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1、1目 录1 目前煤炭利用的主要方式及存在的问题 .11.1 煤炭利用的主要方式及存在的主要问题 .11.1.1 我国燃煤工业锅炉目前存在的主要问题 .21.1.2 我国燃煤电站锅炉目前存在的主要问题 .31.1.3 我国煤化工用煤目前存在的主要问题 .51.2 煤炭利用产生的二氧化碳排放量研究 .52 煤炭高效洁净化利用技术发展路线 .62.1 煤炭高效燃烧及先进发电 .72.1.1 超超临界机组发电研究 .72.1.2 循环流化床技术研究 .132.2 火电厂脱硫、脱硝、减排技术利用 .162.2.1 烟气净化技术应用前景研究 .162.2.2 CCUS(CCS) 技术应用前景研究 .242
2、.3 整体煤气化联合循环技术（IGCC） .302.4 烟气再循环 O2/CO2 煤粉燃烧技术 .322.5 煤炭洁净转化 .332.5.1 煤炭液化替代技术应用前景研究 .342.5.2 煤炭气化替代技术应用前景研究 .372.5.3 煤化工制甲醇燃料替代技术应用前景研究 .392.5.4 煤化工制二甲醚替代技术应用前景研究 .413 高效洁净化技术对环境贡献的评估 .4223.1 煤炭高效燃烧及先进发电技术对环境贡献 .433.2 火电厂脱硫、脱硝技术对环境贡献 .443.3 IGCC 高效洁净利用技术对环境贡献 .453.4 CO2 减排技术对环境的贡献 .463.5 煤炭洁净转化技术对
3、环境贡献 .484 煤炭的洁净化利用技术途径及评价指标研究 .484.1 煤炭的高效洁净化利用可行的技术途径、措施及预期发展目标 .484.1.1 煤炭的高效洁净化利用可行的技术途径 .484.1.2 煤炭的高效洁净化利用的措施 .564.1.3 煤炭的高效洁净化利用的预期发展目标 .574.2 2030、2050 年煤炭利用的碳排放对比预测 .584.3 煤炭的高效洁净化利用评价指标研究 .604.3.1 国内洁净煤技术评价指标 .604.3.2 国外洁净煤技术评价指标 .624.3.3 煤炭高效洁净利用评价指标 .651煤炭的高效洁净化利用研究大纲（讨论稿）随着我国经济的持续快速发展，环境
4、保护和资源的压力日益增大，且已成为我国经济发展的两大瓶颈。 根据世界主要工业国家经验，煤炭利用应以发电为主（发达国家煤炭 80%以上用于发电），社会对能源的需求应尽可能通过电力这种二次能源形式来实现，不断提高煤炭用于发电及热电联产的比例，大幅度提高煤炭利用效率，减少原煤消耗，集中解决污染问题，做到高效、清洁利用煤炭。进入 21 世纪以来，中国经济继续保持稳定增长， 进一步加快了对电力的需求，作为电 源的燃煤发电厂逐年增加，火电装机的增 长带动煤炭需求不断增长。截至到 2008 年底，我国共新增发电装机容量 9051 万千瓦，全国发电装机容量达79253 万千瓦，同比增长 10.34%。全国 发
5、电量增长 5.18%，用电量增长 5.23%。其中，火电 装机为 60132 万千瓦，约占总容量 75.87%，同比增 长 8.15%，全国 发电生产耗用原煤 13.4 亿吨，同比增长 4.05%，发电用煤占煤炭 产量的 50%以上。由此可见，研究煤炭能否高效洁净用于发电是我国污染控制的主要途径。燃煤电厂的污染问题主要有：大气污染、水污染、固体废物综合利用、噪声治理、温室气体排放及其它，而大气污染控制是电力环保工作的重点。大气污染物主要是由煤燃烧后产生的，包括二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、烟尘和含有汞等的重金属等，其中 NOx、SO2 是形成“酸雨” 的主要污染物，同时氮氧化物又能与碳氢化合物
6、结合形成光化学烟雾，严重危及人体健康， 对 自然环境造成的危害很大，随着我国煤炭用量增加，CO 2 排放量增加，温室效应日益加重。因此，深入研究我国煤炭高效洁净化利用，开 发高效、 洁净的燃煤发电 技术，是 实现电力工业持续健康快速发展的必然途径。1 目前煤炭利用的主要方式及存在的问题1.1 煤炭利用的主要方式及存在的主要问题我国煤炭资源总量约 5.6 万亿吨，其中已探明储量为 1 万亿吨，占世界总储2量的 11%，煤炭在我国一次能源生产和消费中的比例一直保持在 70%左右。今后 3050 年内，煤炭在我国一次能源构成的主导地位不会改变。 2006 年，能源消费总量为 24.6 亿吨标煤，其中
7、煤炭生产总量 23.25 亿吨，发电与热电联产用煤总量约 12 亿吨，占煤炭总产量的 50%以上；预计 2010 年煤炭生产和发电用煤分别达到 26 亿和 16 亿吨。煤炭利用的主要方式主要有：1）工业锅炉；2）发电；3）煤化工。其中，发电用煤占煤炭总产量的 50%以上。煤炭利用存在的主要问题主要有两方面：一是效率太低，二是污染严重。1.1.1 我国燃煤工业锅炉目前存在的主要问题我国工业锅炉拥有量约 50 万台, 年耗煤炭占煤炭 总产量的三分之一左右。燃煤工业锅炉存在两个致命的弱点：首先, 工业锅炉燃烧效率偏低技术落后, 多为层燃火床炉, 一般要求燃用颗粒煤。然而 , 目前煤炭以统煤、原煤形式
8、供应，煤末占 20%30%，甚至达 30%40%。这样, 就更加 导致工业锅炉燃烧效率普遍偏低, 一般只能达到 80%85% , 小型工业锅炉, 有的低至 60% 以下。其次是严重污染环境。散放的粉尘 、SO2、NOx、 CO2 和灰渣等 污染环境。据 统计 2000 年我国 SO2 排放 总量为 1995.1 万吨, 其中 90%为 燃煤所造成, 工业锅炉的排放占 1/3。华中、华南、西南和 东北部分地区成为酸雨污染严重的区域。像广东酸雨频发率达 38.7%，17 个城市被国务院划为酸雨控制区, 占全省国土的 63%, 年经济损失超过 40 亿。煤炭在今后相当长的时间内, 仍将是我国的主要能
9、源, 控制燃煤工业锅炉对环境的污染与提高它的能源利用率, 即工业锅炉煤的洁净工程, 就成了当务之急, 成了实 施可持续发展战略的必然要求。图 1.1 到图 1.2 为我国的酸雨分布情况和 SO2、CO2 排放水平预测。3图 1.1 中国的酸雨分布情况1.1.2 我国燃煤电站锅炉目前存在的主要问题我国已经形成并将持续以煤为主的电力生产格局，火力发电的原煤产消耗量占我国原煤产量的百分数在 2007 年接近 50%，某些工业化的国家的这一比例已达到 85%左右。随着我国国民经济的迅速发展与人民生活水平的提高，以及不断采用先进的能源利用技术，增大发电用煤的比例是必然的趋势，预计在 2010年将达到 60%70% 。20012020 年中国电力装机容量发展趋势见表 1.1。 4表 1.1 20012020 年中国电力装机容量发展趋势年份 装机容量（万千瓦） 增长率2001 33.849 6%2002 35.300 4%2003 39.140 11%2004 44.070 13%2005 50.841 15%2006 62.200 22%2007 71.329 14%2008 79.253 10.342010 预 8 万8.5
