洁净煤技术—可持续发展的现实选择(作者：范维唐 )

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据估计，燃煤工业锅炉经过综合改造，每年节煤3800万tce，减排SO2约380万t，减排CO近3000万t。改造工业锅炉具有节能和减排污染物的潜力，应加大在此方面工作的力度。

3.4 煤炭转化技术

3.4.1 煤炭气化

    煤炭气化是把经过适当处理的煤，送入反应器，在一定温度和压力下，通过气化剂（空气、氧气或蒸气）在一定的方式（固定床、流化床、气流床域熔融床）转化成气体。煤炭气化主要产生CO和H，在燃烧前可脱除硫组分。随着IGCC及煤化多联产一体化技术的发展，煤的气化技术将受到更加重视。

3.4.2 煤炭液化

    近几年石油需求增长较快，而产量徘徊于年产1.5~1.6亿吨。预计2010年石油消费需维持在1.6～1.8亿t，净进口量不小于1.3亿t，占消费总量的43%。由此将造成严重的经济问题和能源安全问题。

    中国的煤炭资源比较丰富，以煤代替部分燃油，解决石油短缺及由此造成的能源安全问题，已列入国家“国民经济和社会发展第十个五年计划纲要”。

    煤炭液化是把固体状态的煤炭通过化学加工过程，使其转化为液体产品（液态烃类燃料，如汽油、柴油等产品或化工原料）的技术。煤炭通过液化可将硫等有害元素以及灰分脱除，得到洁净的二次能源，对优化终端能源结构、解决石油短缺、减少环境污染具有重要的战略意义。

　　七十年代末，中国开始与国外合作进行煤直接液化技术研究。找出了14种适于直接液化的中国煤种，证实我国煤炭储量中可用于煤直接液化的资源超过2000亿t。通过研究，已选出5种活性较高的、具有世界先进水平的催化剂，完成了4种煤的工艺条件试验。1997.3－2000.3，先后完成中德、中日和中美煤炭直接液化预可行性研究报告,研究结果表明，若目前油价高于20美元/桶，而原料煤价格在100元/吨左右时，投资收益率均大于12%，有较好的经济效益。据初步概算，1t产品的投资约为0.6～1.0万元，建成100万t/a规模工厂，需投入60～100亿元人民币
4 洁净燃烧和发电技术

    电站燃煤5.36亿吨，造成的SO2排放量810万吨，占全国SO2排放量的43.6%。洁净煤技术的发电效率显著高于常规机组，污染物排放显著降低，是火电技术的方向。

4.1 循环流化床燃烧技术（CFBC）

    自从1989年第一台35t/h小型CFBC锅炉电站投入运行以来，现已有300台以上35t/ht/h的小型CFBC锅炉电站在全国范围内投入运行。目前在建和建成的220t/h(50MW机组)CFBC锅炉已超过10台，引进的100MW CFBC装于四川内江高坝电厂，国内已具备100MW CFBC的开发和设计能力。300MW CFBC示范电站正在招标。

    近期发展的重点是，加快大中型CFBC锅炉的国产化，逐步发展300 MW等级CFBC国产化机组，使CFBC锅炉在火电机组中占有一定的比重。

4.2 增压流化床燃烧技术(PFBC)

    1990年中国开始建设15MW PFBC-CC中间试验机组，2001年4月徐州贾旺发电厂15MW PFBC-CC已取得成功，使我国成为世界上少数几个掌握此项发电技术的国家。计划建设1～2座100MW等级的PFBC-CC商业性试验电站，大连台山和江苏贾汪两个电厂正在开展P2000机组的可行性研究。

4.3 整体煤气化联合循环发电技术（IGCC）

    世界范围内已投入运行的IGCC电站有荷兰、西班牙、美国的4台大机组，最大的是西班牙的Puretollano30万千瓦机组。国家计委已批准进行300 MW或400 MW等级的IGCC示范工程的前期工作。

4.4 大容超临界机组（包括超超临界机组）

    国内已投入运行和在建的超临界机组共有6000 MW，在筹建的还有4200 MW，均为进口机组，国产化超临界机组从600 MW起步，并将发展1000 MW等级的超临界机组和高效超临界机组。
4.5 烟气脱硫技术

    我国从20世纪70年代开始了电厂燃煤SO治理研究，80年代中期，在四川白马电厂建立了旋转喷雾工业试验装置；90年代，首次在重庆珞璜电厂两台36万千瓦机组上，安装了石灰石、石膏湿法烟气脱硫装置，取得了显著成效自主开发研制的同，近些年，一些大型电厂也相继从国外引进了一些先进的除硫设备，被列为我国第一个城市电厂环保示范项目的南京下关电厂，就是从芬兰引进的干法脱硫装置，排放每立方米烟气中的含硫量降至600毫克左右，不足以前的30%。为适应中国的需要,我国重视开发低成本的烟气脱硫技术,以便在中国的情况下可以推广应用。此外在用电子束脱硫、脱硝方面也已取得突破。

5 结语

1)化石能源是当前世界的主要能源，但化石能源，特别是煤炭的大规模低效开发和利用导致大量资源浪费、严重环境污染和大量温室气体排放。

2) 预计二十一世纪上半叶，中国将主要依靠高效节能技术、洁净煤技术等，大幅度减少环境污染及温室气体排放，提高能源效率，降低能源强度，缓解石油供需不足的压力，保证能源安全供应。

3) 煤炭从资源上讲是可靠的能源，从经济上讲是廉价的能源，从环境上讲是可以洁净利用的能源。在今后相当长的一段时期内，煤炭对我国是不可或缺的，发展洁净煤技术，是当前中国能源发展的现实选择必然要求。

作者简介

    范维唐同志1935年7月生于北京， 1956年毕业于北京钢铁学院采矿系； 1959年9月至1963年4月在前苏联莫斯科矿业学院攻读研究生，获技术科学副博士学位。曾担任过煤炭科学研究总院总工程师、院长，炭工业部副部长等职。1994年当选为中国工程院首批院士。现任中国煤炭工业协会会长、中国煤炭学会理事长、世界采矿大会组委会副主席、中国科协工程学会联合会主席、中国能源研究会副理事长。
九十年代以来，主持制定及组织实施了煤炭工业“八五”、“九五”科技发展规划，推动了煤炭行业的科技进步。主持完成了多项能源方面的研究课题和学术会议。从事洁净煤技术和煤炭可持续发展战略的研究，组织了一系列洁净煤技术研讨会，促进了洁净煤技术和煤层气技术在中国的发展。