煤炭清洁利用技术是干什么的
清洁煤利用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加工、燃烧、转化和污染控制等新技术的总称。
煤炭清洁利用技术是指以煤炭洗选为源头,以煤炭高效洁净燃烧为先导,以煤炭气化为核心,以煤炭转化和污染控制为重要内容的技术体系,主要包括煤炭加工、煤炭高效等。
首先需要从统筹推进煤炭清洁低碳发展、多元化利用和综合储运。应尽最大努力保障国家能源安全。要坚定肩负保障国家能源安全重大使命,夯实煤炭和燃煤发电基础保障,进入夏峰关键时期,我省保障能源供应任务艰巨,要全力保障煤炭生产。紧紧围绕保供目标,加强统筹规划,全力挖潜增效。
其次需要推广煤炭清洁利用的障碍等方面入手。主要来自技术和资金问题。煤炭清洁利用技术取得了长足进步,但仍有许多问题没有突破。特别是一些煤炭加工核心技术尚未掌握,仍需引进,增加了研发和推广成本。一些技术虽然达到了世界先进水平,但没有国家政策的支持是无法大力推广的,对提高煤炭清洁利用水平的作用有限。
再者需要推进节能减排重点工作,推动能源利用效率大幅提升。主要污染物排放总量持续减少,实现节能减碳减排协同,质量持续提升生态环境,目标是为尽快实现从能源消费“双控”向碳排放总量和强度“双控”转变创造条件,为实现碳达峰和碳中和目标奠定坚实基础。推动新型基础设施能效提升,加快数据中心和基站绿色改造,促进电子信息制造绿色利用。
要知道的是煤炭在我国能源体系中发挥着基础性和基础性作用,煤炭上下游产业是我国国民经济的重要组成部分。煤炭价格过高或过低都会对煤炭上下游产业平稳健康发展有影响和我国能源安全稳定供应产生不利影响。因此,建立煤炭上下游合作共赢的长效机制,将煤炭价格稳定在合理区间内,对于认真贯彻落实中央经济工作会议精神,促进煤炭上下游产业高质量发展。
洁净煤技术是指从煤炭开发到利用的全过程中旨在减少污染排放与提高利用效率的加工、燃烧、转化及污染控制等新技术。旨在减少污染和提高效益的煤炭加工、燃烧、转换和污染控制等新技术的总称。
洁净技术包括:选煤,型煤,水煤浆,超临界火力发电,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,燃料电池。
直接烧煤洁净技术这是在直接烧煤的情况下,需要采用的技术措施:①燃烧前的净化加工技术,主要是洗选、型煤加工和水煤浆技术。原煤洗选采用筛分、物理选煤、化学选煤和细菌脱硫方法,可以除去或减少灰分、矸古、硫等杂质;型煤加工是把散煤加工成型煤,由于成型时加入石灰固硫剂,可减少二氧化硫排放,减少烟尘,还可节煤;水煤浆是先用优质低灰原煤制成,可以代替石油。②燃烧中的净化燃烧技术,主要是流化床燃烧技术和先进燃烧器技术。流化床又叫沸腾床,有泡床和循环床两种,由于燃烧温度低可减少氮氧化物排放量,煤中添加石灰可减少二氧化硫排放量,炉渣可以综合利用,能烧劣质煤,这些都是它的优点;先进燃烧器技术是指改进锅炉、窑炉结构与燃烧技术,减少二氧化硫和氮氧化物的排放技术。③燃烧后的净化处理技术,主要是消烟除尘和脱硫脱氮技术。消烟除尘技术很多,静电除尘器效率最高,可达99%以上,电厂一般都采用。脱硫有干法和湿法两种,干法是用浆状石灰喷雾与烟气中二氧化硫反应,生成干燥颗粒硫酸钙,用集尘器收集;湿法是用石灰水淋洗烟尘,生成浆状亚硫酸排放。它们脱硫效率可达90%。
煤转化为洁净燃料技术主要有以下四种:①煤的气化技术,有常压气化和加压气化两种,它是在常压或加压条件下,保持一定温度,通过气化剂(空气、氧气和蒸汽)与煤炭反应生成煤气,煤气中主要成分是一氧化碳、氢气、甲烷等可燃气体。用空气和蒸汽做气化剂,煤气热值低;用氧气做气化剂,煤气热值高。煤在气化中可脱硫除氮,排去灰渣,因此,煤气就是洁净燃料了。②煤的液化技术,有间接液化和直接液化两种。间接液化是先将煤气化,然后再把煤气液化,如煤制甲醇,可替代汽油,我国已有应用。直接液化是把煤直接转化成液体燃料,比如直接加氢将煤转化成液体燃料,或煤炭与渣油混合成油煤浆反应生成液体燃料,我国已开展研究。③煤气化联合循环发电技术,先把煤制成煤气,再用燃气轮机发电,排出高温废气烧锅炉,再用蒸汽轮机发电,整个发电效率可达45%。我国正在开发研究中。④燃煤磁流体发电技术,当燃煤得到的高温等离子气体高速切割强磁场,就直接产生直流电,然后把直流电转换成交流电。发电效率可过50%~60%。我国正在开发研究这种技术。
能源高度依赖进口导致日本在工业化过程中能源供应保障十分脆弱。2011年,福岛“核泄漏事故”后,日本各地掀起了燃煤电站建设的浪潮,导致煤炭消费和燃煤发电装机容量迅速增长。为减少燃煤造成的污染物和温室气体排放,日本高度重视发展洁净煤技术,一方面长期支持煤炭清洁高效利用技术的开发和推广,通过环境税等市场手段引导企业进行节能环保技术改造升级,另一方面通过制定严格的环保法规标准和集中统一的监管抑制过度的能源消费和环境污染。
反观我国,目前仍处在工业化加速推进阶段,较长时期内煤炭仍然是我国重要的一次能源,发展煤炭清洁高效利用技术是基于能源安全、经济发展和环境保护的均衡决策下的根本能源策略,总结日本在“环境立国”和能源“技术立国”战略背景下推进煤炭清洁高效利用的做法和经验,对我国具有借鉴意义。
一、煤炭清洁高效利用对日本的重要意义
(一)受能源禀赋约束和工业发展需求影响,煤炭成为日本“后福岛时代”的战略选择。
和美国、英国等发达国家80%以上煤炭需求流向电力部门不同,日本保留了一部分工业,2013年,日本的电力、钢铁行业消费分别占煤炭总消费量的43.1%和37.5%,燃煤发电约占总发电量的28%,钢铁工业对日本煤炭将保持稳定的需求量。2 0 1 4年日本政府发布第四次《能源发展战略》,确定了将煤炭作为满足日本基荷电力需求的最经济的能源。煤炭在日本的能源结构中将长期处于重要的战略地位,煤炭成为日本风险最低、经济性最强的长期可依赖的重要能源。
(二)煤炭清洁高效利用是日本实现低碳社会和可持续发展战略的必然选择。
福岛核事故后,日本重启大量火力发电站,以弥补电力供应不足。当时,约两成的火电设备服务年限超过40年,老旧设备重新启用导致故障频发,二氧化碳排放也在2013年达到历史最高。煤炭清洁高效利用成为日本实现低碳和可持续发展战略的必然选择。日本通过开发流化床燃烧技术、煤气化联合循环发电等技术,提高煤炭利用效率通过引导企业采用先进的煤炭洗选、低氮燃烧、废烟气处理等脱硫脱氮技术,减少污染物排放。火电厂发电煤耗从1990年的317克标准煤/千瓦时降低到2013年的292克标准煤/千瓦时,供电煤耗从332克标准煤/千瓦时降低到302克标准煤/千瓦时,分别比我国2014年的煤耗低8克标准煤/千瓦时和17克标准煤/千瓦时。根据IEA统计数据,日本煤电机组平均热效率为41.5%,居世界第一。此外,日本将进一步发展碳捕获封存利用技术,减少煤电的环境和气候影响。
另一方面, 日本通过制造业技术升级、设备大型化、生态型产品研发等途径,使钢铁、化工等行业的节能环保技术达到世界先进水平,生产效率和能源利用率大幅提升。其中钢可比能耗从1995年的656千克标准煤/吨降至2011年的614千克标准煤/吨,比我国2014年的钢可比能耗低约40千克标准煤/吨。
煤炭清洁利用专业主要面向煤炭加工转化企业,掌握必须的文化基础知识和专业知识,具有较高素质和较强的生产实践能力,适应煤炭深加工生产、技术管理第一线需要的,德、智、体、美等方面全面发展的高素质技能型专门人才。
煤炭清洁与利用专业就业方向
本专业的毕业生,主要是为企业培养从事煤质分析、工业分析、洗选、炼焦、煤气化、煤液化、煤化工安全及环保等工艺操作与技术管理的高等技术应用性专门人才。煤炭深加工与利用专业的毕业生还可以在冶金、食品、日化及建筑类企业环境监测及分析化验人员、乡镇环保员、各级污水处理厂的水质分析人员;防疫站(疾病控制中心)、卫生检验、各类商品检验及质量控制机构从事监测与分析化验工作。
煤炭清洁与利用专业就业前景怎么样目前,国家正在大力加强煤炭工业的发展,另外,很多煤炭企业存在很多的问题,深加工这个行业还是不错的选择。煤炭深加工与利用专业毕业生,无论是在现场工作还是在设计院上班都是很不错的,毕竟现在要追求资源的合理利用。
能源永远都是热门职业。煤炭深加工是指将地下开采出来的原煤经过工艺加工,增加其使用价值、提高附加价值的加工过程。煤炭深加工主要有煤炭洗选、煤炭煤气化、煤变电等。煤炭经过深加工,大大提高了煤炭及附属产品的价值,提高了煤炭的综合利用率。由于煤炭资源的需求量大,煤炭深加工与利用专业的就业前景会非常不错的。
应对世界金融危机所面临的挑战与机遇有利于国民经济可持续发展。中国工程院的研究表明,国家发展洁净煤技术,不仅可获得良好的环境效益和社会效益,还可
获得显著的宏观经济效益。大力发展洁净煤技术,对于保障高效、清洁的能源供应将起到相当重要的作用,是中国能源可持续发展的现实选择和必然要求。
随着煤价的持续飙升,研究人员加快了对清洁能源的研究步伐,努力寻找将黑色的脏能源――煤转化为绿色清洁燃料的方法。要实现煤炭向绿色能源的转化,研究人员还需要解决零碳排放技术问题,这是清洁煤的一个长期目标。
清洁煤
煤转化电能
燃煤产生的二氧化碳是一种重要的温室气体,被认为是气候变暖的罪魁祸首。研究人员正在探索解决的方法——就是要将煤转化电能,实现二氧化碳零排放。
然而如何要实现这一目标需要解决许多技术问题。需要将煤炭中的硫、铁、石英、硅以及其它一些物质分离出来。近年来,研究人员在这方面取得了很多进展。例如,现在技术能够将将燃煤排放物脱硫98%,这已经不是什么困难,问题是即使提取出这些矿物质,燃煤仍然会产生大量的二氧化碳。
煤炭清洁高效利用指煤炭洗选、燃料发电、清洁转化、分散燃烧等环节清洁和高效利用,关注效率提升和传统污染物控制。
在科技部“高效灵活二次再热发电机组研制及工程示范”项目中,包含两台660兆瓦超超临界二次再热机组。传统超超临界一次再热机组的发电效率一般为46%左右,而应用了二次再热技术后,发电效率可提升到48%以上。
在此基础上,2021年两台超超临界二次再热机组全年烟尘排放、二氧化硫、氮氧化物浓度均值比国家大气污染物超低排放标准低了一半左右,实现大气污染物超低排放。
新时代煤炭清洁高效利用,还要遵循“三高三低”特征,即:高效率、高安全度、高水平人才
首先,煤炭生产、运输和消费各环节应充分利用先进技术,做到节约高效;其次,要保证生产安全,使煤炭行业成为高安全度的行业;还要造就一支符合行业发展需求、能够引领行业进步的高水平人才队伍。三低是指低损害、低排放、低伤害。
最大程度降低煤炭开采对生态环境的影响;实现污染物、温室气体近零排放;改善矿井工作环境,保障煤炭行业从业者的身心健康。
一是加大技术创新力度,开发更加节能环保、适合分散供热的清洁煤和炉灶。在这方面,市场上有许多技术。然而,没有系统的方法来开发热效率更高、成本更低的洁净煤技术,来改善洁净煤的形状和密度,以及控制复合功能添加剂二次燃烧造成的污染。各方需要共同努力克服它们。最近,一些地区反映,政府推广的洁净煤不容易点燃,不容易封火等问题需要注意。技术研发能否跟上标准,煤质能否达标,直接影响洁净煤的推广和煤炭在清洁供热中的命运。同时,节能环保炉灶的市场份额只有70%,这也说明这个市场存在巨大的技术创新和推广空间。
二是我们应该提供良好的服务。煤和炉具能否配套,是影响取暖和减排的重大问题。这与人们以往的理解和使用习惯不同,一定要做好这方面的工作。政府和企业要切实宣传洁净煤、节能环保炉灶,并给予有效引导。要从思想观念和实际操作上努力,确保人们使用方便,充分发挥洁净煤、节能环保炉灶的真正作用。
三是政府部门的监管要到位。洁净煤供暖节能降耗有哪些合理建议?首先要加强对民用煤炭市场的监管,防止劣质煤炭从生产、运输、销售等方面进入市场。其次,要加强煤炭和炉灶的质量管理,严格执行民用煤炭标准,鼓励企业发展节能环保炉灶,确定标准,淘汰落后炉具。建议定期进行抽查和评估。
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煤炭的清洁利用有大致几个方向,首先就是改善煤质,也就是说通过洗选降低硫份等有害元素,以减少对环境的影响,其次就是煤炭的集约利用,消除小散煤的使用,集中起来供热或者发电,现在电厂的降尘措施等技术已经是比较成熟的,这一点也可以减轻对环境的危害,再次就是由单一的煤炭燃烧,向煤炭的综合利用转变,比如煤化工(煤制油,煤制气等),一方面减小了污染,另一方面也有利于国家能源安全