登陆注册
7879100000006

第6章 洁净煤技术与环保(1)

洁净煤设备洁净煤技术(CCT)一词源于美国,是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。传统意义上的洁净煤技术主要是指煤炭的净化技术及一些加工转换技术,即煤炭的洗选、配煤、型煤以及粉煤灰的综合利用技术,国外煤炭的洗选及配煤技术相当成熟,已被广泛采用;目前意义上洁净煤技术是指高技术含量的洁净煤技术,发展的主要方向是煤炭的气化、液化、煤炭高效燃烧与发电技术等等。它是当前世界各国解决环境问题的主导技术之一,也是高新技术国际竞争的一个重要领域。

根据我国国情,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。

洁净煤技术包括两个方面,直接烧煤洁净技术和煤转化为洁净燃料技术。

静电除尘原理图(一)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。燃烧温度低可减少氮氧化物的排放量,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,它的脱硫效率可达90%。

(二)煤转化为洁净燃料技术。主要有以下4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。即先把煤制成煤气,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,整个发电煤炭洗选系统效率可达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。

为了减少直接烧煤产生的环境污染,世界各国都十分重视洁净煤技术的开发和应用。经过20多年的发展,国外的煤炭气化、液化以及发电技术已经日趋成熟。通过实施洁净煤技术,煤矿企业在经济上增加盈利,环境由此得到改善,能源得到有效利用,使经济增长和保护环境协调发展。大力发展洁净煤技术在我国有更重要意义。

煤炭燃烧前处理和净化

1.洗选处理

除去或减少原煤中所含的灰分、矸石、硫等杂质。1991年我国原煤洗选仅18.1%,洗选效率为85%;而发达国家原煤已全部洗选,洗选效率95%以上。

煤炭洗选是利用煤和杂质(矸石)的物理、化学性质的差异,通过物理、化学或微生物分选的方法使煤和杂质有效分离,并加工成质量均匀、用途不同的煤炭产品的一种加工技术。按选煤方法的不同,可分为物理选煤、物理化学选煤、化学选煤及微生物选煤等。

煤炭洗选设备

物理选煤是根据煤炭和杂质物理性质(如粒度、密度、硬度、磁性及电性等)上的差异进行分选,主要的物理分选方法有:(1)重力选煤,包括淘汰选煤、重介质选煤、斜槽选煤、摇床选煤、风力选煤等。(2)电磁选,利用煤和杂质的电磁性能差异进行分选,这种方法在选煤实际生产中没有应用。

物理化学选煤—浮游选煤(简称浮选),是依据矿物表面物理化学性质的差别进行分选。目前使用的浮选设备很多,主要包括机械搅拌式浮选和无机械搅拌式浮选两种。

煤炭自动洗选系统化学选煤是借助化学反应使煤中有用成分富集,除去杂质和有害成分的工艺过程。目前在实验室常用化学的方法脱硫。根据常用的化学药剂种类和反应原理的不同,可分为碱处理、氧化法和溶剂萃取等。

洗选小块

微生物选煤是用某些自养性和异养性微生物,直接或间接地利用其代谢产物从煤中溶浸硫,达到脱硫的目的。

物理选煤和物理化学选煤技术是实际选煤生产中常用的技术,一般可有效脱除煤中无机硫(黄铁矿硫),化学选煤和微生物选煤还可脱除煤中的有机硫。目前工业化生产中常用的选煤方法为淘汰、重介、浮选等选煤方法,此外干法选煤近几年发展也很快。

洗选精煤随着科技的进步及时代的发展,处于攻关或业已投入生产的某些特殊洗选工艺也将得到进一步的发展并替代传统工艺。

2.型煤加工

用机械方法将粉煤和低品位煤制成有一定形状和粒度的煤制品。高硫煤成型时可加入适量的固硫剂,大大减少二氧化硫的排放。

大型洗选厂

型煤是以粉煤为主要原料,按具体用途所要求的配比、机械强度和形状大小,经机械加工压制成型的,具有一定强度和尺寸及形状各异的煤成品。常见的有煤球、煤砖、煤棒、蜂窝煤等。型煤分工业用和民用两大类。工业型煤有化工用型煤,用于化肥造气、蒸汽机车用型煤、冶金用型煤(又称为型焦)。

蜂窝煤

民用型煤,又称为生活用煤,用于炊事和取暖,以蜂窝煤为主。

型煤生产工艺有无黏结剂成型、有黏结剂成型、热压成型3种。成型机械有冲压式成型机、对辊成型机、螺旋挤压机和蜂窝煤机等。型煤包括很多的种类,型煤可以把煤粉、煤面、煤泥,分别压成球形或者其他形状,也可以把煤粉和煤泥混合压成球形和其他形状,用于锅炉的燃烧和造气。

型煤加工设备

3.水煤浆

水煤浆

水煤浆热值相当于燃料油的1/2,可代替燃料油用于锅炉、电站、工业炉和窑炉,用于代替煤炭燃用,具有燃烧效益高、负荷调整便利、减少环境污染、改善劳动条件和节省用煤等优点。桂林钢厂以水煤浆代煤粉燃烧,折合标准煤约为90千克/吨材,节煤33%,烟尘排放由732降至240毫克/立方米致癌的氮氧化物含量由280.8毫克/立方米降至44毫克/立方米,使环境和劳动条件得到明显改善。此外,由于燃烧水煤浆工艺性能好,使钢材的烧损率由1.8%下降至1.5%,企业获得较好的经济效益。所以水煤浆技术不仅可用于代油,用于代煤也有节能和环保效益。

同类推荐
  • 我国农业企业信息技术采纳理论与实证研究

    我国农业企业信息技术采纳理论与实证研究

    本书拟以我国农业企业为对象,在对我国农业企业信息技术的应用现状调查的基础上,探讨信息技术提升农业企业核心竞争力的机制,从组织、个体、过程三个方面对我国农业企业信息技术采纳进行分析,并对农业企业信息技术应用效果评价进行研究。本书一方面将拓展企业信息化问题的研究领域,使得企业信息化的研究延伸到农业领域,充实传统行业信息化相关理论,加快农业企业信息化的实施步伐,寻求以信息化改造农业的实现途径,有利于促进国民经济和社会的信息化发展。
  • 未来:将来我们会怎样

    未来:将来我们会怎样

    本书是一本尽情畅想明天、激发中小学生想象力的科普读物。上百个令人目瞪口呆的问题,引发孩子强烈的好奇心和丰富的想象力;超乎寻常的难题和巧妙的回答,带领孩子进入奇妙的科学世界。
  • 迎接近在咫尺的革命(科普知识大博览)

    迎接近在咫尺的革命(科普知识大博览)

    要想成为一个有科学头脑的现代人,就要对你在这个世界上所见到的事物都问个“为什么”!科学的发展往往就始于那么一点点小小的好奇心。本丛书带你进行一次穿越时空的旅行,通过这次旅行,你将了解这些伟大的发明、发现的诞生过程,以及这些辉煌成果背后科学家刻苦钻研的惊心时刻。
  • 关爱生命的探索(科普知识大博览)

    关爱生命的探索(科普知识大博览)

    要想成为一个有科学头脑的现代人,就要对你在这个世界上所见到的事物都问个“为什么”!科学的发展往往就始于那么一点点小小的好奇心。本丛书带你进行一次穿越时空的旅行,通过这次旅行,你将了解这些伟大的发明、发现的诞生过程,以及这些辉煌成果背后科学家刻苦钻研的惊心时刻。
  • 古城失落之谜总集(求知探索系列丛书)

    古城失落之谜总集(求知探索系列丛书)

    《求知探索系列丛书:古城失落之谜总集》本书分为中亚古城失落之谜、孔雀帝国失落之谜、古埃及古城失落之谜等部分。
热门推荐
  • 大宋小侯爷

    大宋小侯爷

    再世为人,竟身在大宋!家徒四壁,一贫如洗,如何生存?胸中韬略万千,腹内诗书满车,无奈一手狗爬似的字,实在拿不出手……争名妓,抢娇女,恶豪迫害;奇从军,遇名师,倾囊相授。结义兄弟,肝胆相照,屡屡化险为夷;红袖添香,妩媚风流,总是百转千回……北有夏辽虎视,西有吐蕃扰乱,内有权相欺压,外有藩王觊觎,可既然我来到这大宋,就要还天下一个太平,还百姓一个盛世!历史的车轮滚滚向前,究竟他能否一展心中抱负?且看《大宋小侯爷》为你徐徐展开这幅历史的画轴。
  • 宠婚上瘾:霸道总裁请深爱

    宠婚上瘾:霸道总裁请深爱

    宫月语因为被自己的姐姐陷害,误上了封霆夜的床,留下了250块钱,就离开了。哪知事后自己怀孕了,逃了封霆夜的婚去到了国外,七年后潇洒归来。
  • 橡皮:中国先锋文学

    橡皮:中国先锋文学

    13个先锋小说家、43个先锋诗人、11个先锋评论家——共278篇各种题材的先锋作品凝结成这吓人的《橡皮(中国先锋文学)》读本。这是中国当前最有写作才华的作者队伍,每一个人都那样特立独行、不拘常规、又敏锐多情。翻开杨黎主编的《橡皮(中国先锋文学)》,您将由他们带领,走进中国先锋文学大本营,领略目前中国文学最前沿的动态,关于当下中国先锋文学 ,无论是题材、文本结构,还是语言才华和思想张力,您都将有一个全新的认识,获得一次丰富的精神滋养。
  • 从此以后,形同陌路

    从此以后,形同陌路

    18岁,如花儿般的年纪,情窦初开的少女能否经受住初恋带来的情伤,破茧成蝶,微笑告别,拥抱明天?这个世界再怎么美好,也不及你一个微笑我们都是这样,以失去为代价,忍痛学着长大
  • 修真狂魔

    修真狂魔

    千年修仙不及一朝成魔,万恶敌不过世间蹉跎。仙者为何?魔者如何?都不过是人间善恶。
  • 妖乱春秋

    妖乱春秋

    圣人引九天之风,以乱世为棋,弹指间可改天换地,一言可断人生死。诸圣林立,以天地为局。一位贸然闯入圣人棋局中试图火中取栗的少年,他的未来当何去何从?
  • 魔帝倾宠:至尊噬魂灵器

    魔帝倾宠:至尊噬魂灵器

    本篇完结,继篇《隐身BOSS,嘘,轻点》正在连载中。她惊呼:“你不是说我的身体只是养魂的容器,你不会睡我的吗,你想干什么?”男人邪邪一笑,“摸都摸了个遍,现在也该动口吃了。”“你不守信用。”“小东西,不守信用的是你,你早就答应把身体给我,我享用自己的东西,不对吗?”“你……”小容器斗大神BOSS,斗得过否?继篇《隐身BOSS,嘘,轻点》从90章连接本篇故事,在290章本篇大神BOSS会出现,又会发生怎样的命运交错呢?敬请期待。另,继篇为收费文,故事会很长很完整。
  • 雨中的笛声

    雨中的笛声

    这种魔法的事情,就是有点夸张罢了,天翼之神——江箫笛。狼族公主——张雨焮。。。异界王子——莫翎轩,狼族王子——戴源天。。。他们的这个事情那叫个——奇幻。。。。。。
  • 至尊狂妻:邪王的小魔妃

    至尊狂妻:邪王的小魔妃

    颜十四,国际杀手组织的杀手,以冷血残忍著称。她因为一件上古魔琴被人暗算而死,再次醒来,血雨腥风,地覆天翻。千年之前的凉国,原本温柔可人的十四公主,成了人人闻风丧胆的女魔头。打狼群,杀恶奴,整狂徒,整世子,骂皇帝……她本不是一个好人,也不想做好人!好人的下场似乎并不好!她只知道,要生存下去,她就必须在虎口里夺食。既然天无人道,那她自己夺。地无良知,那她自己抢!只是为毛被她整的惨兮兮的那几个世子们,他们却还巴巴的送上来任她羞辱?莫非,这世上真有被虐待狂这样的病?看来,她得继续好好再研究整人之术了!【情节虚构,请勿模仿】
  • 相思谋:妃常难娶

    相思谋:妃常难娶

    某日某王府张灯结彩,婚礼进行时,突然不知从哪冒出来一个小孩,对着新郎道:“爹爹,今天您的大婚之喜,娘亲让我来还一样东西。”说完提着手中的玉佩在新郎面前晃悠。此话一出,一府宾客哗然,然当大家看清这小孩与新郎如一个模子刻出来的面容时,顿时石化。此时某屋顶,一个绝色女子不耐烦的声音响起:“儿子,事情办完了我们走,别在那磨矶,耽误时间。”新郎一看屋顶上的女子,当下怒火攻心,扔下新娘就往女子所在的方向扑去,吼道:“女人,你给本王站住。”一场爱与被爱的追逐正式开始、、、、、、、