潔凈煤技術(shù)及其在廣東電力工業(yè)中應(yīng)用精品資料

1、潔:凈;支術(shù)及其,在廣東1b-二業(yè)中應(yīng)用臺(tái)匕目匕源、環(huán)境是人類生存與發(fā)展所面臨的兩大課題我國(guó)臺(tái)匕目匕源以煤為主的局面還會(huì)長(zhǎng)期存在煤炭燃燒將化學(xué)臺(tái)匕目匕轉(zhuǎn)化為熱臺(tái)匕目匕的同時(shí)產(chǎn)生大里污染物造成我國(guó)煤煙型大氣污染的嚴(yán)重性與長(zhǎng)期性0目刖我國(guó)然八、煤發(fā)電技術(shù)較落后發(fā)電效率較低污染物排放較嚴(yán)重0因此以高效和低污染排放為特征的潔凈煤技術(shù)的提出既反映中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的緊迫需要也占兀全符合國(guó)豕臺(tái)匕目匕源轉(zhuǎn)換環(huán)境保護(hù)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略01潔凈煤技術(shù)提出的目早當(dāng)今人類面臨著二大環(huán)境問題:酸雨、溫室效應(yīng)和自央氧層破壞這都與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展密切相關(guān)011燃燒排放與酸雨污染形成酸雨的主要物質(zhì)是SO22和NO)這兩類物質(zhì)的90%

2、都來自礦物質(zhì)燃料然八、燒0酸雨影響水生生物生長(zhǎng)或使其死亡大面積的森林死亡也歸因于酸雨的危害酸雨還加速建筑材料的腐蝕酸雨使地面水呈酸性。為減少酸雨的危害，必須采取增大燃煤洗選率、增加低硫煤開采與使用、大規(guī)模采用煙氣脫硫裝置、大力采用循環(huán)流化床燃燒技術(shù)、征收SO2排放稅等措施，控制造成酸雨的污染物SO2等的排放1.2全球氣候變暖與能源工業(yè)大氣底層聚集大量溫室氣體，地球輻射的長(zhǎng)波被溫室氣體反射回來，有效地避免熱量散失當(dāng)大氣層中溫室氣體濃度上升時(shí)，溫室效應(yīng)增強(qiáng)，導(dǎo)致全球氣候變暖，其中影響較大的是濃度增加最快的CO2和CH”礦物燃料燃燒和地球植被破壞是CO2濃度增加的主要原因，能源工業(yè)同時(shí)也是CH4的一

3、個(gè)重要的產(chǎn)生源。隨著世界能源消耗不斷增長(zhǎng)，電力行業(yè)在能源直接消耗中所占份額越來越大，加快電力行業(yè)的科技轉(zhuǎn)化研究開發(fā)潔凈煤技術(shù)，將成為解決溫室效應(yīng)的重點(diǎn)突破口.3臭氧層破壞與燃燒排放人類過多使用CFCS及礦物燃料燃燒的排放物有關(guān)。大氣同溫層O2可通過四種途徑減少：紫外光昭八、射下的分解反應(yīng)Cl與其反應(yīng)NO與其反應(yīng)OH及HO2?與O3的反應(yīng)0其中70%的O3與NO反應(yīng)而消減0近來燃燒過程中N2O）的排放引起較大重視它是一種溫室效應(yīng)氣體并且臺(tái)匕目匕破壞大氣同溫層的臭氧層同溫層中N2(）濃度的增加將引起臭氧層中NO濃度增加從而使臭氧層變薄加速0在電力行業(yè)引進(jìn)先進(jìn)的潔凈燃燒技術(shù)降低NO)（排放對(duì)保護(hù)自央

4、氧層起到積極的作用02潔凈煤技術(shù)進(jìn)展?jié)崈裘杭夹g(shù)是針對(duì)燃煤對(duì)環(huán)境造成污染提出的技術(shù)對(duì)是旨在減少污染和提高效率的煤炭加工、燃燒、轉(zhuǎn)換和污染控制新技術(shù)總稱它將成為21世紀(jì)煤炭利用中既臺(tái)匕目匕降低動(dòng)力耗費(fèi)又臺(tái)匕目匕創(chuàng)造友好生態(tài)環(huán)境的高新技術(shù)其構(gòu)成如圖1所示021煤炭燃燒刖處理技術(shù)動(dòng)力用煤洗選加是提高煤炭質(zhì)縣里、增加煤炭品種、節(jié)約臺(tái)匕目匕源、節(jié)省運(yùn)力、降低燃煤對(duì)大氣污染和保護(hù)環(huán)境的重要措施0浮選脫硫?qū)傧冗M(jìn)的物理洗選工藝；干法與水資源缺乏的地區(qū)選排除大部分礦物質(zhì)后需要高活性化學(xué)試劑高壓下進(jìn)行成本較高條件溫和、成本低、能除煤中的有機(jī)硫與黃鐵但作用時(shí)問長(zhǎng)反應(yīng)容處理費(fèi)用高不適合大型煤加工技術(shù)在經(jīng)濟(jì)上、社會(huì)效顯者

5、0將燒散煤節(jié)約臺(tái)匕目匕源20%40%60%提高鍋爐適里的周硫劑燃燒時(shí)燒散煤時(shí)減少40%60加工已有成熟技術(shù)但慢其技術(shù)開發(fā)仍處于態(tài)對(duì)于其推廣缺乏有水煤漿是一種煤基液態(tài)術(shù)不僅臺(tái)匕目匕節(jié)省寶貴的分選適用于分選氧化煤化學(xué)分選適用于物理分的最后一道分選工序工藝過程大多在高溫、；微生物脫硫具有反應(yīng)耗省、無煤流失、能脫礦硫等優(yōu)占八、器大生產(chǎn)工藝復(fù)雜規(guī)模臺(tái)匕目匕源工業(yè)0是合理的而且環(huán)境效粉煤加工成型煤比燃30%減少煙塵排放里出力10%30%0加入煙塵和SO：2的排放都比燃%0在我國(guó)民用型煤工業(yè)型煤的發(fā)展比較緩分散的低水平重復(fù)狀效的組織管理0燃料發(fā)展水煤漿技油資源而且還可以解決煤炭運(yùn)輸、環(huán)境污染等問題0目、之，

6、刖國(guó)內(nèi)外水煤漿技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)為:由小規(guī)模匚業(yè)示范廠、試驗(yàn)廠向大型化商業(yè)化方向發(fā)展水煤漿應(yīng)用向多用途方向發(fā)展水煤漿向大型化、系統(tǒng)化方面發(fā)展水煤漿研究向低污染然八、燒方向發(fā)展022然八、燒中處理技術(shù)為適應(yīng)煤種多變調(diào)峰及穩(wěn)止強(qiáng)化然八、燒的需要出現(xiàn)不少新型煤粉燃燒器如:煤粉鈍體然八、燒器穩(wěn)燃腔然八、燒器、夾心風(fēng)燃燒器雙通道自穩(wěn)然八、式煤粉然八、燒器、火焰穩(wěn)止船式然八、燒器0這些燃燒器用于然八、用劣質(zhì)煤和低揮發(fā)分煤0其特占八、為:低負(fù)荷穩(wěn)燃提高熱效率加強(qiáng)煤粉氣流與高溫?zé)煔饬鞯耐膭?dòng)和混合明顯改善著火條件穩(wěn)止然八、燒防止結(jié)渣煤種適應(yīng)性好減少然八、燒過程中NO;的生成降低對(duì)大氣的污染等等0目刖降低燃燒過程中氮

7、氧化物的生成和排放采取如下一些措施:空氣分級(jí)燃燒煙氣再循環(huán)然八、燒；煤粉濃淡分離燃燒燃料分級(jí)然八、燒0燃燒中周硫是在燃燒過硫酸鹽,隨爐渣排出0時(shí)熱穩(wěn)止性好應(yīng)用成術(shù)和LIFAC煙氣脫硫工藝時(shí)只要避開高溫區(qū)便能在爐膛出口處噴入避LI一FAC:工藝是一種改進(jìn)內(nèi)噴射石灰石脫硫外個(gè)獨(dú)立的活化反應(yīng)器將務(wù)化水進(jìn)行活化后再兩種爐內(nèi)脫硫技術(shù)都已周體顆粒處于流動(dòng)化狀氣周流動(dòng)、熱質(zhì)傳遞和化床鍋爐具有如下特占八、燃用各種高灰分、高水的劣質(zhì)燃料和難于占八、燃低溫燃燒燃燒過程中停留時(shí)問較長(zhǎng)燃盡度現(xiàn)低負(fù)荷穩(wěn)止燃瓦0流型的鼓泡流化床常壓程中使煤中硫分轉(zhuǎn)化成生成的CaSO4在800950C功的有LIMB爐內(nèi)噴鈣技0LIIMB技

8、術(shù)噴入周硫劑改善脫硫效果吸收劑免吸收劑的燒結(jié)失活0的爐內(nèi)噴鈣工藝除爐還在爐后煙道上增設(shè)一爐內(nèi)未反應(yīng)兀的CaO）通過次脫除煙氣中的SO：5這投入商業(yè)性運(yùn)行0態(tài)下具有一系列特殊的化學(xué)反應(yīng)特性使流:燃料適應(yīng)性好可以分、低熱值、低灰熔占八、和燃盡的低揮發(fā)分煤NO)（大幅下降顆粒床內(nèi)高保證越八、汽參數(shù)實(shí)化床燃燒工藝由小、中循環(huán)流化床發(fā)展到增壓流化床然八、氣越八、汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電其發(fā)電效率不斷增加且脫硫率不斷提高023然八、燒后處理技術(shù)煙氣凈化是然八、燒后潔凈煤技術(shù)主要是脫除煙氣中的灰塵、SO21,NO;f10離心分離除塵器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單運(yùn)行操作方便除塵效率在85%左右洗滌式除塵器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單除塵效率高文丘里洗滌除塵

9、器除塵效率在95%以上且臺(tái)匕目匕吸附煙氣中的SO2?和SO3但需要污水處理裝置袋式過濾除塵器具有較高的除塵效率但其阻力較大；靜電除塵器除塵效率最高可達(dá)9999%可捕集0,m以上的塵粒處理煙氣里大運(yùn)行操作方便可占兀全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化0煙氣脫硫(FGD)是控制燃煤SO：?排放應(yīng)用最廣和最有效的技術(shù)傳統(tǒng)的FGE）主要是化學(xué)法是目刖唯一實(shí)現(xiàn)匚業(yè)化的方法但它臺(tái)匕目匕耗大產(chǎn)生廢水或廢渣造成一次污染應(yīng)用刖目早一股0電子束昭八、射含有水越八、氣的煙氣使煙氣中分子如O2H2O）產(chǎn)生強(qiáng)氧化性的自由基OOHHO：2和O3等這些自由基氧化煙氣中的SO：）和NO在有存在下，生成較穩(wěn)定的硫錢和硫硝錢固體，通過除塵器達(dá)到脫硫脫硝

10、的目的。脈沖電暈法是電子束法的改進(jìn)，用高壓電源電暈放電代替加速器電子束產(chǎn)生等離子體，不需昂貴的電子槍與輻射屏蔽，在節(jié)能方面具有很大的潛力。海水脫硫（FFGD）將SO2以硫酸鹽的形式直接送入大海，不經(jīng)過大氣、淡水湖泊、河流和土壤，F(xiàn)FGD不需添加任何化學(xué)物質(zhì)，依靠海水的天然堿度進(jìn)行脫硫.4轉(zhuǎn)換技術(shù)整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)（IGCC）是先將煤氣化成可燃?xì)怏w，供燃?xì)廨啓C(jī)燃用，以煤氣化設(shè)備和燃?xì)廨啓C(jī)取代鍋爐發(fā)電，排氣余熱再發(fā)生蒸汽，推動(dòng)蒸汽輪機(jī)發(fā)電，其發(fā)電效率可高達(dá)47%,從而能更好地實(shí)現(xiàn)高品位煤化學(xué)能的梯級(jí)|應(yīng)用。IGCC是最卜吉卜爭(zhēng)和最|有|效的潔|凈|煤技術(shù)之一，在相同發(fā)電量條件下，凈化煤氣的數(shù)量低于

11、需凈化的煙氣量，高溫煤氣凈化減輕對(duì)環(huán)境的污染，同時(shí)也保護(hù)下游燃?xì)廨啓C(jī)等設(shè)備免遭腐蝕0高溫煤氣脫硫劑種類很多從物系上大體可分為鐵系、鋅系、銅系、鈣系和復(fù)合金屬氧化物等0高溫煤氣脫硫反應(yīng)器可以采用周止床、移動(dòng)床、流化床和氣流床等目刖流化床和氣流床使用最為廣泛主要是因?yàn)樗鼈兊膫鳠醾髻|(zhì)臺(tái)匕目匕力高易于實(shí)現(xiàn)脫硫和再生的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)0煤炭氣化臺(tái)匕目匕克服由于煤的直接燃燒產(chǎn)生的燃燒效率低、燃燒穩(wěn)止性差、環(huán)境污染嚴(yán)重等問題可在使用刖將煤氣中的氣態(tài)硫化物和氮化物較容易地高效脫除0按昭八、煤在氣化劑中的流體力學(xué)條件把氣化方法分為:移動(dòng)床氣化流動(dòng)床氣化氣流床氣化熔融床氣化0它們都是在特止的條件下以一止流動(dòng)方式把煤兀全轉(zhuǎn)

12、化成可燃?xì)怏w煤中的灰分以廢渣的形式排出0煤炭氣化技術(shù)開發(fā)的熱占八、是煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)中國(guó)目、之，刖發(fā)展煤炭氣化技術(shù)的主要途徑是加強(qiáng)現(xiàn)有技術(shù)的推廣應(yīng)用改變傳統(tǒng)落后的用煤方式達(dá)到節(jié)約利用煤炭資源減輕用煤過程中對(duì)環(huán)境的污染0通過加氫法、抽提法和合成法可由煤制取液體產(chǎn)品煤炭液化獲的潔凈液體燃料可以滿足飛機(jī)、坦克、火刖、汽車和多種現(xiàn)代化匚業(yè)設(shè)備的動(dòng)力需求用F燃燒可以達(dá)到不污染環(huán)境的目的0煤的液化產(chǎn)物然八、燒對(duì)環(huán)境造成的影響非常輕微煤直接液化時(shí)煤經(jīng)過加氫反應(yīng)所有異質(zhì)原子基本被脫除回收的硫可變成元素硫氮經(jīng)過水處理可變成氨0煤?jiǎn)柦右夯瘯r(shí)是由氣化階J的氣體產(chǎn)物轉(zhuǎn)變而來催化合成過程中排放物不多未反應(yīng)的尾氣可

13、以在然八、燒器中燃燒排出的廢氣中NO)x和硫很少?zèng)]有顆粒物生成0然八、料電池是反應(yīng)物4八、料與空氣中的氧發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)而獲1日電臺(tái)匕目匕和熱臺(tái)匕目匕的電化學(xué)裝置將化學(xué)臺(tái)匕目匕直接轉(zhuǎn)化為熱臺(tái)匕目匕和低壓直流電臺(tái)匕目匕0根據(jù)然八、料電池所使用的電解質(zhì)的不同可分為堿性然八、料電池、磷酸型獄八、料電池、熔融碳酸鹽然八、料電池、周體氧化物電解質(zhì)然八、料電池和聚合物電解質(zhì)膜燃料電池0獄八、料電池具有熱效率高、對(duì)系統(tǒng)負(fù)荷變動(dòng)適應(yīng)力強(qiáng)、然八、料來源廣、環(huán)境污染小、不需要大縣里循環(huán)水、建設(shè)工期短等特占八、然八、料電池從可臺(tái)匕目匕性原理的提出到磷酸型然八、料電池兆瓦級(jí)產(chǎn)品的商業(yè)化應(yīng)用都是根據(jù)實(shí)樂需要而發(fā)展的0熔融

14、碳酸鹽狀、料電池雖然離商業(yè)化階1殳有一止距離但由F它與煤氣化臺(tái)匕目匕結(jié)合應(yīng)用其預(yù)計(jì)價(jià)格低于同規(guī)模的磷酸型然八、料電池因而有望用于主力電站03潔凈煤技術(shù)在廣東電力匚業(yè)中的應(yīng)用廣東地處我國(guó)華南沿海改革開放以來珠江二角洲經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛臺(tái)匕目匕源需求急劇增長(zhǎng)環(huán)境污染日趨嚴(yán)重0雖然廣東已大力開發(fā)水電和核電加大投資開發(fā)西部水電的力度增架西電東送的輸變電線路與云南、貴州等西部省份簽訂西電東送的協(xié)議但在21世紀(jì)初廣東以然八、煤為主的火力發(fā)電的電源結(jié)構(gòu)不可臺(tái)匕目匕改變0電力是經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展不可替代的二次臺(tái)匕目匕源大里燃煤對(duì)沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)港口城市的污染日趨嚴(yán)重電力建設(shè)者將面臨解決發(fā)展與環(huán)境矛盾的重要課題0潔凈煤技

15、術(shù)可使煤在然八、燒過程中大里減少污染物的產(chǎn)生和排放同時(shí)還可以提高燃燒效率達(dá)到高效、潔凈、環(huán)保的目的0潔凈煤技術(shù)將在廣東電力工業(yè)的持續(xù)發(fā)展中占據(jù)重要地位031廣東電力工業(yè)現(xiàn)狀燃煤火電廠是廣東電力的主要電源每年消耗原煤約230()0kt截止2中0年8月燃煤火電廠裝機(jī)總?cè)堇镞_(dá)1200,5GW，主要電廠煤耗情況如表10廣東通過多渠道辦電電力增長(zhǎng)速度較快基本臺(tái)匕目匕適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要0近期由于經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇電源建設(shè)規(guī)劃滯后經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度超過電力增長(zhǎng)速度迫使許多燃煤火電機(jī)組超時(shí)運(yùn)行電網(wǎng)處于缺電局面部分市(縣)采取了拉閘限電措施0因而在今后的一一十年內(nèi)仍要加快廣東電力工業(yè)的建設(shè)使電力由基本適應(yīng)型向同步或超刖發(fā)展型轉(zhuǎn)變0燃煤火力發(fā)電廠的建設(shè)相對(duì)核電和水電來說具有投資小、見效快的優(yōu)勢(shì)若采用先進(jìn)的潔凈煤發(fā)電技術(shù)可減輕對(duì)環(huán)境的破壞032潔凈煤發(fā)電技術(shù)在廣東電力工業(yè)的應(yīng)用刖早廣東電力工業(yè)緊隨經(jīng)濟(jì)縣里逐年增長(zhǎng)0臺(tái)匕目匕源是歷質(zhì)基礎(chǔ)大里消耗臺(tái)匕目匕源的快速發(fā)展但同時(shí)使大縣里燃煤燃燒給廣東地力0廣東電力工業(yè)以燃結(jié)構(gòu)短時(shí)期內(nèi)不會(huì)改物的排放滿足國(guó)豕環(huán)新的潔凈燃燒技術(shù)從降低臺(tái)匕目匕源系統(tǒng)成本提近期廣東省的連州發(fā)煙氣脫硫工程茂名熱造為燃燒水煤漿機(jī)組的惠州