洁净煤技术的现状及发展方向

作者：  来源：  时间：2011-02-10  浏览577次

洁净煤技术是跨世纪利用的新技术，是一个国家科学技术发展的标志。煤炭工业是国民经济的基础产业，要保持煤炭工业的可持续发展，必须把洁净煤技术作为发展的重大战略目标。消除环境因素对大规模使用煤炭的制约，只有这样，煤炭工业才能迎接知识经济时代面临的各种挑战，才能使煤炭工业走上可持续发展的道路。

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1  洁净煤技术的主要发展领域

（1）大力发展煤炭的洗选加工，提高煤炭产品质量，增加煤炭入洗比重。

（2）发展型煤，改进煤炭燃烧方式。

（3）提高煤炭工业转换电力比重。

（4）推广应用水煤浆的应用范围。

（5）积极开发煤的气化技术。

（6）尽快发展煤炭液化技术。

（7）加大煤矸石、粉煤灰综合利用。

2          洁净煤技术的构成（见下图）

3  洁净煤技术发展现状

从国家经济发展战略来看，早在1996年我国政府制定的《中国洁净煤技术“九五”计划和2000年发展纲要》中提出：“中国洁净煤技术包含四个领域，即煤炭加工、煤炭燃烧与发电、煤炭转化和污染的控制，发展洁净煤技术，实现清洁生产”。洁净煤技术经过近十年的发展已经日新月异特别是在洗选、水煤浆、煤炭液化、发电、煤矸石综合利用、型煤开发利用方面，已经形成规模产业化，为国民经济的发展，做出了贡献。

3.1  洗选

中国的煤炭洗选加工有了较大发展，特别是近十年发展速度加快，国家重点煤矿的原煤入选比例由1989年的19%提高到现在的44.8%，地方国有煤矿的入选比例也由16%提高到29.2%。据不完全统计，我国建设各种类型选造煤厂1584座，入选原煤能力52199万t，其中国有重点煤矿造煤厂237座，入选原煤能力36478万t，具有代表性的选煤厂有：

第一座大型淘汰选煤厂—邯郸选煤厂，设计能力为150万t/a。

第一座大型重介质选煤厂—平煤集团田庄选煤厂，设计能力350万t/a。

第一座国内设计国际采购设备建设的选煤厂—西曲选煤厂，设计能力为350万t/a。

第一座国产三产品重介旋流器选煤厂—铁东选煤厂，设计能力120万t/a。

第一座特大型现代化选煤厂—安家岭选煤厂，设计能力1500万t/a。

3.2  水煤浆

我国经过近20年的攻关和工业化示范，水煤浆技术在国际已处于领先水平，具备了大型工业化应用条件，水煤浆产业的发展将以代替燃料油为主，如电站燃油锅炉改烧水煤浆，工业窑炉燃用水煤浆；其次是矿区发展的煤综合利用为目的煤泥水煤浆。

目前已建成的水煤浆厂有11座，制浆能力达到380万t/a；在建工程7座，规模168万t/a。以北京水煤浆厂、兖日水煤浆厂、八一水煤浆厂为代表的水煤浆制备和应用工程的相继投产，特别是平煤集团承担的国家创新基金项目《煤泥二次开发利用成套技术》，2001年投资7000多万元，可形成20万t煤泥水煤浆生产规模，现项目基本峻工。同时在平煤集团矸石电厂2号锅炉改烧煤泥水煤浆已试验成功。为煤泥的综合利用开辟了新路子，这些产业的形成标志着我国已基本形成一个具有科技开发、工程设计、设备制造、水煤浆制备和应用能力的完整产业体系。

3.3  煤炭深加工

煤炭深加工，主要是采取炼焦、气化、液化、煤化工等方法，使其转化成焦炭（或半焦）和气体、液体与其它固体燃料，以及多种化学产品。发展煤炭深加工，可以不断适应国家能源结构调整的要求，夯实煤炭基础能源地位，提高企业市场竞争力；可以拓宽产品应用领域，提高经济效益，推动企业可持续发展；可以节约能源，减少污染，改善生存环境。

（1）煤炭液化。煤炭液化是煤炭经过化学加工，转化成液体燃料过程。煤炭通过液化，可以得到40%左右的液化油（包括轻油、中、重质燃料油）和15%的高热值煤气。煤液化油近似石油，是一种含硫低、热值高的优质清洁能源，运输、使用十分方便。轻质油经过加氢精制，可以生产出辛烷值汽油，或其它有机化工原料；中质燃料油经过加氢精制，可以生产出柴油和汽轮机燃料；重介燃料油可作低硫锅炉燃料。

目前国际有两项比较成熟的煤炭液化技术。一是德国的煤炭直接液化技术，二是南非的煤炭间接液化技术。我国70年代末80年代初开始发展煤炭液化技术，并且是以国际合作方式起步的。2000年煤炭液化项目列入国家“十五”高科技产业发展纲要。

目前世界规模最大的西部开发重点项目—神华“煤制油”直接液化项目已经开工，该项目总建设规模为年产500万t油品，分工期建设，一期总投资为240亿，年用煤970万t，生产各种油320万t。平煤集团从2000年起非常关注“煤制油”技术，多次组织专家到南非进行调研考察，已完成了100万t煤变油项目建设的可行性研究，正积极申报上级部门批准立项。

（2）煤化工。煤化工指将煤炭转化为化工产品或化工原料。煤化工在我国虽然是一个新兴产业，但我国煤炭资源丰富，并在化学、化工、热加工以及许多尖端技术领域已有较强的技术力量和装备，发展煤化工有十分雄厚的技术实力和广阔的发展前景。在煤化工产品中，甲醇的用途最为广泛，以甲醇为原料可以生产甲醛、乙醚等上百种化工原料或产品。平煤集团天宏焦化公司年产焦炭110万t，产生焦炉煤气6000万m³，拟供平顶山飞行化工集团，采用成都西北化工研究所的常压焦炉气非催化转化技术将其转化成合成气和利用粘聚硫化床粉煤制气技术，可年产合成氨18万t，尿素30万t，目前这些改造项目都在进行中。

3.4  煤矸石、煤泥发电、煤矸石的综合利用

煤矸石是指煤炭开采、改造加工过程中产生的固体废弃物，也是可利用的资源，具有双重性。从煤矿开采来看，我国每生产1亿t煤炭，排放矸石1400万t左右，从煤炭洗选加工来看，每洗1亿t炼焦煤，排放矸石量2000万t；每洗1亿t动力煤，排放矸石量1500万t。根据统计资料，全国国有煤矿现有矸石山1500余座，堆积量30亿t以上，占用土地300~400公顷。随着入洗煤的增加，煤泥和矸石的生产量也越来越大。所以如何综合利用好煤矸石、煤泥是保护我国环境的大问题。煤矸石、煤泥发电、煤矸石制砖，是综合利用的有效途径。

目前，全国煤矿已建成运行的矸石电厂、煤泥电厂有128个，总装机容量200万kW，正在建设的达30万kW。平煤集团已建5万kW煤泥电厂1座，2×6000kW矸石电厂1座，3×6000kW矸石电厂一座，这三座资源综合利电厂已运行了10余年，已发电60亿kWh，消耗掉煤泥300万t、矸石300万t。平煤集团和美国合作的6000万块粉煤炭切块砖生产线项目已于2004年年初建成投产。

3.5  型煤

随着我国社会和经济的发展，为合理利用资源，保护环境和走可持续发展道路，国家及相关部门相继出台了一系列能源环保政策，提出发展型煤技术是洁净煤生产技术的首选。型煤生产是洁净煤生产技术中技术成熟、成本低廉，最现实有效的技术。大量实验表明，燃用型煤时，排烟“林格曼”黑度达到国家排放标准1级以下，减少烟尘74%~99%；一氧化碳排放量减少70%~80%；加入固硫剂可降低二氧化硫排放量50%~85%等。同时型煤具有节能的经济实用性。燃用型煤与散煤相比，其热效率可提高10%~20%、可节煤10%~30%，远比使用电、气、油要经济。工业型煤有广阔的市场需求。若将全国4t/h以下的锅炉改烧型煤，约需2亿t工业锅炉型煤，将50%的工业窑炉改烧型煤，约需5000万t工业型煤。若将化肥工业块煤缺口以工业造气型煤代替，约需3000万t工业造气型煤。平煤集团天成公司已投产了一条20万t工业锅炉用型煤生产线。平煤集团三环公司玻璃厂改烧型煤技术项目正在进行之中。

4  洁净煤技术发展趋势

洁净煤是我国能源的未来，发展适合国情的洁净煤技术，是一项重大的中长期战略性任务，发展洁净煤技术对中国而言有着深远的意义。首先，可大幅度地减少大气污染物的排放，从而在环境允许的条件下扩大煤炭的作用；其二，可大大提高煤炭利用效率和经济效益，降低煤炭需求的增长速度，减缓二氧化碳排放的增长；其三，可促进中国能源供应向多样化方向发展。

我国发展洁净煤技术应覆盖煤炭开发利用的全过程，针对多终端用户、优选实用的先进技术。中国的洁净煤技术是以提高煤炭利用效率、减少污染为目标，以煤炭洗选为源头，以煤气化为先导，以煤炭高效洁净燃烧和洁净煤发电为核心的技术体系。

我国十分重视洁净煤技术发展。洁净煤技术的发展已被列入《中国21世纪议程》，早在1993年我国就制订了《中国洁净煤技术计划研究》报告，选择了10项优先发展的洁净煤技术：选煤、型煤、水煤浆、先进的燃烧器，流化床燃烧、煤气化联合循环发电，烟道气净化，煤炭气化，煤炭液化以及燃料电池。并作为中国第一轮洁净煤技术的研究发展对象，它已纳入了国家科技、经济和社会发展计划中，并在组织上、政策上以及资金上给予保证，相信我国洁净煤技术再有十年，就一定能和世界先进国家保持同步。

 

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