洁净煤发电技术
洁净煤技术
浅谈洁净煤技术1.洁净煤技术的背景1.1煤炭利用过程的危害煤炭是世界重要能源,我国更是世界最大的煤炭生产国和消费国,而发电用煤占原煤的很大比列。
我国煤炭消费的一个主要特点是大量原煤直接燃烧,大约占原煤总量的62%。
由于大量煤炭直接燃烧,燃煤质量差,且燃烧效率低,对环境也造成了破坏。
煤炭燃烧后会产生二氧化硫、一氧化碳、烟尘、放射性飘尘、氮氧化物、二氧化碳等。
这些产物会造成很大的危害:二氧化硫、二氧化氮会形成酸雨,严重影响地球生态环境和人类社会;燃烧后排放的二氧化碳会造成全球气候变暖和温室效应,威胁着全球生态系统及人类生存;烟尘会以颗粒物形式漂浮在大气中,危害生物健康及气候;人类长期吸入氮氧化物会影响呼吸系统造成疾病,同时氮氧化物达到一定浓度后也会和其他物质反应形成光化学烟雾,损害生态系统。
1.2针对煤炭利用造成污染的一些措施有关专家提出开发清洁和可再生能源,改善电力工业结构,降低煤炭消费量。
清洁和可再生能源主要包括核能、水能、风能、天然气等。
目前我国清洁能源发电的比例也在逐年提高,生态环境得到了改善。
虽然其他能源消费比例有所提高,但煤炭仍是我国主要的消费能源,针对这一情况,提高煤炭使用效率提高使用技术就变得尤为重要。
近些年,我国正逐步进行工业锅炉大型化,减小煤耗提高效率,以热电联产、集中供热取代分散小锅炉。
再有就是实施城市煤气化以提高煤炭整体利用效率。
1.3洁净煤技术的提出及意义洁净煤技术一词源于美国。
洁净煤技术贯穿于开发即利用整个过程,是减少污染提高利用效率的加工、燃烧、转化及污染控制等高新技术的总称。
洁净煤技术主要分为煤炭燃烧前处理、燃烧中处理、燃烧后处理和转化技术。
而且各个部分越往后越难,成本及投资也越来越多。
各国在分阶段进行各环节净化技术同时,也分阶段进行技术经济优化。
我国煤炭大部分用于直接燃烧,造成各种问题,可再生能源发展缓慢。
我国可再生能源利用量明显低于发达国家平均水平,可再生能源与新能源发展滞后。
洁净煤技术与洁净煤燃烧发电
煤 炭 转 换 技 术 是 煤 炭 气 化 和 煤 炭 液 化
l 洁净 煤 技术
洁净煤技 术是一项 庞大复 杂的系统 工程 . 包括从 煤炭 开 采 到利 用 的所 有 领域 , 如煤 炭 加 工 、 化 、 烧 和 污染 控 制 转 燃 等 。主要 可分 为煤炭利用 前净化 技术 、 煤炭燃 烧 中的净化 技 术、 烟气净化 技术和 煤炭转化 技术等 。
燃 料 电 池效 率 高 。理论 效 率为 8 %.实 际 已达 3 %~ 3 5 6 %。其 优点 是 占地 小 , 0 重量 轻 。 合于 用作分 散式 电源 , 适 可
布置 在负荷 中心 ( 宇 内) 作 移动 电源( 天飞机 、 动车 、 楼 和 航 电 潜 水 艇 等 ) 。
是 控制 大气污染 的最有效 途径 。 是公认 的洁净 技术重 点。
12 型 煤 .
型煤 加工是 用粉 煤或 低 品位煤 制成 具有 一定 强度 和形
状 的煤制 品。民用 型煤有煤 球和蜂 窝煤等形 式 工 业 型煤加
工 一 般 需 要 加 粘 结 剂 。主 要 用 于 工 业 锅 炉 、 炉 、 池有 其特殊优 点 ,故各 国都在 争先 开发 , 被 认为是 本世纪 最有希望 的高效 清洁的新 型发 电技术
可 以 在 现 有 燃 油 锅 炉 、烧 油 窑 炉 以及 大 量 的 工 业 锅 炉 上 应
界性 的环保 问题 已经 引起 国际社会 的高度重视 . 多次召 开 国 际会 议 .讨论 和研 究全 球环 保政 策和 可持 续发 展 的经济 体 系 。 由于 大气 污染与 能源生产 和利用 有着直接 的关 系 , 尤其
源 ( 和石油 ) 大规模 生产 和利用 给环境带来 巨大 的影 响。 煤 的 目前 全 球 性 的 四 大 公 害 : 气 烟 尘 、 雨 、 室 效 应 、 氧 层 大 酸 温 臭 破坏 , 着经济 快速发展 . 随 已经 严 重 影 响 人 类 的 生 存 条 件 。 世
洁净煤技术
洁净煤技术一、洁净煤技术照亮煤炭应用前景1、洁净煤的定义及发展的必要性1)、洁净煤的定义洁净煤(CleanCoal)一词是20世纪80年代初期美国和加拿大关于解决两国边境酸雨问题谈判的特使德鲁·刘易斯(Drew Lewis,美国)和威廉姆·戴维斯(WilliamDavis),加拿大)提出的。
洁净煤技术英文是Clean Coal Technology,简称CCT,其含义是:旨在减少污染和提高效率的煤炭加工、燃烧、转化和污染控制等新技术的总称。
当前已成为世界各国解决环境问题主导技术之一,也是高技术国际竞争的一个重要领域。
由于中国煤炭开采和利用的特点决定,中国洁净煤技术领域与国外洁净煤技术领域重点放在燃烧发电技术上有所不同,含盖从煤炭开采到利用全过程,是煤炭开发和利用中旨在减少污染和提高效率的煤炭加工、燃烧、转化和污染控制等新技术的总称。
2)、洁净煤技术照亮煤炭应用前景煤炭目前约占全球能源消费量的四分之一,是仅次于石油的第二大能源,也是成本最低的发电原料之一。
从目前的发展趋势上,由于石油在地球上的储量,远远不如煤炭的储量大,世界利用石油的时间不会太长,煤炭在20年内或更短的时间内,成为第一能源。
但由于煤炭的开采和燃烧煤炭会造成严重的环境及污染问题,煤炭的形象不佳,其生产在近期会受到许多方面的限制。
为此,发达国家在近年来加快了洁净煤技术的开发和应用步伐,使煤炭的开采和利用前景变得亮丽起来。
洁净煤技术是指新一代的煤炭开采和利用方法,它能够大大降低开采带来的环境问题和废气以及其他污染物的排放量,从而将大幅度提高煤炭的经济效益和煤炭在环保方面的可接受性。
世界能源委员会的一份最新研究报告认为,对于主要煤炭消费国来说,今后几十年内,从煤炭中提取的合成气体、液体和氢将是重要的长期能源供应来源。
该项研究的负责人比基预测,到2030年,全球约72%的发电将使用洁净煤技术。
美国是煤炭生产和消费大国,其一半以上的电力来自煤炭发电。
洁净煤发电IGCC技术
些 突 出的优点 : 发 电效 率 高 , 目前可 达约 百分 之
四十五 , 继续 提 高的潜力 大 ; 与传 统 的燃 煤 方式不
同, 它 能实 现 9 8 %以上的污染物脱除效率 , 并 可
第 4期
2 0 1 3年 7月
锅
炉
制
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No . 4
BOI L ER M ANUFACT URI NG
J u 1 . 2 0l 3
文章编号 : C N 2 3—1 2 4 9 ( 2 0 1 3 ) 0 4— 0 0 3 4—0 2
洁净煤发 电 I G C C技 术
刘 宏 , 张 晓红
2 . C h i n a N a t i o n a l E l e c t i r c P o w e r E n g i n e e i r n g C o .L t d . , S h a n g h a i 2 0 0 0 6 1 , C h i n a )
Abs t r a c t: En e r g y a n d p o l l ut i o n p r o b l e m h a v e b e c o me mo r e a n d mo r e s e io r u s , S O t h e e n e r y g s t r u c t u r e t h a t c o a l i s t h e ma i n e n e r y g i n Ch i n a c a n’ t b e v a r i e d ig r h t no w. Hi g h e ic f i e n t a n d c l e a n e ne r g y t e c h n o l o g y i s s u s t a i na b l e d e v e l o p me n t .Th i s p a p e r i n t r o d u c e s t he a d v a n t a g e s a n d c h a r a c t e is r t i c s o f t h e I GCC c o mp a in r g t o o t h e r c l e a n c o a l t e c h no l o g i e s a n d t h e p l a n s t ha t ma n y c o u n t ie r s a p p l y t o d e - v e l o p t h e t e c h n o l o y. g Ke y wo r ds: I GCC;c l e a n c o a l t e c h n o l o y ;e g n v i r o n me n t a l p r o t e c t i o n
洁净煤技术知识点
第一章1.一次能源:直接取自自然界,没有经过加工转换的各种能量和资源,它包括原煤原油,天然气油页岩,核能,太阳能,水力,风力,波浪能,潮汐能,地热,生物质能和海洋温差能等。
2.二次能源:由一次能源经过加工转换后得到的能源产品。
例如:电力,蒸汽,煤气,汽油,柴油,重油,液化石油气,酒精,沼气,氢气和焦炭等。
3.由自然力引起的为原生环境问题,又称第一类环境问题。
由人类活动引起的为次生环境问题,也叫第二类环境问题。
4.煤炭燃烧要产生二氧化硫,一氧化碳,烟尘,放射性飘尘,氮氧化物,二氧化碳等。
其中,二氧化硫易形成酸雨,二氧化碳能引起温室效应。
5.酸雨:pH值小于5.6的雨水、冻雨、雪、雹、露等大气降水。
6.氮氧化物和挥发性有机物(VOC)达到一定浓度形成光化学烟雾。
氮氧化物形成酸雨,加重环境危害。
对人体危害最大的是二氧化氮7.太阳能电池工作原理的基础:半导体PN结的光伏效应。
第二章1.洁净煤技术(CCT)是煤炭从开发到利用全过程中,旨在减少污染排放与提高利用效率的加工,燃烧,转化及污染控制等高新技术的总称。
2.洁净煤技术可分为四大部分:煤炭燃烧前处理(净化技术)、燃烧中处理(净化技术)、燃烧后处理(净化技术)和转化技术。
3.燃烧前处理分为:选煤,型煤(工业型煤,民用型煤和特种型煤),水煤浆(70% 煤,30%水,1%添加剂)。
4.燃烧中处理分为:低污染燃烧,燃烧中固硫,流化床燃烧,涡旋燃烧。
5.燃烧后处理分为烟气净化(脱硝脱硫),和灰渣处理。
6.转化技术分为:煤气联合循环发电,城市煤气化,地下煤气化,煤液化,燃料电池,磁流体发电。
第三章1.物理选煤是根据煤炭和杂质物理性质(蹂躏度,密度,硬度,磁性及电性等)上的差异进行分选。
方法有:重力选煤,电磁选煤。
2.物理化学选煤即浮游选煤,是依据矿物表面物理化学性质的差别进行分选。
3.化学选煤是借助化学反应,使煤中有用成分富集,除去杂质和有害成分的工艺过程。
可分为碱处理,氧化法,和溶剂萃取法等。
洁净煤技术
洁净煤技术1. 引言洁净煤技术是一种通过使用先进的煤燃烧和碳捕集技术来减少燃煤产生的污染物排放,并提高煤燃烧效率的方法。
煤是目前世界上最主要的能源来源之一,但其燃烧会产生大量的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等污染物,对环境和人类健康造成严重影响。
洁净煤技术的发展旨在解决这些问题,使煤燃烧更加环保和高效。
2. 洁净煤技术的分类洁净煤技术可分为燃烧技术和碳捕集技术两大类。
2.1 燃烧技术燃烧技术是通过改进煤燃烧过程来降低污染物排放的方法。
常见的燃烧技术包括:•燃烧控制:通过优化燃烧温度、燃料供给以及燃烧过程中的空气分配,减少煤燃烧过程中产生的污染物;•燃料预处理:对煤进行洗煤、破碎和干燥等处理,去除其中的杂质和水分,提高煤燃烧效率;•燃烧辅助技术:如气体再循环、预混煤粉燃烧等,可以降低煤燃烧过程中的氮氧化物排放。
2.2 碳捕集技术碳捕集技术是一种将二氧化碳从煤燃烧废气中分离和捕集的方法。
常见的碳捕集技术包括:•吸收法:利用化学吸收剂(如氨水和胺溶液)与废气中的二氧化碳发生反应,使其被吸收,并进一步进行分离和回收;•膜分离法:利用特殊薄膜将废气中的二氧化碳分离出来,实现捕集和回收;•吸附法:利用固体吸附剂,如活性炭和分子筛,吸附并分离废气中的二氧化碳。
3. 洁净煤技术的应用洁净煤技术已在全球范围内得到广泛应用。
以下是洁净煤技术在不同领域的应用示例:3.1 发电工业洁净煤技术在发电工业中的应用主要集中在大型燃煤发电厂。
通过采用燃烧控制、燃料预处理和燃烧辅助技术,可以降低发电过程中的污染物排放,并提高煤燃烧效率。
碳捕集技术的应用则可以实现二氧化碳的捕集和回收,减少碳排放。
3.2 工业锅炉工业锅炉是工业生产中常见的燃煤设备,也是污染物排放的重要来源之一。
洁净煤技术在工业锅炉中的应用可以有效减少煤燃烧产生的污染物,并提高能源利用效率。
3.3 煤气化工艺煤气化是一种将煤转化为合成气的过程,合成气可以用于制备液体燃料和化学品。
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。
洁净煤发电技术
洁净煤发电技术一、洁净煤发电技术概念洁净煤技术是指煤炭从开发到利用全过程中,旨在减少污染排放与提高利用效率的加工、燃烧、转化及污染控制等高新技术的总称。
它将经济效益、社会效益与环保效益结合为一体,成为能源工业中国际高新技术竞争的一个主要领域。
目前“洁净煤发电技术”主要有以下几种:* 循环流化床燃烧技术(CFB)* 整体煤气化燃气-蒸汽联合循环发电(IGCC)* 增压流化床燃气-蒸汽联合循环发电(PCFB-CC)* 超临界燃煤电站加烟气脱硫、脱硝装置(SC +FGD+De-NOx)二、洁净煤发电技术的技术特点1. 循环流化床燃烧(FBC)技术特点循环流化床燃烧(FBC)技术系指小颗粒的煤与空气在炉膛内处于沸腾状态下,即高速气流与所携带的稠密悬浮煤颗粒充分接触燃烧的技术。
循环流化床锅炉脱硫是一种炉内燃烧脱硫工艺,以石灰石为脱硫吸收剂,燃煤和石灰石自锅炉燃烧室下部送入,一次风从布风板下部送入,二次风从燃烧室中部送入。
石灰石受热分解为氧化钙和二氧化碳。
气流使燃煤、石灰颗粒在燃烧室内强烈扰动形成流化床,燃煤烟气中的SO2与氧化钙(CaO)接触发生化学反应被脱除。
为了提高吸收剂的利用率,将未反应的氧化钙、脱硫产物及飞灰送回燃烧室参与循环利用。
钙硫比达到2~2.5左右时,脱硫率可达90%以上。
同时由于该锅炉炉温比较低,并采用分级送风燃烧方式,所以可大大减少氮氧化物(NOx)的生成。
循环流化床燃烧方式的优点主要是:1.清洁燃烧,脱硫率可达80%~95%,NO x 排放可减少50%;2.煤种适应性强,特别适合中、低硫煤;3. 燃烧效率高,可达95%~99%;4.负荷适应性好。
负荷调节范围为30~100%2. 整体煤炭气化燃气-蒸汽联合循环发电技术特点(IGCC)IGCC发电技术是煤气化和蒸汽联合循环的结合,是当今国际正在兴起的一种先进的洁净煤(CCT)发电技术,具有高效、低污染、节水、综合利用好等优点。
它的原理是:煤经过气化和净化后,除去煤气中99%以上的硫化氢和接近100%的粉尘,将固体燃料转化成燃气轮机能燃用的清洁气体燃料,以驱动燃气轮机发电,使燃气发电与蒸汽发电联合起来。
整体煤气化联合循环发电系统基本工艺过程
整体煤气化联合循环发电系统基本工艺过程整体煤气化联合循环发电系统(IGCC:Integrated Gasification Combined Cycle)是一种先进的洁净煤发电技术。
这项技术通过煤气化产生合成气(主要为一氧化碳和氢气),再利用这些气体推动燃气轮机和蒸汽轮机联合发电。
IGCC不仅效率高,而且排放低,尤其是硫、氮和颗粒物的排放远低于传统的燃煤电厂。
以下是IGCC系统的基本工艺过程的详细描述。
1. 煤的预处理首先,原煤经过破碎和筛分,去除其中的石块、金属等杂质,得到适当粒度的煤粉。
预处理还包括可能的煤干燥过程,以降低煤中的水分含量,提高后续气化过程的效率。
此外,为了提高气化效率和减少气化炉的结渣,有些IGCC电厂还会对煤进行预处理,如添加助熔剂或进行部分氧化。
2. 煤气化预处理后的煤粉与气化剂(通常是氧气、二氧化碳或水蒸气的混合物)在气化炉中高温(通常超过1300℃)下进行气化反应。
在气化过程中,煤中的碳与气化剂反应生成一氧化碳、氢气和少量甲烷等可燃气体,这些气体被称为合成气或煤气。
气化炉内还会产生一些熔渣,这些渣通过炉底的排渣系统排出。
3. 煤气净化从气化炉出来的粗煤气含有飞灰、未反应完全的碳、硫化物、氯化物等杂质。
这些杂质不仅影响后续燃气轮机的运行,还可能造成环境污染。
因此,需要对粗煤气进行净化处理。
净化过程通常包括除尘、脱硫、脱氯和可能的碳氢化合物调整等步骤。
净化后的煤气应满足燃气轮机对气体燃料的要求。
4. 燃气轮机发电净化后的煤气进入燃气轮机燃烧室,与压缩空气混合并燃烧,产生高温高压的燃气。
这些燃气推动燃气轮机的涡轮叶片旋转,进而带动发电机发电。
燃气轮机发电是IGCC系统中的第一个发电环节,其效率通常较高。
5. 余热回收与蒸汽轮机发电燃气轮机排出的烟气温度仍然很高,为了充分利用这部分热量,IGCC系统通常配备有余热回收装置,如余热锅炉。
在余热锅炉中,烟气将热量传递给水,产生高温高压的蒸汽。
洁净煤技术论文
题目:整体煤气化联合循环(IGCC)的发展与技术应用整体煤气化联合循环(IGCC) 是指将煤炭、生物质、石油焦、重渣油等多种含碳燃料进行气化,将得到的合成气净化后用于燃气—蒸汽联合循环的发电技术。
这种技术不仅可以很大程度上解决目前燃煤电站效率低、污染大的问题,而且也克服了天然气供应不足和价格昂贵的问题。
从系统构成及设备制造的角度来看,这种系统继承和发展了当前热力发电系统几乎所有技术。
整体煤气化联合循环(IGCC)技术被普遍认为是最有发展前景的洁净煤发电技术之一,既能达到较高的发电效率,又有极好的环保性能。
一.IGCC关键技术及设备(一).气化炉IGCC 系统是各种技术的有机集成,系统复杂,其中气化炉、燃气轮机以及合成气净化设备是IGCC系统的重大关键设备,对整个系统的发电效率及环保性能影响较大。
目前,适合250 MW以上IGCC 系统,单机容量较大的气化炉技术主要是气流床气化技术,其中以Tex2aco气化炉和Shell气化炉最为成熟,且二者在IGCC电站中均有实践经验。
如:美国Tampa 250 MW IGCC 电站采用Texaco气化炉,给煤量为2250t/d ,以氧气为气化剂,气化室采用耐火砖结构,气化炉压力为218~310MPa 。
荷兰Buggenum 250MW IGCC电站采用Shell气化炉,给煤量2000t/d ,以氧气为气化剂,气化室为水冷壁结构,气化压力为216~218MPa 。
Texaco与Shell 都具有各自的优缺点,如:Texaco气化炉由于采用水煤浆气化,其运行压力可以高达10MPa ,这样有利于与需要高压合成气的化工过程连接,现场环境条件好,易于操控,但与Shell 相比,其碳转化率和冷煤气效率相对较低,氧耗则相对较高,但造价较Shell 气化炉低;Shell 气化炉由于采用干法进料,煤粉制备、存储运输系统复杂,气化炉结构复杂,投资成本较高。
相同条件下, IGCC 发电干粉进料比湿法进料的净发电效率高2%~4%。
洁净煤技术介绍
洁净煤技术介绍★ 什么是洁净煤技术?洁净煤技术是指在煤炭从开发到利用全过程中,旨在减少污染排放与提高利用效率的煤炭加工、燃烧、转化和污染控制等新技术的总称。
★ 中国发展洁净煤技术的必要性煤炭是中国的基础能源,洁净煤技术是实现煤炭可靠、廉价和洁净利用的重要技术。
在中国能源资源、经济水平等决定以煤为主的能源消费结构在未来20~30年内不发生根本变化的情况下,大力发展洁净煤技术,实行全过程控制,是保证社会经济快速发展,同时是使大气环境得到有效改善,能源效率有效提高,保证国家环保目标实现的唯一选择。
(1)有利于提高煤炭效率,减少粉尘和SO2污染采用煤炭加工技术,如洗选煤、型煤、配煤和水煤浆技术,可有效减少原料煤的含灰和含硫量,实现燃烧前的脱硫降灰。
如采用先进选煤技术可降低原煤灰分50%~80%,脱除黄铁矿硫60%~80%,可大量减少煤炭无效运输,电厂和工业锅炉燃用洗选煤,可提高热效率3%~8%;用户燃用固硫型煤,不仅可减少SO2排放30%~40%,减少烟尘70%~90%,还可以节煤15%~27%。
采用先进的煤炭燃烧技术,可有效提高热效率,实现燃烧中脱硫。
(2)有利于保障能源安全国家能源资源条件和现有经济条件不足以支撑用油、气大规模作为一次能源。
发展洁净煤技术,可在充分利用中国丰富煤炭资源的前提下,解决环境污染问题,还可以将煤炭转化为洁净的油、气,在相当程度上可以缓和中国是由、天然气供应的不足。
煤炭价格及各项煤炭利用技术的运行成本大大低于石油和天然气,有利于中国清洁能源技术的发展及长远的能源安全。
(3)有利于调整产业结构技术及装备水平落后、生产规模小、大量低水平用煤,是中国工业部门环境污染严重的主要原因。
改变传统用煤方式,用洁净煤技术替代现有用煤技术,提高产品质量,提高能效。
减少污染,将是工业行业技术发展的主要趋势。
煤炭行业在调整产业结构中,可通过大力发展先进的煤炭加工技术(选煤、配煤、水煤浆等)和加大煤炭就地转化(发电、气化、液化等),增加企业经济效益;其他用煤行业,通过广泛采用先进的燃煤技术和煤炭转化技术,将有效提高能源效率,降低污染,提高企业整体水平。
洁净煤技术概述
洁净煤技术概述1.能源1.1能源的概念能源亦称能量资源或能源资源。
是指可产生各种能量(如热量、电能、光能和机械能等)或可做功的物质的统称。
是指能够直接取得或者通过加工、转换而取得有用能的各种资源,包括煤炭、原油、天然气、煤层气、水能、核能、风能、太阳能、地热能、生物质能等一次能源和电力、热力、成品油等二次能源,以及其他新能源和可再生能源。
1.2能源的分类能源种类繁多,根据不同的划分方式,可分为不同的类型:(1)按来源分为3类:①来自地球外部天体的能源(主要是太阳能)。
除直接辐射外,并为风能、水能、生物能和矿物能源等的产生提供基础。
②地球本身蕴藏的能量。
如原子核能、地热能等。
③地球和其他天体相互作用而产生的能量。
如潮汐能。
(2)按能源的基本形态分类,有一次能源和二次能源。
前者即天然能源,指在自然界现成存在的能源。
如煤炭、石油、天然气、水能等。
后者指由一次能源加工转换而成的能源产品。
如电力、煤气、蒸汽及各种石油制品等。
一次能源又分为可再生能源(水能、风能及生物质能)和非再生能源(煤炭、石油、天然气、油页岩等)。
根据产生的方式可分为一次能源(天然能源)和二次能源(人工能源)。
一次能源是指自然界中以天然形式存在并没有经过加工或转换的能量资源,一次能源包括可再生的水力资源和不可再生的煤炭、石油、天然气资源,其中包括水、石油和天然气在内的三种能源是一次能源的核心,它们成为全球能源的基础;除此以外,太阳能、风能、地热能、海洋能、生物能以及核能等可再生能源也被包括在一次能源的范围内;二次能源则是指由一次能源直接或间接转换成其他种类和形式的能量资源,例如:电力、煤气、汽油、柴油、焦炭、洁净煤、激光和沼气等能源都属于二次能源。
(3)按能源性质分,有燃料型能源(煤炭、石油、天然气、泥炭、木材)和非燃料型能源(水能、风能、地热能、海洋能)。
(4)根据能源消耗后是否造成环境污染可分为污染型能源和清洁型能源。
污染型能源包括煤炭、石油等,清洁型能源包括水力、电力、太阳能、风能以及核能等。
洁净煤技术
洁净煤技术概述随着能源需求的不断增长和环境保护意识的提高,洁净煤技术在能源领域中扮演着重要角色。
洁净煤技术是一种以减少煤燃烧过程中的有害气体和污染物排放为目标的技术,旨在实现效能的提高、污染物的减少和能源的可持续利用。
洁净煤技术的原理洁净煤技术的实施依赖于几种基本原理:1. 煤的深度处理:通过对煤进行物理、化学或生物处理,去除或减少其中的有害物质,提高燃烧效率。
2. 煤的气化:将煤转化为气体燃料,通过升温和压力处理,煤中的有害物质得以转化或分解,从而减少污染物的排放。
3. 燃烧控制技术:控制燃烧过程中的氧气供应、燃料供应和燃烧温度,以减少有害物质的生成和排放。
洁净煤技术的分类洁净煤技术可以根据不同的目标和应用进行分类。
以下是几种常见的洁净煤技术:1. 煤的干燥和脱硫:通过将煤在低温下进行干燥,去除其中的水分和硫分,减少燃烧过程中的污染物排放。
2. 气化技术:将煤转化为气体燃料,如煤气、合成气或甲烷,以减少燃烧中的有害气体排放。
3. 燃烧控制技术:包括燃烧过程中的氧气供应控制、燃料供应控制、燃烧温度控制等,以降低有害物质的生成和排放。
4. 脱硫技术:通过吸收剂或吸附剂去除煤燃烧中的二氧化硫,使其在燃烧过程中排放减少。
5. 脱硝技术:通过在燃烧过程中加入适量的氨水或尿素溶液,使煤燃烧过程中生成的氮氧化物得到还原或吸收,减少对大气的污染。
洁净煤技术的应用洁净煤技术的应用已经广泛涵盖了多个领域。
以下是几个主要的应用领域:1. 电力行业:洁净煤技术在电力行业中得到了广泛应用,通过降低煤燃烧过程中的污染物排放,提高发电效率,减少对环境的影响。
2. 工业领域:洁净煤技术在工业领域中也有重要的应用,如煤炭加工、钢铁生产、水泥生产等行业,通过改善燃烧过程,减少污染物的排放。
3. 交通运输:洁净煤技术在交通运输领域也有潜力应用。
通过使用洁净煤技术改善汽车发动机的燃烧效率和排放性能,减少车辆对环境的污染。
4. 建筑供暖:洁净煤技术在建筑供暖领域中也有应用价值。
循环流化床洁净煤发电项目建设方案(五)
循环流化床洁净煤发电项目建设方案一、实施背景随着经济的快速发展和人口的增加,能源需求不断增加,对环境的压力也日益加大。
传统的煤炭发电方式存在着煤炭资源浪费、污染物排放量大等问题,不符合可持续发展的要求。
因此,循环流化床洁净煤发电项目的建设成为了当前产业结构改革的重要方向之一。
二、工作原理循环流化床洁净煤发电项目是利用循环流化床技术对煤炭进行高效燃烧,以减少污染物的排放。
具体工作原理如下:1. 燃烧过程:将煤炭粉末与空气进行混合后,通过循环流化床的气流进行燃烧。
在燃烧过程中,煤炭中的硫、氮等元素会与石灰石等固体物质发生反应,减少了燃烧过程中的污染物排放。
2. 燃烧产物处理:通过循环流化床中的分离器将燃烧产物进行分离,其中的灰渣可以用于建筑材料的生产等,减少了废弃物的排放。
三、实施计划步骤1. 前期准备:确定项目的建设地点和规模,并进行可行性研究,评估项目的经济和环境效益。
2. 设计与采购:根据项目需求,进行设备和材料的采购,并进行项目设计。
3. 建设与安装:按照项目设计进行设备的安装和相关设施的建设。
4. 调试与运行:对设备进行调试,确保其正常运行,并进行试运行。
5. 运营与维护:进行日常的运营管理和设备维护,保证项目的正常运行。
四、适用范围循环流化床洁净煤发电项目适用于煤炭资源丰富的地区,尤其是那些对环境要求较高的地区。
此外,该项目还可以适用于煤炭化工等领域,以实现煤炭资源的高效利用。
五、创新要点1. 循环流化床技术的应用:循环流化床技术具有高效燃烧、污染物排放少等优点,通过将其应用于洁净煤发电项目中,可以有效减少污染物的排放。
2. 燃烧产物的综合利用:通过对燃烧产物的分离和处理,可以将其中的灰渣等废弃物进行综合利用,减少环境污染。
六、预期效果1. 减少污染物排放:循环流化床洁净煤发电项目可以有效减少煤炭燃烧过程中的污染物排放,对改善空气质量和减少大气污染具有重要意义。
2. 资源的高效利用:通过循环流化床洁净煤发电项目,可以实现煤炭资源的高效利用,提高能源利用效率。
洁净煤技术
二、洁净煤技术(一)选煤技术发展煤炭洗选,提高商品煤质量是从源头上减少污染的有效措施。
我国1997年原煤入选率25.73%。
煤炭洗选的重点已由炼焦煤转为动力煤,由过去单纯的注重降灰转为降灰与脱硫并举及回收洗矸中的黄铁矿。
小直径重介质旋流器分选工艺和设备,对细粒煤泥能同时实现降灰、脱硫,在分选0.5~0.04mm级煤泥时,无机硫脱硫率为67.90~70.30%。
采用12m2大型风力干法选煤机的150万吨/年选煤厂已投入生产。
该厂吨煤投资4.25元,吨煤加工成本2.15元,分选效率>90%,外排尘(50mg/m3)符合环境要求。
解决煤炭深度降灰脱硫难题的一些新技术,如大直径三产品无压给料重介质旋流器、各种形式的微泡浮选相继研究成功、投入生产。
但我国选煤技术总体上与国际先进水平比有相当大的差距,一是原煤人选比例低(我国为25.7%,发达国家在90%以上);二是先进的选煤工艺占比例低(如重介选,我国仅为23%,发达国家在60%以上)精煤质量差;三是平均厂型小,自动化程度低,设备可靠性差,生产工效低。
(二)水煤浆技术水煤浆代油在白杨河发电厂经过2000小时的试运行,在全烧水煤浆条件下,燃烧效率>98%,锅炉效率>89%,锅炉负荷在40-100%范围内均能稳定燃烧,与燃烧重油有相同的效果。
矿区煤泥制浆燃烧取得进展。
采用高灰(灰分41-43%)煤泥制浆,供10t/h链条炉燃用。
累计运行2008小时,锅炉热效率由单纯层燃洗中块煤的53.99%提高到掺烧煤泥浆后的68%,燃烧效率由63.7%提高到79.01%。
(三)循环流化床(CFBC)国外CFBC技术在向大型化发展。
目前单机容量最大的CFBC锅炉(250MW,蒸发量700吨/时)电站已在法国投入运行,锅炉效率90.5%,脱硫率93%,Nox排放低于250mg/Nm3 我国现已具备设计制造75t/h循环流化床锅炉的能力;自行开发的220t/hCFB锅炉示范工程和引进410t/h循环床锅炉工程在进行。
洁净煤发电技术
洁净煤发电技术洁净煤发电技术是指通过一系列的技术手段,将煤炭转化为清洁、高效的能源形式,并在发电过程中减少对环境的影响。
这种技术是当前全球能源领域的研究热点之一,也是我国能源结构调整和环境保护的重要方向。
一、洁净煤发电技术的种类1.超临界/超超临界发电技术超临界/超超临界发电技术是指将煤粉燃烧产生的高温高压蒸汽通过超临界/超超临界状态的锅炉,再驱动汽轮机发电。
这种技术的效率高、污染小,是目前洁净煤发电技术的主要形式之一。
2.循环流化床燃烧技术循环流化床燃烧技术是指将煤粉与空气在流化床中混合燃烧,产生的热量加热锅炉中的水产生蒸汽,再驱动汽轮机发电。
这种技术的燃烧效率高、污染物排放低,特别适合燃烧劣质煤。
3.整体煤气化联合循环技术整体煤气化联合循环技术是指将煤在高温高压下气化,产生的合成气经过净化处理后,一部分用于发电,另一部分用于生产化工原料。
这种技术的效率高、污染小,但投资大、运行成本高。
二、洁净煤发电技术的优势1.高效节能洁净煤发电技术采用先进的燃烧和热能利用技术,能够大大提高燃煤的利用率,减少能源浪费。
2.环保减排洁净煤发电技术在燃烧和排放控制方面采用了多种技术手段,能够大幅度减少二氧化硫、氮氧化物、粉尘等污染物的排放,对环境保护起到重要作用。
3.灵活性强洁净煤发电技术适用于不同类型和质量的煤炭,能够充分利用我国的煤炭资源,缓解能源供应压力。
4.经济效益好洁净煤发电技术能够提高燃煤利用率,降低发电成本,从而增强电力企业的竞争力。
三、洁净煤发电技术的发展趋势1.推广应用先进技术加大对超临界/超超临界发电技术、循环流化床燃烧技术、整体煤气化联合循环技术等先进洁净煤发电技术的推广应用力度,提高我国洁净煤发电技术的整体水平。
2.加强技术创新和研发加大对洁净煤发电技术的研发和创新力度,开发具有自主知识产权的先进技术,提高我国在国际能源领域的竞争力。
3.优化能源结构加强能源结构调整,大力发展可再生能源和清洁能源,降低对煤炭的依赖度,从源头上减少环境污染。
洁净煤技术应用案例
洁净煤技术应用案例
洁净煤技术是指通过煤的预处理、燃烧和气体处理等一系列措施,使煤的污染物排放达到国家标准,从而减少对环境的污染和改善大气质量。
以下是洁净煤技术的应用案例:
1. 煤粉燃烧洁净化技术在火力发电厂中的应用。
将煤粉加入燃
烧器中燃烧,通过调整氧气含量、煤粉粒度和燃烧温度等参数,使燃烧产生的污染物达到国家标准要求。
2. 煤气化洁净化技术在合成气生产中的应用。
煤气化是将煤转
化为可燃性气体的过程,但在过程中会产生大量的污染物。
通过利用脱硫、脱氨、脱氢等技术,可以将污染物去除,从而减少对环境的影响。
3. 煤的预处理技术在烟气脱硝中的应用。
在燃烧过程中,煤中
的氮会和氧结合形成氮氧化物,对环境造成严重污染。
通过在燃烧前对煤进行脱氮处理,可以减少氮氧化物的生成,从而达到减排的目的。
4. 煤的再生利用技术在固体废弃物处理中的应用。
煤可以通过
再生利用变成焦炭、煤沥青等材料,用于固体废弃物的处理和填埋。
这样不仅可以减少占地面积,还可以减少污染物的排放。
以上是洁净煤技术的一些应用案例,这些技术的不断发展,将为保护环境和改善大气质量作出重要贡献。
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洁净煤发电技术
一、洁净煤发电技术概念
洁净煤技术是指煤炭从开发到利用全过程中,旨在减少污染排放与提高利用效率的加工、燃烧、转化及污染控制等高新技术的总称。
它将经济效益、社会效益与环保效益结合为一体,成为能源工业中国际高新技术竞争的一个主要领域。
目前“洁净煤发电技术”主要有以下几种:
* 循环流化床燃烧技术(CFB)
* 整体煤气化燃气-蒸汽联合循环发电(IGCC)
* 增压流化床燃气-蒸汽联合循环发电(PCFB-CC)
* 超临界燃煤电站加烟气脱硫、脱硝装置(SC +FGD+De-NOx)
二、洁净煤发电技术的技术特点
1. 循环流化床燃烧(FBC)技术特点
循环流化床燃烧(FBC)技术系指小颗粒的煤与空气在炉膛内处于沸腾状态下,即高速气流与所携带的稠密悬浮煤颗粒充分接触燃烧的技术。
循环流化床锅炉脱硫是一种炉内燃烧脱硫工艺,以石灰石为脱硫吸收剂,燃煤和石灰石自锅炉燃烧室下部送入,一次风从布风板下部送入,二次风从燃烧室中部送入。
石灰石受热分解为氧化钙和二氧化碳。
气流使燃煤、石灰颗粒在燃烧室内强烈扰动形成流化床,燃煤烟气中的SO2与氧化钙(CaO)接触发生化学反应被脱除。
为了提高吸收剂的利用率,将未反应的氧化钙、脱硫产物及飞灰送回燃烧室参与循环利用。
钙硫比达到2~2.5左右时,脱硫率可达90%以上。
同时由于该锅炉炉温比较低,并采用分级送风燃烧方式,所以可大大减少氮氧化物(NOx)的生成。
循环流化床燃烧方式的优点主要是:
1.清洁燃烧,脱硫率可达80%~95%,NO x 排放可减少50%;2.煤种适应性强,特别适合中、低硫煤;
3. 燃烧效率高,可达95%~99%;
4.负荷适应性好。
负荷调节范围为30~100%
2. 整体煤炭气化燃气-蒸汽联合循环发电技术特点(IGCC)
IGCC发电技术是煤气化和蒸汽联合循环的结合,是当今国际正在兴起的一种
先进的洁净煤(CCT)发电技术,具有高效、低污染、节水、综合利用好等优点。
它的原理是:煤经过气化和净化后,除去煤气中99%以上的硫化氢和接近100%的粉尘,将固体燃料转化成燃气轮机能燃用的清洁气体燃料,以驱动燃气轮机发电,使燃气发电与蒸汽发电联合起来。
IGCC由两大部分组成,即煤的气化与净化部分和燃气-蒸汽联合循环发电部分。
第一部分的主要设备有气化炉、空分装置、煤气净化设备(包括硫的回收装置),第二部分的主要设备有燃气轮机发电系统、余热锅炉、蒸汽轮机发电系统。
IGCC的工艺过程如下:
煤经气化成为中低热值煤气,经过净化,除去煤气中的硫化物、氮化物、粉尘
等污染物,变为清洁的气体燃料,然后送入燃气轮机的燃烧室燃烧,加热气体工质以驱动燃气透平作功,燃气轮机排气进入余热锅炉加热给水,产生过热蒸汽驱动蒸汽轮机作功。
IGCC技术把高效的燃气-蒸汽联合循环发电系统与洁净的煤气化技术结合起来,既有高发电效率,又有很好的环保性能,是一种有发展前景的洁净煤发电技术。
在目前技术水平下,IGCC发电的单机功率已达300MW以上,净效率可达43%~45%,今后可望达到更高。
而污染物的排放量仅为常规燃煤电站的1/10,脱硫效率可达99%,二氧化硫排放在25mg/NM3左右。
(目前国家二氧化硫限额约为1200mg/NM3),氮氧化物排放只有常规电站的15%--20%,耗水只有常规电站的1/2-1/3,有利于环境保护。
3. 增压流化床燃气-蒸汽联合循环发电技术特点(PFBC-CC)
增压流化床燃烧(PFBC)技术从原理上基本同常压流化床燃烧(FBC)大体一致,燃烧空气通过布风板进入燃烧室,,加入的煤粒和脱硫剂(通常是石灰石或白云石)处于悬浮状态,形成一定高度的流态化“床”层。
流化床中,脱硫剂在煤燃烧的同时脱除二氧化硫,再由于流化床燃烧温度控制在900℃以下,抑制了燃烧过程中氮氧化物的生成,所以大大减少了污染物的排放。
同FBC一样, PFBC 的燃烧效率高,对煤种适应性强。
增压流化床燃烧(PFBC)技术采用增压(6~20个大气压)燃烧,燃烧效率和脱硫效率可以得到进一步提高。
燃烧室热负荷增大,改善了传热效率,锅炉容积紧凑。
该技术除了可在流化床锅炉中产生蒸汽使汽轮机做功外,从PFBC燃烧室(也就是PFBC锅炉)出来的加压烟气,经过高温除尘后,可进入燃气轮机膨胀做功。
通过燃气/蒸汽联合循环发电,发电效率得到提高。
目前可在相同蒸汽参数的单蒸汽循环发电提高3~4%。
采用增压流化床燃烧联合循环(PFBC-CC)发电能较大幅度地提高发电效率,并能减少由于燃煤对环境的污染。
PFBC将成为21世纪主要的洁净煤发电技术之一。
4.超临界燃煤电站加脱硫、脱硝装置(SC+FGD+De-NOx)
对于常规的燃煤机组而言,采用超临界参数,提高电厂热效率,降低煤耗(减少燃料消耗量)是污染物减排的首要措施;采用先进的燃烧技术,合理有效地组织燃烧过程,在燃烧过程中减排也是重要的污染物减排技术,可以大幅度降低污染物排放,但当排放的限制更严格,而且靠炉内燃烧减排不能满足要求时,需要采取烟气脱硫脱氮技术措施。