煤炭高效清洁利用方式

煤炭是碳排放系数最高的高碳能源，煤炭的清洁 高效利用是 高 碳 能 源 低 碳 化 利 用 的 关 键。 发 电、工 业 锅炉和煤化工基本涵盖了目前和未来 20 年内的用煤 领域，是我国近期和中长期主要的洁净煤应用方向，也 是我国低碳经济发展的重点。如何减少煤炭对环境的 污染、提高煤炭利用效率，将是我国能源领域重点研究 的课题。
（ 2） 低阶煤提质加工。低阶煤提质加工技术可提 高煤的发热量，有效降低外销煤炭运输成本，减少碳排 放。我国褐煤产量较大，如果通过提质加工，水分可以 降低 60 ～ 70% ，热值提高了，无效运输降低了。
2 高效燃煤发电技术
据统计，2008 年 火 电 发 电 量 占 全 国 总 发 电 量 的 81% ，其中煤电占火电发电量的 98% 左右，占据绝对主 导地位。面对燃 煤 供 电 煤 耗 高、碳 排 放 对 环 境 影 响 大 的问题，采用 先 进 高 效 燃 煤 发 电 技 术 是 必 然 趋 势。 目 前比较成熟的高效燃煤发电技术有超临界发电技术和 整体煤气化联合循环发电技术等。使用洗选加工煤， 并采用高效燃煤技术，提高电厂发电效率，减少 CO2 排 放。
2012 年第 3 期
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选煤厂瓦斯监控系统的设计浅析
马亮
（ 北京华宇工程有限公司选煤一所，河南 平顶山 467002）
摘 要 该文分析选煤厂瓦斯的来源，探讨设置瓦斯监控系统的必要性，介绍设计选煤厂瓦斯监控系统时应注意的问题和基于 PLC 控制的瓦 斯监控系统的可行性。 关键词 瓦斯监控 选煤厂 PLC 中图分类号 TD948． 9 文献标识码 A
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2012 年第 3 期
浅析煤炭高效清洁利用方式
石秋芳
（ 山东能源集团技术研发中心，山东 济南 250101）
摘 要 煤炭的利用必然伴随 CO2 的排放，煤炭清洁高效利用最可行的方法就是通过煤炭提质加工、高效燃煤发电、工业锅炉洁净燃烧等技 术提高能效。 关键词 煤炭 提质 发电 利用 中图分类号 X38 文献标识码 A
近几年，选 煤 厂 新 建、改 扩 建 项 目 较 多，生 产 能 力 和规模越来越 大，同 时，对 选 煤 厂 的 安 全 生 产 要 求，特 别是对选煤厂的瓦斯监控系统的要求也是越来越高。 本文基于煤矿和选煤厂相关安全规程的规定来探讨并 分析选煤厂的瓦斯监控系统的设计。
1 选煤厂瓦斯的来源和爆炸条件
（ 1） 超（ 超） 临界发电技术。超（ 超） 临界发电技 术，采取大容量、高 参 数 机 组 具 有 明 显 的 效 率 优 势，降 低发电煤耗，减少碳排放。
（ 2） 煤气化联合循环发电技术。此技术发电效率 高，CO2 产生浓度高，便于封存或再利用，节约捕捉成
* 收稿日期： 2012 － 03 － 05 作者简介： 石秋芳，女，山东聊城人，1998 年毕业于南京理工大学
4 新型煤化工技术
新型煤化工包 括 煤 炭 液 化、煤 制 醇 醚、煤 制 烯 烃、 煤制天然气等 技 术，是 实 现 高 碳 能 源 向 低 碳 能 源 转 化 的重要途径。在 新 型 煤 化 工 技 术 中，煤 炭 直 接 液 化 的 综合能效在 50% 左右，煤制甲醇、煤制二甲醚和煤炭 间接液化，综合能效在 43 ～ 45% 。新型煤化工 CO2 富 集浓度高达 90% 以上，便于捕集和封存。 4． 1 煤炭液化技术
煤炭液化技术分为直接液化和间接液化。 （ 1） 煤炭直接液化为煤在高温、高压下加氢，获得 液体油，然后通过提质加工，得到汽油、柴油等产品，通 常 3 ～ 4t 原料煤产生 1t 成品油。据统计，煤直接液化 每吨油品的 CO2 排放量约为 3． 5t，利于 CO2 的捕集和 封存。 （ 2） 煤炭间接液化以煤为主要原料，先气化制成 合成气，然后，通过催化剂作用将合成气转化成烃类燃 料、醇类燃料和化学品的过程，通常约 4 ～ 5t 煤产生 1t 成品油，CO2 主要来自气化和合成两步。 煤炭液化过程 不 管 是 直 接 液 化 还 是 间 接 液 化 ，对 煤质都有一定要求，不同的煤要选择不同的液化方法， 但是间接液化 对 原 煤 进 行 洗 选 加 工 、降 低 灰 分 和 硫 分 是必要的，所以 煤 炭 液 化 成 本 较 高，社 会 效 益 高，经 济 性一般。 4． 2 煤制醇醚和烯烃 煤制甲醇主要由煤气化、净 化 及 甲 醇 合 成 组 成。 煤制甲醇技术已成熟，在国内已成为重要的煤化工产
1 煤炭提质加工技术
燃煤品位低是造成设备平均效率低、能耗高、碳排 放量大的主 要 因 素 之 一。 通 过 原 煤 提 质 加 工，可 以 从 源头上提高原煤质量，改善原煤品质，从而降低运力消 耗，减少碳排放。
（ 1） 煤炭洗选。煤炭经过洗选、提质，可ຫໍສະໝຸດ Baidu少灰分、 硫分等，提高发 热 量，有 效 降 低 外 销 煤 炭 运 输 成 本，减 少碳排放。
电气技术专业，现在山东能源集团技术研发中心工作
本，可实现 CO2 近零排放。 通过洗选加工煤，并采用先进高效燃煤发电技术，
发电效率平均提高到 41% ，约可减少 16 ～ 24% 的 CO2 排放量。
3 工业锅炉洁净燃煤技术
国内燃煤工业锅炉量大面广，运行效率低，碳减排 潜力巨大。工业 锅 炉 使 用 洗 选 加 工 煤，并 进 行 技 术 改 造，平均燃烧效率可由目前的 65% 提高到 72% ，年耗 煤量可由每年的约 6 亿 t 减少到 5 亿 t，节约煤炭 1 亿 t，减少 CO2 排放量约为 1． 6 亿 t。
瓦斯产生爆炸必须具备 3 个要素： （ 1） 瓦斯浓度： 5 ～ 16% ； （ 2） 高温火源： 650 ～ 750° C； （ 3） 氧气浓度： 不 得低于 12% 。缺少其中任何一个要素，瓦斯就不会发 生爆炸。
煤体存在瓦斯，主 要 与 煤 的 复 杂 孔 隙 结 构 有 很 大 关系。瓦斯通常以游离状态和吸附状态存在煤体中， 并处于不断的变化状态。煤体被采出后以及在随后的 运输和洗选过 程 中，随 着 煤 体 结 构 的 破 坏 和 环 境 的 变 化，煤体中的瓦斯源源不断的逸出到空气中，当通风不 畅和空间较高大时就会产生瓦斯积聚。