煤炭清潔利用技術發展方向及作用研究

郭濤　李迎春　趙文杰

摘要：通常對煤炭采取傳統燃燒的方式將會對環境造成非常嚴重的污染，也會對煤炭資源造成非常大的浪費，這些都與可持續發展相違背。在當前國家大力整治污染，加大節能減排力度的大背景下，對煤炭進行高效利用也將對我國未來能源發展產生非常重要作用，同時也將會對我國能源發展帶來更大挑戰。

關鍵詞：煤炭清潔;發展方向;研究

一、煤炭技術和煤炭清潔利用技術發展現狀

（一）煤炭技術發展現狀

對于煤炭潔凈燃燒技術主要是循化流化床鍋爐燃燒和煤氣化循環發電，清潔節能燃燒技術具有燃燒效率高，較高脫硫率，適應性廣，排放低等特點，煤氣化循環發電主要利用煤炭在氣化過程中所產生的燃料氣帶動汽輪機，燃氣和蒸汽聯合發電，從而起到循環發電目的。通過對其技術的不斷深入研究，可以將發電效率提高到45%左右。煤炭氣化技術是目前煤炭發展研究主要方向，將煤炭放到指定設備中，通過對壓力和溫度的調節，煤炭與氣化劑產生化學反應，將煤炭從固態形式轉化為可燃氣體的過程;煤質天然氣是對煤炭進行炭化處理后所產生的合成氣進行凈化;地下氣化是在對煤炭不進行開采的基礎下，對地下煤炭進行安全可控性的燃燒，然后再將燃燒過程中所產生的煤氣向地面輸出，我國對這種新型能源收集方式研究較早，并且已經取得了長足的進展。

（二）煤炭清潔利用發展現狀

煤炭在發達國家首先提出了清潔利用，在近些年來我國也在逐步加大對煤炭清潔利用的研究。根據我國煤炭發展所特有的規律，煤炭清潔利用技術發展重點與國外發達國家不同，研發人員經過持續研究發展，我國清潔利用技術有了長足進步，其中包括原煤洗選率都在逐年增加，對原煤深加工比例在逐漸增加，深加工范圍也在逐漸擴大，對煤炭進行直接燃燒的比例每年都在逐漸下降。隨著煤炭消費中工業用煤的占比不斷提高，水煤漿技術也有了較快發展，而且，目前煤炭氣化技術也已經相對成熟，煤氣也在很多方面已經開始取代天然氣。目前，雖然煤炭清潔利用技術取得了迅速的發展，但是有很多困難需要解決，其中包括，雖然對于燃煤發電技術已經有了長足進步，但是大部分燃煤發電企業依然使用傳統技術;我國燃煤使用分散情況比較嚴重，因此煤炭燃燒污染嚴重，效率低且難以監管;煤炭深加工技術還不夠成熟，因此對環境污染、資源浪費相對比較嚴重，技術需要進一步提高;對煤炭開發利用方式方法還相對滯后，煤炭資源利用率相對較低，沒有對煤炭副產品的價值進行利用。

二、煤炭清潔利用技術科技需求及未來發展模式

（一）大量運用煤炭清潔高效燃燒技術，促進煤炭燃燒結構的優化

利用集中供熱、熱電聯產技術，促進燃燒結構的優化，使煤的清潔燃燒得到有效發展。具體而言，當煤用于發電時，煤的產生和循環流化床發電會大大減少煤的燃燒排放。通過洗煤發電提高了經濟、環保、低質煤的使用，重點利用循環流化床發電。

在燃煤工業鍋爐方面：用中央供暖和天然氣鍋爐代替落后的燃煤工業鍋爐，在節能環保方面有很好的作用。采用經濟較好的先進鍋爐技術，將燃煤能力為10噸/小時的普通鏈爐代替。效率90%以上，節能率28%，年節約成本20萬元，同時減少煙塵和二氧化硫排放。

在民用煤炭分散領域：通過優質熱能煤、天然氣、太陽能等有效的加熱方式，代替煤炭加熱，實現節能減排。在天然氣豐富、經濟上健全的地區，可以用天然氣代替煤取暖。根據不同地區的條件采用適當的替代品。

（二）促進煤炭從單一燃料朝著原料以及燃料并重的方向轉變

結合煤的種類和質量選擇適宜的轉化技術，加強特種產品和高附加值產品的開發，提高轉化煤的經濟效益和環境效益。煤油、天然氣等煤炭深加工是我國煤炭清潔高效利用的新方向。有效完成相關升級示范，提高環保標準，優化工藝體系，加強特種高端產品開發。

（三）大力開展煤基多聯產，促進煤炭、新能源等行業的跨界結合

煤基多聯產以煤氣化、煤熱解為主，促進電化工等的合作生產，從而獲得高附加值的化工產品和環保的二次能源。這種開發方法在技術經濟和生態環境中具有突出的優勢。它與碳捕獲和儲存技術相結合，能有效實現二氧化碳零排放。煤基多代與石化產業形成互補組合，與生物質能、風能、太陽能相配合，實現資源共享、交換副產品的效果。

三、創新發展措施

（一）保護性開發現有煤炭資源

提高煤礦準入門檻。煤炭是不可再生資源，也是子孫后代共同的財富，必須堅持保護性開采、高效化利用，采好、用好現有資源，實現減總量、增單價。從安全、技術、經濟、環境、人員、設備、工藝、效率和資源回收等方面強化約束，提高準入門檻。

（二）深入研究煤炭未來開采的新理論新技術

開展煤炭開采及高效利用的新理論研究。組建多行業、跨專業的研究團隊，開展煤炭開采與利用的基礎理論研究，實現新突破。深入研究深部煤炭開采新技術，研究煤炭地下直接液化、氣化、粉化的可行性和技術方案，實現從開采到抽采的轉變，完成煤炭生產新業態。

把握數字化、網絡化、智能化融合發展契機，推進智能化在煤礦設計、建設、開采、銷售、加工利用等全過程深度融合，實現開礦不見礦、采煤不見煤的智能綠色環保開采新模式。

四、結束語

我國是世界第一產煤國和消費國，也應該成為煤炭開采與應用技術的領先國。加大力度提高煤炭利用效率，減少對污染物的排放，進一步提高煤炭清潔技術水平，及時對高污染、高耗能生產工藝、設備進行更新，引進先進生產技術設備，加強對煤炭清潔利用技術的推廣，建立起高效、持續、清潔、環保的煤炭行業體系，確保我國經濟社會可持續高速增長。

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