關于煤炭類的論文

　　摘要：煤炭在我國的能源結構中占有重要地位，為社會的發(fā)展做出了重要貢獻。山東、山西兩省屬于煤炭大省[1]，每年的煤炭消耗量達到全省能源消耗量的70%，占全國煤炭消耗量的10%。從兩省的能源賦存特點來看，在未來一段時間內(nèi)，煤炭仍然是主要能源。為了發(fā)揮煤炭資源的優(yōu)勢，提升煤炭產(chǎn)品的質(zhì)量、降低環(huán)境污染，就必須大力發(fā)展煤炭清潔技術。

　　關鍵詞：煤炭類論文

　　1煤炭清潔利用體系

　　煤炭的清潔利用是我國現(xiàn)階段重點發(fā)展的科技項目，在煤炭的回采、控制、加工、轉(zhuǎn)化、發(fā)電等方面實施可持續(xù)戰(zhàn)略，已經(jīng)取得了一定效果。但從整體上講，清潔利用技術還需要進一步提高。

　　1.1開采

　　我國在煤炭綠色開采方面已經(jīng)取得了很大的成功[2]，但是由于受賦存條件、開采技術以及市場等因素影響，不同地區(qū)的礦井在開采方式上還有很大的差別。比如，寧夏、內(nèi)蒙古、山西、陜西等地區(qū)，開采技術較為領先，核心主要包括保水開采、煤與瓦斯共采。東北地區(qū)是我國最早實現(xiàn)瓦斯開采的區(qū)域;華東地區(qū)主要利用礦井水;中南地區(qū)煤炭開采受地形影響較大，煤炭清潔技術發(fā)展較為緩慢。

　　1.2煤炭加工

　　我國煤炭資源儲量巨大，但是不同地區(qū)的煤質(zhì)差別較大。加強對原煤的提煉，可以改善原煤品質(zhì)。主要技術包括選煤、水煤漿以及型煤。(1)常用的選煤技術分為物理選煤和化學選煤，可以有效地排除煤炭中的無機物硫和其他礦物質(zhì)元素。(2)水煤漿是一種流體，可以作為鍋爐的主要燃料，還可以利用氣化技術制成煤氣。最近幾年，我國水煤漿技術發(fā)展迅速，在國際上處于領先地位。

　　2山東省煤炭清潔利用現(xiàn)狀

　　山東省引入煤炭清潔利用概念的時間較短[3]，發(fā)展過程中出現(xiàn)了一些問題：(1)清潔技術發(fā)展慢，由于采礦造成的環(huán)境破壞日益突出，煤炭產(chǎn)品種類較少，結構不合理，社會效益較差。(2)礦區(qū)管理落后，缺少先進的管理手段，尤其是在偏遠地區(qū)，因為生產(chǎn)規(guī)模小，在回采過程中收稿日期：2017-07-18作者簡介：華茂堂(1981-)，男，甘肅蘭州市人，碩士研究生，工程師，現(xiàn)在甘肅煤田地質(zhì)研究所從事煤質(zhì)檢測和煤炭清潔利用方面的工作。出現(xiàn)了大量資源浪費。(3)部分企業(yè)管理者缺少環(huán)保和可持續(xù)概念，沒有重視清潔生產(chǎn)，有關資金的投入量小。

　　3清潔利用技術

　　3.1脫硫技術

　　過去山東地區(qū)大部分礦井使用化學手段脫硫，該技術手段成本低、效果好，但是使用一定時間后就要對內(nèi)壁的腐蝕情況進行檢查，耽誤生產(chǎn)進度。近期，引入了新的高效氣相脫硫手段，此方法投入少、可連續(xù)使用，脫硫率達到96%～98%，并且脫硫產(chǎn)生的廢棄物可用來做肥料，實現(xiàn)再利用。

　　3.2脫硝技術

　　主要使用煙氣脫硝法(又稱干法)進行脫硝[4]，此方法是利用催化劑增加氧化還原反應的速率，溫度是影響脫硫速率的主要因素，保持恒溫才能有效脫硝。山東某能源公司利用恒定中低溫SCR脫硝技術，獨立設計了一種焦爐煙氣脫硝裝置，經(jīng)過實際使用表明，脫硝率高達92%，對出口位置煙氣進行檢查，氣體中氮氧化物的含量140mg/m3，含量最低時75mg/m3，大大低于國家標準。這一技術將會明顯降低企業(yè)污染氣體排放量，保護大氣。

　　3.3燃煤發(fā)電

　　有關統(tǒng)計表明，我國火力發(fā)電量占到發(fā)電總量的80%以上，其中火力發(fā)電的95%依靠燃煤。燃煤發(fā)電的主要不足包括：煤耗大、碳排放大，不利于可持續(xù)發(fā)展。因此，必須要找到高效的燃煤發(fā)電技術。青島某電廠選擇煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電(IGCC)，先對煤炭進行選洗，然后利用高效燃煤技術發(fā)電，同時降低CO2的排放。該技術的主要特點是發(fā)電效率高，發(fā)電產(chǎn)生的CO2濃度高，方便氣體封存，主要組成包括動力島和氣化島。動力島主要包括蒸汽輪機、燃氣輪機、發(fā)電機以及余熱鍋爐;氣化島主要包括氣化爐、空氣分離裝置、合成器凈化裝置。主要系統(tǒng)包括煤氣化系統(tǒng)、煤氣凈化系統(tǒng)和空分系統(tǒng)。煤氣化系統(tǒng)是利用高壓合成煤氣，取代天然氣[5]，是該項技術的重要組成部分，IGCC的氣化爐主要包括：固定床、噴流床以及流化床;煤氣凈化系統(tǒng)可以去除粗煤氣中含有的有害物質(zhì);空分系統(tǒng)主要是功能是為氣化爐提供高濃度氧氣。

　　3.4煤炭氣化

　　同煤集團某煤氣廠使用的煤氣發(fā)生爐主要分為固定床式直立爐和水煤氣爐，燃料為塊煤。固定床式直立爐的主要特點是產(chǎn)氣率高、可調(diào)節(jié)負荷、煤氣發(fā)熱量穩(wěn)定;水煤氣爐的主要特點是工藝少、投資小、操作簡單。該煤氣場引進了世界最先進的煤氣化技術：Shell氣化技術。氣化爐的直徑為5.0m，在爐子下部有4個噴嘴，噴嘴高度相同，沿著爐壁均勻布置，依靠撞擊流增強熱量的傳遞。爐的總重量為450t，爐子和水冷管的距離為0.8m，方便設備的安裝、安裝。煤氣沿著氣化爐的軸線方向運動，在靠近爐頂?shù)奈恢眉だ�，激冷的煤氣量約為總量的55%～68%，當煤氣降溫到850℃后，熔渣會凝固，沿著管路進入到余熱鍋爐。煤灰主要以熔態(tài)進入到氣化爐的底部，待冷卻之后即可排除。粉煤和工藝氧從噴嘴進入，壓力3.5MPa～4.2MPa，氣化的溫度在1600℃之上。冷煤氣的轉(zhuǎn)化率為76%～80%;利用鍋爐將原煤熱值的18%轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝�。該技術的主要優(yōu)點包括：煤種適應范圍大、雜質(zhì)少、熱效率高、熱效率高達97%，冷煤氣效率81%～85%。

　　4結語

　　煤炭的清潔利用是今后煤炭行業(yè)的主要發(fā)展方向，本文通過介紹煤炭清潔利用體系，分析山西、山東兩大煤炭省份實現(xiàn)煤炭清潔利用的方法，對于保護環(huán)境，保證煤礦企業(yè)健康穩(wěn)定的發(fā)展具有重要意義。

　　參考文獻：

　　[1]劉凱.山西煤炭資源開發(fā)利用研究[J].山西省能源與節(jié)能，2001，(3)：10-14.

　　[2]陳貴鋒，羅騰.煤炭清潔利用發(fā)展模式與科技需求[J].潔凈煤技術，2014，(2)：99-103.

　　[3]張紹強.發(fā)揮資源優(yōu)勢，加大清潔高效利用，促進煤炭企業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展[J].煤炭加工與綜合利用，2016，(5)：1-5.

　　[4]劉佳，等.低階煤低溫干餾工藝技術的發(fā)展現(xiàn)狀[J].當代化工，2015，(9).

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