潔淨煤技術

傳統意義上的潔淨煤技術主要是指煤炭的淨化技術及一些加工轉換技術，即煤炭的洗選、配煤、型煤以及粉煤灰的綜合利用技術，國外煤炭的洗選及配煤技術相當成熟，已被廣泛採用；意義上潔淨煤技術是指高技術含量的潔淨煤技術，發展的主要方向是煤炭的氣化、液化、煤炭高效燃燒與發電技術等等。它是旨在減少污染和提高效率的煤炭加工、燃燒、轉換和污染控制新技術的總稱，是當前世界各國解決環境問題的主導技術之一，也是高新技術國際競爭的一個重要領域。根據我國國情，潔淨技術包括：選煤，型煤，水煤漿，超臨界火力發電，先進的燃燒器，流化牀燃燒，煤氣化聯合循環發電，煙道氣淨化，煤炭氣化，煤炭液化，燃料電池。

潔淨煤技術包括兩個方面，一是直接燒煤潔淨技術，二是煤轉化為潔淨燃料技術。

這是在直接燒煤的情況下，需要採用的技術措施：

①燃燒前的淨化加工技術，主要是洗選、型煤加工和水煤漿技術。原煤洗選採用篩分、物理選煤、化學選煤和細菌脱硫方法，可以除去或減少灰分、矸石、硫等雜質；型煤加工是把散煤加工成型煤，由於成型時加入石灰固硫劑，可減少二氧化硫排放，減少煙塵，還可節煤；水煤漿是先用優質低灰原煤製成，可以代替石油。

②燃燒中的淨化燃燒技術，主要是流化牀燃燒技術和先進燃燒器技術。流化牀又叫沸騰牀，有泡牀和循環牀兩種，由於燃燒温度低可減少氮氧化物排放量，煤中添加石灰可減少二氧化硫排放量，爐渣可以綜合利用，能燒劣質煤，這些都是它的優點；先進燃燒器技術是指改進鍋爐、窯爐結構與燃燒技術，減少二氧化硫和氮氧化物的排放技術。

③燃燒後的淨化處理技術，主要是消煙除塵和脱硫脱氮技術。消煙除塵技術很多，靜電除塵器效率最高，可達99%以上，電廠一般都採用。脱硫有幹法和濕法兩種，幹法是用漿狀石灰噴霧與煙氣中二氧化硫反應，生成乾燥顆粒硫酸鈣，用集塵器收集；濕法是用石灰水淋洗煙塵，生成漿狀亞硫酸排放。它們脱硫效率可達90%。

主要有以下四種：

①煤的氣化技術，有常壓氣化和加壓氣化兩種，它是在常壓或加壓條件下，保持一定温度，通過氣化劑（空氣、氧氣和蒸汽）與煤炭反應生成煤氣，煤氣中主要成分是一氧化碳、氫氣、甲烷等可燃氣體。用空氣和蒸汽做氣化劑，煤氣熱值低；用氧氣做氣化劑，煤氣熱值高。煤在氣化中可脱硫除氮，排去灰渣，因此，煤氣就是潔淨燃料了。

②煤的液化技術，有間接液化和直接液化兩種。間接液化是先將煤氣化，然後再把煤氣液化，如煤制甲醇，可替代汽油，我國已有應用。直接液化是把煤直接轉化成液體燃料，比如直接加氫將煤轉化成液體燃料，或煤炭與渣油混合成油煤漿反應生成液體燃料，我國已開展研究。

③煤氣化聯合循環發電技術，先把煤製成煤氣，再用燃氣輪機發電，排出高温廢氣燒鍋爐，再用蒸汽輪機發電，整個發電效率可達45%。我國正在開發研究中。

④燃煤磁流體發電技術，當燃煤得到的高温等離子氣體高速切割強磁場，就直接產生直流電，然後把直流電轉換成交流電。發電效率可過50%～60%。我國正在開發研究這種技術。

煤炭在我國一次能源消費結構中佔到70%，未來幾十年，煤炭在能源消費中的主導作用不會改變，發展潔淨煤技術，是中國能源發展的戰略需求，也是“十二五”期間發展先進能源技術的重要方向。同時煤炭生產和利用中引發的環境、碳排放等問題也會日益突出。在《中共中央關於制定國民經濟和社會發展第十二個五年規劃的建議》中，提出要“培育發展戰略性新興產業”，要“推動能源生產和利用方式變革，構建安全、穩定、經濟、清潔的現代能源產業體系。加快新能源開發，推進傳統能源清潔高效利用”，要“積極應對全球氣候變化。把大幅降低能源消耗強度和二氧化碳排放強度作為約束性指標，有效控制温室氣體排放”，給發展潔淨煤技術賦予新的目標和要求。 ^[2] 

煤炭是全球最重要的能源之一， 潔淨煤技術是減少環境污染、降低碳排量最現實、最有效的辦法之一。潔淨煤技術的發展不但為煤炭工業帶來發展契機， 而且還將對電力工業和發電設備製造業帶來深刻的影響。與國內新能源開發的風生水起相比， 潔淨煤技術則顯得曲高和寡， 究其癥結， 目前我國還缺少政策對清潔煤技術發展的指引和支持。而今淨煤技術作為《新興能源產業規劃》所框定的十個新興能源產業之一，彌補了此前政策的缺失導致其產業化進程緩慢。在我國大力發展低碳經濟的今天，潔淨煤產業發展已經刻不容緩。在未來的幾年， 十幾年內， 我國潔淨煤產業將繼續成為國家關注的重點產業。

為了減少直接燒煤產生的環境污染，世界各國都十分重視潔淨煤技術的開發和應用。經過20 多年的發展國外的煤炭氣化、液化以及發電技術已經日趨成熟。通過實施潔淨煤技術,煤礦企業在經濟上增加盈利,環境由此得到改善,使經濟增長和保護環境協調發展。我國是燒煤大國，70%以上的能源依靠煤炭，大力發展潔淨煤技術有更重要意義。 ^[3-4]