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9.洁净煤技术 能源与机械工程学院 李传统 9.洁净煤技术 9.1概述 9.2燃煤的污染排放 9.3煤的洁净加工 9.4煤的高效洁净转化 9.5煤的洁净燃烧 9.6煤燃烧后除尘及粉煤灰利用 世界煤炭经济可采储量（亿吨） 中国能源生产总量及构成 2007年典型国家能源消费 美? ?国?33.74亿吨??(人均11.1吨) 中 国?26.5亿吨???(人均2吨) 俄?罗?斯?9.89亿吨??(人均6.96吨) 日????本??7.4亿吨??(人均5.8吨) 印????度?5.78亿吨??(人均0.52吨） 周大地认为：按比较乐观的估计，2020年能源需求40~50亿吨，2030年50~60亿吨，2050年60~90亿吨标煤 煤炭在一次能源消费结构中的比例（%） 2007年全球能源消费总量为110.993亿吨油当量，在能源消费结构中，石油平均占35.6%（比2006年35.8%下降0.2%）、天然气平均占25.6%（比2006年23.7%上升1.9%），煤炭平均占28.6%（比2006年28.4%上升0.2%），核能平均占5.6%，水力平均占6.4%。 　　 1000MW天然气、石油和煤发电厂污染物排放 9.2燃煤的污染排放 污染排放 污染类型 污染物对人体健康的影响 污染物排放的控制 煤的燃烧 （1）理论空气量和实际空气量 燃烧是燃料中的可燃元素成分C、H、S与空气中的氧气在高温下进行的高速放热化学反应过程。燃烧产物称为烟气。当燃烧产物不含有可燃物时称为完全燃烧。燃料完全燃烧时所需要的理论空气量，可由燃料中各可燃成分在燃烧时所需要的空气量相加而成。 碳的完全燃烧方程式为： C+O2→ CO2 12kgC+22.4Nm3O2→22.4Nm3 CO2 碳的分子量是12，1kg碳完全燃烧所需的氧气量为1.866Nm3，在1kg燃料中C的含量是Car/100kg，完全燃烧时需要的氧气量为： 1.866Car/100 Nm3 同样，氢燃烧地化学反应方程式为： 2H2+O2→ 2H2O 氢的原子量是1.008，在1kg燃料中所含的氢为kg，完全燃烧所需的氧气量为： Nm3 硫燃烧的化学方程式为： S+O2→ SO2 硫的原子量是32，在1kg燃料中所含的硫为kg，完全燃烧所需的氧气量为： Nm3 煤中的硫分为黄铁矿硫、有机硫和硫酸盐硫，前两种可燃，硫酸盐硫为灰分 在1kg燃料中所含的氧为kg，氧气的分子量为32，这些氧相当于 Nm3 综上可得1kg燃料完全燃烧所需的氧气量为 Nm3/kg 空气中氧气所占的容积分数为21％，所有1kg燃料完全燃烧所需要的空气量为： Nm3/kg 在标准状态下，空气的密度为1.293/m3，故1kg燃料完全燃烧所需的空气量的质量为： kg/kg 在实际的燃烧过程中，为了保证完全燃烧，实际供给的空气量大于理论空气量，超出理论空气量的那部分空气称为过量空气量。实际空气量与理论空气量的比值称为过量空气系数： 煤的分类方法 煤中硫的分类 中国不同煤种的平均含硫量 中国烟尘及二氧化硫排放量（万吨） 大气污染的类型 不同浓度的SO2对人体健康的危害 中国夏冬季城市大气污染的比较 不同浓度的NO2对人体健康的影响 燃煤火电厂SO2排放量的预测 国产火电机组的技术参数 9.3煤的洁净加工 1、煤的洗选加工 物理洗选 化学方法精选 煤的生物脱硫 超纯煤的制备 2、型煤技术 3、水煤浆技术 9.4煤的高效洁净转化 1、煤的气化 按照煤在气化剂中的流体力学条件分为：移动床气化、流化床气化、气流床气化、熔融床气化 按照气化剂的种类划分：空气-水蒸气、氧-水蒸气、氢气 按照压力高低分：常压、中压（可达3MPa）、高压（可达7～10MPa） 按排渣方式：固态排渣、液态排渣 2、煤的液化 直接液化图9.1～图9.3 间接液化：Fischer-Trops