多聯(lián)產(chǎn)發(fā)電技術(shù)樣本

目錄TOC\o"1-3"\u多聯(lián)產(chǎn)技術(shù) 1第一章多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)概述 3一、基本概念 3（一）多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)定義 3（二）多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)內(nèi)涵 3二、多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)發(fā)呈現(xiàn)狀分析 6（一）國(guó)內(nèi)多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀 6（二）國(guó)際多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀 8（三）多聯(lián)產(chǎn)更適合中華人民共和國(guó)國(guó)情 10（三）多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 10第二章多聯(lián)產(chǎn)種類(lèi)及方式 11一、煤多聯(lián)產(chǎn) 11二、煤分級(jí)運(yùn)用多聯(lián)產(chǎn)技術(shù) 12三、IGCC多聯(lián)產(chǎn) 14四、電-甲醇多聯(lián)產(chǎn) 16五、冷熱電三聯(lián)產(chǎn) 17第三章多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)發(fā)展方向 18

第一章多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)概述一、基本概念（一）多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)定義多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)是運(yùn)用物理化學(xué)辦法達(dá)到煤高效、干凈運(yùn)用途徑。它以煤炭氣化為中心，可以將95％以上煤轉(zhuǎn)換成一種稱(chēng)之為合成氣可燃?xì)怏w。將合成氣用于聯(lián)合循環(huán)發(fā)電，可以獲得比常規(guī)燃煤發(fā)電高能源運(yùn)用效率。多聯(lián)產(chǎn)、干凈化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)煤基干凈能源有競(jìng)爭(zhēng)力途徑。多聯(lián)產(chǎn)原理，是將煤氣化后先通過(guò)一種反映器做化工產(chǎn)品，剩余尾氣再去燃燒發(fā)電。多聯(lián)產(chǎn)相稱(chēng)于把化工和發(fā)電兩個(gè)過(guò)程耦合起來(lái)，能量運(yùn)用效率可以提高10%~15%，同步，化工產(chǎn)品增值量比較大，并且可以實(shí)現(xiàn)調(diào)峰。煤氣化系統(tǒng)很貴，如果能實(shí)現(xiàn)化工和發(fā)電互相調(diào)節(jié)，氣化系統(tǒng)就能始終穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)，減少發(fā)電成本。（二）多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)內(nèi)涵多聯(lián)產(chǎn)實(shí)質(zhì)是實(shí)現(xiàn)煤炭資源價(jià)值梯級(jí)運(yùn)用煤炭作為大自然賦予人類(lèi)化石能源，不但是非常重要固體燃料，并且更是十分寶貴化工原料。多聯(lián)產(chǎn)思路是通過(guò)以煤氣化技術(shù)為“龍頭”各種煤質(zhì)轉(zhuǎn)化技術(shù)優(yōu)化集成，先從煤炭生產(chǎn)各種高附加值化工產(chǎn)品和干凈氣體與液體燃料，然后再運(yùn)用前面各生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生殘?jiān)?、尾氣以及余熱等低品位能源發(fā)電。因而，從資源合理與有效運(yùn)用角度來(lái)看，多聯(lián)產(chǎn)實(shí)質(zhì)是實(shí)現(xiàn)煤炭資源價(jià)值從高到低逐次梯級(jí)運(yùn)用。多聯(lián)產(chǎn)追求煤炭資源運(yùn)用效率最大化。一種煤炭轉(zhuǎn)化技術(shù)都會(huì)注重從原料到產(chǎn)品過(guò)程運(yùn)用效率最大化。而多聯(lián)產(chǎn)煤炭轉(zhuǎn)化系統(tǒng)中要包括各種煤炭轉(zhuǎn)化子系統(tǒng)。顯然，每個(gè)子系統(tǒng)過(guò)程運(yùn)用效率最優(yōu)并不一定能使總系統(tǒng)效率達(dá)到最優(yōu)。同步，對(duì)于不同煤炭轉(zhuǎn)化技術(shù)而言，一種技術(shù)產(chǎn)品也有也許是另一種技術(shù)原料。因而，多聯(lián)產(chǎn)通過(guò)對(duì)各種煤炭轉(zhuǎn)化技術(shù)優(yōu)化集成，可以實(shí)現(xiàn)從煤炭到各種產(chǎn)品煤炭資源運(yùn)用過(guò)程效率盡量最大化。初步估算表白，熱、電、甲醇、合成氣四聯(lián)供系統(tǒng)與分供狀況相比，煤炭消耗量有也許減少22.6％。多聯(lián)產(chǎn)追求煤炭運(yùn)用經(jīng)濟(jì)效益最大化。雖然任何一種煤炭轉(zhuǎn)化技術(shù)都會(huì)注重過(guò)程經(jīng)濟(jì)效益最大化，但每個(gè)子系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益最優(yōu)也并不一定能使由各種子系統(tǒng)構(gòu)成多聯(lián)產(chǎn)總系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到最優(yōu)。而多聯(lián)產(chǎn)將各種煤炭轉(zhuǎn)化技術(shù)優(yōu)化集成后來(lái)，不但可以通過(guò)多項(xiàng)技術(shù)組合來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益，并且可以通過(guò)各種工藝流程、重要設(shè)備、附屬設(shè)施以及公用工程合并來(lái)減少工程建設(shè)比投資，從而實(shí)現(xiàn)從煤炭到各種產(chǎn)品煤炭資源運(yùn)用過(guò)程經(jīng)濟(jì)效益盡量最大化。初步估算表明，IGCC熱、電、甲醇三聯(lián)供與IGCC熱、電、甲醇分供狀況相比，產(chǎn)品綜合價(jià)格有也許減少4o％；而熱、電、甲醇、合成氣四聯(lián)供與熱、電、甲醇、合成氣分供狀況相比，工程投資有也許減少38％，產(chǎn)品綜合價(jià)格有也許減少31％。多聯(lián)產(chǎn)追求煤炭資源運(yùn)用環(huán)境最和諧。每一種煤炭轉(zhuǎn)化技術(shù)都會(huì)有“三廢”等污染物排放。為了滿足日益嚴(yán)格環(huán)保規(guī)定，必要采用恰當(dāng)環(huán)保辦法，對(duì)產(chǎn)生污染物進(jìn)行恰當(dāng)轉(zhuǎn)化、回收運(yùn)用或安全處置等減量化、資源化、無(wú)害化解決，最后做到近零排放或達(dá)標(biāo)排放。多聯(lián)產(chǎn)將各種煤炭轉(zhuǎn)化技術(shù)優(yōu)化集成在一起，不但有助于實(shí)現(xiàn)污染物集中、綜合治理，大大減少環(huán)保費(fèi)用；并且容易做到以廢治廢，實(shí)現(xiàn)廢物運(yùn)用，變廢為寶。多聯(lián)產(chǎn)是一種非常復(fù)雜系統(tǒng)工程。多聯(lián)產(chǎn)絕不是各種煤炭轉(zhuǎn)化技術(shù)任意簡(jiǎn)樸疊加，而是以煤炭資源價(jià)值合理運(yùn)用為前提、以滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展為目的、建立在有關(guān)技術(shù)發(fā)展水平基本之上、以價(jià)值提高、過(guò)程效率、經(jīng)濟(jì)效益以及環(huán)保特性為綜合目的函數(shù)各種子系統(tǒng)優(yōu)化集成。這其中包括如下幾層含義：(1)多聯(lián)產(chǎn)前提是實(shí)現(xiàn)煤炭資源寶貴價(jià)值合理運(yùn)用，詳細(xì)方式是各種煤炭轉(zhuǎn)化技術(shù)優(yōu)化集成，深刻內(nèi)涵是煤炭資源價(jià)值梯級(jí)運(yùn)用；(2)多聯(lián)產(chǎn)各種目的產(chǎn)品設(shè)立應(yīng)以滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速、健康發(fā)展為目的，并且也只有這樣，才干實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品適銷(xiāo)對(duì)路，從而體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)效益最大化；(3)多聯(lián)產(chǎn)發(fā)展要受到有關(guān)技術(shù)發(fā)展水平限制，也就是說(shuō)，被優(yōu)化集成到多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中各單項(xiàng)煤炭轉(zhuǎn)化技術(shù)必要成熟、可靠；(4)多聯(lián)產(chǎn)煤炭轉(zhuǎn)化系統(tǒng)集成優(yōu)化目的函數(shù)并非是單個(gè)，而是各種目的函數(shù)綜合平衡。顯然，各種目的函數(shù)綜合平衡成果也應(yīng)當(dāng)隨著社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等因素發(fā)展變化而不斷向更深層次和更高境界發(fā)展。二、多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)發(fā)呈現(xiàn)狀分析整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)加上多聯(lián)產(chǎn)，被以為是當(dāng)前最具發(fā)展前景清潔煤技術(shù)，它在燃燒前先去除煙氣中污染物，常規(guī)污染少，效率高，有助于綜合運(yùn)用煤炭資源，能同步生產(chǎn)甲醇、尿素等化工產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀中華人民共和國(guó)是煤炭大國(guó)——75%發(fā)電裝機(jī)是來(lái)自火力發(fā)電，80%電量來(lái)自火電，80%以上二氧化碳排放來(lái)自煤炭燃燒；作為一種高碳能源，煤含碳量達(dá)到80%以上；自21世紀(jì)起相稱(chēng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)，中華人民共和國(guó)對(duì)煤依賴(lài)度很難降到50%如下。因而，必要提高燃煤效率，發(fā)展煤干凈化技術(shù)，加強(qiáng)超臨界發(fā)電技術(shù)，控制污染物排放。當(dāng)前，多聯(lián)產(chǎn)煤炭轉(zhuǎn)化系統(tǒng)在中華人民共和國(guó)發(fā)展可以說(shuō)是僅僅處在起步階段。重要是以煤氣化為龍頭，煤氣用于制氫、氫用于高溫燃料電池發(fā)電、電池余熱供熱、CO2或其他污染物在原料（燃料）制備階段得到分離和治理，或者是以煤氣化為核心，將生產(chǎn)化學(xué)品與聯(lián)合循環(huán)發(fā)電相結(jié)合，同步還生產(chǎn)民用煤氣和供熱。更廣義多聯(lián)產(chǎn)概念還將煤化工、合成工藝、冶金還原冶煉等組合成整體，或在煤礦區(qū)將能源轉(zhuǎn)化成化工產(chǎn)品生產(chǎn)，并使電力或熱力輸送形成一種綜合整體。在多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中，本來(lái)單獨(dú)生產(chǎn)系統(tǒng)在重新組合中也許被簡(jiǎn)化，對(duì)原料規(guī)定減少，通過(guò)不同工藝互補(bǔ)而提高總體效率，最后使產(chǎn)品成本減少。國(guó)內(nèi)國(guó)內(nèi)科技界、產(chǎn)業(yè)界關(guān)注多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)發(fā)展，并進(jìn)行了系統(tǒng)研究和有關(guān)單項(xiàng)技術(shù)研究開(kāi)發(fā)。而煤作為一種多元素能源，諸多專(zhuān)家都以為將其一股腦燒掉相稱(chēng)可惜。許多業(yè)內(nèi)人士就提出把發(fā)電和化工結(jié)合起來(lái)，發(fā)展以氣化為基本IGCC多聯(lián)產(chǎn)，對(duì)煤加以綜合運(yùn)用。多聯(lián)產(chǎn)原理很簡(jiǎn)樸，將煤氣化后先通過(guò)一種反映器做化工產(chǎn)品，剩余尾氣再去燃燒發(fā)電。多聯(lián)產(chǎn)相稱(chēng)于把化工和發(fā)電兩個(gè)過(guò)程耦合起來(lái)，能量運(yùn)用效率可以提高10%~15%，同步，化工產(chǎn)品增值量比較大，并且可以實(shí)現(xiàn)調(diào)峰。據(jù)悉，煤氣化系統(tǒng)很貴，如果能實(shí)現(xiàn)化工和發(fā)電互相調(diào)節(jié)，氣化系統(tǒng)就能始終穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)，減少發(fā)電成本。多聯(lián)產(chǎn)概念被諸多國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家所承認(rèn)。而對(duì)于中華人民共和國(guó)這樣煤炭大國(guó)，其意義尤為特殊。近來(lái)幾年，倪維斗始終在到處呼吁發(fā)展IGCC多聯(lián)產(chǎn)。但多聯(lián)產(chǎn)基本——IGCC電廠卻始終沒(méi)有大規(guī)模地發(fā)展起來(lái)。據(jù)記者理解，國(guó)內(nèi)在上世紀(jì)70年代末和90年代末曾擬定過(guò)兩個(gè)IGCC示范項(xiàng)目，但最后都無(wú)疾而終。國(guó)際上，美國(guó)還只有IGCC和制氫聯(lián)產(chǎn)，真正用煤制化工產(chǎn)品，并且實(shí)現(xiàn)IGCC發(fā)電，山東兗礦集團(tuán)算全球第一種。據(jù)悉，該裝置是一臺(tái)小規(guī)模多聯(lián)產(chǎn)示范裝置，以甲醇為主發(fā)電為輔——20萬(wàn)噸甲醇輔以8萬(wàn)千瓦發(fā)電，已經(jīng)穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)了3年，經(jīng)濟(jì)性和二氧化碳減排效果都較好，當(dāng)前正在準(zhǔn)備發(fā)展第二代裝置，進(jìn)一步提高效率。倪維斗指出，當(dāng)前發(fā)展IGCC多聯(lián)產(chǎn)阻力重要來(lái)自兩個(gè)方面，一是發(fā)電和化工行業(yè)結(jié)合思想阻力較大。她表達(dá)，事實(shí)上中華人民共和國(guó)五大電力公司當(dāng)前也在做化工產(chǎn)品，只但是是分開(kāi)做，資源匹配限度低。此外，國(guó)家能源局對(duì)IGCC持過(guò)度謹(jǐn)慎態(tài)度，當(dāng)前為止只批了一種示范電廠。7月，國(guó)內(nèi)首座自主設(shè)計(jì)、制造并建設(shè)IGCC電站——華能天津IGCC電站示范工程在天津開(kāi)工，籌劃建設(shè)1臺(tái)25萬(wàn)千瓦級(jí)發(fā)電機(jī)組。倪維斗表達(dá)，單純用于發(fā)電IGCC電廠重要問(wèn)題是基本投資較貴，是普通超臨界電廠1.5倍以上，也許要達(dá)到每千瓦上萬(wàn)元人民幣。然而，雖然投資比較高，但是諸多電力公司均有積極性，并且多聯(lián)產(chǎn)是減少I(mǎi)GCC成本方式之一。在技術(shù)層面，大某些技術(shù)都能實(shí)現(xiàn)自主化?！叭?xì)廨啓C(jī)核心技術(shù)咱們正在攻關(guān)，總歸是要國(guó)產(chǎn)化。IGCC和多聯(lián)產(chǎn)為什么不開(kāi)展示范呢？”倪維斗不解。10月由山西潞安集團(tuán)、中科院山西煤化所、中科合成油有限公司合伙完畢煤基合成油多聯(lián)產(chǎn)低碳化技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用項(xiàng)目30日通過(guò)國(guó)家科技成果鑒定。由13名院士、專(zhuān)家構(gòu)成鑒定委員會(huì)通過(guò)鑒定，以為此項(xiàng)目成果形成煤基合成油多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)，摸索減少二氧化碳排放途徑，具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，對(duì)實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)和資源綜合運(yùn)用品有示范作用，在煤基合成油多聯(lián)產(chǎn)核心技術(shù)方面達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。據(jù)理解，山西潞安集團(tuán)煤基合成油多聯(lián)產(chǎn)低碳化技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用項(xiàng)目，是國(guó)家“863”高新技術(shù)項(xiàng)目、中華人民共和國(guó)科學(xué)院知識(shí)創(chuàng)新工程重大項(xiàng)目延續(xù)項(xiàng)目，也是山西省與中科院省院合伙項(xiàng)目。截至當(dāng)前，此項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)，高品質(zhì)柴油、石腦油、石蠟、硫磺等產(chǎn)品銷(xiāo)往河南、山東、上海、廣東、香港等地，并進(jìn)入了上海世博會(huì)。關(guān)于人士稱(chēng)，此項(xiàng)目通過(guò)國(guó)家科技鑒定，標(biāo)志著潞安集團(tuán)在發(fā)展煤基合成油多聯(lián)產(chǎn)、實(shí)現(xiàn)深度轉(zhuǎn)型方面獲得重大成果，為下一步清潔運(yùn)用棄采高硫高灰劣質(zhì)煤資源建設(shè)540萬(wàn)噸/年煤基合成油品及化學(xué)品多聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化示范項(xiàng)目奠定基本。（二）國(guó)際多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀國(guó)外已經(jīng)出臺(tái)或正在醞釀氣化聯(lián)產(chǎn)技術(shù)系統(tǒng)各種各樣,如美國(guó)能源部(DOE)提出Vision2能源系統(tǒng);Shell公司提出合成氣園(SyngaPark)概念;美國(guó)某些大學(xué)正在進(jìn)行理論與實(shí)踐研究生態(tài)工業(yè)園系統(tǒng);歐洲!拉美等國(guó)家/綠色化學(xué)與技術(shù)科研籌劃;意大利ISAB公司用于石化公司IGCC動(dòng)力站等"上述系統(tǒng)出發(fā)點(diǎn)均寄但愿在本行業(yè)內(nèi)謀求局部最優(yōu)解,最有代表性當(dāng)數(shù)SyngasPark。美國(guó)21世紀(jì)展望籌劃（Vision21）制定了21世紀(jì)美國(guó)能源工業(yè)發(fā)展規(guī)劃，其總目的是在年，建成超清潔能源轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，轉(zhuǎn)化效率大幅度提高，污染物接近零排放。通過(guò)進(jìn)一步研究既有技術(shù)，開(kāi)發(fā)新型核心和支撐技術(shù)，虛擬工廠耦合，在近期內(nèi)實(shí)現(xiàn)煤氣化、燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電、車(chē)用液體燃料和化工產(chǎn)品合成多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，在將來(lái)實(shí)行煤氣化制氫、燃料電池發(fā)電、液體燃料和化工產(chǎn)品合成為主多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成在某一詳細(xì)能源工廠設(shè)計(jì)上并不存在一種固定模式，而是依照本地產(chǎn)品需求不同選取不同技術(shù)模塊（或稱(chēng)為18“能源島”）進(jìn)行優(yōu)化整合，以實(shí)現(xiàn)能源梯級(jí)運(yùn)用、環(huán)境污染最小化甚至為零、成本最低而效率最大化。針對(duì)煤炭運(yùn)用過(guò)程中CO2排放量大問(wèn)題，還提出了固定解決CO2實(shí)現(xiàn)污染物近零排放規(guī)定。為了實(shí)現(xiàn)Vision21規(guī)劃目的，美國(guó)年實(shí)行了干凈煤發(fā)電籌劃（CleanCoalPowerInitiative），近期目的是開(kāi)發(fā)和應(yīng)用技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行環(huán)境控制技術(shù)，解決現(xiàn)存能源系統(tǒng)環(huán)境污染問(wèn)題，長(zhǎng)遠(yuǎn)目的是開(kāi)發(fā)具備CO2捕集功能發(fā)電和清潔燃料零排放能源系統(tǒng)。CCPI將歷時(shí)10年安排四輪項(xiàng)目，總投資20億美元。年初，美國(guó)政府宣布開(kāi)始執(zhí)行將來(lái)發(fā)電（FutureGen）項(xiàng)目，籌劃投資十億美元（其中DOE承擔(dān)80%，別的20%由約十個(gè)公司構(gòu)成聯(lián)盟來(lái)共同承擔(dān)），十年內(nèi)建設(shè)一座以煤氣化為基本，聯(lián)產(chǎn)275MW電、氫氣、及液體燃料新一代清潔能源示范廠，并與收集埋存CO2相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)CO2近零排放。FutureGen項(xiàng)目將為美國(guó)在“后石油”時(shí)代，繼續(xù)依托煤炭作為重要能源，并向氫能經(jīng)濟(jì)過(guò)渡，為解決CO2排放問(wèn)題和可持續(xù)發(fā)展奠定基本。與此相應(yīng)，殼牌（Shell）公司提出合成氣園（SyngasPark)概念，它亦以煤氣化或渣油氣化為核心，所得合成氣用于IGCC發(fā)電、用一步法生產(chǎn)甲醇和化肥，并作為都市煤氣供應(yīng)顧客。近期美國(guó)PEFI公司（PowerEnergyFuel，INC）提出了通過(guò)石油焦氣化聯(lián)產(chǎn)低碳醇與發(fā)電多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。其中，甲醇用于調(diào)峰，乙醇用于調(diào)和汽油，丙醇等作為化工運(yùn)用，經(jīng)濟(jì)技術(shù)評(píng)價(jià)表白該聯(lián)產(chǎn)過(guò)程稅后投資收益率在15.2%-15.8%之間?？傊瑖?guó)外學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界和政府已對(duì)煤炭多聯(lián)產(chǎn)概念及其對(duì)21世紀(jì)能源運(yùn)用戰(zhàn)略意義獲得共識(shí)，正在大力推動(dòng)其研究、發(fā)展和示范。某些國(guó)際上知名公司，如英國(guó)BP公司、美國(guó)德士古公司、GE公司、美國(guó)空氣產(chǎn)品公司等都在進(jìn)行煤炭聯(lián)產(chǎn)集成系統(tǒng)優(yōu)化發(fā)展和適當(dāng)聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)核心技術(shù)突破。（三）多聯(lián)產(chǎn)更適合中華人民共和國(guó)國(guó)情碳捕集與封存(CCS)中二氧化碳捕獲是最昂貴環(huán)節(jié)。但在國(guó)內(nèi)，煤化工中已經(jīng)存在大量容易收集純二氧化碳，如國(guó)內(nèi)當(dāng)前甲醇用量1200萬(wàn)噸，年排放二氧化碳3000萬(wàn)噸。甲醇是一種重要化工中間體，將來(lái)可以用作燃料，需求量很大，所排放二氧化碳還將增長(zhǎng)?！斑@些二氧化碳是最容易收集，基本上已經(jīng)捕獲，但當(dāng)前都沒(méi)有運(yùn)用起來(lái)而放空了?！蹦呔S斗說(shuō)。倪維斗表達(dá)，雖然二氧化碳排放總量是幾十億噸數(shù)量級(jí)，但在將來(lái)，如果加強(qiáng)二氧化碳運(yùn)用系統(tǒng)科研工作，創(chuàng)造新型二氧化碳化工運(yùn)用體系和高附加值產(chǎn)品，將會(huì)增長(zhǎng)二氧化碳減排量。例如，國(guó)內(nèi)當(dāng)前化肥系統(tǒng)40年如一日沒(méi)有變化，重要就是尿素加合成氨，導(dǎo)致田間過(guò)度施肥成為國(guó)內(nèi)一大污染源，同步耗費(fèi)了大量能源。倪維斗指出，如果發(fā)展新肥料體系，如草酸銨等都含大量二氧化碳，可以更多地運(yùn)用二氧化碳。這樣上游發(fā)電和化工結(jié)合，下游用高附加值產(chǎn)品運(yùn)用二氧化碳，便能提高系統(tǒng)能源運(yùn)用率和減排二氧化碳。有人以為，到，中華人民共和國(guó)工業(yè)化過(guò)程將會(huì)結(jié)束。屆時(shí)，通過(guò)經(jīng)濟(jì)構(gòu)造調(diào)節(jié)就能自然地減少二氧化碳排放量。對(duì)此，倪維斗以為，不論工業(yè)化進(jìn)程何時(shí)結(jié)束，人均用能量總有一種定值。她指出，當(dāng)前國(guó)內(nèi)人均用能為2噸多標(biāo)煤/年，美國(guó)為11噸標(biāo)煤/年，英法德是6噸標(biāo)煤/年。到，國(guó)內(nèi)居民生活水平還將大大提高，人均用能量至少會(huì)達(dá)到3噸標(biāo)煤/年，按照15億人口計(jì)算全國(guó)用能量就將達(dá)到45億噸標(biāo)煤。保守預(yù)計(jì)2050年至少也要60億噸標(biāo)煤能量，比當(dāng)前翻一番，其中煤至少占40%~50%?！斑@樣大量煤必要考慮如何低碳。”倪維斗說(shuō)，“咱們每塊煤都必要在二氧化碳減排上精打細(xì)算?！保ㄈ┒嗦?lián)產(chǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)以煤氣化為基本、以電力生產(chǎn)為核心，聯(lián)產(chǎn)液體燃料及化學(xué)品多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)將是國(guó)內(nèi)以煤為基本新型能源轉(zhuǎn)化系統(tǒng)技術(shù)重點(diǎn)發(fā)展方向。在技術(shù)研發(fā)方面，對(duì)適合多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)核心單元技術(shù)進(jìn)行重點(diǎn)突破，形成具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)核心技術(shù)和技術(shù)群。在技術(shù)示范方面，以有關(guān)工程為依托，以公司為主體，進(jìn)行若干個(gè)不同類(lèi)型多聯(lián)產(chǎn)示范，為產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用奠定基本。實(shí)行多聯(lián)產(chǎn)示范工程，形成具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和核心競(jìng)爭(zhēng)力技術(shù)產(chǎn)業(yè)群，帶動(dòng)國(guó)內(nèi)干凈煤核心技術(shù)和裝備發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)煤炭干凈、高效運(yùn)用升級(jí)提供技術(shù)支撐，形成可持續(xù)發(fā)展新型能源轉(zhuǎn)化技術(shù)系統(tǒng)。第二章多聯(lián)產(chǎn)種類(lèi)及方式一、煤多聯(lián)產(chǎn)基于煤氣化多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)是將IGCC和煤化工技術(shù)耦合能源系統(tǒng)，具備涉及電力和化工產(chǎn)品（可作為液體燃料甲醇或二甲醚等）各種產(chǎn)品輸出。圖下是電力、甲醇聯(lián)產(chǎn)多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)構(gòu)造示意圖。先進(jìn)煤氣化技術(shù)已經(jīng)把煤轉(zhuǎn)化效率提高到遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于老式煤燃燒轉(zhuǎn)化效率，可以保證煤在石化工業(yè)和燃料工業(yè)中應(yīng)用在經(jīng)濟(jì)和環(huán)保方面都具備可行性。更令人興奮進(jìn)展之一是一種一體化方案——煤多聯(lián)產(chǎn)，即把煤同步轉(zhuǎn)化成電力和合成氣，而合成氣可轉(zhuǎn)化成化工和液體燃料。一體化方案提供了一種可以的確低把煤價(jià)值最大化方略。在煤多聯(lián)產(chǎn)中，煤氣化生成氣體，某些合成氣用于在老式整體燃?xì)?蒸汽汽輪機(jī)聯(lián)合循環(huán)（IGCC）系統(tǒng)中進(jìn)行發(fā)電，某些合成氣用于通用化工產(chǎn)品（甲醇、氨及其衍生物例如）或液體燃料（甲醛、才有、二甲醚和汽油）聯(lián)合生產(chǎn)。煤多聯(lián)產(chǎn)相對(duì)于老式煤燃燒，具備明顯優(yōu)勢(shì)；對(duì)于依托煤燃燒進(jìn)行發(fā)電國(guó)家和地區(qū)，當(dāng)前可以預(yù)測(cè)這是一種可行、實(shí)用代替方案。由于詳細(xì)某些基本特性，沒(méi)得多聯(lián)產(chǎn)使這些地方和其她地區(qū)受益。二、煤分級(jí)運(yùn)用多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)煤是一種復(fù)雜混合物，作為單一用途來(lái)運(yùn)用往往會(huì)導(dǎo)致很大揮霍，如燃燒發(fā)電是把煤所含各有用成分都作為燃料來(lái)運(yùn)用，沒(méi)能充分運(yùn)用其中有更高價(jià)值組分，如揮發(fā)分等。而對(duì)于煤化工系統(tǒng)，由于其反映條件限制，往往只能運(yùn)用煤中較容易運(yùn)用某些，別的作為殘?jiān)鉀Q，揮霍資源，污染環(huán)境因此，如果能把以煤作為資源各種生產(chǎn)工藝作為一種整體考慮，從整體運(yùn)用角度，分級(jí)轉(zhuǎn)化，分級(jí)運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)煤炭高效低污染運(yùn)用，可以更好地解決人們所面臨資源與環(huán)境問(wèn)題。煤多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)正是從整體最優(yōu)角度、跨越行業(yè)界限，所提出一種高度靈活資源、能源、環(huán)境一體化系統(tǒng)煤多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)是一種非常復(fù)雜系統(tǒng)工程。它不是各種煤炭轉(zhuǎn)化技術(shù)任意簡(jiǎn)樸疊加，而是以煤炭資源合理運(yùn)用為前提，建立在有關(guān)技術(shù)發(fā)展水平基本之上，以煤炭資源運(yùn)用價(jià)值、運(yùn)用過(guò)程效率、經(jīng)濟(jì)效益提高及減少環(huán)境污染最大化為綜合目的函數(shù)，優(yōu)化耦合各種煤炭轉(zhuǎn)化子系統(tǒng)，優(yōu)化耦合之后產(chǎn)品生產(chǎn)流程比各自單獨(dú)生產(chǎn)流程簡(jiǎn)樸。同步，調(diào)節(jié)系統(tǒng)各種產(chǎn)品（其是發(fā)電）之間“峰谷”差，使得各流程優(yōu)化運(yùn)營(yíng)。通過(guò)對(duì)合成氣集中凈化，SOx、NOx、粉塵等老式污染物接近零排放，溫室氣體CO2排放也因效率提高而減少基于煤氣化技術(shù)不同，當(dāng)前多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)重要技術(shù)方向可以分為如下3類(lèi)以煤熱解燃燒為核心多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)；以煤某些氣化為核心多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)；③以煤完全氣化為核心多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。圖為該多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)基本工藝流程圖，基本工藝為：循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)營(yíng)溫度在850～900℃，大量高溫循環(huán)灰被攜帶出爐膛，經(jīng)分離機(jī)構(gòu)分離后某些作為熱載體進(jìn)入以再循環(huán)煤氣為流化介質(zhì)流化床氣化爐。燃料（煤）經(jīng)給料機(jī)進(jìn)入氣化爐和作為固體熱載體高溫循環(huán)灰混合受熱。煤受熱裂解，析出高熱值揮發(fā)分。煤在氣化爐中經(jīng)熱解所產(chǎn)生粗煤氣、焦油和細(xì)灰顆粒進(jìn)入氣化爐分離機(jī)構(gòu)，經(jīng)分離后粗煤氣進(jìn)入煤氣凈化系統(tǒng)，經(jīng)洗滌塔、電捕焦油器后，某些粗凈化后煤氣通過(guò)煤氣再循環(huán)風(fēng)機(jī)加壓后送回氣化爐底部，作為氣化爐流化介質(zhì)，別的煤氣則進(jìn)入脫硫等設(shè)備繼續(xù)凈化變成凈煤氣供民用或經(jīng)變換、合成反映變成甲醇等液體燃料。電捕焦油器收集下來(lái)焦油提取高附加值產(chǎn)品或改性成高品位合成油。煤在氣化爐熱解氣化后半焦和循環(huán)物料以及煤氣分離器所分離下細(xì)灰及半焦一起通過(guò)返料機(jī)構(gòu)進(jìn)入循環(huán)流化床鍋爐燃燒，把從氣化爐來(lái)低溫循環(huán)物料加熱后再送至氣化爐以提供氣化所需熱量，同步所生產(chǎn)水蒸氣用于發(fā)電、供熱及制冷等。三、IGCC多聯(lián)產(chǎn)基于煤氣化合成液體燃料（如甲醇、DME）被以為是代替石油燃料重要物質(zhì)。當(dāng)前，眾多公司（重要是煤炭公司）紛紛上馬煤化工項(xiàng)目，生產(chǎn)合成油。IGCC同這些化工合成都是基于煤氣化，它們可以較好地耦合，形成電化多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，減少生產(chǎn)成本，同步保證國(guó)內(nèi)能源、電力安全供應(yīng)。從這一角度來(lái)講，IGCC符合國(guó)家安全需要，必然引起注重。四、電-甲醇多聯(lián)產(chǎn)成果表白，在串聯(lián)運(yùn)營(yíng)中有一種最佳循環(huán)比，使系統(tǒng)熱效率達(dá)到最大。這是由于，隨著循環(huán)比增大，甲醇熱值增長(zhǎng)，由于甲醇生產(chǎn)熱效率高于電力生產(chǎn)熱效率，故當(dāng)供應(yīng)系統(tǒng)能量一定是，轉(zhuǎn)換成甲醇比例越大，系統(tǒng)能量運(yùn)用率越高，熱效率越高。五、冷熱電三聯(lián)產(chǎn)從科技技術(shù)角度出發(fā)，冷熱電聯(lián)產(chǎn)(CCHP)是一種建立在能梯級(jí)運(yùn)用概念基本上，將制冷、供熱(采暖和供熱水)及發(fā)電過(guò)程-體化多聯(lián)產(chǎn)總能系統(tǒng)，目在于提高能源運(yùn)用效率，減少碳化物及有害氣體排放。與集中式發(fā)電-遠(yuǎn)程送電比較，CCHP可以大大提高能源運(yùn)用效率：大型發(fā)電廠發(fā)電效率-般為35%-55％，扣除廠用電和線損率，終端運(yùn)用效率只能達(dá)到30-47%。而CCHP能源運(yùn)用率可達(dá)到90%，沒(méi)有輸電損耗；此外，CCHP在減少碳和污染空氣排放物方面具備很大潛力：據(jù)關(guān)于專(zhuān)家估算，如果從起每年有4%既有建筑供電、供暖和供冷采用CCHP，從起25％新建建筑及從起50％新建建筑均采用CCHP話，到二氧化碳排放量將減少19%。如果將既有建筑實(shí)行CCHP比例從4%提高到8%，到二氧化碳排放量將減少30%。

典型冷熱電三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)普通涉及：動(dòng)力系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)(供電)、余熱回收裝置(供熱)、制冷系統(tǒng)(供冷)等。針對(duì)不同顧客需求，冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)方案可選取范疇很大：與熱、電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)關(guān)于選取有蒸汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)外燃燒式和燃?xì)廨啓C(jī)驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃燒式方案；與制冷方式關(guān)于選取有壓縮式、吸取式或