background image

前能源乃至所有社会、经济和科学技术领域发展所必需面对的问题和挑战。我国是以煤为主
要能源的大国,

CO2 排放量位居世界前列,如何有效利用煤炭资源并实现燃煤 CO2 的减排

已经成为热点研究课题。由于经济水平和技术水平的限制,目前我国还不大可能直接承担大
量的

CO2 减排任务,因此,洁净煤技术的基础研究需要继续开展高效、低污染燃烧方面的

研究以支持国家目前的节能减排目标,但作为战略目标和满足我国能源和电力工业的可持
续发展的战略需求,也必须将与

CO2 减排和控制方面的基础作为洁净煤技术基础研究的核

心内容。

 

  二、我国洁净煤开发利用的现状与存在的问题

 

  我国高度重视资源节约和环境保护,节能减排取得积极进展,但是面临的问题依然严
峻,面对我国燃煤利用过程中效率低、污染严重两大难题,需要积极开展煤的高效清洁利用
过程中燃烧基础理论、污染物的生成、迁移与控制,环境友好的煤基多联产资源化利用、燃煤
近零排放等方面的研究。新形势下,清洁煤能源技术的主要发展趋势包括:超(超)临界压
力锅炉加烟气脱硫技术(

PC-FGD)、整体式煤气化联合循环发电技术(IGCC)、煤气化腋

化及多联产、氧/燃料燃烧(

Oxy-fuel combustion)等煤燃烧及利用技术;在保证经济增

长的同时,逐步研究并应用新的

CCS 技术(CO2 capture and sequestration,CO2 捕集

和封存)及其它燃煤污染物排放及控制新技术,根本治理煤炭燃烧和利用过程中对环境的
污染。实现能源与环境的可持续协调发展。

   1 我国洁净煤开发利用现状 

  由于中国煤炭开采和利用的特点决定,中国洁净煤技术领域与国外洁净煤技术领域重
点放在燃烧发电技术上有所不同,涵盖从煤炭开采到利用全过程,是煤炭开发和利用中旨
在减少污染和提高效率的煤炭加工、燃烧、转化和污染控制等新技术的总称。洁净煤能源技术
按其生产和利用的过程分类,大致可分为三类:第一类是在燃烧前的煤炭加工和转化技术
如煤的物理和化学净化、配煤、型煤、水煤浆、煤炭液化、煤炭气化等。第二类是煤炭燃烧技术。
主要是洁净煤发电技术,目前,国家确定的主要是循环流化床燃烧、增压流化床燃烧、整体
煤气化联合循环、超临界机组加脱硫脱硝装置、低

NOX 燃烧技术以及未来的与燃料电池结

合的联合循环系统。第三类是燃烧后的烟气净化技术。主要有烟气脱硫技术、烟气脱硝技术、
颗粒物控制技术和以汞为主的痕量重金属控制技术等,同时以

CO2 的分离、回收和填埋为

核心的污染物近零排放燃煤技术也已成为洁净煤技术的主要发展方向。

 

  中国清洁煤技术的发展起步晚于主要欧美国家。中国清洁煤技术研发主要在

20 世纪 50

年代起步,初期主要集中于煤炭燃烧前的物理清洁技术,除尘、减硫、增加煤炭充分燃烧。到
70 年代,国内清洁煤技术在后发优势的作用下得到较快发展,为我国清洁煤技术的发展奠
定基础。

80 年代是中国清洁煤技术发展跟上了国际水平,煤炭选洗达到了跳汰、重介选洗,

煤转化技术获得突破,煤炭燃烧技术成为研究的重点领域。从上世纪末至今,中国持续开展
国家科技项目攻关,开展国际合作融入了国际清洁煤技术发展的大环境,技术水平获得长
足发展,部分技术进入市场化、产业化发展。如今,中国清洁煤技术已经紧跟国际水平,部
门技术属于世界领先。政府积极推广大型清洁煤技术的示范项目,推动清洁煤技术的市场化、
产业化,可概括如表

1。 

  我国一直重视洁净煤能源技术的研究开发和应用,在极其有限的条件下,经过努力在
煤的燃烧、转化等关键技术装备及其系统方面取得了不小成果,尤其是水煤浆制备与燃烧技
术、常压循环流化床锅炉技术持续的大型化和推广应用,多种形式的新型燃烧器,超临界机
组的引进消化,增压流化床锅炉联合循环发电技术的中试,各种烟气脱硫装置的研究与应
用,煤气化技术的引进和消化吸收,整体煤气化联合循环技术的攻关和煤炭液化关键技术
的研究等。在

2001 年开始的新一轮 863 国家高新技术计划中洁净煤技术作为十四个主题之

一被列入,反映了国家对这一领域的高度重视。

 

  在进行技术研究与开发的同时,我们也培养和造就了一批研究开发与示范基地。根据我