第3讲常规能源的高效利用

发布时间：2024-12-18 00:44

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第3讲常规能源的高效利用第一节煤炭煤是古代的植物体因为地壳运动而埋没地下,在适宜的地质环境中经过漫长年代的演变而成的,含碳量一般为46%~97%。煤是重要的燃料和化学工业原料。煤在地球上的储量非常丰富。煤炭是地球上蕴藏量最丰富,分布地域最广的化石燃料。根据世界能源委员会的评估,104亿吨标准煤,%。2我国能源资源的基本特点是富煤、贫油、少气。这就决定了煤炭在一次能源中的重要地位。统计表明,,其中已探明储量为1万亿吨,占世界总储量的11%,%,%。煤炭是主要的能源,但煤炭的开发利用也严重地污染了人们赖以生存的环境,因此煤炭的清洁开发和利用是摆在全人类面前的紧迫问题。、运输、加工、转换及利用等环节。我国80%煤炭作为燃料使用。我国煤炭含硫量高,高灰煤的比例大。直接燃烧产生大量有害气体,并伴有大量煤尘。洁净煤技术(cleancoaltechnology)是旨在减少污染和提高效益的煤炭加工、燃烧、转换和污染控制等新技术的总称。它主要包括洁净生产技术、洁净加工技术、高效洁净转化技术、高效洁净燃烧与发电技术、燃煤污染排放治理技术等。4洁净煤技术分类:5洁净煤优先发展研究领域:6燃烧前的处理主要是选煤、型煤和水煤浆三项措施。选煤的目的是降低原煤中的灰分、硫分等杂质的含量,并将原煤加工成质量均匀、能适应用户需要的不同品种及规格的商品煤。为达到环保目的,工厂企业通常采用高烟囱排放:它是将燃烧装置产生的有害烟气排放到远离地面的大气层中,并通过大气的运动使污染物浓度降低,以改善污染源附近的大气质量,但这种方法并不能减少有害物的排放总量,因此燃烧过程中处理,即炉内脱硫、脱硝是十分重要的。燃烧后处理主要是烟气净化和除尘。由于炉内脱硫往往达不到环保要求,所以还需对燃烧后的烟气进行脱硫处理。(1)煤炭气化技术:焦炉、碳化炉、发生炉等。(2)煤炭液化技术:间接液化(先气化,再液化,如煤制甲醇)和直接液化(加氢直接转换为液体燃料或煤炭与渣油混合反应生成液体燃料)8(3)整体煤气化联合循环发电系统整体煤气化联合循环发电系统(binedCycle,)是将煤气化技术和高效的联合循环相结合的先进动力系统。它由两大部分组成,即煤的气化与净化部分和燃气-蒸汽联合循环发电部分。系统中,煤在气化炉中高温热解气化,生成的煤气经过滤净化后进入燃气轮机燃烧发电,燃气轮机的尾气进入余热锅炉,尾气热量被余热锅炉利用以产生蒸汽驱动汽轮机发电,这样燃气轮机和汽轮机联合运行,使高温热量输入过程与低温排放过程有机结合,可显著提升系统热力学效率。但煤气化产生的粗煤气中含有H2S、COS、CS2(其中90%为H2S)及HCl、HCN、NOx和碱金属等组分,这些组分高温进入燃气轮机内,会腐蚀叶片,降低燃气轮机使用寿命,排放废气也会污染环境。另外,粗煤气中还含有微量汞等重金属污染物,对生态环境及人体健康都会造成很大危害。因此,在进入燃气轮机前,必须对粗煤气进行净化处理。10

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