第一節(jié) 潔凈煤綜述

一、潔凈煤技術(shù)概念

潔凈煤技術(shù)（CleanCoalTechnology——CCT）一詞來源于美國，1980年列入了能源詞匯。它是針對使用煤炭對環(huán)境造成污染所提出的技術(shù)對策，是最大限度利用煤的能源，同時將造成的污染降到最小限度的技術(shù)方案。從概念上說潔凈煤技術(shù)是指煤炭從開發(fā)到利用全過程中，旨在減少污染排放與提高利用效率的加工、燃燒、轉(zhuǎn)化及污染控制等高新技術(shù)的總稱。它將經(jīng)濟效益、社會效益與環(huán)保效益結(jié)合為一體，成為能源工業(yè)中國際高新技術(shù)競爭的一個主要領(lǐng)域。潔凈煤技術(shù)按其生產(chǎn)和利用的過程分類，大致可分為三類：

第一類是在燃燒前的煤炭加工和轉(zhuǎn)化技術(shù)。包括煤炭的洗選和加工轉(zhuǎn)化技術(shù)，如型煤、水煤漿、煤炭液化、煤炭氣化等。

第二類是煤炭燃燒技術(shù)。主要是潔凈煤發(fā)電技術(shù)，目前，國家確定的主要是循環(huán)流化床燃燒、增壓流化床燃燒、整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)、超臨界機組加脫硫脫硝裝置。

第三類是燃燒后的煙氣脫硫技術(shù)。主要有濕式石灰石/石膏法、爐內(nèi)噴鈣法、噴霧干燥法、電子束法、氨法、尾部煙氣、海水脫硫等多種。石灰石(石灰)-石膏濕法脫硫是目前世界上技術(shù)最為成熟、應(yīng)用最多的脫硫工藝。

二、潔凈煤技術(shù)的種類

潔凈煤技術(shù)：燃燒前處理；燃燒中處理；燃燒后處理；轉(zhuǎn)換技術(shù)。

1、燃燒前處理；

選煤（常規(guī)選煤、高級物理選煤、微生物脫硫）；

型煤（工業(yè)型煤、民用型煤、特種型煤）；

水煤漿（普通水煤漿、精細水煤漿）；

2、燃燒中處理：低污染燃燒、燃燒中固碳、流化床燃燒、蝸旋燃燒；

3、燃燒后處理：煙氣凈化、灰渣處理；

4、轉(zhuǎn)換技術(shù)：煤氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電、城市煤氣化、地下煤氣化、煤液化、燃料電池、磁流體發(fā)電。

第二節(jié) 潔凈煤技術(shù)的幾個領(lǐng)域 分析

一、煤炭加工

煤炭加工是指在原煤投入使用之前，以物理方法為主對其進行加工，這是合理用煤的前提和減少燃煤污染的最經(jīng)濟的途徑。主要包括煤炭洗選、型煤、水煤漿制備。常規(guī)的物理選煤可除去煤中的60％的灰分和約50％的黃鐵礦硫。煤炭經(jīng)洗選可大大提高燃燒效率，大大減少污染物排放，入選1億噸原煤一般可減少燃煤排放的SO2，100～150萬噸，成本僅為洗滌煙氣脫硫的十分之一。

型煤是具有發(fā)展中國家特點的潔凈煤技術(shù)，與燒散煤相比，可節(jié)煤20％～30％，減少黑煙排放80％～90％，顆粒物減少70％～90％，S02減少40％～60％；水煤漿是新型的煤．代油燃料，優(yōu)質(zhì)煤制成水煤漿其灰分小于8％，硫分小于1％，燃燒效率高，煙塵、S02、NOx等排放都低于燃油和散煤，一般1.8～2.1噸水煤漿可代替1噸重油。

二、煤炭高效、潔凈燃燒與發(fā)電技術(shù)

煤炭高效、潔凈燃燒與發(fā)電技術(shù)是潔凈煤技術(shù)的核心。從煤炭中獲取能量主要靠燃燒，目前以循環(huán)流化床鍋爐(CFBC)的適應(yīng)煤種廣，燃燒效率高，且易于實施床內(nèi)脫硫，與常規(guī)粉煤鍋爐比S02、NOx,可減少50％以上，較采用粉煤鍋爐加凈化裝置可節(jié)約投資10％～15％。CFBC(包括常壓AFBC、增壓PFBC)是近年來國際上競相發(fā)展的潔凈燃燒技術(shù)。

發(fā)展高效低污染粉煤燃燒(先進的燃燒器)應(yīng)以穩(wěn)燃、高效、低污染和防結(jié)渣作為開發(fā)燃煤技術(shù)與燃燒器的目標；燃煤聯(lián)合循環(huán)發(fā)電包括煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電(1GCC)和增壓流化床聯(lián)合循環(huán)發(fā)電(PFBC—CC等)是新—代高效、潔凈燃煤發(fā)電技術(shù)。IGCC電廠供電效率可達50％～52％，脫硫率可達99％，NOx排放只有常規(guī)電廠的15％～30％、耗水只是常規(guī)電廠的1／3到1／2。

三、煤炭轉(zhuǎn)化

煤炭轉(zhuǎn)化是指以化學(xué)方法為主將煤炭轉(zhuǎn)化為潔凈的燃料或化工產(chǎn)品，包括煤炭氣化、煤炭液化和燃料電池。煤炭轉(zhuǎn)化以氣化為先導(dǎo)，以碳一化工為重點，走燃料化工和煤深加工的技術(shù)路線。作為化工原料，煤化工在芳烴生產(chǎn)方面有石油化工和天然氣化工所不具備的優(yōu)勢。煤炭氣化包括完全氣化、溫和氣化(低溫?zé)峤?和地下氣化是實現(xiàn)煤炭潔凈利用的先導(dǎo)技術(shù)和主要途徑。

多年來針對不同用戶開發(fā)了多種氣化工藝。從發(fā)展趨勢看應(yīng)優(yōu)選煤種適應(yīng)廣、技術(shù)先進的流化床和氣流床氣化技術(shù)；煤炭液化是將煤在適宜的反應(yīng)條件下轉(zhuǎn)化為潔凈的液體燃料和化工原料。工藝上分為直接(加氫)液化和間接(先氣化)液化和由直接液化派生的．煤油(廢塑料等)共煉工藝。發(fā)展替代液體燃料是一項帶戰(zhàn)略意義的任務(wù)；燃料電池是直接將資料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的技術(shù)，目前國際上已經(jīng)開發(fā)出數(shù)種不同類型的燃料電池，主要用于航天器的動力，使用的主要燃料為氫氣和甲烷氣。

四、污染排放控制與廢棄物處理

工業(yè)污染防治要逐步從生產(chǎn)末端治理轉(zhuǎn)到源頭和生產(chǎn)全過程的控制，把分散治理與集中控制結(jié)合起來，把濃度控制與總量控制結(jié)合起來，并把燃煤所造成的污染放在突出位置。因此，對煤炭開發(fā)利用中產(chǎn)生的污染和廢棄物進行控制和處理是實現(xiàn)國家環(huán)保目標使煤炭成為高效、潔凈、可靠能源的重要環(huán)節(jié)。煙氣凈化是清除煤炭燃燒產(chǎn)生的煙氣中的有害物質(zhì)(灰塵、S02、NOx)。在我國燃煤鍋爐排放的煙塵、二氧化硫、氮氧化物是空氣污染的主要原因。從各個環(huán)節(jié)脫除煤中的硫是潔凈煤技術(shù)的重要內(nèi)容。

廢棄物處理主要包括對煤炭開采和利用過程中所產(chǎn)生的矸石、煤層甲烷、煤泥、礦井水及燃煤電站所產(chǎn)生的粉煤灰等進行處理。這些污染物的大量排放既污染環(huán)境，又造成了資源的浪費。國外對煤矸石的處理有比較健全的法規(guī)和管理辦法，基本實現(xiàn)了無害化處理。主要用途是回填采空、作為建筑工程填料、筑路造地、回收有用成份及作燃料、建筑材料和改良土壤等用。

我國礦區(qū)煤矸石每年的排放量約為1.5～2億噸，主要利用途徑是發(fā)電、生產(chǎn)水泥和燒磚，但利用總量較少。煤層甲烷(又稱煤層瓦斯或煤層氣)是與煤共生，開采煤炭時從煤體內(nèi)析出。它是一種優(yōu)質(zhì)能源，但同時又是煤炭開采的一種主要災(zāi)害，其大量排空對全球環(huán)境變化(溫室效應(yīng))有較大影響。目前世界上主要產(chǎn)煤國對煤層甲烷的資源化開發(fā)利用程度較高，主要方法是地面鉆井開采。美國1993年煤層氣的產(chǎn)氣井有5000余口，產(chǎn)氣量達到207億立方米。

我國煤層氣的開發(fā)利用程度還很低，主要是采取井巷抽放，但氣體利用價值低，地面開采尚處于探索 研究 階段，正在開展示范工程并與國外進行合作勘探。粉煤灰是燃煤電站排出的固體廢棄物，歐美發(fā)達國家的大型電廠已將煙氣凈化?；以膳拧⒏苫艺{(diào)濕等納入電廠 規(guī)劃 ，達到既清潔發(fā)電又使粉煤灰資源化，粉煤灰被大量應(yīng)用于筑路、生產(chǎn)水泥和優(yōu)質(zhì)混凝土、制磚及其它建材，并將粉煤灰大量用于建筑高速公路。中國粉煤灰 研究 和利用的重點是大用量方向，如摻于混凝土中建橋、建壩、高層建筑底板、核發(fā)電站的安全殼等，正在建設(shè)中的三峽工程預(yù)計用粉煤灰量達133.8萬噸。更大量的利用在于修筑高等級公路，已推廣于滬寧、京深及京冀公路建設(shè)。還用于礦區(qū)回填、農(nóng)業(yè)上改良土壤、墻體材料燒結(jié)磚、混凝土、粉煤灰水泥等。

我國煤礦大量礦井水外排與礦區(qū)嚴重缺水局面并存，如我國有約70%的礦區(qū)缺水甚至嚴重缺水，隨著煤礦城市社會、經(jīng)濟的迅速發(fā)展，煤炭生產(chǎn)基地的戰(zhàn)略西移，水資源的供需矛盾將日趨緊張。許多礦井水含有大量懸浮物及少量有害元素。因此，最大限度地處理和凈化礦井水，使之資源化，對減少礦區(qū)環(huán)境污染、緩解干旱缺水地區(qū)用水緊張情況起到積極作用。目前，主要的礦井水處理方法有混凝沉淀法、電滲析法、反滲透法和中和法?；炷恋矸ㄖ饕糜谔幚砗瑧腋∥锏V井水；電滲析法和反滲透法用于處理高礦化度礦井水；中和法是處理酸性礦井水最常用的一種方法。

第三節(jié) 國外潔凈煤技術(shù)發(fā)展概況

一、美國潔凈煤技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

美國是最早開始發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)的國家。1986年3月，美國率先推出“潔凈煤技術(shù)示范計劃”，展開了先進的燃煤發(fā)電技術(shù)、環(huán)境保護設(shè)備、煤炭加工成潔凈能源技術(shù)和工業(yè)應(yīng)用等關(guān)鍵技術(shù) 研究 。1993年至1997年，美國政府和相關(guān)企業(yè)共投資48億美元，先后在18個州對36個項目進行了示范。

在此基礎(chǔ)上，美國布什總統(tǒng)于2002年提出了新一輪潔凈煤發(fā)電計劃CleanCoalPowerInitiative（CCPI），這是一項為期10年、總投資20億美元的潔凈煤創(chuàng)新技術(shù)示范項目，目的是促進低成本、高效、先進的潔凈煤技術(shù)在美國現(xiàn)有和新建電廠中的商業(yè)應(yīng)用，為未來近零排放能源系統(tǒng)提供技術(shù)支持。

2003年，美國能源部又提出了未來電廠計劃，由政府部門與私營機構(gòu)及國際組織共同投資10億美元，在5年內(nèi)完成設(shè)計、建造一座零排放的煤基發(fā)電廠。未來電廠將煤炭從有損環(huán)境的能源變?yōu)橛幸姝h(huán)境的能源，是朝著無污染能源邁出的重要一步。未來電廠技術(shù)可以使燃煤電廠效率提高到60％或更高，差不多是傳統(tǒng)燃煤電廠效率的2倍。

2005年8月，布什簽署了“2005年國家能源政策法案”，按照新能源法的要求，政府將繼續(xù)支持煤炭清潔利用方面的技術(shù)研發(fā)，今后10年，美國政府將拿出100多億美元加強其能源基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，其中用于煤炭清潔燃燒技術(shù)的研發(fā)就達20億美元。

二、日本“新陽光計劃”

日本資源匱乏，所需石油的99.7%，煤炭的97.7%，天然氣的96.6%都依賴進口。1999年日本全年的能源消耗總量折合原油約合4億千升，與1972年石油危機時相比，增加了1.2億千升。這些年，日本能源戰(zhàn)略的最大成效是能源多元化初步形成，石油比重從77%降到51%。天然氣比重由2%提高到13%；煤炭占17%；核能13%；水能4%；地?zé)?、太陽能等新能源?%。

日本于1998年制定了新的能源戰(zhàn)略，重點是努力實現(xiàn)合理有效的穩(wěn)定供應(yīng)，將石油比重逐步降低到47%；大力發(fā)展核電；積極開發(fā)新能源，使新能源的比重提高到3%。

日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省資源能源廳的國際戰(zhàn)略擔(dān)當(dāng)企劃官有馬純先生說，提到新能源開發(fā)，不能不說“陽光計劃”。該計劃是日本為應(yīng)付石油危機于1974年提出的新能源技術(shù)開發(fā)計劃。此后，日本又分別于1978年和1989年提出了“節(jié)能技術(shù)開發(fā)計劃”和“環(huán)境保護技術(shù)開發(fā)計劃”。1993年，日本政府將上述三個計劃合并成了規(guī)模龐大的“新陽光計劃”。

提出“新陽光計劃”的主要目的是為了在政府領(lǐng)導(dǎo)下，采取政府、企業(yè)和大學(xué)三者聯(lián)合的方式，共同攻關(guān)，克服在能源開發(fā)方面遇到的各種難題。“新陽光計劃”的主導(dǎo)思想是實現(xiàn)經(jīng)濟增長與能源供應(yīng)和環(huán)境保護之間的平衡。為保證“新陽光計劃”的順利實施，政府每年要為該計劃撥款570多億日元，其中約362億日元用于新能源技術(shù)開發(fā)。

“新陽光計劃”的主要 研究 課題大致可分七大領(lǐng)域，即再生能源技術(shù)、化石燃料應(yīng)用技術(shù)、能源輸送與儲存技術(shù)、系統(tǒng)化技術(shù)、基礎(chǔ)性節(jié)能技術(shù)、高效與革新性能源技術(shù)、環(huán)境技術(shù)等。

三、歐盟潔凈煤發(fā)展計劃

歐盟也很早提出了潔凈煤發(fā)展計劃，其目的是促進歐洲能源利用新技術(shù)的開發(fā)，減少對石油的依賴和煤炭利用時所造成的環(huán)境污染，提高能源轉(zhuǎn)換和利用效率，減少二氧化碳和其他溫室氣體排放，使燃煤發(fā)電更加潔凈，通過提高效率減少煤炭消耗。

英國的“能源白皮書”明確提出，要把電廠的潔凈煤技術(shù)作為 研究 開發(fā)的重點。德國在選煤、型煤加工、煤炭氣化和液循環(huán)流化床燃燒技術(shù)、煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電、煙氣脫硫技術(shù)等方面取得了很大進步。

在歐盟的支持下，荷蘭和西班牙分別于1994年和1997年建成了兩座IGCC電站，示范電站所采用的技術(shù)也全部來自歐盟國家。2004年，歐盟在其“第六框架計劃”中，啟動了名為HYPOGEN的計劃，其目標是開發(fā)以煤氣化為基礎(chǔ)的發(fā)電、制氫、二氧化碳分離和處理的煤基發(fā)電系統(tǒng)，實現(xiàn)煤炭發(fā)電的近零排放。

2002年，歐盟批準《京都議定書》。根據(jù)該條約，2012年排放總量要比1990年的總量減少5％。為了實現(xiàn)這個目標，歐盟主要依靠的是市場機制。歐盟成員國的所有公司（例如煤電廠、石油發(fā)電廠等），都將被配給一定數(shù)額的“法定限排量”。2005年1月，歐盟開始實施這一“溫室氣體排放交易計劃”。

第四節(jié) 我國潔凈煤技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

一、我國發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)的必要性

煤炭是我國能源的主體，在今后相當(dāng)長的時期內(nèi)其主導(dǎo)地位不會有根本性的變化。按照我國能源發(fā)展“九五”計劃和到2010年的 規(guī)劃 ，2000年和2010年我國煤炭的生產(chǎn)和消費將在目前的水平上有較大增長，分別達到約14.5億噸和18-19億噸。因此煤炭的開發(fā)和加工利用對環(huán)境壓力將越來越大，與日趨嚴格的環(huán)保標準的矛盾也越來越突出。為了我國經(jīng)濟和社會能實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，必須發(fā)展符合我國國情的潔凈煤技術(shù)。

隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，“高投入、高消耗、重污染、低產(chǎn)出”的傳統(tǒng)型經(jīng)濟增長方式越來越不適應(yīng)當(dāng)前的發(fā)展要求。作為占一次能源消耗70％比例的煤炭產(chǎn)業(yè)而言，如何做好深加工文章，推廣使用高效、節(jié)能、環(huán)保的潔凈煤技術(shù)，改變目前煤炭利用上的不潔凈燃燒，成為推動煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要一環(huán)。

我國是燃煤大國，煤炭消費量占一次能源消費總量的70%左右，二氧化硫、氮氧化物的大量排放，嚴重污染環(huán)境，已經(jīng)成為經(jīng)濟和社會可持續(xù)發(fā)展的制約因素之一。

由于煤炭在世界能源消費中還占有相當(dāng)比重（目前約占30%左右），而且由于煤炭資源豐富，許多國家還將其作為石油的后備替代能源進行技術(shù)開發(fā)。因此世界各主要能源生產(chǎn)和消費國家都將潔凈煤技術(shù)作為能源和環(huán)境技術(shù)，給予了高度重視，作為實現(xiàn)能源、經(jīng)濟、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的主導(dǎo)技術(shù)之一。

煤炭在我國能源消費結(jié)構(gòu)中所占的比重遠遠超過世界平均水平，如前所述，煤炭的開發(fā)和加工利用已經(jīng)成為我國環(huán)境污染物排放的主要來源。因此，發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)將是我國能源發(fā)展的戰(zhàn)略選擇。

二、潔凈煤技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著國家宏觀發(fā)展戰(zhàn)略的轉(zhuǎn)變，潔凈煤技術(shù)作為可持續(xù)發(fā)展和實現(xiàn)兩個根本轉(zhuǎn)變的戰(zhàn)略措施之一，得到政府的大力支持。1995年國務(wù)院成立了“國家潔凈煤技術(shù)推廣 規(guī)劃 領(lǐng)導(dǎo)小組”，組織制定了《中國潔凈煤技術(shù)“九五”計劃和2010年發(fā)展綱要》，并于1997年6月獲國務(wù)院批準。近10年來，我國圍繞提高煤炭開發(fā)利用效率開展了大量的 研究 開發(fā)和推廣工作，涉及煤炭加工、煤炭高效潔凈燃燒、煤炭轉(zhuǎn)化等領(lǐng)域的 研究 ，中國潔凈煤技術(shù)計劃框架涉及四個領(lǐng)域（煤炭加工、煤炭高效潔凈燃燒、煤炭轉(zhuǎn)化、污染排放控制與廢棄物處理），大致包括十項技術(shù)，即：煤炭洗選、動力配煤、型煤、水煤漿；循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)、增壓流化床發(fā)電技術(shù)、整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)；煤炭氣化、煤炭液化；工業(yè)鍋爐和窯爐。

1、選煤技術(shù)

國內(nèi)自行研制的設(shè)備已基本滿足400萬t/a以下各類選煤廠建設(shè)和改造需要，有些工藝指標已達到或接近世界先進水平。國有大中型選煤廠技術(shù)改造的主要內(nèi)容，已由過去單純的注重降灰轉(zhuǎn)為降灰與脫硫并舉及回收洗矸中的黃鐵礦。目前（3NWX1200/850）無壓重介質(zhì)旋流器研制成功并投入生產(chǎn)使用、旋流靜態(tài)微泡浮選柱研制成功、分選技術(shù)取得若干重要成果。

2、動力配煤技術(shù)

自70年代末我國分別在煤炭系統(tǒng)、燃料流通系統(tǒng)、電力系統(tǒng)等開展和建立了動力配煤線，取得了一定的成果。所采用的技術(shù)方法均是利用各種煤在性質(zhì)上的差異，相互“取長補短”，最終使配出的動力煤在綜合性能上達到“最優(yōu)狀態(tài)”，以滿足不同用戶的需要。將二種以上不同種類、不同性質(zhì)的煤按一定比例摻配加工而成的混煤，是通過物理手段人為加工的一個新“煤種”。同時，可使煤的質(zhì)量穩(wěn)定，在工業(yè)鍋爐、窯爐中燃燒時可取得一定的節(jié)煤效果。目前，煤炭系統(tǒng)正在開發(fā)的配煤場有杭州煤場、株州選煤廠煤場、重慶煤場、安徽蚌埠煤場、上海燃料總公司、佛山市燃料公司、無錫市燃料公司、天津市煤建總公司、北京煤炭1—4廠等均初步建立起動力配煤生產(chǎn)線。

3、型煤技術(shù)

我國民用型煤目前年產(chǎn)量約5000萬t，大中城市普及率60%，以蜂窩煤、煤球為主。工業(yè)型煤分為化肥造氣型煤和鍋爐燃料型煤，年產(chǎn)量約2200萬t。目前化肥造氣型煤主要是石灰碳化煤球。由于技術(shù)、價格、市場等原因，鍋爐燃料型煤工業(yè)化推廣較慢。

4、水煤漿

水煤漿是七十年代興起的煤基液態(tài)燃料，可作為爐窯燃料或合成氣原料，具有燃燒穩(wěn)定，污染排放少等優(yōu)點。國家經(jīng)過“六五”以來 研究 、開發(fā)，在制漿、運輸和燃燒方面取得了許多成果，建成9座水煤漿廠，總生產(chǎn)能力176萬t/a；在工業(yè)鍋爐、電站鍋爐、工業(yè)窯爐進行了水煤漿示范燃燒；水煤漿作氣化爐原料在魯南化肥廠應(yīng)用于生產(chǎn)；礦區(qū)高、中灰煤泥制漿和35t/h鍋爐燃燒技術(shù)通過鑒定。目前進行水煤漿技術(shù)工程化關(guān)鍵技術(shù) 研究 。

5、循環(huán)流化床（CFBC）

CFBC鍋爐煤種適應(yīng)性廣，燃燒效率高，脫硫率可達到98%，NOX、CO低排放，是重要的節(jié)能和潔凈燃燒技術(shù)。我國的CFBC技術(shù)開發(fā)工作始于八十年代中期，由中科院工程熱物理所、清華大學(xué)、浙江大學(xué)和哈爾濱工業(yè)大學(xué)等單位組織開發(fā)研制的循環(huán)流化床鍋爐分別于九十年代相繼投入運行，最大容量達75t/h。主要技術(shù)類型有：百葉窗式、熱旋風(fēng)筒式、平面流分離器式等。目前國內(nèi)已具備設(shè)計、制造75t/h及以下的小型CFBC鍋爐的能力，但在工藝及輔機配套、連續(xù)運行時間、負荷、磨損、漏煙、脫硫等技術(shù)方面還有待完善。國內(nèi)已基本具備設(shè)計、制造50MWCFBC鍋爐的能力。

6、增壓流化床（PFBC）

到“八五”末期，由東南大學(xué)等單位 研究 開發(fā)的PFBC－CC示范試驗裝置（15MW）在徐州賈旺電廠建設(shè)之中，容量是國外最大容量的1/25。大型商業(yè)化PFBC機組的高溫?zé)煔鈨艋夹g(shù)及設(shè)備、大功率高初溫燃氣輪機技術(shù)、控制技術(shù)等還處于實驗室 研究 開發(fā)階段。

7、整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)（IGCC）

IGCC發(fā)電技術(shù)通過將煤氣化生成燃料氣，驅(qū)動燃氣輪機發(fā)電，其尾氣通過余熱鍋爐生產(chǎn)蒸汽驅(qū)動汽輪機發(fā)電，使燃氣發(fā)電與蒸汽發(fā)電聯(lián)合起來，發(fā)電效率達45%以上。我國IGCC發(fā)電技術(shù)的 研究 開發(fā)工作經(jīng)歷了約二十年，一些單項技術(shù)如氣化爐、空分設(shè)備、煤氣脫硫、余熱鍋爐等有一定的技術(shù)基礎(chǔ)。“八五”期間與美國德士古（Texaco）公司等合作，完成了水煤漿加壓氣化200MW和400MW等級的IGCC預(yù)可行性 研究 。

8、煤炭氣化

國內(nèi)氣化技術(shù)廣泛用于冶金、化工、建材、機械等工業(yè) 行業(yè) 和民用燃氣，以UGI、水煤氣兩段爐、發(fā)生爐兩段爐等固定床氣化技術(shù)為主。近年來引進國外的先進技術(shù)和裝置，如山西化肥廠等引進加壓魯奇爐；魯南化肥廠等引進德士古水煤漿氣化爐技術(shù)；上海焦化廠引進U-GAS氣化爐。水煤氣兩段爐或發(fā)生爐兩段爐也有引進，用于制取工業(yè)燃氣或城市民用煤氣。中科院山西煤化所開發(fā)了f0.3m、f1.0m灰熔聚粉煤氣化試驗裝置，目前100t/d工業(yè)示范項目還在進行。煤科總院北京煤化所開發(fā)了f0.3m加壓粉煤流化床氣化試驗裝置，并進行了試驗。中國礦大對煤炭地下氣化技術(shù)經(jīng)過多年開發(fā)，1995年～1997年在唐山劉莊礦進行了工業(yè)產(chǎn)氣試驗，煤氣供附近陶瓷廠燃用。該項目采用“長通道、大斷面、兩階段地下氣化”技術(shù)，可產(chǎn)出空氣煤氣或水煤氣。

9、煤炭液化

國內(nèi)煤科總院北京煤化所于80年代建立了2套0.1t/d的小型連續(xù)液化試驗裝置和1套液化油加氫連續(xù)試驗裝置，對幾十種中國煤作了評價試驗。中科院山西煤化所于“75”期間完成了100t/a間接液化中間試驗，“85”期間進行了2000t/a的間接煤液化工業(yè)試驗。1997年，中德合作云南先鋒褐煤液化廠、中美合作神華煤液化廠、中日合作黑龍江依蘭煤液化廠3個可行性 研究 項目分別簽字。同年，在德國DMT公司的200kg/d裝置上對先鋒煤作了試驗，油收率達53%；美國HTI公司對神木煤進行了30－50kg/d試驗，粗油收率達63%；北京煤化所對依蘭煤進行了100kg/d試驗，50t煤樣和2t催化劑樣品已運至日本。

10、工業(yè)鍋爐和窯爐

隨著省煤器和鍋爐分層裝置改進，國內(nèi)工業(yè)蒸汽鍋爐的結(jié)構(gòu)趨向合理，熱效率有了顯著的提高。工業(yè)爐窯方面，出現(xiàn)并開始進行高溫空氣燃燒技術(shù)（HTAC技術(shù)）、純氧或富氧燃燒節(jié)能技術(shù)、高固氣比懸浮預(yù)熱預(yù)分解水泥生產(chǎn)技術(shù)、余熱（廢氣）資源綜合利用技術(shù)的 研究 和局部應(yīng)用。

三、煤炭 行業(yè) 潔凈煤技術(shù)發(fā)展的方向

煤炭是我國的主要能源，煤炭工業(yè)是關(guān)系國計民生的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)。建國以來，煤炭在一次能源生產(chǎn)和消費結(jié)構(gòu)中的比例一直占63%—70%之間。從我國富煤貧油的資源結(jié)構(gòu)、現(xiàn)實國力和戰(zhàn)時經(jīng)濟安全保障來看，在新世紀的相當(dāng)長時間內(nèi)，主要能源仍將是煤炭。我國的石油、天然氣等資源賦存有限，水能和核能的發(fā)展存在許多制約因素，新能源的開發(fā)尚需時日。在最近完成的中國可持續(xù)能源發(fā)展戰(zhàn)略中，20多位中科院和工程院院士一致認為，到2010年煤炭在一次性能源生產(chǎn)和消費中占60%左右；到2050年，煤炭所占比重不會低于50%。

中國是能源生產(chǎn)和消費大國，朱镕基總理在《關(guān)于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十個五年計劃建議的說明》中指出：“國內(nèi)石油開發(fā)和生產(chǎn)不能適應(yīng)經(jīng)濟和社會發(fā)展的需要，供需矛盾日益突出。一年要花大量外匯進口石油，這是難以為繼的。必須下大力氣調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，從各方面采取措施節(jié)約石油消耗，大力發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)，進一步發(fā)展水電和坑口大機組火電。”隨著能源科技和中國經(jīng)濟的快速發(fā)展，對優(yōu)質(zhì)能源的需求將不斷增加。所以，發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)，推進潔凈煤技術(shù)產(chǎn)業(yè)化是我國的長期任務(wù)。

以煤炭為主要能源的格局，以及潔凈煤技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進程滯后，導(dǎo)致了我國以煤煙型為主的大氣污染相當(dāng)嚴重，成為制約許多地區(qū)經(jīng)濟與社會發(fā)展的重要因素。當(dāng)前，我國已解決了煤炭的供應(yīng)問題，并連續(xù)幾年出現(xiàn)了煤炭供大于求的狀況，煤炭工業(yè)正處于結(jié)構(gòu)調(diào)整的有利時期。我們要認真學(xué)習(xí)《建議》，以此為指導(dǎo)，切實轉(zhuǎn)變工業(yè)增長方式，增強技術(shù)創(chuàng)新能力，積極采用高新技術(shù)和先進適用技術(shù)，加快傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)改造，努力使煤炭工業(yè)發(fā)展成為社會效益與煤炭工業(yè)健康發(fā)展相統(tǒng)一、環(huán)保要求與煤炭企業(yè)經(jīng)濟效益相一致的新型煤炭工業(yè)。從一定意義上講，今后煤炭工業(yè)的發(fā)展、煤炭產(chǎn)品的市場參與程度將取決于我國潔凈煤技術(shù)開發(fā)、推廣、應(yīng)用的速度。因此，推進潔凈煤技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，促進煤炭深度加工、潔凈燃燒、提高效率、減少污染，既是我國經(jīng)濟和社會可持續(xù)發(fā)展的需要，也是煤炭工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、促進煤炭工業(yè)健康發(fā)展的重要內(nèi)容。這需要國家從戰(zhàn)略高度予以考慮，在我國現(xiàn)有潔凈煤技術(shù)的基礎(chǔ)上，瞄準國際潔凈煤高技術(shù)發(fā)展趨勢和技術(shù)前沿，重點突破在我國涪凈煤技術(shù)領(lǐng)域中具有全局意義的戰(zhàn)略性高技術(shù)。

四、中國潔凈煤技術(shù)的特點

1、選煤技術(shù)發(fā)展緩慢，煤炭實際入洗比例低。

煤炭經(jīng)冼選后可顯著降低灰分和疏分的含量，減少煙塵、SO2等污染物的排放，促進煤炭燃燒效率的提高。目前發(fā)達國家原煤洗選率為50%～90%，選煤技術(shù)已廣泛應(yīng)用。我國己建選煤廠人選能力約5億ｔ，但是煤炭實際入冼比例仍比較低（20%～30%）。平均廠型小、設(shè)備可靠性差等導(dǎo)致選煤成本偏高，這是制約我國選煤技術(shù)發(fā)展的主要原因。

2、當(dāng)前的煤炭高效潔凈燃燒技術(shù)涉及的應(yīng)用范圍小，直接燃燒仍比例大。

中國是世界上少數(shù)幾個一次能源以煤為主的國家之一，每年僅以燃燒方式消耗的煤就達11億t，占煤炭年總產(chǎn)量的80%左右。在一次能源消費構(gòu)成中，煤約占75%，而其中全國的工業(yè)鍋爐(約46萬臺)、工業(yè)窯爐(16萬座)年耗煤量就達4億t，占直接燃燒方式耗煤量的1/3還多。盡管我們很多潔凈煤技術(shù)實際上解決的核心問題都是煤炭散燒問題，但是煤炭高效潔凈燃燒技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用主要在發(fā)電領(lǐng)域，全國的46多萬臺工業(yè)鍋爐、16萬座工業(yè)窯爐煤炭、還有較大比例的發(fā)電廠鏈條鍋爐還是采用煤炭散燒的方式在運行，國家原煤直接燃燒的比例一直沒有明顯改變，其關(guān)鍵原因是沒有開發(fā)出適合于中國特點的、易于推廣普及的關(guān)鍵性的高效節(jié)能技術(shù)。在配煤和型煤應(yīng)用推廣中，缺少工藝簡單、成本低廉、節(jié)能顯著的技術(shù)支撐，動力配煤和型煤的推廣一直舉步維堅。

3、煤炭轉(zhuǎn)化技術(shù)領(lǐng)域，水平相對較低。

我國的煤炭氣化技術(shù)水乎還較低，目前采用的工藝主要是固定床常壓氣化工藝，采用的爐型多為混合煤氣發(fā)生爐、水煤氣發(fā)生爐等，效率不高。近年來，通過引進和消化吸收國外的技術(shù)，已有一些企業(yè)采用新的氣化爐技術(shù)。在水煤漿氣化領(lǐng)域，我國積累了較多 研究 開發(fā)經(jīng)驗，特別是在“新型（多噴嘴對置）水煤漿氣化爐”方面取得了突破性進展。我國從20世紀70年代末開始 研究 煤炭直接液化技術(shù)，已建成具有國際先進水平的煤炭直接液化、液化油提質(zhì)加工和 分析 檢驗實驗室，開展了基礎(chǔ) 研究 和工藝開發(fā)，取得了一批科研成果。目前，從煤一直到合格產(chǎn)品的全流程已經(jīng)打通，為建設(shè)工業(yè)化生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。但這些領(lǐng)域還是處于起步階段，真正產(chǎn)業(yè)化還有距離。

同時，應(yīng)當(dāng)看到，我國在潔凈煤技術(shù) 研究 和產(chǎn)業(yè)化方面還存在其他許多問題，主要是我國潔凈煤技術(shù)層次不高，還沒有形成推進潔凈煤技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的有效機制，推進潔凈煤技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的法規(guī)不健全，政策不配套，措施不具體，力量不集中，資金籌集渠道不暢。潔凈煤技術(shù)是從煤炭開采到利用全過程中旨在提高效率和減少污染的總稱，是一個集煤炭加工技術(shù)、煤炭燃燒技術(shù)、煤炭轉(zhuǎn)化技術(shù)以及污染控制技術(shù)為一體的技術(shù)體系。潔凈煤技術(shù)產(chǎn)業(yè)化是將潔凈煤技術(shù)應(yīng)用到煤炭加工、使用、轉(zhuǎn)化的實踐中，通過法規(guī)、政策、稅收、信貸等措施，促使形成市場利益推動機制，推進潔凈煤技術(shù)迅速轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力，實現(xiàn)高效利用煤炭、減少環(huán)境污染的系統(tǒng)工程。沒有潔凈煤技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，潔凈煤技術(shù)難以迅速推開，甚至?xí)舱邸崈裘杭夹g(shù)產(chǎn)業(yè)化是潔凈煤技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。

五、中國潔凈煤技術(shù)的基本框架

潔凈煤技術(shù)涉及多 行業(yè) 、多領(lǐng)域、多學(xué)科，是一項龐大的系統(tǒng)工程。中國發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)的目標：一是減少環(huán)境污染,如SO2、NOX、煤矸石、粉塵、煤泥水等；二是提高煤炭利用效率,減少煤炭消費；三是通過加大轉(zhuǎn)化，改善終端能源結(jié)構(gòu)。目前，中國已成了世界上最大的潔凈煤市場。

中國已將發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)列入《中國21世紀議程》，并根據(jù)中國煤炭消費呈現(xiàn)多元化格局的特點，本著環(huán)境與發(fā)展的協(xié)調(diào)統(tǒng)一環(huán)境效益與經(jīng)濟效益并重以及發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)要覆蓋煤炭開發(fā)利用的全過程等原則，提出了符合中國國情，具有中國特色的潔凈煤技術(shù)框架體系。中國潔凈煤技術(shù)計劃框架涉及四個領(lǐng)域（煤炭加工、煤炭高效潔凈燃燒、煤炭轉(zhuǎn)化、污染排放控制與廢棄物處理），包括十四項技術(shù)。

1、煤炭加工領(lǐng)域

包括選煤、型煤、配煤、水煤漿技術(shù)。

2、煤炭的高效潔凈燃燒技術(shù)領(lǐng)域

先進的燃燒器、流化床燃燒（FBC）技術(shù)、整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)。

3、煤炭轉(zhuǎn)化領(lǐng)域

包括煤炭氣化、煤炭液化、燃料電池。

4、污染排放控制與廢棄物處理領(lǐng)域

包括煙氣凈化、煤層氣的開發(fā)利用、煤矸石、粉煤灰和煤泥的綜合利用、工業(yè)鍋爐和窯爐等技術(shù)。

重點針對電廠、工業(yè)爐窯和民用3個領(lǐng)域，注重經(jīng)濟與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展，重點開發(fā)社會效益、環(huán)境效益與經(jīng)濟效益明顯、實用而可靠的先進技術(shù)。在組織實施上采取優(yōu)先推廣一批技術(shù)成熟、在近期能夠顯著減少煙煤污染的技術(shù)，如選煤、型煤、配煤、煙氣脫硫等；示范一批能在21世紀初實現(xiàn)商業(yè)化的技術(shù)，如增壓循環(huán)流化床發(fā)電、大型循環(huán)流化床、工業(yè)型煤等； 研究 開發(fā)一批起點高、對長遠發(fā)展有影響的技術(shù)，如煤炭液化、燃料電池等。

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