河科大潔凈煤技術(shù)課件01潔凈煤技術(shù)概述

潔凈煤技術(shù)

參考書：潔凈煤技術(shù)，鄭楚光主編，華中理工大學(xué)出版社，1996年

中國潔凈煤技術(shù)，曹征彥主編，中國物資出版社，1998年

煤的潔凈燃燒,毛健雄,毛健全,趙樹民編著,科學(xué)出版社,1998年

蒸汽——燃?xì)饴?lián)合循環(huán)發(fā)電，鐘史明編，水力電力出版社，1995年

燒煤的燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)裝置，焦樹建著，清華大學(xué)出版社，1994年增壓流化床聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)，章名耀等著，東南大學(xué)出版社，1999年第一節(jié)能源與環(huán)境《世界自然資源保護(hù)大綱》1980年3月“地球是宇宙中唯一已知可以維持生命的星球?！薄叭祟悓で蠼?jīng)濟(jì)發(fā)展及享用自然界豐富的資源，必須符合資源有限的事實(shí)及生態(tài)系統(tǒng)的支持能力，還必須考慮到子孫后代的需要?！薄拔覀兊臅r代有兩個顯著的特點(diǎn)。第一個特點(diǎn)是：人類的幾乎是無限的建設(shè)和創(chuàng)造能力是相等于同樣巨大的破壞與毀滅力量；第二個特點(diǎn)是：所有的行動都具有全球性的相互關(guān)系，及全球?yàn)橹袚?dān)責(zé)任的結(jié)果?！薄?.1能源的現(xiàn)狀．能源分類能源一次能源常規(guī)能源可再生能源：水力不可再生能源：煤炭，石油，天然氣新能源可再生能源：太陽能，生物能，風(fēng)能，地?zé)崮?，海洋能不可再生能源：核燃料二次能源：電力，焦炭，煤氣，沼氣，蒸汽，汽油，柴油，氫，激光．世界能源資源統(tǒng)計《能源資源調(diào)查》匯編，世界能源大會1995年版（一次能源產(chǎn)量最大的國家：1998年，1250Mt)煤炭：可采儲量1031.6Gt,1993年產(chǎn)量4.474Gt,儲采比230年(原煤產(chǎn)量最大的國家，中國，1250Mt)石油：可采儲量140.7Gt,1993年產(chǎn)量3.197Gt,儲采比44年（原油產(chǎn)量最大的國家，沙特阿拉伯，1998年，443.2Mt,占世界總產(chǎn)量的12.6%）

天然氣：可采儲量14.1Tm3,1993年產(chǎn)量

0.21765Tm3,儲采比57年（產(chǎn)量最大的國家，俄羅斯，1998年，5513億m3)

．世界能源資源統(tǒng)計（續(xù)）《能源資源調(diào)查》匯編，世界能源大會1995年版核能：可采儲量2.23Mt,1993年產(chǎn)量23171t，核電裝機(jī)容量358GW,發(fā)電量2.17×1012kWh

（美國是核電最多的國家，1998年，714.1TWh)水能：理論水能蘊(yùn)藏量3.5×1013kWh/y

技術(shù)可開發(fā)水能資源1.46×1013kWh/y

經(jīng)濟(jì)可開發(fā)水能資源0.9×1013kWh/y1993年水電裝機(jī)容量7.2×108kWh/y

發(fā)電量2.38×1012kWh/y(水力發(fā)電最多的國家，加拿大，1998年，332。6TWh,占12.6)(技術(shù)可開發(fā)水能資源最多的國家，中國，1998年，378GW)．世界能源資源統(tǒng)計（續(xù)）《能源資源調(diào)查》匯編，世界能源大會1995年版薪柴、泥煤及沼氣：可采林地3.249×109ha

薪柴年產(chǎn)量1.36Gt,折合油當(dāng)量0.475Gt,供世界總能源的5%

泥炭地4.14×108ha,探明可采儲量31.8Gt,1993年產(chǎn)量17.94Mt

廢棄物可回收能源23284×1015J/y

沼氣可供能源約2%(1998年，生物質(zhì)能消費(fèi)最多的國家，中國，222Mtce

戶用沼氣最多的國家，688.8萬戶生物質(zhì)及垃圾發(fā)電最多的國家，美國，63.2TWh)世界能源資源統(tǒng)計（續(xù)）《能源資源調(diào)查》匯編，世界能源大會1995年版太陽能美國、日本、歐洲等1994年太陽能電池產(chǎn)量60MW(1998年，光伏電池產(chǎn)量最多的國家，美國，54MW)

地?zé)?993年共有地?zé)犭娬?980MW,年發(fā)電量

4.17×1010kWh

直接利用地?zé)?780MW,年供熱能3.58×1010kWh(1998年，地?zé)犭娬狙b機(jī)容量最多的國家，2850MW)風(fēng)能1993年共有3520MW,預(yù)計2002年將達(dá)到10000MW(1998年，風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量最多的國家，德國，2874mW，占28.3%)潮汐能已有裝機(jī)容量260MW,年發(fā)電量6×108kWh3.一次能源資源及消費(fèi)表1994年末世界化石燃料探明可采儲量表(1950-1993)年世界能源結(jié)構(gòu)的變化表1994年一次能源消費(fèi)及構(gòu)成4．電力世界發(fā)電構(gòu)成目前：煤電39.1%,油電11.4%,氣電13.3%，核電

17.5%，水電18.4%,其它0.3%2010年：煤電40.4%,油電6.9%，氣電19.8%,核電

13.2%,水電18.8%，其它0.9%火電發(fā)展的主要趨勢規(guī)模大型化燃料多樣化規(guī)模燃料地址4800MW天然氣俄羅斯蘇爾古特第二電廠4400MW油日本鹿島4320MW褐煤波蘭巴爾哈托夫4116MW煤加拿大楠蒂柯克單機(jī)容量臺數(shù)國家

1300MW(雙軸)9美國

1200MW（單軸）1俄羅斯

1150MW(雙軸)1美國

1000MW(單軸)29日本，美國§1.2世界的環(huán)境問題一、環(huán)境與環(huán)境科學(xué)三大環(huán)境問題：酸雨溫室效應(yīng)臭氧層破壞圖環(huán)境科學(xué)與其它科學(xué)的關(guān)系環(huán)境問題的根源：第一類：原生環(huán)境問題由自然力所引起，地震、洪澇、干旱、滑坡、…

第二類：次生環(huán)境問題由人類活動引起二、燃燒排放與酸雨污染酸雨pH<5.6

引起酸雨化的物質(zhì)硫化物類氮化物類氯化物類其中，SO2、NOX占90%以上（二氧化硫排放最多的國家，1998年，中國，20.9Mt)

1．酸雨現(xiàn)象及形成圖（1860-1980）年全球SO2的排放圖（1960-2000）年中國排放SO2的趨勢圖硫化物在大氣中的轉(zhuǎn)化過程SO2+O2→SO3SO3+H2O→H2SO4圖氮化合物在大氣中的遷移過程2NO+O2→2NO22NO2+O2→2NO3NO2+NO3+M→N2O5+MN2O5+H2O→2HNO3

2、酸雨的危害湖泊變酸性，水生生物死亡大面積的森林死亡材料的腐蝕人體健康的損害三、全球氣候變暖與能源工業(yè)1．溫室效應(yīng)和溫室氣體溫室效應(yīng)大氣層透射短波輻射-太陽輻射吸收長波輻射-地表輻射溫室氣體二氧化碳、臭氧、甲烷、氟里昂、氧化亞氮等圖溫室氣體的吸收帶圖全球地表溫度年平均值的變化表各種氣體對溫室效應(yīng)的貢獻(xiàn)2．二氧化碳溫室效應(yīng)工業(yè)革命到1959年CO2濃度從280×10-6

容積濃度上升到316×10-6容積濃度，上升幅度為13%1958年到1993年CO2濃度從316×10-6

容積濃度上升到357×10-6容積濃度，上升幅度為13%CO2增加的原因化石燃料的燃燒（約占CO2排放總量的70%）地球植被的破壞與化石燃料相關(guān)的產(chǎn)業(yè)（原煤開產(chǎn)、石油和天然氣工業(yè)等）1992年全球二氧化碳排放總量約為21.5Gt

由于燃煤引起的排放約為6Gt圖1992年世界主要國家的化石燃料二氧化碳排放（美國1996年排放的CO2占世界總排放量的24.5%）3.國際社會的行動

1992年里約熱內(nèi)盧“氣候變化框架會議（FCCC）”

最終目標(biāo)：“將溫室氣體濃度穩(wěn)定在一個不會對氣候產(chǎn)生不良影響的水平，并且必須在一定的框架時間內(nèi)調(diào)整自己的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)來適應(yīng)氣候的變化，以保證糧食生產(chǎn)不受影響，經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展”具體協(xié)議：利用可比方法去估價和交流各國溫室氣體排放現(xiàn)象，發(fā)展和交流減少溫室氣體影響的計劃和措施；技術(shù)工作：相關(guān)部門的溫室氣體排放狀況、對氣候變化的科學(xué)解釋、溫室效應(yīng)的影響和對策；發(fā)達(dá)國家制訂政策采取措施減少溫室氣體的排放并報告預(yù)期結(jié)果；為發(fā)達(dá)國家和其它與會國聯(lián)合知道統(tǒng)一的相關(guān)政策和措施作好準(zhǔn)備；經(jīng)合組織成員國向發(fā)展中國家提供財政和技術(shù)支持。4.減少CO2排放是能源工業(yè)的方向?qū)τ陔娏π袠I(yè)：電力需求不斷增長；由獨(dú)立電廠構(gòu)成。時間框架：

2010年之前：成熟或接近成熟的、符合商業(yè)需要的科學(xué)技術(shù)；

2010年以后：目前還處于開發(fā)階段的科技。主要措施：電力消費(fèi)的管理辦法；發(fā)揮熱電聯(lián)產(chǎn)的潛力；開發(fā)先進(jìn)的高效發(fā)電技術(shù)；發(fā)展商業(yè)性的非化石燃料的發(fā)電廠；支持制定電力設(shè)備的效率規(guī)范和能源標(biāo)志。四、粉塵和其它污染物的排放．影響粉塵排放的主要因素：煤種；粒度分布；燃燒方式；磨煤機(jī)；分離器形式。表幾種燃煤鍋爐的粉塵特性2．碳?xì)浠衔锿闊N，烯烴，芳烴-多環(huán)芳烴苯——明顯影響人體的心血管系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)芘、蒽——強(qiáng)致癌物質(zhì)3．含氮有機(jī)化合物過氧乙醛;

氰化物；聯(lián)苯等?！?.3大氣污染的標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)聯(lián)合國人類會議（Strockolm,1972.6）決議第21條“國家有責(zé)任保證其司法和控制行為不對其司法范圍以外國家和地區(qū)的環(huán)境造成破壞?！币?、法規(guī)1．簡介表一個多世紀(jì)以來有關(guān)大氣質(zhì)量的某些記載2．法規(guī)的類型(1)基于排放的法規(guī)——限制特定大氣污染源的排放速率對點(diǎn)源的限制全局性限制排放標(biāo)準(zhǔn)的表述形式：單位煙氣容積的污染物質(zhì)，mg/Nm3；每百萬或每十億份煙氣中污染物所占的分額；單位輸出或輸入能量所排放的污染物重量，ng/J。