洁净煤技术(Clean Coal Technology,简称CCT)是实施煤炭清洁生产和利用的重要手段。洁净煤技术是指煤炭在开发、加工和利用的全过程中旨在减少污染、提高能源利用效率的加工、燃烧、污染控制等技术的总称。洁净煤技术涵盖了煤炭生产和利用的全过程,即前处理、煤利用过程中的污染物控制和尾气处理三个阶段,促进传统的开采、加工和利用方式向减害和无害方向转变,提高煤的利用效率。其中,煤炭的前处理是提高商品煤总体质量的关键,是煤炭优化利用的前提和洁净化的基础,而燃烧设备尾气脱硫脱硝技术是无害化最为彻底的技术方式。
1986年,美国率先投资57亿多美元,推出“洁净煤技术示范计划(CCT-DP)”,主要涉及四个领域:环境控制技术(SO2、NOx排放控制系统)、先进燃煤发电技术(IGCC、FBC先进的燃烧与热机系统)、煤炭加工成洁净能源技术(洗选、温和气体、甲醇生产新工艺、预测电厂新煤种操作特性的软件系统)和工业应用技术(煤代40%焦炭炼铁、铁矿石直接还原炼铁与发电联合,减少水泥窑污染物排放和高效燃烧器)。
欧共体国家继而研究开发了一些洁净煤技术(未来能源计划),主要有:煤气化联合循环发电(IGCC)、煤和生物质及废弃物联合气化(或燃烧)、循环流化床燃烧(FBC)和固体燃料气化与燃料电池联合循环技术等。
日本开发的洁净煤技术包括:提高煤炭利用效率的技术(IGCC、FBC、增压流化床联合循环发电(PEBC)),脱硫、脱氮技术(先进选煤技术、富氧燃烧技术、废烟处理技术等),煤炭转化技术(煤炭直接液化、加氢气化、燃料电池和煤热解等)及粉煤灰有效利用技术。
目前,各种形式的洁净煤发电技术已经得到很大的发展。除了前述IGCC技术以外,增压流化床燃烧联合循环(PFBCC)、常压流化床燃煤联合循环(AFBCC)等技术也日趋成熟。此外,以煤气化为核心的近零排放发电系统也越来越受到重视。如,美国提出的FutureGen计划能利用煤炭制取H2的同时实现近零排放的技术;美国和加拿大联合成立的ZECA公司提出的ZEC技术,也是利用煤炭制取H2,进行燃料电池发电的近零排放技术;日本的新日光能源计划(NEDO)也是通过煤的气化技术实现近零排放的技术等。(www.xing528.com)
近年来,我国以煤炭降灰、脱硫为主的煤炭处理技术取得了快速发展。例如:洗选设备、跳汰机、重介质分选机、浮选机、不脱泥重介旋流器选煤新工艺、高硫煤全重介洗选脱除无机硫的成套工艺与设备、简化重介选煤工艺、复合干法选煤、风力干法选煤、节水型动筛跳汰选煤技术等。1997年,国务院批准了《中国洁净煤技术九五计划和2010年发展规划》,明确我国洁净煤技术包含四个领域,14项技术见表5-3。
表5-3 我国洁净煤技术领域
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