能源概论 第二章 煤炭.pptVIP

地面气化指采出煤炭后进行热加工的一种过程，使煤炭转化成为一氧化碳、氢和甲烷等可燃性气体。主要有以下几种气化方法 : （1） 煤的高温干馏 煤的高温干馏是将煤在隔绝空气的条件下加热到600～800℃，主要反应为煤中有机物的分解，生成焦碳和主要含甲烷、挥发性物质的焦炉煤气。 2. 地面煤气化技术 （2） 发生炉煤气 煤的发生炉气化是将空气通入高温煤层，在发生炉中发生一系列的氧化还原反应，如氧化层中煤炭的氧化反应： C（s）＋1/2O2（g） → CO（g）＋ 110.54 kJ/mol Texaco气化炉系统 地下煤炭气化（UGG）是一种有利于深层煤炭资源商业化勘探的技术，同时也减少了煤炭开采和在地面上燃烧的相关问题。 3. 地下煤气化 （UGG）技术 （1）煤的热核气化技术 （2）煤气化联合循环发电 （IGCC） IGCC发电技术是煤气化和蒸汽联合循环的结合。 4. 煤的气化新技术 （3）燃煤磁流体 （MHD,magnets hydrodynamics）发电技术 2.9 煤的综合利用 1、干馏 按加热终温分： 低温干馏：500~600℃ 中温干馏： 700~900℃ 高温干馏：900~1100℃ 2、干馏产物 1）气体产物（煤气） 组成：甲烷、其他烃类 用途 本企业加热燃料和其他用途 民用煤气 化学合成原料 2、干馏产物 2）焦油产物 用途： 生产发动机燃料 生产酚类、烷烃及芳烃 焦油下水 呈现酸性或中性 低级醇类、甲酸和其他可溶酸、酚硫、含氮化合物 谢 谢 ！ 采煤方法1：露天开采 采煤方法2：矿井开采 瓦斯，Gas，原意就是气体，包括各种可燃和不可燃气体。 在煤炭行业，瓦斯特指煤矿中以甲烷（CH4）为主的混合气体。 什么是瓦斯？ 矿井瓦斯爆炸是一种热链式反应（也叫链锁反应）。就本质而言，瓦斯爆炸是一定浓度的甲烷和空气产生的激烈氧化反应。 瓦斯爆炸产生的高温高压，促使爆源附近的气体以极大的速度向外冲击，造成人员伤亡，破坏巷道和器材设施，扬起大量煤尘并使之参与爆炸，产生更大的破坏力。另外，爆炸后生成大量的有害气体，造成人员中毒伤亡。 2、煤矿开采新技术 （1）发展综采技术 （2）大力发展露天采煤 （3）实施开采-复耕一体化 运输方式1：水运 煤炭运输 运输方式2：铁路 煤炭运输 运输方式3：公路运输 煤炭运输 管道输煤是当今世界先进的运输方式之一，它可以减少运输污染，提高发电用煤的质量，综合效益显著。 2.5　煤的燃烧和污染 一次反应为： C（s）＋ O2（g）→CO2（g）＋ 409.15 kJ/mol C（s）＋ 1/2O2（g ）→CO（g）＋ 110.52 kJ/mol 二次反应为： C（s）＋CO2（g）→2 CO（g）－162.63 kJ/mol 2 CO（g）＋O2（g）→2 CO2（g）＋ 571.68 kJ/mol 总反应为： xC（s）＋yO2（g）→m CO2（g）＋ n CO（g） 1、煤的燃烧过程 煤的燃烧方式 （1）固定床燃烧 （2）流化床燃烧 （3）气流床燃烧 煤燃烧后进入大气的悬浮粒子包括灰粒子、微量金属和碳氢化合物、烟等，是我国大气中最严重的空气污染物，对人的健康威胁最大。煤燃烧时排放的二氧化硫 （SO2）是大气污染的元凶。1999年中国向空间排放的SO2总 量为1857万吨，烟尘排放量为 1159万吨。 2、燃煤污染的产生 煤中硫分燃烧时的主要化学反应如下： 3S +4O2→2SO2+2SO3 4FeS2+11O2 →8SO2+2Fe2O3 FeS2+H2 →FeS+H2S FeS2+CO →FeS+COS 煤炭燃烧中氮的变迁 来源：成煤植物中的氨基酸、蛋白质、树脂等； 氮氧化物的生成。 矿物质转化为灰的行为 来源：无机杂质矿物； 挥发形成气相，造成雾霾。 温度低于1800K时，MgO、CaO是细灰的主要组成成分。 SO2排放量的90%，NOx排放量的60%都来自于燃煤。 全国SO2排放总量超过环境承载能力的70%左右。 图1-4 中国1981～2002年间SO2和烟尘排放情况 2.6 煤的洁净技术 洁净技术解燃 “煤”之急。 燃烧前的处理和净化技术