21种工业领域煤炭清洁高效利用参考技术2

煤的气化与液化
1、煤的气化 2、煤的液化 3、整体气化联合循环发电（IGCC）技术
有关煤炭的知识
煤的形成
远古（上亿）植物遗体在地表湖沼或海湾环境中；随着地壳的变动被埋 入地下，长期处在温 度、压力较高的环境中，
原植物中的纤维素、木质素经脱水腐蚀，其含氧量不断减少，而碳质不
断增加，逐渐形成化学稳定性强、含碳量高的固体碳氢燃料——煤。
能源与可持续发展
第一章 常规能源
？？？
1.1能源概述 1.1.1能源概念
请同学们对能源作一些描述？
1.1能源概述 1.1.1能源概念


含有能量的自然资源，可转换为人们所需的一定形式的能量
或能产生能源的物质的运动（水流、风、海浪、潮汐） 或能产生能源的物质（煤炭、石油、天然气）

或可直接取得的某种能源（一次能源）：包括煤、石油、天然气、 太阳能、风能、水能、地热能、核能等 或经过加工、转换而获取某种能量（二次能源）： 如煤气、电 力、焦炭、蒸汽、沼气、氢能等。
尚未开采的能量资源只称为资源，不能列入“能源”范畴。
总结一下： 能源的概念：
比较集中而又较易转化的含能物质或能量过程，
可以直接或经转换提供人类所需的光、热、动力等 任何形式能量的载能体资源。
1.1能源概述 1.1.2 能源的分类
能源多种多样，有各种不同的分类方法
★按被利用的程度分（利用状况）
第二阶段煤化阶段
成岩分阶段 地下(不太深)， 数百万年 压力(加压失水)， 物化作用为主 变质分阶段 地下(深处) 数千万年以上 温度、压力、时间， 化学作用为主
有关煤炭的知识
煤的元素组成 煤主要由碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)
和一些稀有元素和矿物质组成。
煤的变质程度与含碳量关系
化石能源：是指上古时期遗留下来的动植物的遗骸在地层下
经过上万年的演变形成的能源。
成煤过程
煤具有多样性： 处于不同的煤化阶段、成煤植物的不同、成煤过程条件变化
以成煤过程为例：
成 煤 过 程
成煤序列
植物→泥炭→褐煤→烟煤→无烟煤
第一阶段泥炭化阶段
水中、细菌， 数千年到数万年 生化作用
转变阶段
转变条件 主要影响因素
温差能、生物质能、光合作用、化石燃料（如煤、天然气、石油等，
是一亿年前由积存下来的有机物质转化而来）
来自于地球和其他星体的相互作用，如潮汐能。
按能源能否再生分
可再生能源： 不会随其本身的转化或人类的利用而越来越少的能源， 如水能、风能、潮汐能、太阳能等； 非再生能源： 随人类的利用而越来越少， 如石油、煤、天然气、核燃料等。
常规能源（或传统能源）：
开发利用时间长、技术成熟、能大量生产并广泛使用，
如煤炭、石油、天然气、薪柴燃料、水能等；
新能源或非常规能源、替代能源：
开发利用较少或正在研究开发之中，如太阳能、风能、 地热能、潮汐能、生物质能等，另外还有核能（也有人 将核裂变称为常规能源，而将核聚变称为新能源）。
按获得的方法分
有关煤炭的知识
常用的煤质指标 煤炭的分类
煤炭分类的GB5751—2009（国标）
有关煤炭的知识
中国煤炭分类及用途
常用的煤质指标
1.无烟煤（ WY ）（民用和合成氨的造气原料，航空用型煤） 2.贫 煤（ PM )煤化度最高的一种烟煤；（发电燃料，锅炉的配煤） 3.贫瘦煤（ PS )发电、机车、民用及其他工业炉窑的较好燃料 4.瘦 煤（ SM ) (电厂及锅炉燃料) 5.焦 煤（ JM )(炼焦配煤) 6.肥 煤（ FM ) 7.1/3 焦煤(介于焦煤、肥煤、，气 煤三者之间的过渡煤) 8.气肥煤（ QF ) (制造 煤气，炼焦配煤) 9.气 煤（ QM ) 10. l/2 中粘煤（ 1/2ZN )(气化用煤球和动力用煤) 11.弱粘煤（ RN ） 12.不粘煤（ BN ) (气化及动力用煤) 13.长焰煤（ CY ) 变质程度最低，用于炼焦，电厂、机车、工业炉窑燃料 14.褐 煤（ HM ) (发电燃料，气化原料和锅炉燃料）
主导成分：
C/%(可燃基)
泥炭 50～60
褐煤 60～74
烟煤 74～90
无烟煤 90～98
硫是煤中的有害成分， 含硫焦炭用于炼铁时使铁产生热脆性，严重影响生铁质量： 燃烧时生成的二氧化硫腐蚀设备，污染空气，危害人体健康。 硫在煤中含量变化范围也较大，一般约为0.1-—5。
有关煤炭的知识
常用的煤质指标
（2）按被利用的程度分
（3）按获得的方法分
（4）按能否再生分
（5）按能源本身的性质分 （6）按对环境的污染情况分
1.1能源概述 1.1.3 能源的性 能源的地理分布 运输费用与损耗 开发费用和利用能源的设备费用
储能的可能性
能源的可再生性
能源的品位
对环境的影响
1.1能源概述 1.1.3 能源的评价
按能源本身的性质分
含能体能源（载体能源）： 本身可提供能量的物质， 如石油、煤、天然气、地热、氢等，它们可以直接储存； 过程性能源： 由可提供能量的物质运动而产生的能源， 如风能、水能、海流、潮汐、波浪、火山爆发、雷电、
电磁能和一般热能等，它们无法直接储存。
常用有六种不同的分类方法 （1）按地球上的能量来源分
一次能源，
即可供直接利用的能源，
如煤、石油、天然气、风能、水能等； 二次能源， 即由一次能源直接或间接转换而来的能源， 如电、蒸汽、焦炭、煤气、氢等， 它们使用方便，易利用，是高品质的能源。
按地球上的能量来源分
来自于地球本身蕴藏的能源，如核能、地热能等； 来自于地球外天体的能源
如宇宙射线及太阳能，以及由太阳引起的水能、风能、波浪能、海洋
通过工业分析可以初步了解煤的性质，大致判断煤的种类和用途。
从工业分析：
测定煤的水分、灰分、挥发分和固定碳的含量。 煤炭分级: 按目前国家标准，以灰分作为划分煤炭级别的标准
灰分小于 12 . 5 ％的煤炭，称为冶炼用炼焦精煤；共分十五级; 灰分在 12 . 51 ％一 16 ％的煤炭，称为其它用精煤。共分七级; 动力用煤通称动力煤．共分三十六级;
开发费用和利用能源的设备费用
举例说明一下？
能源的品位
有关煤炭的知识
1、煤的形成 2、煤的元素组成 3、常用的煤质指标
煤 （coal）又称煤炭， 棕色至黑色的可燃烧的类似岩石的固体； 可燃矿产 ；化石能源
煤炭资源与开发
1、储量与分布 2、煤炭开采 3、生产与消费
洁净煤的技术
1、燃烧前处理 2、燃烧中处理 3、燃烧后处理