中國(guó)潔凈煤技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

中國(guó)潔凈煤技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

陳貴鋒俞珠峰煤炭工業(yè)潔凈煤工程技術(shù)研究中心主要內(nèi)容中國(guó)的潔凈煤技術(shù)總體情況分領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r問(wèn)題和障礙結(jié)論和建議中國(guó)潔凈煤技術(shù)1995年成立國(guó)家潔凈煤技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)小組1997年國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)潔凈煤技術(shù)九五計(jì)劃綱要煤炭開(kāi)采煤炭加工化工轉(zhuǎn)化燃燒發(fā)電燃燒供熱階段1階段2階段3污染物處理階段4原煤煤炭轉(zhuǎn)化直接液化間接液化氣化多聯(lián)產(chǎn)污染物處理電除塵干法脫硫濕法脫硫電除塵終端利用煤炭加工配煤洗選型煤水煤漿燃燒利用脫硫除塵清潔燃料利用煙氣凈化超臨界循環(huán)流化床常規(guī)亞臨界發(fā)電民用工業(yè)窯爐工業(yè)鍋爐煤碳開(kāi)采各種潔凈煤技術(shù)的相互影響○潔凈煤技術(shù)有了長(zhǎng)足的發(fā)展◎商業(yè)應(yīng)用：煤炭洗選、配煤、水煤漿、循環(huán)流化床◎自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)開(kāi)發(fā)：超臨界機(jī)組、煙氣脫硫、大型煤氣化技術(shù)◎工業(yè)性示范：煤層氣開(kāi)發(fā)、IGCC、煤炭液化等進(jìn)口技術(shù)◎提高和完善：型煤、中小型工業(yè)鍋爐改造、煤矸石及粉煤灰綜合利用、礦井水資源化利○相關(guān)政策逐步完善

◎技術(shù)政策：產(chǎn)業(yè)政策以鼓勵(lì)和淘汰相結(jié)合，目標(biāo)更具體，執(zhí)行更有效，實(shí)施效果好于科技政策?！颦h(huán)保政策和措施：排放總量控制、排污收費(fèi)、重點(diǎn)污染源治理、環(huán)境連續(xù)監(jiān)測(cè)等環(huán)境手段和不斷嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)企業(yè)和地方采用先進(jìn)技術(shù)。○發(fā)展不平衡，不能市場(chǎng)的需求、環(huán)境的需求

1煤炭加工提質(zhì)技術(shù)及系統(tǒng)煤炭綜合加工：洗選（脫硫、排矸）配煤（均質(zhì)化）篩分（分粒級(jí)產(chǎn)品）成型（工業(yè)、民用型煤）破碎、粉碎（粒度調(diào)整）添加助燃劑、脫硫劑

營(yíng)銷管理：營(yíng)銷策略用戶調(diào)查市場(chǎng)分析營(yíng)銷計(jì)劃煤炭配送與服務(wù)：產(chǎn)品配送用戶服務(wù)煤炭潔凈開(kāi)采可靠的安全系統(tǒng)高效資源利用系統(tǒng)污染物處理系統(tǒng)配采系統(tǒng)煤礦技術(shù)升級(jí)改造煤礦裝備水平提高原材料用戶需求：洗選煤優(yōu)質(zhì)發(fā)電用煤優(yōu)質(zhì)鍋爐用煤各種專用煤型煤信息流物流外部信息選煤技術(shù)煉焦煤選煤廠：供冶金用動(dòng)力煤選煤廠：電廠、工業(yè)鍋爐水煤漿技術(shù)動(dòng)力用水煤漿化工造氣用水煤漿全國(guó)14座水煤漿廠（生產(chǎn)線）生產(chǎn)能力：4mt/a2先進(jìn)燃燒發(fā)電技術(shù)○行業(yè)發(fā)展需求◎中國(guó)電力將以每年8.7%-6.3%的速度發(fā)展◎2002年電力用煤7.2億噸；2020年14億噸，年均增長(zhǎng)3.76%，占到一次能源消費(fèi)70%左右

全國(guó)煤電裝機(jī)預(yù)測(cè)表

年度2000200520102020全國(guó)總裝機(jī)容量（億千瓦）3.194.376.299.28煤電裝機(jī)容量（億千瓦）2.323.074.195.77發(fā)電用煤量（億噸）5.808.309.8014.00○循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組循環(huán)流化床鍋爐污染物排放值（標(biāo)態(tài)干煙氣，O2=6%）單位：mg/Nm3CFBC容量大小技術(shù)提供燃燒效率%SO2NOxCO粉塵設(shè)計(jì)值驗(yàn)收值設(shè)計(jì)值驗(yàn)收值設(shè)計(jì)值驗(yàn)收值100MW中國(guó)內(nèi)江高壩電廠目前中國(guó)最大芬蘭FW97.2%70068420078250211198250MW法國(guó)加爾達(dá)吶電廠目前世界最大德國(guó)魯奇4001032502308.44已實(shí)現(xiàn)420t/h（（100MW））CFB國(guó)產(chǎn)化化，300MW示范○已引進(jìn)進(jìn)2800MW超臨界界機(jī)組○規(guī)劃建建設(shè)二套套300MW或或400MWIGCC機(jī)組組。○引進(jìn)2臺(tái)P200機(jī)機(jī)組，總總?cè)萘繛闉?07.5MW。工工程總投投資13.67億人民民幣，單單位投資資為6588元元/kW。超臨界機(jī)機(jī)組○已引進(jìn)進(jìn)2800MW超（超））臨界機(jī)機(jī)組不同同蒸汽參參數(shù)的供供電煤耗耗比較不同參數(shù)數(shù)600MW機(jī)機(jī)組造價(jià)價(jià)的比較較參數(shù)16.7MPa/538/538℃24.2MPa/538/538℃24.2MPa/538/566℃相對(duì)造價(jià)%0+2.0+2.6機(jī)組超臨界超超臨界超超臨界超超臨界參數(shù)24.1MPa/538℃/566℃31.0MPa/566℃/566℃/566℃31.0MPa/593℃/593℃/593℃34.5MPa/649℃/593℃/593℃供電端效率（%）40.9442.843.1—43.343.7—44.0供電煤耗（g/kWh）300287284—285279--291未來(lái)20年不同同時(shí)段潔潔凈煤發(fā)發(fā)電技術(shù)術(shù)發(fā)展方方案年度裝機(jī)容量（萬(wàn)kW）低方案（萬(wàn)kW）中方案（萬(wàn)kW）高方案（萬(wàn)kW）2005新增7500亞臨界6465超臨界7500超臨界5775超臨界1035超超臨界1725現(xiàn)有機(jī)組裝FGD5005005002010新增11200亞臨界9475亞臨界CFB1035超臨界6025超臨界1725超臨界9130超超臨界5175超超臨界1035現(xiàn)有機(jī)組裝FGD45736859.591462020新增15800亞臨界11660亞臨界CFB2415超臨界5450超臨界4140超臨界10970超超臨界6900超超臨界2415IGCC1725PFBC1725現(xiàn)有機(jī)組裝FGD6859.5914611432.5○各地方方在用的的主要工工業(yè)鍋爐爐改造技技術(shù)◎循環(huán)流流化床鍋鍋爐◎分層燃燃燒、爐爐拱改造造及配風(fēng)風(fēng)等改進(jìn)進(jìn)技術(shù)◎燃用工工業(yè)型煤煤◎燃用低低硫煤或或洗選煤煤◎燃燒水水煤漿◎天然氣氣、油與與電鍋爐爐替代◎集中供供熱和熱熱電聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)，向大大型化發(fā)發(fā)展○未來(lái)需需求2010年共需11-13萬(wàn)萬(wàn)蒸t。。<20t/h中小小型燃煤煤工業(yè)鍋鍋爐仍將將是主流流工業(yè)鍋鍋爐。至至2020年仍仍將有大大量的燃燃煤工業(yè)業(yè)鍋爐存存在?！踔行」すI(yè)鍋爐爐（<75t/h）○國(guó)內(nèi)有有關(guān)技術(shù)術(shù)發(fā)展現(xiàn)現(xiàn)狀◎工業(yè)鍋鍋爐現(xiàn)狀狀1、現(xiàn)有有50.1萬(wàn)臺(tái)臺(tái)，總裝裝機(jī)量125.7萬(wàn)萬(wàn)蒸噸，，平均容量量2.5t/h2、容量量分布：：≥10t/h不不到20%；2-10t/h占75%；；≤1t/h的＜5%3、燃煤煤鍋爐占占90%以上；；燃煤3.5-3.8億t/a4、年生生產(chǎn)10-12萬(wàn)蒸噸噸，總臺(tái)臺(tái)數(shù)約4萬(wàn)臺(tái)5、排放放SO2和煙塵占占全國(guó)排排放總量量的1/3以上上3煤炭炭轉(zhuǎn)化技技術(shù)□煤炭氣氣化○各種氣氣化爐大大約有9000多臺(tái)，，其中以以固定床床氣化爐爐為主。?！鸾?0年來(lái)，，引進(jìn)Lurgi、Texaco、、U-Gas、、Shell等技術(shù)術(shù)，主要要用于生生產(chǎn)合成成氨、甲甲醇或城城市煤氣氣?！鹈簹饣铣砂卑薄?00多家中中小型化化肥廠采采用水煤煤氣工藝藝，約4000臺(tái)氣化化爐，年年消費(fèi)原原料煤（（或焦炭炭）4000多多萬(wàn)t，，合成成氨產(chǎn)量量約占全全國(guó)產(chǎn)量量的60%。主要?dú)饣夹g(shù)的的比較煤氣發(fā)生爐水煤氣爐發(fā)生爐兩段爐水煤氣兩段爐LurgiTexacoShellGSP床層類型固定床固定床固定床固定床固定床氣流床氣流床氣流床適宜煤種焦炭無(wú)煙煤焦炭無(wú)煙煤長(zhǎng)焰煤不粘煤長(zhǎng)焰煤不粘煤褐煤長(zhǎng)焰煤多種煤多種煤多種煤原料煤形態(tài)塊煤塊煤塊煤塊煤塊煤水煤漿干煤粉干煤粉操作壓力常壓常壓常壓常壓加壓加壓加壓加壓氣化溫度，℃1100900-11001100900-11001050140016001500生產(chǎn)能力較小較小較小較小較大大大大煤氣產(chǎn)率,Nm3/kg31.22.61.11.01.61.61.6煤氣熱值,MJ/Nm34.6105.410.814.69.51010氣化效率,％7060706075758078比投資,元/MJ.d202525306090——煤氣成本,元/GJ4060507080100——粉塵排放少少少少少很少很少很少SO2排放少多少多少很少很少很少NOx排放少多少多少很少很少很少煤炭液化化間接液化氣化煤氣化合成氣制氫合成氣合成精制優(yōu)質(zhì)燃料直接液化加氫液化煉油廠動(dòng)力燃料□煤炭直接接液化○直接液化化已完成中中德、中美美、中日合合作三個(gè)示示范廠可行行性研究，，結(jié)果顯示示當(dāng)國(guó)際石石油價(jià)格高高于20美美元/桶，，直接液化化有經(jīng)濟(jì)效效益○建廠投資資：6000~10000元元/噸?！鹗痉俄?xiàng)目目建設(shè)規(guī)模模為年產(chǎn)油油品500萬(wàn)噸，分分兩期建設(shè)設(shè)。一期250萬(wàn)噸噸，由三條條生產(chǎn)線組組成?！鹨黄诠こ坛探ǔ珊?，，年產(chǎn)商品品汽油19.54萬(wàn)萬(wàn)噸、柴油油177.56萬(wàn)噸噸、液化氣氣21.17萬(wàn)噸、、其他化學(xué)學(xué)品34.99萬(wàn)噸噸?！鹨夯禾幪幚砹?干干基)12000噸噸/天□間接液化化年產(chǎn)160萬(wàn)噸產(chǎn)品品間接液化化項(xiàng)目財(cái)務(wù)務(wù)評(píng)價(jià)主要要指標(biāo)主要產(chǎn)品有有：石腦油油62.3萬(wàn)t/a、丙烯39.1萬(wàn)萬(wàn)t/a、、烴類32.5萬(wàn)t/a、軟軟蠟8.3萬(wàn)t/a、LPG5.7萬(wàn)萬(wàn)t/a、、含氧化合合物10.6萬(wàn)t/a，油品品生產(chǎn)成本本約1800元/t煤直接液化化的投入低低于間接液液化，165萬(wàn)t/a規(guī)模煤煤直接液化化項(xiàng)目的總總投資估算算值為90億元，內(nèi)內(nèi)部收益率率10.89%，項(xiàng)項(xiàng)目投資回回收期12.6年國(guó)家計(jì)劃在在2010年之前建建成一套煤煤炭液化示示范裝置，，2020年使煤炭炭液化技術(shù)術(shù)達(dá)到商業(yè)業(yè)化水平名稱單位估測(cè)值備注項(xiàng)目總投資萬(wàn)元1452024年均利潤(rùn)總額萬(wàn)元131458正常年平均值年均稅后利潤(rùn)萬(wàn)元118209正常年平均值全投資回收期（所得稅后）年10.36含建設(shè)期煤基多聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)○所謂“多多聯(lián)產(chǎn)”系系統(tǒng)是指利利用從單一一的設(shè)備(氣化爐)中產(chǎn)生的的“合成氣氣”，來(lái)進(jìn)進(jìn)行跨行業(yè)業(yè)、跨部門(mén)門(mén)的聯(lián)合生生產(chǎn)，以得得到多種具具有高附加加值的化工工產(chǎn)品及潔潔凈的二次次能源(甲甲酵，F(xiàn)——T合成燃燃料，二甲甲醚，城市市煤氣，氫氫氣)，以以及用于工工藝過(guò)程產(chǎn)產(chǎn)生的有效效能量和進(jìn)進(jìn)行高效率率的發(fā)電;○初步估算算表明，IGCC熱熱、電、甲甲醇三聯(lián)供供與IGCC熱、電電、甲醇分分供的情況況相比，產(chǎn)產(chǎn)品的綜合合價(jià)格有可可能降低40％；○熱、電、、甲醇、合合成氣四聯(lián)聯(lián)供與熱、、電、甲醇醇、合成氣氣分供的情情況相比，，工程投資資有可能降降低38％％產(chǎn)品品的綜合價(jià)價(jià)格有可能能曉低31％。4污染物物處理和資資源化再利利用□脫硫技術(shù)○國(guó)家采用用脫硫技術(shù)術(shù)原則◎新建燃煤煤含硫>1%電站必必須安裝FGD◎>300MW新建建機(jī)組，以以濕法FGD為<300MW新建機(jī)組，可可采用較便便宜的技◎◎?qū)η皫啄昴晟系娜济篠>1%的機(jī)組，，要求補(bǔ)裝裝FGD◎投運(yùn)和在在建的脫硫硫工程裝機(jī)機(jī)容量已超超過(guò)2000萬(wàn)kW○試驗(yàn)示范范項(xiàng)目主要要有：

中日合作作山東黃島島電廠實(shí)施施高硫煤煙煙氣脫硫?qū)崒?shí)證試驗(yàn)

中日合作作山西太原原一熱高硫硫煤煙氣脫脫硫?qū)嵶C試試驗(yàn)

中日合合作四川成成都熱電廠廠電子束脫脫硫脫硝試試驗(yàn)

深圳西西部電力公公司300MW機(jī)組組海水脫硫硫試驗(yàn)示范范○商業(yè)運(yùn)行行脫硫項(xiàng)目目1、華能珞璜電電廠煙氣脫脫硫工程2、四川內(nèi)內(nèi)江電廠循循環(huán)流化床床鍋爐3、南京下下關(guān)電廠脫脫硫工程4、重慶、、半山、北北京一熱三三個(gè)脫硫技技術(shù)改造項(xiàng)項(xiàng)目5、廣東粵粵連電廠煙煙氣脫硫工工程6、浙江錢錢清電廠煙煙氣脫硫工工程7、云南小龍?zhí)短峨姀S煙氣氣脫硫工程程○煤層氣◎年排入大大氣的煤層層甲烷達(dá)80～100億m3◎資源量30~35萬(wàn)萬(wàn)億m3，已在35個(gè)個(gè)地區(qū)施工工156口口煤層氣評(píng)評(píng)價(jià)井和采采氣試驗(yàn)井井,最高高產(chǎn)量1000m3/a，利用量近4億m3/a?！蛑袊?guó)煤層層氣主要分分布在沁水水、河?xùn)|、、六盤(pán)水、、淮北、鐵鐵法、韓城城等煤田，，適合于常常規(guī)垂直裂裂井開(kāi)發(fā)煤煤層氣資源源不足25％◎地面開(kāi)發(fā)發(fā)與井下抽抽放并重，，建立1－－2個(gè)煤層層氣開(kāi)發(fā)示示范基地。。煤矸石綜合合利用：煤矸石積存存40億噸噸○粉煤灰綜綜合利用：：累積堆放放總量10億噸以上上○礦井水資資源化：年排放礦井井水22億m3問(wèn)題與障礙礙□技術(shù)與裝裝備水平○大型技術(shù)術(shù)裝備都處處于引進(jìn)和和消化階段段◎煙氣脫硫硫◎大型循環(huán)環(huán)流化床發(fā)發(fā)電、超臨臨界、PFBC、IGCC◎大型煤炭炭氣化、煤煤炭液化、、多聯(lián)產(chǎn)○國(guó)產(chǎn)裝備備質(zhì)量有待待提高□政策和管管理○缺乏統(tǒng)一一的管理○煤炭流通通體制○監(jiān)測(cè)執(zhí)行行○排污收費(fèi)費(fèi)、排放權(quán)權(quán)交易□資金投入入低結(jié)論與建議議○潔凈煤技技術(shù)發(fā)展建建議◎近期工作作建議1、用經(jīng)濟(jì)濟(jì)激勵(lì)政策策鼓勵(lì)推廣廣應(yīng)用煤炭炭加工技術(shù)術(shù)、循環(huán)流流化床技術(shù)術(shù)2、對(duì)于電電力行業(yè)和和非電力行行業(yè)大的煤煤炭用戶，，全面推廣廣應(yīng)用煙氣氣脫硫技術(shù)3、電力生生產(chǎn)大力推推廣超臨界界和超超臨臨界機(jī)組（（配套FGD），作作為今后新發(fā)展展的主力機(jī)機(jī)組4、加強(qiáng)大大型循環(huán)流流化床、國(guó)國(guó)產(chǎn)煙氣脫脫硫技術(shù)、、大型超（（超）臨界界發(fā)電技術(shù)的的工程示范范，使之盡盡快國(guó)產(chǎn)化