解决的问题。
一、现有煤炭清洁利用技术1. 低氧燃烧技术低氧燃烧技术是一种将煤炭不完全燃烧的方法,可以在减少氧气的情况下燃烧煤炭,从而减少氮氧化物的排放。
该技术已经广泛应用于电厂的燃煤锅炉上,实现了相当不错的效果。
2. 煤气化技术煤气化技术将煤炭加热到高温,产生一种叫做合成气的气体。
合成气可以用作清洁燃料,或者用来生产化工原料。
煤气化技术作为一种高效清洁的能源利用方式,已经具备了广泛的应用前景。
3. 热解技术热解技术是一种将煤炭加热到高温,从而让其分解成不同的物质的方法。
这种方法可以用来生产煤焦油、焦炭等,产物的利用效率很高。
同时,热解技术也可以用于处理城市垃圾等废弃物,实现资源再利用。
二、未来煤炭清洁利用技术的趋势和思考无论是现有的煤炭清洁利用技术,还是未来的研发趋势,都有一个共同的目标就是减少煤炭的污染排放,实现煤炭的循环经济。
因此,今后的煤炭清洁利用技术必然会更加注重以下两个方向:1. 精细控制技术精细控制技术就是在煤炭燃烧或者清洁利用的过程中,对污染物的产生、传输和转化进行一系列的控制和监测。
该技术的实现需要对整个系统进行综合的优化和设计,从而提高煤炭清洁利用技术的移植性和普适性。
2. 快速反应技术快速反应技术是指在煤炭燃烧或者清洁利用的过程中,实现污染物的迅速转化和清除。
该技术的实现需要考虑多因素综合作用,包括煤种、反应条件、催化剂等,从而实现煤炭清洁利用技术的高效化和自动化。
总之,煤炭资源的清洁利用是一个全球性的问题,任何一个国家都需要探索适合自己的解决途径。
在未来的煤炭清洁利用技术发展中,我们需要切实加强科技研发和技术创新,实现经济发展、环保保护、资源利用三者的统一,从而为清洁能源革命做出更大的贡献。
煤炭的高效清洁利用煤气化技术
煤炭的高效清洁利用——煤气化技术煤炭是地球上储量最丰富、分布最广泛的化石燃料,中国富煤贫油少气,加之油价的上涨,能源消费更依赖煤炭。
陕西省是煤炭资源储藏量较大的主要省份,而陕北煤炭探明贮量超过2 000亿t,占陕西省煤炭资源的99%,储量大、易开采、质优价廉,可供开采几百年。
为此,国家和陕西省政府决定在陕北地区建设大型煤炭能源重化工基地,充分利用陕北的煤炭资源优势带动陕西经济的发展。
从能源供应现状看,合成氨、甲醇和未来的煤直接液化及醇醚燃料大都以煤气化制合成气为基础,在全国范围内,目前仅氨合成和甲醇合成的气化煤量已达4 000万t/a以上;预计今后煤制油所需气化煤量每年将达到亿吨;工业直接燃煤4亿t/a以上,为解决污染问题,其中相当部分须采用先进的煤气化方案,需气化煤量上千万吨每年;炼油工业为提高油品质量每年需耗氢100-200亿m3,煤气化是经济可靠的制氢方案,油品加氢需气化煤量1 000万t/a;在未来20年内,煤制油产量将达数千万吨,需增加1亿kW以上的装机容量,拟采用先进的煤气化技术为基础的联合循环发电系统,需气化煤量总计约1-2 亿t/a。
因此,煤的气化是实现煤炭综合利用和洁净煤技术的重要技术单元和主要手段,是发展现代煤化工、煤造油、燃料煤气等重要工业化生产的龙头。
1 煤气化技术发展现状1.1 煤气化技术的分类和特点按煤在气化炉内移动方式分成固定床(移动床)、流化床、气流床,表1列出了各类气化技术的主要特点。
表1 气化技术的主要特性气化技术固定床流化床气流床排灰形式干灰熔渣干灰灰团聚熔渣原料煤特性块煤块煤粉煤粉煤粉煤/水煤浆粒度/mm 13-50 5-50 0-8 0-8 0.2灰含量/% <20 <15 不限不限<13灰熔点/℃>1 250 <1 300 不限不限≦1 350操作压力/MPa 2.24 2.24 1.0 0.03-2.5 2.5-6.5操作温度/℃400-1 200 400-1 200 900-1 000 950-1 100 1 350-1 700 煤气温度低低中中高氧气消耗低低中中高蒸汽消耗高低中中高代表技术 Lurgi lurgiBGL 恩德粉灰团聚 Shell/Texaco 固定床加压气化(Lurgi)热效率(或冷煤气效率)高,氧耗量低,但适用于弱粘或不粘块煤,且煤气中含焦油、酚等物质,净化处理流程长、投资高,新建气化项目较少采用。
国华电力:煤炭的清洁高效利用大有可为
国华电力:煤炭的清洁高效利用大有可为摘要:下载论文网燃煤的排放污染,成为雾霾产生的主要原因之一。
发电企业,一度成为众矢之的。
也正因此,煤炭的清洁高效利用是雾霾频发之下公众最关注的话题。
央企神华集团旗下的发电企业――国华电力,主动肩负起抗击雾霾的使命,在行业内关键词:国华,电力,煤炭,清洁,高效,利用,大有可为,下载,论文网,下载论文网燃煤的排放污染,成为雾霾产生的主要原因之一。
发电企业,一度成为众矢之的。
也正因此,煤炭的清洁高效利用是雾霾频发之下公众最关注的话题。
央企神华集团旗下的发电企业――国华电力,主动肩负起抗击雾霾的使命,在行业内率先进行了深入探索和创新,实施新建机组的“清洁高效近零排放工程”和在役机组“高品质绿色发电计划”,全面打通两条技术路线,完善煤炭清洁高效利用产业链,为煤电产业升级提供了可行路径。
当下,在与雾霾的多年战争中,国华电力正逐渐由发电企业向环保企业大步迈进,成为业内绿色发展的企业标杆。
国华电力的绿色之路有何成效?企业为抗击雾霾发挥了什么作用,未来又将向何处去?为此,《国企》记者对神华集团国华电力公司总工程师陈寅彪进行了专访。
煤电治霾很关键《国企》:当下雾霾越来越频繁和严重,大众认为煤电致霾,也有专家提出“煤电是当下治霾的关键,煤电要绿色发展”的观点。
对此您怎么看?陈寅彪:当然,燃煤发电确实对雾霾有贡献率。
中国作为一个贫油、少气、相对富煤的国家,煤炭资源占一次能源比例达到70%,燃煤对大气的影响比较大。
至于燃煤对雾霾的贡献比例有多少,很多研究报告都不一致,但是肯定是其中因素之一。
其中发电燃煤比例约占煤炭消费总量的50%,燃煤发电一时间被指为雾霾的主要元凶。
事实上,有研究证明,由于国家制定的燃煤发电污染物排放标准最为严格,取得的效果也最显著,其污染排放仅占燃煤排放的15%~20%。
散煤燃烧低空直排对空气影响更大。
当然,不管对雾霾的“贡献”有多大,只要影响在,就应该大力降低。
对于企业而言,减少致霾排放就是治霾。
煤炭行业的低碳发展与绿色转型路径
煤炭行业的低碳发展与绿色转型路径随着全球温室气体排放问题的日益严重,各国都在积极探索低碳发展和绿色转型的路径。
而对于煤炭行业这样的传统能源产业来说,如何实现低碳发展和绿色转型则成为亟待解决的问题。
本文将着重探讨煤炭行业的低碳发展与绿色转型路径,并提出相关建议。
一、低碳发展的必要性煤炭作为传统能源,在不断满足人们能源需求的同时,也造成了严重的环境问题。
燃煤导致的大气污染和温室气体排放已成为一大挑战。
因此,实现煤炭行业的低碳发展势在必行。
在中国这样一个煤炭消费大国,低碳发展也已成为国家战略。
中国政府出台了一系列政策措施,比如推行清洁煤技术、加大可再生能源开发利用力度等,以减少碳排放,改善环境质量。
同时,推动煤炭行业的绿色转型,实现可持续发展,也是中国经济转型的必然选择。
二、低碳发展的关键举措1. 提高燃煤效率煤炭的燃烧效率直接关系到能源利用效率和碳排放。
通过推广先进的燃煤技术,如超低排放、高效燃烧等技术,可以提高燃煤效率,减少碳排放。
2. 加大清洁能源开发力度低碳发展的另一个关键是加大清洁能源的开发和利用力度。
相对于传统的燃煤发电,清洁能源如风能、太阳能等无污染、低排放,是绿色转型的重要方向。
政府可以通过推动清洁能源的投资和发展,提高其在能源结构中的占比。
3. 推进煤炭行业结构调整结构调整是实现低碳发展和绿色转型的关键一步。
需要加快推进煤炭行业的结构调整,减少煤炭产能过剩,加大清洁高效煤矿的开采力度,同时发展非煤能源产业,实现能源结构的多元化。
4. 加强煤炭行业的环境治理和监管低碳发展的同时也需要改善煤炭行业的环境质量。
政府应加强对煤炭企业的环境治理和监管,建立健全的环保法规体系,强化监督执法力度,对环境违法行为进行严厉处罚,确保煤炭行业的绿色转型能够有序进行。
三、绿色转型的路径选择1. 发展清洁能源产业绿色转型的核心是发展清洁能源产业。
可以通过鼓励投资和创新,推动清洁能源技术的突破和产业的发展。
此外,需要加强与相关产业的协同发展,形成产业链,提高整体竞争力。
我国能源清洁高效利用的路径选择
我 国能源 清洁 高效 利 用 的 路
■ 文 / 肖 鹏
中国人均国内生产总值已突破 1 0 00 美元 ,这标志 着中国经济社 会的 发展跨
上 了一 个 重 要 的 台 阶 ,进 入 了 一 个 关 键
对此 ,国家发改委能源研究所运 用情景分析方法,对中国 22 年 00 前可持续发展的能源情景作了三
局不 会改 变 。
断扩 大, 年加 重。在全 国6 0 逐 0 多个城市 中,大 气环境 质量符合国家一级标 准的 城市不到 1 %,达 到二级标准的也只有三 分之一 。 目前中 国二氧化硫排 放量 已超 过环境承 载量的 8 %,近三分之一的 国 1 土 面 积酸 雨 污 染严 重 ,每 年 损 失超 过 l0 0亿元。 由于生态破坏而造 成的经济 1 损失相当于年国民生 产总值的大约 10。 40 / 然而 ,中国仍然是一个发展中国家 , 中国的 经济还 必须以较高 的速 度继 续增 长 ,即使 2 2 年人均 G P达到了 30 美 00 D 00
硫 的 排 放 量 已 达 2 2 万 吨 ,名 列 世 界 前 10 茅 , 雨 、 氧 化 硫 和 烟 尘 危 害 覆 盖面 不 酸 二
即使能够实现其中低限的能源情
景 ,我 国对 一 次能 源要 求 达 到 的
增长量都已经是 目前可以想象的 上限或超 出了上限。更令人担忧 的是 , 00 22 年以后的能源增长 “ 几乎 完全 超 出我们现在可以想 象的技术界线 ,而 我们并没有为 2 2 0 0年以后怎 么办设想 出 什么好的选择” ! 显然 ,我们 已经走 到 了 “ 增长 的极 限” 。如果不从 根本上优化能源结构和消 费模式 , 能源资源难 以为继 , 生态环境不 堪 重负。要解决资源 、环境的双重制约 , 必须找到能源高效 、 清洁利用的途径 , 而 不同的能源结构 和消费模式又会对相应
2023年煤炭行业发展现状趋势分析:煤炭清洁利用可比天然气环保
温室气体排放:相比煤炭,天然气的燃烧产生的二氧化碳排放量较低。研究表明,使用天然气替代煤炭可以显著减少能源领域的温室气体排放,对应实现减少碳排放的环保目标。
空气污染物:燃烧煤炭会释放大量的硫氧化物、氮氧化物和细颗粒物等空气污染物,对人体健康和环境造成严重影响。而天然气的燃烧过程中,这些污染物的排放量明显低于煤炭,因此使用天然气可以有效减轻空气质量污染问题。
煤气生产比天然气环境优势明显
煤气利用效率高于天然气
中国煤炭清洁利用能力超全球平均水平,但煤气碳排放高、供应不稳定
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煤气代替天然气
1. 煤炭清洁利用的潜力介绍煤炭清洁利用的重要性和潜力。根据数据显示,煤炭清洁利用技术的应用可以显著降低污染物排放。例如,采用超低排放燃烧技术,可以将燃煤电厂的氮氧化物排放降低至天然气发电厂的水平,减少的排放量可达到数千吨。
2. 减少烟尘排放煤气化过程中,煤炭表面油烟和灰尘等被有效移除,从而大大减少烟尘排放。据统计,煤气化技术可以将煤炭烟尘排放降低至燃煤炉的10%以下。
3. 降低温室气体排放由于煤气化过程中可以对煤炭中的二氧化碳(CO2)进行捕获和利用,因此煤气化可大幅减少燃烧所产生的CO2排放。数据显示,煤气化工艺可将CO2排放降低约30%以上。
2.煤炭清洁转化技术减少污染物排放首先,煤炭清洁转化技术可以有效减少煤炭燃烧产生的大气污染物排放。通过煤气化和气化后处理技术,将煤炭转化为合成气体,可以实现对含硫、含氮化合物等有害物质的捕集和净化。而利用燃煤发电技术时,采用高效燃烧设备和脱硫、脱氮、脱焦等尾气处理技术,可以大大降低煤炭燃烧过程中产生的二氧化硫、氮氧化物等污染物的排放量。
2.煤炭燃烧的环保优势同时,干燥煤炭燃烧过程中,硫、氮等有害物质的排放也相对较低,有助于改善大气质量。
国家资源经济转型和煤炭清洁高效利用的重要意义
国家资源经济转型和煤炭清洁高效利用的重要意义全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:国家资源经济转型对于经济发展的可持续性具有重要意义。
传统能源资源的使用造成了环境污染、温室气体排放等问题,严重危害了生态环境的稳定和健康。
而资源经济转型能够实现能源资源的多元化利用,推动清洁能源的发展和利用,从而降低能源消费对环境的影响,保护生态环境,为经济发展提供可持续的动力保障。
煤炭清洁高效利用不仅可以提高煤炭资源的利用效率,还可以降低对环境的污染。
采用现代清洁高效的煤炭利用技术,可以降低煤炭燃烧过程中的废气排放和固体废物产生,有效减少对大气、水体和土壤等环境的污染,保护生态系统的稳定。
煤炭清洁高效利用也可以提高能源资源的利用效率,推动能源生产和消费的新型发展模式,为实现绿色低碳发展提供技术支撑。
国家资源经济转型和煤炭清洁高效利用对于促进产业升级和转型升级有着重要的推动作用。
煤炭清洁高效利用需要借助先进的科技手段和创新技术,推动相关产业向技术密集、绿色环保方向转型,推动相关企业加快创新步伐,提高产业核心竞争力。
国家资源经济转型也需要鼓励和支持新兴产业的发展,推动战略性新兴产业取代传统产业,实现产业结构的优化升级,为经济发展提供新的动力源。
国家资源经济转型和煤炭清洁高效利用对于实现经济增长方式向绿色可持续方向转变具有重要的意义。
过去的发展模式主要以高耗能、高排放为特点,使得资源浪费严重、环境问题日益突出。
而资源经济转型和煤炭清洁高效利用可以实现资源利用的节约和优化配置,降低环境污染风险,推动经济增长方式向绿色低碳、循环经济模式转变,实现经济发展和环境保护的良性循环。
国家资源经济转型和煤炭清洁高效利用不仅是当前经济发展的迫切需求,也是未来经济可持续发展的必然选择。
只有全面深化资源经济转型和加快推进煤炭清洁高效利用,才能实现经济社会的可持续发展,为子子孙孙留下一个绿色、清洁、美丽的家园。
【此文章2001字,已超出标准要求2000字】。
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中国煤炭未来究竟路在何方
2017-12-19 亚太地区煤炭交易中心
倪维斗,中国工程院院士,清华大学热能工程系教授,在2017国际工程科技发展战略高端论坛上发表演讲——《中国煤炭清洁高效利用之路》,提出:未来,单一技术和技术组合难以解决能源困局,系统整合和战略规划才是关键。
煤炭的贡献不可忽视
以煤为主是符合我国资源禀赋的不可变化的事实,其他替代能源只能是辅助能源,而不能成为主力。
中国的发展,尤其是改革开放以来巨大的进步,煤起了巨大的作用。
而今,由于环境的影响,尤其是PM2.5雾霾的污染,人们把罪魁祸首指向煤的利用,当年的功臣被妖魔化,变成老鼠过街人人喊打,变成飞鸟尽,良弓藏,狡兔死,走狗烹。
把屁股板全打在煤身上,实际上这是很冤枉的,不能真正解决问题。
我国这么多的人口,都希望过现代化的生活,社会要不断发展,技术在不断进步,能源需求越来越大,2016年我国能源消耗总量已达43.6亿吨标准煤,在我国缺油、少气的资源条件下,靠什么能源来满足?
除煤炭外,其他能源潜力不大
天然气
现在很多人把希望寄托在天然气身上,中俄燃气(中国和俄罗斯的天然气合作供应协议)380亿立方米,相当于2700万吨标
准煤;我国的天然气储量为3600亿立方米,相当于2.6亿吨标准煤,已是极限。
目前天然气的用量是煤的1/20,远期来看,天然气的用量仍将只是煤的1/15。
核电
2016年的装机量是3364万千瓦,年发电量为2133亿千瓦时,占全部发电总量的3.5%。
规划2020年装机5800万千瓦,到2030年装机1.2亿千瓦,发电8000亿千瓦时,折合来看是1亿标准煤。
铀资源的贫乏,100万千瓦机组建堆时首次要339吨铀,每年还要补充15吨铀235和铀238,铀进口依存度已超过90%。
核电不能成为我国能源发展主要方式,只能是补充方式。
水电
来看水电,7亿千瓦的理论蕴藏量装机,技术可开发不到5.5亿千瓦,而经济可开发4亿千瓦。
2016年发电量1.19万亿千瓦时,相当于约2.15亿吨标准煤。
水电装机容量已达3.32亿千瓦,开发度已达到了75%,剩下的1亿千瓦中包含有雅鲁藏布江的蕴藏量,实际开发方面存在国际问题。
水能只占全世界按人口平均的25%,风电、太阳能只占能源消费总量的几个百点。
天然气、核电、水电、风电、太阳能等发电量加起来≈7.0亿吨标准煤,这相比2016年我国40多亿煤的能源消耗,是个小数。
山西内蒙一带的几千亿吨煤才是我国能源的根本保障。
能源和环境形势严峻
中国能源系统根本特点:以煤为主,人口多。
2010–2050年预测累计煤炭消费≈1000*108 tce,煤仍是主力能源。
2014年我国人均能源消费量约为3.1 tce/a,远低于美、德、法、日等国,预计2030年我国人均能源消费量4 tce/a(预计人口14亿)。
(tce/a:每年标准当量煤)
我国在2030年后大幅度减排CO2主要还是靠煤的清洁低碳利用!
我国一次能源消费占全球能源消费的22.9%。
2015年,全球能耗是1990年的1.6倍,而中国已经是1990年的4.4倍。
2015年一次能源对外依存度15.8%,其中原油61.7%,天然气30.1%,煤炭4.9%。
中国能源生产和消费结构:以煤为主!
我国能源系统亟待解决两大问题
1传统发展方式难以为继
以高耗能、尤其耗煤为主换取发展,造成严重的生态环境影响;由于技术路径锁定效应(行为习惯、思想意识、体制机制、基础设施、既有产能),这种方式仍有较大的惯性。
2新的发展方式尚未形成
油气的发展面临国内资源不足和国际价格波动等问题,受到一定限制;核和可再生能源发展困难重重,供应过剩(弃风弃光等)、电网接纳、经济性等;节能面临缺乏投资、环保意识不强、基础设施和产能锁定等一系列挑战。
能源系统将较长时间处于新旧发展方式并行的发展状态,推进能源系统的革命对整个社会的创新(体制、意识、技术、基础设施等)提出了巨大挑战。
单一技术和技术组合难以解决能源困局,如何通过权衡取舍,精心组合和安排这些手段,以求系统性、最佳地解决问题——系
统整合和战略规划。
在煤的利用上做文章,走煤的清洁、高效、低碳利用之路。
煤炭清洁高效转化如何实现?
先进的燃煤发电技术
一是采用先进的燃煤发电技术,进一步提高能效,减少排放。
如:上海外高桥第三发电厂。
该厂当前的实际运行性能,在全年平均负荷率为75%~81%的条
件下,其实际全年平均供电煤耗(包括脱硫和脱硝)276gce/kWh,折算到额定负荷下的供电煤耗为264gce/kWh,全年平均实际供电效率(包括脱硫和脱硝)为44.5%,折算至额定负荷工况,则供电效率应为46.5%。
而2015年全国发电平均煤耗 318gce/kWh。
排放浓度:粉尘排放7.55mg/m3;二氧化硫17.7mg/m3;氮氧化物15.19mg/m3,已经达到了气体燃料的排放指标。
对比原世界运行效率最高的丹麦Nordjylland电厂3号411MW两次再热、低温海水冷却机组,2009年供电煤耗(不含供热)286.08gce/kWh(净效率42.93%),平均发电负荷率89%。
折合75%负荷率下的供电煤耗288.48gce/kWh。
应该说,我国的燃煤发电技术是走在世界前列的。
但减排的根本问题是CO2的捕捉与处理,这是上海外高桥第三发电厂模式所不能处理的问题。
整体煤气化联合循环 IGCC
IGCC即整体煤气化联合循环(Integrated Gasification Combined Cycle),是将煤气化技术和联合循环相结合的动力系统。
华能公司在天津建成了一套200MW级的IGCC电站。
华能天津IGCC电站示范项目(已投运)鸟瞰图IGCC技术把洁净的煤气化技术与高效的燃气──蒸汽联合循环发电系统结合起来,既有高发电效率,又有极好的环保性能,是一种有发展前景的洁净煤发电技术。
IGCC系统的供电效率为41%,捕捉CO2较容易,但由于单位装机投资较大,所以,以气化为基础的IGCC只用于发电在经济上有较大问题,暂不适合推广。
IGCC发电技术流程示意图
煤基多联产能源系统技术
煤基多联产是指利用从单一的设备(气化炉)中产生的"合成气"(主要成分为CO+H2),来进行跨行业、跨部门的生产,以得到多种具有高附加值的化工产品、液体燃料(甲醇、F-T合成燃料、二甲醇、城市煤气、氢气)、以及用于工艺过程的热和进行发电等。
多联产可以实现煤炭的多维度梯级利用,其应用过程相互耦合,实现能量流、物质流等总体优化。
做到了氢碳比合理优化利用,尽量减少“无谓”的化学放热过程,并实现热量的梯级利用、压力潜力和物质的充分利用。
另外,电力与化工在运行中可起相互调峰的作用。
通过过程集成,联产系统可以在能量利用上获得收益。
与单产系统相比,并联系统中获得的节煤收益甚微;而串联系统的节煤效果显著,特别是串联无变换系统,节煤率能够达到8%。
此外,伴随单元技术进步,如高温合成气净化、离子膜分离制氧、1700摄氏度燃气轮机及水煤浆预热等技术,多联产能效可以进一步地提升。
多联产是综合解决我国能源问题的重要方案。
1有助于缓解能源总量要求
联合生产多种产品,效率提高可以减少总量需求;采用高硫煤拓展了煤炭资源的利用。
2有助于缓解液体燃料短缺
可以大规模地生产甲醇、二甲醚、F-T合成油和氢等替代燃料,缓解石油进口压力。
3彻底解决燃煤污染问题
完全消除常规燃煤污染物排放,重金属等痕量污染物脱除更经济。
用甲醇来采暖、小锅炉、窑炉,可大幅度减少散煤燃烧。
4有助于解决快速城市化引起的小城镇和农村洁净能源问题为具有天然气管道的城镇提供城市煤气,煤制DME可以作为LPG的补充或替代物,很可能是小城镇尤其是住宅高度分散的农村地区的重要解决方案。
5满足未来减排CO2的需要
煤气化系统可以以较小的成本捕捉CO2。
在煤的清洁高效利用方面电化共轨有很大潜力,是煤炭发展的重要方向。
总之,依托最先进的节能和环保技术,煤炭完全可以更清洁,与环境更友好,更符合科学可持续发展的理念,我们应重新审视对煤电的认识,放心地在城市建设真正的绿色煤电。