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[關(guān)鍵詞] 關(guān)農(nóng)村 秸稈氣化爐 運營模式

[中圖分類號] S210.43 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1003-1650 （2013）09-0234-01

農(nóng)村有著豐富的農(nóng)作物秸稈資源，這些秸稈可以被當(dāng)作肥料、燃料、工業(yè)原料等使用，與農(nóng)民的日常生活和生產(chǎn)有著很大的關(guān)系。對秸稈資源進(jìn)行綜合的開發(fā)和利用，可以提高農(nóng)民的收益，促進(jìn)社會主義新農(nóng)村的建設(shè)。而生物質(zhì)燃料秸稈氣化爐就是開發(fā)利用秸稈資源的有效方式，它提高了農(nóng)民的生活質(zhì)量，減少了秸稈資源的浪費，而且操作方便，在農(nóng)村有著廣闊的應(yīng)用前景。

一、生物質(zhì)燃料秸稈氣化爐的含義

通過生物質(zhì)進(jìn)行密閉缺氧，然后運用熱化學(xué)氧化法和溜熱解法而產(chǎn)生的一種具有可燃性的氣體，就是秸稈燃?xì)?，也稱為生物質(zhì)氣，是一種含有氫氣、一氧化碳、甲烷等氣體的混合性的燃?xì)?，這種燃?xì)饩褪墙斩挌饣癄t的主要燃料。具體的說，生物質(zhì)的組成通常是氫、氮、氧、和灰分，在它們被點燃的時候，通過提供比較少量的空氣并運用相關(guān)措施對其反應(yīng)過程進(jìn)行控制，使氫、碳等元素轉(zhuǎn)化為具有可燃性的氫氣、一氧化碳、甲烷等氣體，從而把秸稈中大部分的能量都轉(zhuǎn)換到氣體中。關(guān)于氣化的原理，就是通過一部分的生物質(zhì)和氧的燃燒，提供給還原反應(yīng)及熱分解所需的熱量，促使固體的生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為氣體的燃料。秸稈氣化爐的原料是生物質(zhì)秸稈通過壓縮而成型后的顆粒燃料，利用水蒸氣和空氣為氣化劑對其進(jìn)行氣化處理，制造出煤氣，取代了燃油，應(yīng)用于爐灶、餐飲、鍋爐的加熱，而且價格較低，大大的降低了農(nóng)村用戶在燃料上所花的費用。生物質(zhì)燃料秸稈氣化爐是一種新型的產(chǎn)品，實現(xiàn)了生物質(zhì)對燃油鍋爐的替代，原料氣化致使高溫燃?xì)猱a(chǎn)生，可以在氣化爐燃燒器的噴火口燃燒，又因為高溫?zé)煔庵苯尤紵?，而沒有經(jīng)過冷卻，所以郊游等高廢物不會析出，同時，燃燒的時候有多次配風(fēng)，生物質(zhì)可以充分的燃燒，不會有黑煙冒出，減少了環(huán)境污染。

二、貴州農(nóng)村現(xiàn)有秸稈氣化爐的使用現(xiàn)狀及其中存在的問題

一般來說，農(nóng)村主要有煤球爐、沼氣、傳統(tǒng)火灶等幾種炊事方法，相比于這些方法，秸稈氣化爐有著顯著的優(yōu)勢：方便操作、清潔衛(wèi)生、火焰溫度高、炊事快等，而且不存在安全隱患，每月所需的燃料費用很少。因為這些優(yōu)點，秸稈氣化爐在貴州的試點村一經(jīng)推廣，便產(chǎn)生了廣大的影響，受到了廣大農(nóng)村家庭的歡迎，而其有了秸稈氣化爐，農(nóng)戶就不再對秸稈進(jìn)行焚燒，覺得燒秸稈就是在燒錢。在秸稈氣化爐推廣后的那個夏天農(nóng)忙期，貴州的幾個試點村的農(nóng)民都積極的對農(nóng)作物的秸稈進(jìn)行搶收，并且在這幾個村，焚燒秸稈的情況幾乎沒有出現(xiàn)。

雖然秸稈氣化爐有著明顯的優(yōu)勢，在貴州農(nóng)村的推廣也取得了好的效果，但一些問題還是存在：首先是秸稈氣化爐對秸稈資源的利用是一次性的，沒有實現(xiàn)循環(huán)的利用，還是造成了一定的資源浪費；二是在冬季的時候，秸稈氣化爐的使用率比較少，這是因為秸稈氣化爐的技術(shù)還不是特別的完善，在冬天秸稈濕度比較大的情況下容易產(chǎn)生很大的煙氣，焦油量也比較大，容易造成輸氣管道的堵塞產(chǎn)生污染，而且秸稈必須進(jìn)行加工粉碎處理，操作利用起來比較不便，再者是不能滿足冬季取暖的需要，農(nóng)民還需要另外再生爐子，這些都降低了農(nóng)民對秸稈氣化爐的使用熱情。

三、適宜農(nóng)村的秸稈氣化爐的運營模式

秸稈氣化爐的原理是：在缺氧的條件下，使秸稈燃燒，產(chǎn)生碳、氫、氧等混合氣體，再使其混合燃燒，產(chǎn)生巨大的能量。這種方法把品位比較低的秸稈能源轉(zhuǎn)化成了品位比較高的清潔能源，使秸稈在變成了一種可以被有效利用的能源，并減少了環(huán)境的污染。因此，秸稈氣化爐的出現(xiàn)，對于秸稈資源比較豐富的農(nóng)村有著很大的應(yīng)用和推廣意義，可以極大的提高農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和生態(tài)效益。但從目前的情況來看，秸稈氣化爐在農(nóng)村的推廣和運用的現(xiàn)狀并不是十分的樂觀，在技術(shù)上還有很大的不足，在秸稈資源的有效利用上還不夠充分，因此，政府和有關(guān)部門要采取相關(guān)措施對這些問題進(jìn)行解決，形成適合于農(nóng)村的秸稈氣化爐的運營模式。

首先，政府要采取一定的措施，比如通過制定相關(guān)政策和條例的方式，對目前比較雜亂無章的秸稈氣化爐的生產(chǎn)、銷售市場進(jìn)行規(guī)范，因為只有形成良好的市場秩序，才能保證優(yōu)良的產(chǎn)品的生產(chǎn)和銷售，才能得到廣大農(nóng)民的認(rèn)可。另外，政府還要加大對秸稈氣化爐的扶持力度，支持秸稈氣化爐在農(nóng)村的推廣，使這項于國于民都有力的產(chǎn)品能在農(nóng)村得到廣泛的使用。其次，相關(guān)的產(chǎn)品設(shè)計部門要對秸稈氣化爐的使用流程進(jìn)行簡化，在農(nóng)村，農(nóng)民的文化水平相對較低，而且農(nóng)村事務(wù)比較忙，如果秸稈氣化爐的使用程序過于復(fù)雜，那么很多農(nóng)民寧愿不再使用，而是繼續(xù)采用之前的炊事方式，所以相關(guān)部門要對爐子的結(jié)構(gòu)進(jìn)行根本上的改進(jìn)，使它更容易操作，更能被廣大農(nóng)民所接受，這樣，秸稈氣化爐才能在農(nóng)村得到推廣。再次，秸稈氣化爐的設(shè)計部門還要對設(shè)計的理念進(jìn)行完善，減少焦油的產(chǎn)量，從整個設(shè)計原理上說，秸稈氣化爐還是有很大的優(yōu)點的，但它在設(shè)計理念方面卻存在一定的問題，這些問題一方面導(dǎo)致了秸稈資源無法被充分的利用，一方面致使產(chǎn)生的焦油量過高，危害人體和環(huán)境健康。所以設(shè)計部門在進(jìn)行設(shè)計的時候一定要把有害物質(zhì)的分解當(dāng)作設(shè)計目標(biāo)之一，盡量對產(chǎn)生的焦油量進(jìn)行控制，降低在使用氣化爐的過程中對人體健康和生態(tài)環(huán)境造成的危害。

四、結(jié)束語

總之，在廣大農(nóng)村推廣秸稈氣化爐，可以解決秸稈焚燒的問題，實現(xiàn)對秸稈資源的綜合利用和開發(fā)，減少資源的浪費和因焚燒而造成的環(huán)境污染，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益的雙贏，推進(jìn)社會主義下的新農(nóng)村建設(shè)。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞 流化床氣化；潔凈煤技術(shù)；HTW 氣化爐；U-Gas；灰熔聚流化床

中圖分類號TQ53 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708（2013）93-0173-02

煤炭在我國快速經(jīng)濟(jì)增長中發(fā)揮核心作用。煤炭是我國主要能源，目前，我國的煤炭消費量占全球的47%。我國煤炭傳統(tǒng)的利用方式是直接燃燒和火力發(fā)電，這兩種方法能源利用率低，環(huán)境污染嚴(yán)重。為了解決這些問題，煤炭高效清潔利用是煤化工技術(shù)發(fā)展的未來之路。相對于石油和天然氣而言，煤是一種難于直接清潔利用的化石能源和重要原料。煤炭氣化的過程實質(zhì)是將難以加工處理、難以脫除無用組分的固體轉(zhuǎn)化為易于凈化、易于應(yīng)用的氣體的過程，簡言之，是將煤中的C、H轉(zhuǎn)化為清潔的合成氣或燃料氣（CO+H2）的過程。煤炭氣化是煤炭高效清潔利用的重要途徑，也是其他幾種潔凈煤技術(shù)的龍頭。

煤流化床氣化是流化床中煤在氣化劑的作用下，經(jīng)過氧化和還原反應(yīng)生成合成氣的化學(xué)反應(yīng)過程，在流化床內(nèi)氣體和固體間具有較強(qiáng)的傳熱和傳質(zhì)效率，床層中氣固兩相的混合接近于理想混合反應(yīng)器，床層固體顆粒和溫度分布均勻等優(yōu)勢。同時，流化床技術(shù)具有氣化溫度低，碳轉(zhuǎn)化率相對較高，煤種適應(yīng)能力強(qiáng)，硫化物和氮化物排放量小等技術(shù)特點。本文針對流化床氣化的原理和工業(yè)應(yīng)用情況進(jìn)行介紹。

1 流化床煤氣化原理

煤氣化反應(yīng)的實質(zhì)是煤在氣化劑的作用下不完全燃燒生成氣體的反化學(xué)應(yīng)過程。煤進(jìn)入氣化爐內(nèi)首先發(fā)生熱解反應(yīng)，其中包括煤炭顆粒的熱裂解和縮聚兩種反應(yīng)過程，兩種反應(yīng)進(jìn)行程度主要受反應(yīng)溫度所控制，熱解反應(yīng)在煤顆粒沒全 部轉(zhuǎn)化成氣體之前一直都發(fā)生；后續(xù)的高溫主要發(fā)生煤的氣化反應(yīng)，主要包括氣體-固體之間的非均相反應(yīng)和氣體-氣體之間的均相反應(yīng)。在流化床中這幾種反應(yīng)幾乎是同時進(jìn)行的，流化床氣化床層溫度等其他操作條件對合成氣中CO、CO2、CH4和H2體積百分含量有較大影響。

2 流化床煤氣化技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用情況

粒度小于10mm的小顆粒煤和氣化劑分別從氣化爐底部進(jìn)入氣化爐內(nèi)，在顆粒的起始流化氣速和帶出氣速之間的以流態(tài)化形勢和氣化劑相接觸，進(jìn)行流化態(tài)的強(qiáng)烈換熱反應(yīng)。國外具有代表的流化床技術(shù)有伍德氣化爐和U-Gas氣化爐；國內(nèi)最具代表性的是灰聚熔氣化爐。2.1 伍德氣化爐

蒂森克虜伯伍德公司的高溫溫克勒氣化爐（HTW）是在溫克勒爐的基礎(chǔ)上，改良而得的流化床煤氣化技術(shù)。氣化爐可進(jìn)行高壓操作操作，流化床中細(xì)粉被氣體帶出后經(jīng)過旋風(fēng)分離器分離后重新進(jìn)入氣化爐內(nèi)，因而增加了系統(tǒng)的碳轉(zhuǎn)化率。伍德氣化爐爐體內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單，煤種適應(yīng)性廣。蒂森克虜伯伍德公司致力于煤流化床氣化技術(shù)的研究，開發(fā)出的HTW爐可應(yīng)用于各種煤種，甚至城市生活垃圾、有機(jī)生物質(zhì)等，也可用于氣化。伍德的HTW氣化爐結(jié)構(gòu)如圖1所示。

伍德HTW氣化爐技術(shù)特點：

1）加壓流化床；

2）反應(yīng)溫度：800-1000℃；

3）反應(yīng)壓力：10-30bar；

4）灰熔點以下運行（適合加工具有高灰熔點的煤、生物質(zhì)、硬質(zhì)褐煤以及廢物）。

圖1 伍德氣化爐氣化爐結(jié)構(gòu)

2.2 SES公司的U-Gas氣化爐

U-Gas氣化工藝于20世紀(jì)70年代由美國煤氣工藝研究所（GTI）開發(fā)。采用流化床粉單段粉煤氣化方法，灰分采用團(tuán)聚方式進(jìn)行排放，原料適用性廣。U-GAS煤氣化技術(shù)在我國已經(jīng)有三個項目，分別是棗莊煤制甲醇項目、內(nèi)蒙煤綜合利用項目和河南義馬的煤制氣項目。U-gas技術(shù)具有以下的技術(shù)特點：

1）燃料靈活，可處理多種煤及生物質(zhì)；

2）能處理最廉價的煤炭-高灰/低熱值煤炭；

3）投資成本低–比其它技術(shù)低30%～40 % ；

4） 裝置小規(guī)模運行經(jīng)濟(jì)性良好，并可進(jìn)行工業(yè)放大；

5）操作溫度適中，最大限度地減少維修；

6）操作簡單，裝置可利用率高。

2.3 灰熔聚流化床粉煤氣化爐

我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的流化床氣化爐中最具典型的是灰熔聚流化床粉煤氣化爐，該技術(shù)是由中科院山西煤化所在國家科技處的重點支持下發(fā)展起來的。山西煤化所經(jīng)過多年的努力，開拓了該技術(shù)的在煤種方面的適應(yīng)性，原料不僅可以采用煙煤、無煙煤、還有低階煤和石油焦。與國外的技術(shù)相比，該技術(shù)具有較強(qiáng)的成本優(yōu)勢。

3 流化床煤氣化的發(fā)展方向

1）發(fā)展以流化床為核心的多聯(lián)產(chǎn)工藝。將煤氣化技術(shù)與發(fā)電、化工聯(lián)合起來，綜合利用能源，提高熱效率，降低生產(chǎn)成本；

2）提高煤種適應(yīng)性。我國煤炭資源相對分散，煤質(zhì)的差異大，即使同一礦區(qū)不同的采煤區(qū)的煤質(zhì)也存在較大差異。因此，先進(jìn)的煤炭流化床氣化技術(shù)，應(yīng)該對煤種有較寬的適應(yīng)性，以消除煤質(zhì)變化帶來的不利因素；

3）保護(hù)環(huán)境。煤中污染較嚴(yán)重的S和N等元素，通過先進(jìn)的流化床氣化技術(shù)排放量應(yīng)相對較少或容易處理。這也符合我國煤炭潔凈利用政策的要求，滿足持續(xù)發(fā)展的要求。

4 結(jié)論

煤在我國能源體系中起至關(guān)重要的作用，且我國在流化床燃燒和循環(huán)流化床鍋爐的發(fā)展中已有比較豐富的經(jīng)驗，只需對已有的流化技術(shù)進(jìn)行深入研究，流化床技術(shù)在我國一定會迅速發(fā)展起來。這也同樣為其他化工項目的拓展提供新領(lǐng)新的方法。

參考文獻(xiàn)

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篇3

看到眾多的學(xué)員及商因為學(xué)習(xí)寧陽秸稈氣化爐技術(shù)而取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益，山東寧陽秸稈氣化爐廠的許國慶廠長打心眼里高興。在倍感自豪的同時，許國慶廠長也深感有壓力：消費者的選擇越來越理性，對廠家的要求也越來越高。不但要看產(chǎn)品的質(zhì)量，還要看技術(shù)更新研發(fā)能力及相關(guān)配套產(chǎn)品。因此，許國慶廠長不斷地組織技術(shù)人員攻關(guān)，對秸稈氣化爐進(jìn)行技術(shù)上的改進(jìn)與創(chuàng)新，使這項技術(shù)更加成熟。

就在紅外線灶頭推向市場之際，寧陽氣化爐升級換代產(chǎn)品也地不斷地推陳出新。新產(chǎn)品作出了五大改進(jìn)：1、改進(jìn)了凈化裝置，使凈化器得到進(jìn)一步的升級，燃燒中無焦油無煙，使秸稈燃燒得更充分，既節(jié)約能源又干凈衛(wèi)生，讓用戶告別了油煙時代；2、增加了壓料裝置。壓料裝置裝在氣化爐的下面，裝有壓料裝置的氣化爐在不能產(chǎn)氣時，不必停風(fēng)機(jī)，不用加料，只需用手將壓料器往下壓幾下即可燃燒1小時以上，并且可循環(huán)使用。尤其適用于使用玉米、小麥、水稻等秸稈做燃料的用戶。并且在燃燒的過程中不出現(xiàn)燒空現(xiàn)象，不冒煙，燃燒時間長，燃燒過程干凈衛(wèi)生；3、內(nèi)部采用旋流進(jìn)風(fēng)裝置，實現(xiàn)環(huán)形燃燒，能充分使?fàn)t內(nèi)燃料得以燃燒；4、使用紅外線灶頭，這種紅外線灶頭核心部分采用納米材料制造，既能將秸稈氣體中的大部分水分過濾掉，又能將熱量充分聚合在一塊，該灶頭不但熱值高，而且火焰大，火苗可高達(dá)70厘米，解決了普通液化氣灶產(chǎn)生的火力不旺，熱值不高，導(dǎo)致做飯時間短的問題；5、冬季到來天氣寒冷，由于北方漫長的取暖期耗費的財力往往占家庭開支的一大部分。為此，寧陽秸稈氣化爐許國慶廠長帶領(lǐng)科技人員為廣大秸稈氣化爐用戶攻克了取暖這一大難題。實現(xiàn)了燒水、做飯、取暖不花錢，并且可同時進(jìn)行。

秸稈氣化爐取暖技術(shù)分兩大部分，一：面積占200平方米以上的，用真空超導(dǎo)取暖技術(shù)，此技術(shù)可適用于大型養(yǎng)殖烘干、大型會議室和大棚養(yǎng)殖等。這是一種變相的取暖技術(shù)，熱效率高、產(chǎn)熱快、花錢少、取暖效果好；二：面積在200平方米以下的用水暖技術(shù)，用戶可直接安裝在原有的水暖基礎(chǔ)上。寧陽秸稈氣化爐這一取暖技術(shù)的突破，填補了市場空白，也在業(yè)界樹立了良好形象。

研發(fā)路上不停歇

秸稈綜合利用一直是國家積極支持的重點開發(fā)項目。隨著我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)快速發(fā)展，石油、天然氣、煤氣等一次性資源供需缺口逐年增大，人們迫切需要一種低價、節(jié)能、安全、潔凈的新型燃料進(jìn)入市場。國家有關(guān)部門及科研單位一直都在積極尋找新能源。如何將低熱值的秸稈資源轉(zhuǎn)換成高效、潔凈的生物質(zhì)燃?xì)?，造福人民，被列入國家九五重點攻關(guān)項目。

因為氣化爐廣闊的市場前景，寧陽氣化爐的研制成功及不斷完善，不僅吸引了越來越多的商前來考察洽談事宜。許廠長認(rèn)為，只有不斷地升級研發(fā)新產(chǎn)品，才能為用戶帶去更好的產(chǎn)品，為商創(chuàng)造更大的價值。

篇4

煤的氣化是煤炭清潔高效利用的關(guān)鍵技術(shù)，是發(fā)展煤基大宗化學(xué)品和液體燃料合成、先進(jìn)的整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)、多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)、氫能、燃料電池等過程工業(yè)的基礎(chǔ)，是這些行業(yè)發(fā)展的核心和龍頭技術(shù)。煤的氣化的過程實質(zhì)是將煤中的碳、氫轉(zhuǎn)化為清潔燃料氣或合成氣（CO+H2）的過程。

本書從全新的視角對工業(yè)煤的氣化科學(xué)和技術(shù)進(jìn)行了全面的論述，涉及煤的氣化工藝過程的各項內(nèi)容，既有工藝分析，又有理論研究。反映了煤的氣化技術(shù)領(lǐng)域的最新進(jìn)展，還包含了作者自己的相關(guān)研究成果，許多重要內(nèi)容為同類專著中首次報道。

全書共有10章：1.引言。提出了全球范圍內(nèi)煤的氣化原料的劣質(zhì)化趨勢；2.煤的氣化的總論。簡要介紹了煤氣化技術(shù)的背景和行業(yè)地位、最新的應(yīng)用、煤的氣化的必要性、煤氣化技術(shù)的沿革、歷經(jīng)三代的氣化爐型、原料和產(chǎn)物、技術(shù)市場、對環(huán)境的影響和污染排放，以及煤的氣化面臨的挑戰(zhàn)、潛在機(jī)會等；3.氣化用煤的分析表征。為使讀者意識到通過氣化技術(shù)實現(xiàn)煤轉(zhuǎn)化的復(fù)雜性，本章從實用觀點從發(fā)，討論了氣化用原料煤樣品的分析表征，并從這些信息來決定氣化過程的適用性。必要的有關(guān)知識包括煤的標(biāo)準(zhǔn)分析（元素分析、工業(yè)分析和熱值）以及更復(fù)雜的反應(yīng)性和顯微組分的分析，特別強(qiáng)調(diào)關(guān)注煤中的礦物質(zhì)，因為這是所有氣化過程的極限。最后對煤的物理和流體動力學(xué)性質(zhì)做了總結(jié)；4.氣化過程的基礎(chǔ)。介紹了基本的煤的氣化反應(yīng)和化學(xué)、評價不同氣化方法優(yōu)劣的主要技術(shù)性能參數(shù)，并從多個技術(shù)層次探討了不同氣化工藝過程之間的差別：床型（移動床/流化床/氣流床），溫度范圍（灰熔融/渣粘度），壓力等級，進(jìn)料方法（干粉/水煤漿），器壁類型（膜/耐火襯里/水夾套），合成氣冷卻（水/氣/化學(xué)激冷/熱回收），氧化劑（氧氣/空氣），排渣方式（灰渣/飛灰/團(tuán)聚），催化劑添加與否；5.煤氣化模擬。在介紹了氣化系統(tǒng)衡算概念的基礎(chǔ)上，列舉氣化模擬的熱力學(xué)模型、動力學(xué)模型、計算流體動力學(xué)（CFD）模型方法，比較了各種方法的優(yōu)缺點、主要應(yīng)用領(lǐng)域和相關(guān)的實驗研究。為便于讀者理解這里僅涉及基本方程和科學(xué)背景；6.煤的氣化技術(shù)。煤的氣化技術(shù)是本書的中心內(nèi)容，包括一些此前未公開報道的最新和最全面的煤的氣化過程資訊。按氣化爐型的不同，分別詳述了殼牌、Uhde （即高溫溫克勒爐HTW， Prenflow）、GE、西門子、CB&I （即E-Gas）爐， Lurgi （即固定床固態(tài)排渣（FBDB）爐， 和Envirotherm/Zemag （即BGL）爐的歷史沿革、詳細(xì)工藝描述，改進(jìn)強(qiáng)化措施和現(xiàn)在的工業(yè)實施項目。針對典型技術(shù)，基于統(tǒng)一邊界條件，給出了通用計算模型和模擬結(jié)果，并與實際運行數(shù)據(jù)進(jìn)行對照分析，著重對比高灰煤和常規(guī)煤原料對氣化性能的影響。作者還特別介紹了有關(guān)中國開發(fā)的氣化新爐型和新工藝；7.煤的氣化過程熱力學(xué)評價。本章主要論述本書作者研究出的創(chuàng)新方法：三元氣化圖。作者給出了該方法詳細(xì)的實施步驟和應(yīng)用方法，指導(dǎo)讀者得出優(yōu)化的用戶氣化圖和關(guān)聯(lián)式，以常規(guī)的匹茨堡8號煤和南非高灰煤為例進(jìn)行了具體對比計算分析，其結(jié)果可用于解析灰份的影響規(guī)律和氣化技術(shù)潛力的分析。此方法還可擴(kuò)展用于二氧化碳?xì)饣蜕镔|(zhì)氣化；8.煤的氣化過程的有效能分析。為了考慮氣體冷卻方法對整個過程的影響，對常規(guī)煤和高灰煤的氣化過程進(jìn)行了有效能分析和對比；9.內(nèi)循環(huán)氣化爐的概念研究。鑒于現(xiàn)在市場上還沒有適應(yīng)高灰煤的氣化技術(shù)，作者針對高灰煤氣化提出了創(chuàng)新性的新氣化爐型：內(nèi)循環(huán)氣化爐。本章內(nèi)容全面闡述內(nèi)循環(huán)氣化爐相關(guān)的氣化過程基本原理、詳細(xì)的工藝條件、反應(yīng)室的布置、氣化劑的注入、氣體的冷卻、除灰、過程控制；10.氣化發(fā)展趨勢。這是對全書的簡要總結(jié)并展望了氣化技術(shù)的發(fā)展趨勢。

本書的讀者對象包括能源、煤炭、化學(xué)工程相關(guān)專業(yè)從事煤轉(zhuǎn)化和煤化工科研、設(shè)計生產(chǎn)的工程技術(shù)人員和高等院校相關(guān)專業(yè)的教師、高年級本科生和研究生。

篇5

【關(guān)鍵詞】能源；秸稈；綜合利用

0.引言

就地焚燒秸稈，不但是一種資源浪費，同時燃燒產(chǎn)生的煙塵嚴(yán)重污染大氣環(huán)境，在山區(qū)，極易引發(fā)森林火災(zāi)，在平原地區(qū)，由于秸稈同時焚燒，引起漫天煙霧，曾引起飛機(jī)迷航，造成高壓輸電線路短路等重大安全事故。另外，曾有人研究將玉米桿、高粱桿等作為食草牲畜的飼料。在南方農(nóng)村，紅苕藤，稻草是耕牛越冬的飼料，但使用量很小，與秸稈產(chǎn)生量不成比例。

1.秸稈綜合利用途徑介紹

秸稈作為農(nóng)業(yè)廢物，處置不當(dāng)，不但浪費資源，污染環(huán)境，引發(fā)森林火災(zāi)，還會造成安全事故。在當(dāng)今世界能源資源短缺，森林破壞嚴(yán)重，生態(tài)環(huán)境惡化的大背景下，對秸稈進(jìn)行資源化利用，變廢為寶，就顯得尤為重要。廣大科技工作者和企業(yè)在秸稈綜合利用方面，進(jìn)行了大量的探索，取得了大量的成果。

1.1農(nóng)村秸稈處理利用現(xiàn)狀

造紙原料有木材、楠竹、蘆葦、麥草、茅桿等，屬于秸稈類的只有麥草。由于造紙廠環(huán)境污染嚴(yán)重，小型造紙廠已全部關(guān)閉，新建小造紙廠已沒有可能，因此，受運輸距離的限制，除赤壁市外，其他地區(qū)麥草不可能用于造紙。

1.2秸稈飼料

能夠作為食草家畜飼料的秸稈有玉米桿，花生桿和稻草，其來源廣、數(shù)量大，價格低，含有光合作用累積的一半以上的能量，作為非競爭性的飼料資源，飼養(yǎng)牛、羊等食草動物是可行的。

下面介紹幾種秸稈飼料的加工技術(shù)。

1.2.1 秸稈氨化技術(shù)

通過氨化可提高秸稈飼料的營養(yǎng)價值。目前國內(nèi)已研制出了專用秸稈氨化處理機(jī)械，這種機(jī)械通過搓擦與撞擊，將秸稈的粗大纖維縱向分解，并通過同步氨化處理劑的作用，使木質(zhì)素溶解，半纖維素水解和分解，以提高秸稈的可消化性。經(jīng)處理后的秸稈，干物質(zhì)和粗纖維消化率分別達(dá)到70%和 64.4%，牲畜采食量可提高 48%。飼喂氨化飼料時，應(yīng)注意開窖取料時，需要多少料就取多少料，取料后立即封嚴(yán)窖口，取出的料晾曬 1～2d 后方可飼喂家畜。

1.2.2秸稈熱噴技術(shù)

一種熱力效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)相結(jié)合的物理處理方法，可以使粗飼料適口性改善，使牲畜的進(jìn)食量增加。

原理是在水蒸洗作用下，使秸稈中 6.5%～12%的木質(zhì)素熔化，纖維素分子斷裂、分解。當(dāng)秸稈從蒸鍋中輸出時，由于突然降壓，形成噴爆（爆米花的原理），進(jìn)一步使纖維素細(xì)胞撕裂，細(xì)胞壁疏松，從而改變了粗纖維的整體結(jié)構(gòu)。秸稈經(jīng)熱噴處理后，質(zhì)地柔軟，味道芳香，營養(yǎng)價值和利用價值大大提高。但目前該技術(shù)成本較高，推廣難度較大。

1.3 秸稈生產(chǎn)生物柴油、燃?xì)饧盎钚蕴?/p>

原理是首先將秸稈粉碎，在造粒機(jī)高壓的條件下造粒，以減少秸稈的不定型性和體積。然后將顆粒進(jìn)行高溫?zé)岱纸?，產(chǎn)生燃?xì)?、焦油和殘渣。熱分解又有兩種方法，一種是在有空氣條件下進(jìn)行不完全燃燒熱分解，另一種是在隔絕空氣條件下熱分解。

1.3.1 不完全燃燒熱分解生產(chǎn)燃?xì)?/p>

不完全燃燒熱分解的原理與水煤氣和半水煤氣的生產(chǎn)原理基本相同。將秸稈顆粒放入密閉反應(yīng)爐中點燃，再通入適量空氣，有機(jī)物在空氣作用下不完全燃燒分解，反應(yīng)爐內(nèi)因為燃燒作用溫度迅速升高，有機(jī)物中的碳與空氣中的氧氣作用生成一氧化碳，部分有機(jī)物分解成小分子有機(jī)物而進(jìn)入燃?xì)庵校徊糠謿湓有纬蓺錃膺M(jìn)入燃?xì)庵?。因此，燃?xì)獾闹饕煞菔?CO、H2、小分子有機(jī)物和 N2。燃?xì)鈴姆磻?yīng)爐中輸出時，分子量較大，常溫下呈液態(tài)的有機(jī)物，凝結(jié)成液態(tài)，形成焦油。經(jīng)分離焦油后的燃?xì)?，可以替代石油液化氣或者天然氣作為燃料直接使用。反?yīng)爐中的殘渣為礦物質(zhì)和少量沒有燃燒的碳，可以作為鉀肥使用，或用水浸法提取鉀肥后衛(wèi)生填埋。

該技術(shù)生產(chǎn)燃?xì)?，可以實行工廠化生產(chǎn)，氣柜貯存，管道輸送到用戶，也可以使用小型氣化爐進(jìn)行單個家庭供氣。小型氣化爐存在的問題是焦油的收集和利用沒辦法進(jìn)行，只好直接排放，造成環(huán)境污染。另外就是秸稈造粒問題，一個家庭不可能購買一臺造粒機(jī)。秸稈造粒最好采用商業(yè)化運作才可行。如由某人或某公司購買一臺移動式造粒機(jī)，通過上門服務(wù)的方式，有償為農(nóng)民進(jìn)行秸稈造粒加工。不完全燃燒生產(chǎn)燃?xì)饧夹g(shù)適用于一切秸稈。

1.3.2 隔絕空氣熱解生產(chǎn)燃?xì)?/p>

將秸稈顆粒（也可以加工成棒狀）放入密閉熱解爐中，在爐外使用燃料間接加熱升溫，有機(jī)物在高溫條件下分解，有機(jī)物中的氧原子與碳原子反應(yīng)形成一氧化碳，木質(zhì)素、纖維素等高分子有機(jī)分解為小分子有機(jī)物和木炭。燃?xì)庵饕煞轂闅鈶B(tài)有機(jī)物、少量 CO和 H2。燃?xì)廨敵龊?，會產(chǎn)生大量焦油。熱解爐中剩余物為木炭。

該法一方面會產(chǎn)生大量的焦油，可以用作生產(chǎn)生物柴油。另一方面，生產(chǎn)的燃?xì)庖驗闆]有混入氮氣，熱值高，既可以采用氣柜貯存，管道直供用戶；可以采用氣柜貯存，加壓液化，充入液化氣鋼瓶，送到用戶家中使用，減少修建管道投資，對偏遠(yuǎn)地方農(nóng)戶有利。

該技術(shù)只能實行工廠化生產(chǎn)，而且要求秸稈熱值高，礦物成份低，而且對造粒機(jī)和制棒機(jī)的壓力有更高要求。不然副產(chǎn)品木炭無法運輸和使用。

1.3.3秸稈制造生物柴油

秸稈造氣過程中產(chǎn)生的焦油，外觀呈黃褐色，為粘稠狀液體，性狀類似于石油原油，焦油長期暴露在空氣中，會被氧氣氧化變硬化成固態(tài)。目前已有公司開發(fā)出利用焦油制造生物柴油的技術(shù)。焦油經(jīng)分離收集后，還需進(jìn)行改性重整和復(fù)配，才能代替柴油作為燃料使用。秸稈制造生物柴油是使用可再生的生物質(zhì)能源，代替稀缺的石油資源的很好途徑，應(yīng)當(dāng)大力研究、開發(fā)和推廣。

1.4秸稈發(fā)電

秸稈發(fā)電的原理與煤炭發(fā)電基本相同。秸稈經(jīng)造粒減少體積后，用皮帶輸送或氣流輸送至蒸汽鍋爐燃燒，將水加熱成高壓蒸汽，驅(qū)動汽輪機(jī)發(fā)電，電能輸入電網(wǎng)給用戶提供動力。由于發(fā)電設(shè)備造價高，秸稈發(fā)電一次性投資大，秸稈需求量大，同時需要配套多個秸稈造粒站，以降低秸稈運輸成本。秸稈發(fā)電是一項很好的秸稈回收技術(shù)，每個縣只能建設(shè)一個發(fā)電廠，以滿足其秸稈需求。

2.結(jié)論

秸稈造紙技術(shù)，由于小造紙廠的關(guān)閉，和環(huán)境污染問題，加上只能使用麥草，局限性很大，基本沒有可行性。秸稈作為飼料，適合于牛、羊等食草家畜的規(guī)范化養(yǎng)殖，產(chǎn)品附加值高，能節(jié)約大量土地資源，雖然需要的秸稈種類有局限性，依然具有很高的推廣價值，是秸稈綜合利用的一條良好途徑。

秸稈生產(chǎn)燃?xì)?、生物柴油和活性炭，適用于一切秸稈的利用，在沒有秸稈的季節(jié)，還能使用雜草，芭茅、枝杈材和木屑、竹片等原料代替，既能單個農(nóng)戶使用（家用造氣爐），也能工廠化生產(chǎn)，是秸稈綜合利用的最佳途徑之一。

秸稈發(fā)電與秸稈造氣優(yōu)點相同，同樣是應(yīng)予鼓勵發(fā)展的秸稈綜合利用技術(shù)。值得高興的是，在咸寧市，秸稈綜合利用項目已經(jīng)啟動，通山縣有兩個秸稈造燃?xì)忭椖恳呀?jīng)投入運行，家用氣化爐已批量生產(chǎn)并進(jìn)入農(nóng)戶使用。

篇6

高硫石油焦中硫含量較高，一般只能用作工業(yè)燃料，如水泥窯爐、循環(huán)流化床鍋爐等。但高硫石油焦燃燒過程中會產(chǎn)生大量的SOx、NOx等污染性氣體，進(jìn)而大幅度增加企業(yè)的環(huán)保成本。將高硫石油焦用作燒制水泥的燃料時，當(dāng)石油焦中硫的含量超過一定值時，生產(chǎn)出水泥的強(qiáng)度會受到影響，縮短水泥的使用壽命。且此種方法只能用于立式窯，技術(shù)性能差，規(guī)模小。目前解決高硫石油焦出路的主要方案是將其應(yīng)用于循環(huán)流化床（CFB）燃燒發(fā)電等，通過添加大量的石灰石來處理高硫石油焦在燃燒過程中產(chǎn)生的污染性氣體，產(chǎn)生了大量CaSO4廢渣，增大了占地面積，提高了投資成本。因此，尋找一種更為高效、清潔的高硫石油焦利用方式迫在眉睫。

2高硫石油焦氣化的研究和應(yīng)用進(jìn)展

由于高硫石油焦在利用過程中面臨著增加環(huán)保成本、影響產(chǎn)品質(zhì)量等問題。同時高硫石油焦又具有碳含量高、熱值高和價格低等特點。鑒于此，世界各國專家、學(xué)者都在積極探索高硫石油焦更高價值的利用方式，研究表明：高硫石油焦作為氣化原料制取合成氣是解決高硫石油焦利用的一條有效途徑。高硫石油焦氣化是將其在氣化爐中以一定的溫度和壓力與氣化劑反應(yīng)生產(chǎn)合成氣（主要成分CO和H2），通過高溫氣化可充分有效地利用其中的C、H元素，高硫石油焦中所含的硫元素可通過克勞斯工藝進(jìn)行硫磺回收，得到高純度的硫磺，其中的重金屬則可以以渣的形式排出氣化爐，幾乎對環(huán)境無任何影響。因此，高硫石油焦氣化技術(shù)是一項清潔、高效的技術(shù)，具有很大的發(fā)展前景。隨著我國高硫石油焦產(chǎn)量的增多，一些科研機(jī)構(gòu)、高校和石化企業(yè)開始重視高硫石油焦的應(yīng)用。但是高硫石油焦氣化也存在著一定的問題，其主要原因是石油焦的氣化反應(yīng)性較差。大量的研究表明石油焦的氣化反應(yīng)活性遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于一般煤或煤焦，甚至低于石墨。對于石油焦自身而言，影響其氣化反應(yīng)活性的主要因素包括碳的微晶結(jié)構(gòu)、比表面積、氣化劑、氣化溫度等，影響結(jié)果如表4所示。針對石油焦氣化反應(yīng)活性較差的問題，為了有效地提高石油焦的反應(yīng)活性，許多專家學(xué)者開展了在石油焦中添加一定量的催化劑來提高其反應(yīng)性的研究，并取得了一定的成果。目前催化劑的研究主要集中于堿金屬鹽、堿（土）金屬鹽、過渡金屬鹽和可棄催化劑等對石油焦氣化反應(yīng)性的影響，具體結(jié)果見表5。大量的研究表明：添加堿金屬鹽、堿（土）金屬鹽、過渡金屬鹽和可棄催化劑均可以不同程度的提高石油焦的氣化反應(yīng)活性。但是考慮到經(jīng)濟(jì)和環(huán)境因素，采用堿金屬鹽、堿（土）金屬鹽或過渡金屬鹽等作為石油焦氣化的催化劑是難以實施的，且催化劑很難回收利用。而可棄催化劑的利用則存在著催化活性不高且不同催化劑的催化活性差異較大等問題。因此，石油焦的催化氣化還處在研究階段。鑒于石油焦的催化氣化難以實施，大量研究轉(zhuǎn)向了高硫石油焦與生物質(zhì)或煤的共氣化。研究結(jié)果如表6所示。研究表明生物質(zhì)對石油焦氣化反應(yīng)性起到了很大的改善作用，但目前我國生物質(zhì)氣化還處于研究之中，尚未形成規(guī)模效應(yīng)。而我國又是一個以煤為主要能源的國家，發(fā)展煤氣化技術(shù)是煤炭綜合利用的必然選擇，因此，隨著我國高硫石油焦產(chǎn)量的逐年增多，通過在煤中摻配高硫石油焦氣化制取合成氣將是實現(xiàn)其清潔、高效利用的較佳方案之一。

在實驗室研究成果的基礎(chǔ)上，一些企業(yè)開展了石油焦氣化的工業(yè)試驗與應(yīng)用。其中主要有以濕法進(jìn)料的GE、多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)以及干煤粉進(jìn)料的Shell氣化技術(shù)。1996年，Texaco公司在其ElDoradoKan煉油廠建立了一個氣化單元，用來氣化石油焦和其他煉油廢料。2003年美國Wabash電廠和Tampa電力公司利用聯(lián)合循環(huán)發(fā)電（IGCC）設(shè)施將煤炭氣化更換成為石油焦氣化。我國在2005年建立了以石油焦為原料生產(chǎn)合成氣的裝置，其中中國石化金陵分公司煤化工運行部水煤漿氣化裝置采用GE公司水煤漿氣化技術(shù)，以煤和石油焦為原料，用于制取氫氣，其中石油焦的摻配量達(dá)到30％～50％，但由于GE水煤漿氣化技術(shù)的溫度相對較低，加上石油焦的反應(yīng)活性差導(dǎo)致運行結(jié)果并不理想［40］。中國石化安慶分公司（簡稱安慶石化）、中國石化湖北化肥分公司以及貴州甕福集團(tuán)天?；び邢挢?zé)任公司的Shell粉煤氣化裝置分別于2011—2013年期間進(jìn)行了氣化原料煤摻燒高硫石油焦的工業(yè)試驗，并取得了良好的效果。實踐證明，對于Shell粉煤氣化技術(shù)而言，原料煤中摻燒一定比例的高硫石油焦是可行的，能夠有效改善入爐煤的質(zhì)量，降低入爐煤灰分。與摻燒高硫焦前氣化相比，摻燒高硫石油焦后比氧耗、比煤耗均有所降低，有效合成氣產(chǎn)量有一定增加。但仍然存在一定問題，如氣化爐渣中碳含量增大、濾餅的產(chǎn)量增加等。

3高硫石油焦配煤氣化與干粉煤氣化制取合成

氣的模擬計算與技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較大量的研究與實踐證明，將高硫焦配煤用于氣化制取合成氣技術(shù)不僅是可行的，而且能夠帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益。為了更加直觀的分析比較高硫石油焦配煤氣化與干煤粉氣化的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性，利用Aspenplus軟件對高硫焦配煤氣化與干煤粉氣化方案進(jìn)行模擬計算，并與安慶石化Shell氣化裝置原料煤摻燒高硫焦氣化的實際運行結(jié)果作了比較。

3．1高硫石油焦配煤氣化與干粉煤氣化模擬計算以安慶石化Shell氣化裝置制取合成氣工藝為例，該單位采用的干煤粉氣化方案為：A（煤）:B（煤）＝1:1＋4％石灰石（即兩種煤按照質(zhì)量比為1:1并添加4％的石灰石助熔劑），記為方案1；高硫石油焦配煤氣化方案為A（煤）:C（高硫石油焦）＝3:1＋6％石灰石，記為方案2。利用Aspenplus軟件對方案1和方案2分別進(jìn)行模擬計算，并對比分析了高硫石油焦和煤價在一定范圍內(nèi)波動時兩種方案的經(jīng)濟(jì)性。樣品的基礎(chǔ)分析數(shù)據(jù)及氣化工藝條件分別如表7和表8所示。結(jié)合元素質(zhì)量守恒和能量平衡兩個基本原理建立數(shù)學(xué)模型，兩種方案的氣化模擬結(jié)果如表9所示。由表9中氣化模擬結(jié)果可以看出，與方案1相比，方案2粗合成氣中CO、H2較高，比煤耗和比氧耗降低，有效氣流量增加了4．38％。總體來看，高硫石油焦配煤氣化方案要明顯優(yōu)于干煤粉氣化方案。由于煤炭和高硫石油焦價格隨市場波動較大，而原料價格波動對生產(chǎn)的合成氣成本具有重要的影響，表10計算了煤炭和高硫石油焦價格變化對生產(chǎn)合成氣成本的影響。其中氧氣的成本按0．50元／m3進(jìn)行計算。由表10的計算結(jié)果可以看出，當(dāng)煤炭價格在600元／t、高硫石油焦價格不超過1000元／t時，當(dāng)煤炭價格在700元／t、高硫石油焦價格低于1100元／t時，以及當(dāng)煤炭價格大于或等于800元／t、高硫石油焦價格在700～1200元／t波動時，高硫石油焦配煤氣化方案的經(jīng)濟(jì)性全都優(yōu)于干煤粉氣化。且隨著高硫石油焦價格的降低，高硫石油焦配煤氣化方案的經(jīng)濟(jì)性越明顯。

3.2Shell氣化裝置原料煤摻燒高硫石油焦氣化運行結(jié)果分析氣化模擬計算結(jié)果表明高硫石油焦配煤氣化的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性明顯優(yōu)于干煤粉氣化。表11為安慶石化Shell氣化裝置原料煤摻燒高硫石油焦工業(yè)試驗前后主要氣化指標(biāo)對比。與摻燒高硫石油焦前相比，摻燒高硫石油焦后，每生產(chǎn)1000m3的有效氣體的氧耗和煤耗均有不同程度的降低，有效氣流量增加2.66%。由于模擬計算是偏向于理想情況，與工業(yè)試驗的運行結(jié)果略有出入，但總體趨勢一致。即Shell氣化裝置摻燒高硫石油焦不僅技術(shù)上可行，且具有良好的效益，為高硫石油焦在氣化領(lǐng)域大規(guī)模的應(yīng)用提供了理論和實踐基礎(chǔ)。

4結(jié)論與建議

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高效利用能源主要是針對傳統(tǒng)能源系統(tǒng)而言立足于新技術(shù)、新工藝，或者新理念構(gòu)架的新型的能源利用技術(shù)，高效利用能源技術(shù)可大大提高了能源的綜合利用效率，有效減少污染的排放。高效利用能源技術(shù)主要是指的熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)和燃料電池技術(shù)。

熱電聯(lián)產(chǎn)是既產(chǎn)電又產(chǎn)熱的先進(jìn)能源利用形式，具有降低能源消耗、提高空氣質(zhì)量、補充電源、節(jié)約城市用地、提高供熱質(zhì)量、便于綜合利用、改善城市形象、減少安全事故等許多優(yōu)點，所以世界各國都在大力發(fā)展。世界熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)展呈現(xiàn)許多趨勢，其中，丹麥在熱電聯(lián)產(chǎn)綜合利用效率方面超過70％以上。

工業(yè)化國家在發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)的同時，由于燃料結(jié)構(gòu)向氣體化和非化石礦物化轉(zhuǎn)化，熱電聯(lián)產(chǎn)的規(guī)模也越來越小型化，多功能化。這種小型、微型的熱電聯(lián)產(chǎn)被國際上稱之為――分布式能源。

分布式能源技術(shù)對能源的利用方式與傳統(tǒng)的能源利用存在很大的區(qū)別，它不再追求規(guī)模效益，而是更加注重資源的合理配置，追求能源利用效率最大化和效能的最優(yōu)化，充分利用各種資源，就近供電供熱，將中間輸送損耗降至最低。由于小型化和微型化，使能源需求者可以根據(jù)自己對于多種能源的不同需求，設(shè)置自己的能源系統(tǒng)，調(diào)動了終端能源用戶參與提高能源利用效率的努力。分布式能源可以和終端能源用戶的能源需求系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)同優(yōu)化，通過信息技術(shù)將供需系統(tǒng)有效銜接，進(jìn)行多元化的優(yōu)化整合，在燃?xì)夤芫W(wǎng)、低壓電網(wǎng)、熱力管網(wǎng)和冷源管網(wǎng)上，以及信息互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)聯(lián)機(jī)協(xié)作，互相支持、互相平衡，構(gòu)成一個多元化的能源網(wǎng)絡(luò)，使能源供應(yīng)與能源的實際需求更加匹配。對于傳統(tǒng)能源形式，分布式能源毫無疑問是一種新型的能源生產(chǎn)利用形式，是信息時代能源技術(shù)的核心。它不僅是一些傳統(tǒng)能源技術(shù)的集合，也是全新的能源綜合利用系統(tǒng)。

目前，高效利用能源技術(shù)發(fā)展的一個重點是“燃料電池”技術(shù)。燃料電池的能源利用效率更高，污染更小，理論上燃料電池使用的是氫能，屬于可再生能源。但自然界中可以直接利用的氫根本不存在，制氫需要其他外部能量實現(xiàn)。我國制氫的技術(shù)方向是如何利用天然氣、煤氣化、甲醇、乙醇等能源，特別有前途的是利用廢棄在地下煤炭資源進(jìn)行地下可控氣化再制氫技術(shù)。燃料電池不僅可以解決人類發(fā)展的電力難題，同時也可以解決對于石油的替代難題。雖然，就燃料電池技術(shù)本身應(yīng)該屬于新能源，但是大多數(shù)燃料電池將不會依賴于可再生能源。

熱電聯(lián)產(chǎn)和燃料電泄技術(shù)等能源高效利用技術(shù)都是立足于新技術(shù)、新工藝，或者新理念構(gòu)架的新型的能源利用技術(shù)，雖然不是可再生能源，但針對傳統(tǒng)的大規(guī)模分離生產(chǎn)的能源系統(tǒng)而言，大大提高了能源的綜合利用效率，有效減少了污染的排放。據(jù)專家測算，能源利用效率提高1個百分點，可節(jié)省能源費用130多億元。促進(jìn)能源的合理和高效利用，對我國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。

三低缸三排汽凝汽式汽輪機(jī)組熱電聯(lián)產(chǎn)裝置

項目簡介：一種三低缸三排汽凝汽式汽輪機(jī)組熱電聯(lián)產(chǎn)裝置，包括高壓缸、與中壓缸聯(lián)體低壓缸、對稱分流式低壓缸、低壓導(dǎo)汽管、程控裝置；在低壓導(dǎo)汽管上并聯(lián)接出抽汽供熱支管，在該抽汽供熱支管上設(shè)置流量調(diào)節(jié)裝置，該支管的另一端與熱網(wǎng)相連接；在連通中壓缸與對稱分流式低壓缸的低壓導(dǎo)汽管上設(shè)置流量調(diào)節(jié)裝置；中壓缸出口壓力傳感器其輸出接至程控裝置；安裝有流量分配軟件的程控裝置其輸出接至主蒸汽輸入管路流量調(diào)節(jié)裝置、抽汽供熱支管流量調(diào)節(jié)裝置和對稱分流式低壓缸供汽管道流量調(diào)節(jié)裝置。

意義：本實用新型在不需要供熱時仍保持原有之發(fā)電功率、熱耗率等技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)；而在需要供熱時能立即轉(zhuǎn)入熱電聯(lián)產(chǎn)方式運行，供熱能力相當(dāng)于一臺135MW超高壓熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組或260t/h規(guī)模的鍋爐房。

生物質(zhì)等離子體氣化

項目簡介：該項目研究中提出充分利用熱等離子體提供的高溫、高能量的反應(yīng)環(huán)境，結(jié)合生物質(zhì)自身特點，使氣化過程無焦油形成，同時獲得高品位的化學(xué)合成氣。生物質(zhì)等離子體氣化工藝中，通過調(diào)整等離子體氣氛以獲得不同的目的產(chǎn)物。

意義：生物質(zhì)與廢輪胎、廢塑料等共熱解氣化除得到合適比率的化學(xué)合成氣外，還可獲得碳黑為主的副產(chǎn)物，消除了環(huán)境污染，提高了資源利用率，也為固體廢棄物的高效潔凈處理提供了新的途徑，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

應(yīng)用熱力學(xué)定律分析技術(shù)降低制藥生產(chǎn)能耗

項目簡介：不斷應(yīng)用熱力學(xué)定律分析制藥生產(chǎn)過程中耗能狀況，深入開展了許多技術(shù)節(jié)能工作。以技術(shù)創(chuàng)新為切入點，以新思維優(yōu)先考慮重點用能單位及設(shè)備的技術(shù)改造。主要手段如下：按質(zhì)用能，節(jié)約蒸汽20%；一次將能源用好，盡量減少回收；減少重復(fù)加熱、重復(fù)冷卻過程；依靠儀器儀表測試并應(yīng)用熱力學(xué)的計算分析對產(chǎn)品用能進(jìn)行系統(tǒng)分析，繼續(xù)深入發(fā)現(xiàn)節(jié)能潛力；梯級利用能源，實現(xiàn)能源的綜合利用。如：多效蒸發(fā)器，多效蒸餾水機(jī)運用等；不斷開發(fā)和利用節(jié)能新技術(shù)，如：采用鍋爐分層燃燒技術(shù)，膜分離設(shè)備，氣升式發(fā)酵罐、短程（分子）蒸餾器等。

意義：該項目將熱力學(xué)與制藥工藝相結(jié)合，通過熱平衡和分析，實施按質(zhì)用能和遞階使用，取得了較大的節(jié)能、環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效益。

超低焦油秸稈高效制氣技術(shù)

項目簡介：該技術(shù)是以秸稈為主要原料，采用先進(jìn)的低倍率低速循環(huán)流化床氣化技術(shù)和雙層催化裂化爐，通過特定的流場組織和多級進(jìn)料、組合進(jìn)氣方式，在氣化介質(zhì)和特殊催化劑（鈣鎂復(fù)合催化劑）作用下，在特殊的工藝流程內(nèi)進(jìn)行催化氣化反應(yīng)制取超低焦油燃?xì)?，其凈化過程具有用水量極少，并從生活垃圾中獲得的高活性焦炭基材料作為過濾干燥介質(zhì)等特點。意義：該項目在國內(nèi)處于領(lǐng)先水平，提高了傳統(tǒng)氣化爐產(chǎn)氣效率和燃?xì)馄焚|(zhì)，大大降低了燃?xì)庵薪褂秃?，減少了廢水的排放和焦油對環(huán)境的污染，充分利用農(nóng)村農(nóng)林廢棄物，避免了其露天放置對環(huán)境的污染。

錐形流化床生物質(zhì)氣化技術(shù)

項目簡介：該項目針對目前國內(nèi)生物質(zhì)氣化發(fā)電、供熱、供氣存在的原料適應(yīng)范圍窄、燃?xì)饨褂秃扛?、自動化程度低、適用松散型物料的氣化發(fā)電設(shè)備和系統(tǒng)等問題，開發(fā)錐形流化床生物質(zhì)氣化發(fā)電供熱、供氣機(jī)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化為目標(biāo)，研制生物質(zhì)氣化裝置與氣體發(fā)電機(jī)組成的系列生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)。

意義：降低燃?xì)庵械慕褂秃?；生物質(zhì)氣化系統(tǒng)的操作彈性試驗；提高生物質(zhì)氣燃?xì)鉄嶂怠?/p>

燃?xì)湔羝仩t科研開發(fā)

項目簡介：本實用新型設(shè)計了一種燃?xì)湔羝仩t，包括殼體、設(shè)有耐火襯里的燃燒室、對流室、花隔板、換熱火管、水分布器、下降水管和氫氣燃燒構(gòu)件。殼體為豎式的塔體，對流室設(shè)置在塔體上部，燃燒室設(shè)置在塔體下部，花隔板設(shè)置在對流室的頂端和底端，換熱水管設(shè)置在燃燒室中，換熱火管設(shè)置在對流室中，氫氣燃燒構(gòu)件設(shè)置在殼體底部的燃燒室中，氫氣燃燒構(gòu)件包括擴(kuò)散式外混燒嘴，本實用新型的燃?xì)湔羝仩t，采用豎式，爐膛內(nèi)無死角，對流部分采用單程換熱，煙氣流動通暢，流動阻力小，可避免未燃燒的氫氣積聚，產(chǎn)生爆炸。

意義：采用擴(kuò)散式外混燒嘴，可有效防止回火，并在對流室上部和燃燒室下部設(shè)有防爆門，防爆面積大，安全可靠。

熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)

項目簡介：本項目熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)包括將由引擎回收的廢熱供應(yīng)至壓縮機(jī)的吸入單元側(cè)的廢熱供應(yīng)熱交換器。因而，本項目具有能夠最大化廢熱的利用率的優(yōu)點。此外，所述熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)使用壓縮比為1.5~2.5的低壓縮變頻式壓縮機(jī)，其壓縮比低于現(xiàn)有技術(shù)。

意義：本項目能夠更大程度地利用由廢熱供應(yīng)熱交換器供應(yīng)的廢熱，從而其具有能夠最大化熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的效率的優(yōu)點。由于壓縮機(jī)的吸入單元與排出單元之間的壓差變小，因此本項目還具有能夠防止損壞壓縮機(jī)以及能夠節(jié)約能耗的優(yōu)點。

生物質(zhì)高效轉(zhuǎn)化與利用

項目簡介：該項目從分子結(jié)構(gòu)和聚集態(tài)結(jié)構(gòu)不同層次出發(fā)，通過多學(xué)科交叉和多種高新技術(shù)集成，創(chuàng)立經(jīng)濟(jì)合理的生物質(zhì)燃料氫氣和柴油的新工藝流程，為生物質(zhì)資源高效利用探索出切實可行的新途徑。通過應(yīng)用化學(xué)工程與生物工程技術(shù)相結(jié)合，建立“生物質(zhì)能源（氫氣）”新途徑；篩選和優(yōu)化到高效產(chǎn)氫氣菌；提出了生物質(zhì)制備柴油三個關(guān)鍵技術(shù)問題。

意義：強(qiáng)化基礎(chǔ)研究與工程研究的密切配合，大幅度降低綜合生產(chǎn)成本；開發(fā)出生物質(zhì)高效制備氫氣的新途徑，降低生產(chǎn)成本；高效綜合利用發(fā)酵剩余物質(zhì)，使之資源化。開展本項目研究的現(xiàn)實意義和長遠(yuǎn)意義均十分重大。

SLQ-300型空氣鼓風(fēng)常壓流化床生物質(zhì)氣化成套設(shè)備

項目簡介：技術(shù)原理為：鼓入氣化器的適量空氣經(jīng)布風(fēng)系統(tǒng)均勻分布后，將床料流化，合適粒度的生物質(zhì)原料送入氣化器并與高溫慶料迅速混合，在布風(fēng)器以上的一定空間內(nèi)激烈翻滾，在常壓條件下迅速完成干燥、熱解、燃燒及氣化反應(yīng)過程，從而生產(chǎn)出低熱值燃?xì)?。排出氣化器的熱燃?xì)庠僖来瓮ㄟ^由干式旋負(fù)除塵器、沖擊式水除塵器、旋風(fēng)水膜凈化器、多級水噴淋凈化器、焦油分離器和過濾器等組成的凈化系統(tǒng)，被冷卻凈化為符合使用要求的干凈冷燃?xì)庖怨┎煌脩羰褂谩?/p>

意義：該項目研制開發(fā)的新型生物質(zhì)氣化系統(tǒng)，即空氣鼓風(fēng)常壓流化床生物質(zhì)氣化系統(tǒng)，可生產(chǎn)低熱值生物質(zhì)燃?xì)?，用于鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民炊事與生活、工副業(yè)生產(chǎn)及發(fā)電。

超低焦油秸稈高效制氣技術(shù)

項目簡介：該技術(shù)是以秸稈為主要原料，采用先進(jìn)的低倍率低速循環(huán)流化床氣化技術(shù)和雙層催化裂化爐，通過特定的流場組織和多級進(jìn)料、組合進(jìn)氣方式，在氣化介質(zhì)和特殊催化劑（鈣鎂復(fù)合催化劑）作用下，在特殊的工藝流程內(nèi)進(jìn)行催化氣化反應(yīng)制取超低焦油燃?xì)猓鋬艋^程具有用水量極少，并從生活垃圾中獲得的高活性焦炭基材料作為過濾干燥介質(zhì)等特點。該技術(shù)在國內(nèi)處于領(lǐng)先水平，提高了傳統(tǒng)氣化爐產(chǎn)氣效率和燃?xì)馄焚|(zhì)，大大降低了燃?xì)庵薪褂秃?，減少了廢水的排放和焦油對環(huán)境的污染。

意義：充分利用農(nóng)村農(nóng)林廢棄物，避免了其露天放置對環(huán)境的污染，解決了部分勞動力就業(yè)。

分布式高純度氫氣生產(chǎn)裝置

項目簡介：適應(yīng)氫經(jīng)濟(jì)及燃料電池行業(yè)的迅猛發(fā)展，研發(fā)生產(chǎn)分布式高純度氫氣生產(chǎn)裝置。反應(yīng)器采用流化床天然氣水蒸氣重整反應(yīng)器，氫氣提純采用鈀膜。該裝置與氫氣壓縮機(jī)相配套，形成現(xiàn)場生產(chǎn)式汽車加氫站的主要設(shè)備；與PEM燃料電池相配套，形成分布式天然氣發(fā)電裝置作為可靠的備用電源。

意義：該項目還可在食用油加工，電子，金屬煉制，浮法玻璃生產(chǎn)，金屬的一次，二次加工中廣泛應(yīng)用。

分布式可編程能源系統(tǒng)及其利用方法

項目簡介：一種分布式可編程能源系統(tǒng)及其利用方法，它包含分布在n個電能源使用地的能源發(fā)生地、分布在各能源發(fā)生地的能源轉(zhuǎn)化及貯存裝置和可編程逆變器組成的用戶終端設(shè)備、連接 m個用戶終端設(shè)備的局域電力網(wǎng)、對用戶終端設(shè)備進(jìn)行組態(tài)、編程控制和管理的L個編程控制中心、連接用戶終端設(shè)備和編程控制中心的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)。該系統(tǒng)可以綜合利用各種能源，通過可遠(yuǎn)程下載控制程序的用戶終端設(shè)備將分布式的能源就地轉(zhuǎn)化成各種電源。不需要投資巨大、損耗巨大的遠(yuǎn)程輸配電系統(tǒng)，需要傳輸?shù)闹皇菙?shù)據(jù)。

意義：本項目將大大提高可利用能源的利用率，并大大降低能源使用成本，促進(jìn)用電設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化，使電力的轉(zhuǎn)化和控制更精確、更專業(yè)化，亦解決了電能即用即發(fā)的問題。

高效節(jié)能回風(fēng)式取暖爐

項目簡介：高效節(jié)能回風(fēng)式取暖爐以煤炭為燃料，比普通回風(fēng)式取暖爐熱效率高，熱利用效率提高近一倍。具有購置費低，安裝簡單，使用方便，經(jīng)濟(jì)實用，取暖時可以同時燒開水，煮飯，炒菜，“吃火鍋”等，我國南方的貴州、四川、重慶、云南、湖南、湖北、廣西等省市無集中供暖的城鄉(xiāng)家庭，及城鎮(zhèn)小餐飲店、小酒樓、小商鋪等可作室內(nèi)取暖及餐飲爐具。 高效節(jié)能回風(fēng)式取暖爐主要由金屬外套、內(nèi)套、吸熱翅片及內(nèi)筒等部件構(gòu)成的高效節(jié)能換熱體爐身，爐膽、及爐面板、灰箱、煙道等組成。生爐后,由爐膽內(nèi)煤炭燃燒產(chǎn)出的熱能除小量經(jīng)爐面板、煙道向外輻射外，大量的熱能經(jīng)高效換熱體內(nèi)筒、吸熱翅片、內(nèi)套壁吸收和傳導(dǎo)后，經(jīng)外壁迅速向外輻射，以達(dá)到加熱周圍空氣，滿足室溫需求。

意義：由于爐膽和爐身的蓄能保溫作用，熱能在爐體內(nèi)的存留時間相對延長，煤炭在爐內(nèi)燃燒更充分，促進(jìn)爐膛內(nèi)溫度進(jìn)一步升高，爐口火力加強(qiáng)，出煙口不再有黑煙排出，下落灰渣也明顯減少，灰渣內(nèi)碳含量明顯少，降低了有害氣體和煙塵向大氣中的排放量。煤炭在爐膛內(nèi)燃燒時間延長，充分，爐膛內(nèi)溫度高。

再生氫氧燃料電池研制

項目簡介：該項目進(jìn)行了RFC催化劑制備技術(shù)研究，對催化劑的活性、催化劑的組成及粒徑分布進(jìn)行了分析，建立了催化劑的制備方法；研究了質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）和固體電解質(zhì)（SPE）水電解的膜電極三合一組件的制備方法及制作過程，建立了膜電極的制備工藝，分析了電極結(jié)構(gòu)、組分、含量及制作工藝對PEMFC和SPE水電解性能的影響；進(jìn)行了可逆式質(zhì)子交換膜燃料電池雙效膜電極結(jié)構(gòu)的探索研究；成功設(shè)計了綜合式百瓦級RFC電池組及運行系統(tǒng)。

意義：該系統(tǒng)為我國第一臺再生燃料電池系統(tǒng)，為千瓦級的再行燃料電池系統(tǒng)打下基礎(chǔ)。

直接醇類燃料電池研究

項目簡介：本項目研究與開發(fā)直接甲醇燃料電池(DMFC)所用的電催化劑、廉價的聚合物電解質(zhì)膜等關(guān)鍵材料和多孔電極、膜電極集合體(MEA)、電池、電池組的制備集成等核心技術(shù)。在鉑系電催化劑基礎(chǔ)上深入研究材料的結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系，提高電催化劑的催化活性、減少電極中貴金屬的含量，增強(qiáng)催化劑抗CO毒化能力，降低燃料甲醇從陽極向陰極的滲透率，改善電子、質(zhì)子電導(dǎo)率，增強(qiáng)催化層與電解質(zhì)膜的結(jié)合力，提高電池性能、穩(wěn)定性和使用壽命。

意義：直接甲醇燃料電池(DMFC)是直接將燃料(甲醇)和氧化劑(氧氣或空氣)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的一種電化學(xué)反應(yīng)裝置。在國防通訊、家用電器、傳感器件諸多領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，現(xiàn)已成為國際上燃料電池的研究熱點之一。

質(zhì)子交換膜燃料電池

項目簡介：燃料電池是一種效率高、節(jié)能、環(huán)境友好的綠色動力源，被譽為21世紀(jì)上葉的全球經(jīng)濟(jì)原動力，中科院大連化學(xué)物理研究所研制、開發(fā)的5kW～10kW質(zhì)子交換膜燃料電池組，其結(jié)構(gòu)、部件和放大工藝已形成了具有自主和成套的知識產(chǎn)權(quán)，申請了25件國家發(fā)明專利，并擁有多項專有技術(shù)。該質(zhì)子交換膜燃料電池組，具有體積小、功率大、運行穩(wěn)定時間長等特點，單節(jié)電池連續(xù)穩(wěn)定運行已達(dá)到1000小時以上，性能指標(biāo)已達(dá)到國外同類產(chǎn)品水平，該電池組件無污染，無噪聲，是國際上最理想的環(huán)保衛(wèi)士之一。廣闊應(yīng)用于固定電站、電動車、軍用特種電源、可移動電源等方面，尤其是電動車的最佳驅(qū)動電源。它已成功地用于載人的公共汽車和奔馳轎車上。

意義：所研制開發(fā)成功的薄金屬雙極板額定功率為5kW～10kW電池組屬世界首創(chuàng)，電池組性能已達(dá)到國際先進(jìn)水平，部分技術(shù)已達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

燃料電池混合動力系統(tǒng)試驗臺

項目簡介：本項目主要研究燃料電池汽車動力系統(tǒng)的研發(fā)方法，從而建成一個試驗研究平臺，該試驗臺能進(jìn)行燃料電池混合動力系統(tǒng)及其零部件性能測試，能評價動力系統(tǒng)對整車運行環(huán)境和道路阻力的適應(yīng)性。創(chuàng)新點包括用動態(tài)測功機(jī)為燃料電池混合動力系統(tǒng)提供整車道路阻力特性相似的負(fù)載，構(gòu)建與整車基本相同的電磁環(huán)境，分層同步測試從零部件到動力系統(tǒng)以及整車的性能，測試參數(shù)準(zhǔn)確齊全，實現(xiàn)了在強(qiáng)電和強(qiáng)電磁環(huán)境中安全使用大量高壓氫氣，研發(fā)出燃料電池模擬裝置，節(jié)省了研發(fā)成本。

意義：研究推出了我國第一臺燃料電池城市客車用燃料電池混合動力系統(tǒng)，在燃料電池混合動力系統(tǒng)測試方法、電磁兼容性、強(qiáng)電磁干擾環(huán)境中的動力系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和控制等前沿領(lǐng)域的創(chuàng)新和經(jīng)驗對學(xué)科發(fā)展起到了促進(jìn)作用。

直接醇類燃料電池研究

項目簡介：直接甲醇燃料電池(DMFC)是直接將燃料(甲醇)和氧化劑(氧氣或空氣)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的一種電化學(xué)反應(yīng)裝置。在國防通訊、家用電器、傳感器件諸多領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，現(xiàn)已成為國際上燃料電池的研究熱點之一。本項目研究與開發(fā)直接甲醇燃料電池(DMFC)所用的電催化劑、廉價的聚合物電解質(zhì)膜等關(guān)鍵材料和多孔電極、膜電極集合體(MEA)、電池、電池組的制備集成等核心技術(shù)。

意義：在鉑系電催化劑基礎(chǔ)上深入研究材料的結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系，提高電催化劑的催化活性、減少電極中貴金屬的含量，增強(qiáng)催化劑抗CO毒化能力，降低燃料甲醇從陽極向陰極的滲透率，改善電子、質(zhì)子電導(dǎo)率，增強(qiáng)催化層與電解質(zhì)膜的結(jié)合力，提高電池性能、穩(wěn)定性和使用壽命。

直接醇類燃料電池微電源系統(tǒng)

項目簡介：“直接醇類燃料電池微電源系統(tǒng)研究”通過中科院高技術(shù)研究與發(fā)展局組織的驗收。專家組一致認(rèn)為：該項目在電催化劑、阻醇電解質(zhì)膜等關(guān)鍵材料制備、新型多層復(fù)合電極和有序化膜電極（MEA）等核心技術(shù)、筆記本電腦用直接醇類燃料電池（DAFC）微電源系統(tǒng)集成三方面取得了重要進(jìn)展，電池性能達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進(jìn)水平。

意義：申請了8項我國和5項國外發(fā)明專利，取得了具有創(chuàng)新性和自主知識產(chǎn)權(quán)的成果，達(dá)到并部分超過合同規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)。

大型生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)

項目簡介：開發(fā)了適合于我國國情的生物質(zhì)中小型氣化發(fā)電系統(tǒng),采用循環(huán)流化床氣化爐和多級氣體凈化裝置,配置多臺200-400KW的單氣體燃料內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組,用谷殼,木屑,稻草等多種生物質(zhì)作原料,可以在不同的負(fù)荷下運行。氣化發(fā)電系統(tǒng)燃?xì)庵翟?.02～6.27MJ/m 之間,系統(tǒng)發(fā)電效率達(dá)16%～25%,發(fā)電參數(shù)正常穩(wěn)定。由于系統(tǒng)簡單,單位投資約3500～5000元/KW,運行成本約0.25元/KW.h,經(jīng)濟(jì)性好；采用多種廢水處理方法,廢水可以循環(huán)使用,不造成二次污染,能滿足工廠企業(yè)用電要求或上網(wǎng),取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。該生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)應(yīng)用范圍廣,靈活性好,根據(jù)用戶不同需要,發(fā)電規(guī)?？蛇x擇在200-5000KW之間。用于處理,碾米廠的谷殼,家具廠,人造板廠垢木屑,邊角料,樹皮,為工廠提供電力,也適用于處理林場及農(nóng)場的枝椏材,農(nóng)村秸桿,棉花桿,稻草,稻殼等,為缺電農(nóng)村地區(qū)和企業(yè)供電。

意義：由于該項目屬于環(huán)保技術(shù),對消除污染,減少C02的排放有重要的意義,有條件銷售國家政府的相關(guān)優(yōu)惠政策,有很好的市場前景和巨大的推廣潛力。

氫能材料及其應(yīng)用研究

項目簡介：在非晶合金的制備方面，研究了制備工藝參數(shù)對合金的形成、組織結(jié)構(gòu)等方面的影響規(guī)律，首次觀察到了機(jī)械研磨過程中MgZNi相的fcC轉(zhuǎn)變，計算了二元及三元鎂基非晶合金的形成范圍；開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)和優(yōu)良性能價格比的系列合金，開發(fā)的AB2型貯氫合金其電化學(xué)容量達(dá)350mAh/g,AB5型合金其容量為310mAh/g；進(jìn)行了表面微型包覆處理提高合金電極循環(huán)壽命、改善材料活化性能的研究工作。

意義：本項目研究的技術(shù)內(nèi)容適用于民用二次電池、船用二次電池以及為燃料電池提供氫源的貯氫罐等方面的研究開發(fā)。

百瓦級質(zhì)子交換膜燃料電池堆的研制

項目簡介：采用陰極面貫通式結(jié)構(gòu)雙極板，以常壓空氣作為氧化劑，依靠風(fēng)機(jī)為電池提供氧源，同時利用空氣的流動排走了電池所產(chǎn)生的廢熱和陰極所生成的水。對陽極進(jìn)行了自增濕處理，以自增濕膜電極取代外增濕系統(tǒng)，以減小除去增濕系統(tǒng)給電堆帶來的不足。氫氣的流道采用密閉系統(tǒng)，并通過控制系統(tǒng)控制電磁閥定時排放廢氣，氫氣的利用率得到極大的提高。采用電流和電壓傳感器來檢測電池堆運行時的電流、電壓以及各單電池的電壓，采用溫度傳感器檢測電堆的溫度，通過這些來監(jiān)控并確保電堆的正常穩(wěn)定運行。

意義：所研制開發(fā)的百瓦級氫空PEMFC除可用做電動自行車、電動輪椅車或電動滑板車的動力源之外，電池堆的輸出功率適當(dāng)放大即可用作電動摩托車、電動割草機(jī)等的動力電源和家庭小型發(fā)電站等分散能源系統(tǒng)，而電池堆的輸出功率適當(dāng)縮小則可作為手提電腦、攝放相機(jī)、電動工具等的動力電源。

便攜式質(zhì)子交換膜燃料電池

項目簡介：質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）采用固體聚合物(質(zhì)子交換膜)為電解質(zhì)，通過電化學(xué)反應(yīng)把儲存在氫氣和氧氣（空氣）內(nèi)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，并產(chǎn)生水和熱。具有發(fā)電效率高、能量密度和功率密度大，噪音低，不產(chǎn)生環(huán)境污染物等優(yōu)點。項目研制的便攜式質(zhì)子交換膜燃料電池可以廣泛應(yīng)用于電動自行車，殘疾人電動助力車，電動摩托車，備用電源，移動通訊電源，以及軍隊的單兵電源，通訊報務(wù)電源和車載電源等。

意義：代替目前蓄電池和汽油發(fā)電機(jī)，提高工作時間，增大隱蔽性等。

發(fā)酵沼氣燃料電池廢水深度處理研究

項目簡介：該研究采用臭氧氧化法和生物活性炭法處理發(fā)酵沼氣燃料電池廢水。臭氧對脫色、殺菌、去除難降解有機(jī)物、氨氮都有顯著效果；生物活性炭法對難降解有機(jī)物和氨氮有良好的去除作用，可獲得高質(zhì)量的出水。我們通過對臭氧氧化法和生物活性炭法處理性能、投資成本及運行費用的實驗論證和分析類比，確定了一種適合發(fā)酵沼氣燃料電池廢水的最佳處理方法。研究成果可以徹底實現(xiàn)豬場廢物的資源化、無害化和減量化。

意義：該成果不僅在畜牧行業(yè)將得以成功的應(yīng)用，且能推廣到食品、紡織等行業(yè)的高濃度有機(jī)廢水的處理，具有廣泛的應(yīng)用價值。

百瓦級質(zhì)子交換膜燃料電池堆的研制

項目簡介：采用陰極面貫通式結(jié)構(gòu)雙極板，以常壓空氣作為氧化劑，依靠風(fēng)機(jī)為電池提供氧源，同時利用空氣的流動排走了電池所產(chǎn)生的廢熱和陰極所生成的水。對陽極進(jìn)行了自增濕處理，以自增濕膜電極取代外增濕系統(tǒng)，以減小除去增濕系統(tǒng)給電堆帶來的不足。氫氣的流道采用密閉系統(tǒng)，并通過控制系統(tǒng)控制電磁閥定時排放廢氣，氫氣的利用率得到極大的提高。采用電流和電壓傳感器來檢測電池堆運行時的電流、電壓以及各單電池的電壓，采用溫度傳感器檢測電堆的溫度，通過這些來監(jiān)控并確保電堆的正常穩(wěn)定運行。

意義：所研制開發(fā)的百瓦級氫空PEMFC除可用做電動自行車、電動輪椅車或電動滑板車的動力源之外，電池堆的輸出功率適當(dāng)放大即可用作電動摩托車、電動割草機(jī)等的動力電源和家庭小型發(fā)電站等分散能源系統(tǒng)，而電池堆的輸出功率適當(dāng)縮小則可作為手提電腦、攝放相機(jī)、電動工具等的動力電源。

固體氧化物燃料電池關(guān)鍵材料

項目簡介：固體氧化物燃料電池（SOFC）是一種高效潔凈的發(fā)電技術(shù)，它的應(yīng)用屬于能源科技領(lǐng)域。SOFC以材料科學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)，其關(guān)鍵技術(shù)屬于材料科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。其中，氧化鋯固體電解質(zhì)材料、Fe-Cr合金連接體材料和玻璃陶瓷封接材料及其相對應(yīng)的材料制備技術(shù)是核心。

意義：以這些材料為基礎(chǔ)制備的SOFC具有高功率和高能源轉(zhuǎn)換效率(熱電聯(lián)供效率為60－80%)，環(huán)境友好（極少排放溫室氣體）等特性。

直接甲烷中溫固體氧化物燃料電池陽極材料和電池組的研制

篇8

關(guān)鍵詞 秸稈；能源；再利用

中圖分類號 TQ352 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1673-9671-（2012）112-0188-01

能源發(fā)展是國家國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，面對日益緊缺的石油、煤炭等能源，尋找綠色、環(huán)保、可再生的能源已經(jīng)成為各國普遍關(guān)注的課題。秸稈是一種具有多種用途的可再生的生物質(zhì)資源。研究發(fā)現(xiàn)，農(nóng)作物光合作用的產(chǎn)物一半以上都存儲于秸稈之中，每兩噸廢棄秸稈產(chǎn)生的熱值相當(dāng)于一噸標(biāo)準(zhǔn)煤產(chǎn)生的熱值，并且其再利用的過程中能夠達(dá)到二氧化碳的零排放。生物質(zhì)秸稈作為一種環(huán)?？稍偕木G色能源，已經(jīng)成為當(dāng)今世界上僅次于石油、煤炭、天然氣的第四大能源。因此，廢棄秸稈轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能源的市場前景十分廣闊，對其再利用的研究勢必為能源利用行業(yè)帶來重大變革。

在我國，秸稈資源十分豐富，進(jìn)行廢棄秸稈轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能源再利用的研究，一方面可以減少人們?nèi)紵斩捤斐傻沫h(huán)境污染，保護(hù)環(huán)境，使秸稈能夠得到很好的利用，提高資源利用效率；另一方面，不僅能夠變廢為寶，提高秸稈的經(jīng)濟(jì)效益，同時還可以緩解我國能源緊張的問題，從而促進(jìn)我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

1 廢棄秸稈再利用的發(fā)展現(xiàn)狀

當(dāng)前，我國的秸稈資源很豐富，但是由于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)等因素的影響，秸稈再利用的效率并不是很高。在農(nóng)村，人們一般將部分秸稈用于墊圈、喂養(yǎng)牲畜以及堆漚肥，其它大部分秸稈都作燃料燒掉。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及省柴節(jié)煤技術(shù)的推廣，再加上燃煤和液化氣的廣泛普及，用作燃料的秸稈也大大減少。據(jù)統(tǒng)計，我國農(nóng)作物秸稈年產(chǎn)量有七億噸左右，用作炊事燃料、造紙原料、飼料肥料、秸稈還田以及其它用途的不足10%，大量富余的秸稈資源中，可作為生物質(zhì)能源原料的秸稈大約有四億噸，這就為我國的廢棄秸稈轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能源再利用提供了基本原料保證。所以說，我國農(nóng)業(yè)秸稈轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能源具有巨大的發(fā)展前景。

從二十世紀(jì)八十年代開始，我國秸稈轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能源再利用技術(shù)發(fā)展迅速，秸稈生物質(zhì)能源發(fā)電的從無到有，燃料乙醇產(chǎn)量迅速增長，沼氣建設(shè)的加快以及生物柴油困境的突破，都為廢棄秸稈再利用指明了發(fā)展方向。

2 秸稈能源再利用存在的問題

當(dāng)前，我國的秸稈轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能源再利用過程中存在著許多問題。根據(jù)對秸稈資源再利用現(xiàn)狀的研究發(fā)現(xiàn)，影響秸稈資源再利用的主要因素來自技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩個方面，秸稈資源再利用的效率不高，經(jīng)濟(jì)效益低下已經(jīng)成為秸稈轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能源再利用的阻礙。

一方面是秸稈轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能源再利用的技術(shù)存在不足。由于秸稈堆積密度和能量密度比較低，使得運輸以及儲存的費用比較高，成為了大型電廠等工業(yè)企業(yè)對秸稈能源有效利用的阻礙。此外，由于秸稈的纖維素含量比較高，不易粉碎，容易使加料設(shè)備造成阻塞，也增加了秸稈資源再利用的難度。另一方面是來自經(jīng)濟(jì)因素方面的影響。我國的秸稈資源分布比較分散，難以進(jìn)行集中處理，而分散處理效率較低且成本較高，這是當(dāng)前秸稈資源難以實現(xiàn)大規(guī)模推廣使用的主要問題。同時由于秸稈轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能源的技術(shù)復(fù)雜且發(fā)展程度比較低，使得秸稈再利用的成本比較高。例如秸稈資源轉(zhuǎn)化制成的汽油、柴油等生物油，雖然它具有可再生、低污染等諸多優(yōu)點，但是其成本比礦物油要高許多，并且還需要專用的燃料設(shè)備進(jìn)行處理。這些技術(shù)和經(jīng)濟(jì)因素的制約都阻礙了秸稈資源的再利用 。

3 未來廢棄秸稈轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能源再利用的發(fā)展方向或途徑

用廢棄秸稈轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能源具有十分廣闊的發(fā)展前景。根據(jù)對其再利用 問題及現(xiàn)狀的研究，未來廢棄秸稈轉(zhuǎn)為生物質(zhì)能源再利用的發(fā)展方向或途徑主要有以下三個方面：

3.1 秸稈轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能源——燃?xì)?/p>

廢棄秸稈轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能源再利用中的一個重要方向就是將秸稈轉(zhuǎn)化為燃?xì)膺M(jìn)行的再利用。秸稈燃?xì)饩褪侵竿ㄟ^密閉缺氧，利用沼氣技術(shù)以及熱解氣化技術(shù)將廢棄秸稈轉(zhuǎn)化成的一種可燃?xì)怏w，這種氣體是一種綠色環(huán)保的清潔能源。在這個轉(zhuǎn)化過程中用到的沼氣技術(shù)和熱解氣化技術(shù)對秸稈資源轉(zhuǎn)化再利用具有十分重要的意義。其中沼氣技術(shù)可以分為干法和濕法兩種發(fā)酵工藝，它能夠?qū)⒔斩掁D(zhuǎn)化為沼氣能源，從而減少煤炭的使用。同時秸稈產(chǎn)生沼氣的殘渣可以當(dāng)成有機(jī)肥進(jìn)行使用，減少化學(xué)肥料的使用，有效的保護(hù)環(huán)境。而熱解氣化技術(shù)就是所謂的秸稈氣化技術(shù)。它的主要原理就是秸稈在氣化反應(yīng)器中，通過氧氣不足條件下發(fā)生的部分燃燒為氣化吸熱提供能量，產(chǎn)生熱解氣化反應(yīng)，以此來促進(jìn)可燃?xì)怏w的轉(zhuǎn)化形成。我們要對其不斷進(jìn)行優(yōu)化，以此來降低秸稈燃?xì)獾脑靸r，使秸稈燃?xì)獾靡酝茝V。這兩種技術(shù)對秸稈燃?xì)獾陌l(fā)展具有十分重要的意義。

3.2 秸稈能源再利用——發(fā)電

利用廢棄秸稈進(jìn)行發(fā)電，就是一種將農(nóng)作物秸稈資源作為主要燃料進(jìn)行發(fā)電的方式，它包括秸稈燃燒發(fā)電和秸稈氣化發(fā)電兩個方面。

秸稈燃燒發(fā)電就是指在不產(chǎn)生二次污染的前提下，通過秸稈處理系統(tǒng)對其進(jìn)行集中焚燒處理，利用秸稈燃燒產(chǎn)生的熱能進(jìn)行發(fā)電的一種形式。秸稈燃燒發(fā)電能夠有效的對我國煤炭燃燒發(fā)電的結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，從而緩解我國煤炭資源緊缺的局面，減少煤炭燃燒發(fā)電造成的環(huán)境污染。同時通過對秸稈的回收發(fā)電，可以提高農(nóng)民的收入，使秸稈變廢為寶。而秸稈氣化發(fā)電就是將其轉(zhuǎn)化為高品位的燃料氣，通過這些燃料氣推動燃?xì)廨啓C(jī)或者內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行發(fā)電。在進(jìn)行秸稈氣化發(fā)電的過程中，要注意氣體的凈化。秸稈在氣化爐中轉(zhuǎn)化的氣體燃料存在一定雜質(zhì)，將這些雜質(zhì)去除可以有效保證燃?xì)獍l(fā)電設(shè)備的正常運行。秸稈氣化發(fā)電不僅可以有效解決秸稈燃燒效率低以及分布比較分散的問題，同時可以降低環(huán)境污染，使燃?xì)獍l(fā)電設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點得以充分發(fā)揮。

3.3 廢棄秸稈轉(zhuǎn)化制造汽油、柴油

石油資源的日益緊缺導(dǎo)致國際原油價格不斷上升，人們迫切尋找可進(jìn)行替代的能源。因此，廢棄秸稈轉(zhuǎn)化的生物質(zhì)汽油和柴油受到了人們越來越多的研究與關(guān)注。在催化劑的作用下，利用秸稈碳水化合物以及木質(zhì)素原有化學(xué)結(jié)構(gòu)的特點，通過對反應(yīng)條件的調(diào)控，可以使其形成高活性的自由基，從而使高分子得以重新組合，實現(xiàn)汽油以及柴油餾分的制備。這種技術(shù)使得秸稈轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)汽油、柴油得以實現(xiàn)，為石油和化工行業(yè)的發(fā)展注入了新的動力。所以廢棄秸稈轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)汽油、柴油對我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有十分重要的意義，能夠?qū)崿F(xiàn)我國可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想。

總而言之，我國必須要加強(qiáng)對秸稈高效利用技術(shù)，包括直接燃燒技術(shù)與設(shè)備的研究，進(jìn)行集約化綜合新技術(shù)的開發(fā)，以此來降低秸稈資源再利用的技術(shù)難度和成本，提高其利用的效率和經(jīng)濟(jì)效益，實現(xiàn)秸稈資源再利用的可持續(xù)發(fā)展。用廢棄秸稈轉(zhuǎn)化的生物質(zhì)能源是一種可再生的清潔環(huán)保能源，通過對秸稈能源化再利用的研究，可以有效的對我國的能源結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，從而減輕我國能源緊缺的壓力，降低二氧化碳等溫室氣體的排放，提高環(huán)境質(zhì)量，使秸稈資源再利用能夠為我國的國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出突出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]婁蕓.秸稈生物質(zhì)能源的應(yīng)用現(xiàn)狀與前景[J].化學(xué)與生物工程，2010.

篇9

關(guān)鍵詞：煤礦開采；綠色開采技術(shù)

一、煤與瓦斯協(xié)調(diào)開采技術(shù)

1. 我國煤層氣開發(fā)利用現(xiàn)狀

低透氣性瓦斯是吸附在煤炭上難于采集、資源密集度低的伴生資源。利用必然要進(jìn)行的井下工程先采瓦斯而后采煤以及利用巖層受采動形成的裂隙場采集釋放的瓦斯是最經(jīng)濟(jì)而有效的辦法。對瓦斯的認(rèn)識過程如下：

瓦斯是災(zāi)害――煤礦重大災(zāi)難源是瓦斯，因此對瓦斯的定義是：礦井中主要由煤層氣構(gòu)成的以甲烷為主的有害氣體。

瓦斯是能源――1m3瓦斯的發(fā)熱量為35.6MJ，相當(dāng)于1.2Kg標(biāo)煤，可發(fā)電3-3.5Kwh.在陸上煙煤和無煙煤田中，埋深在300-2000米范圍內(nèi)的資源有31.46萬億m3，相當(dāng)于天然氣儲量。

低透氣性瓦斯是吸附在煤炭上難于采集、資源密集度低的伴生能源---瓦斯不同于天然氣，大部分吸附于煤炭（80-90%），游離瓦斯僅占5-12%.大部分煤層透氣性低（0.005-0.1m2/mpa2.d）很難抽離。以瓦斯含量20m3/t煤計，相當(dāng)于1000Kg中含有24Kg標(biāo)煤，全部發(fā)電價值僅為30-50元的伴生物，比噸煤的價值低幾十倍。

我國是世界上煤層瓦斯資源儲量巨大的國家之一。據(jù)2006年國土資源部油氣中心對全國煤層氣資源評價結(jié)果，我國煤層氣資源量居世界第三位，與我國陸上天然氣資源量相當(dāng)，資源量36.81萬億m3，可采資源量10.86萬億m3。

2. 我國煤層氣賦存的特征

我國煤層滲透率較低，平均在0.002～16.17毫達(dá)西。撫順煤田的滲透率相對較高，但也只有0.5-3.8md，水城、豐城、鶴崗、開灤、柳林等礦區(qū)高滲透煤層滲透率只有0.1-1.8md，其它地區(qū)絕大多數(shù)實測的滲透率值都在0.001md以下，比美國的San Juan盆地和Black Warrior盆地低3-4個數(shù)量級。

我國煤層瓦斯壓力梯度大小變化幅度很大，最低值為1.2kPa/m（撫順），最大值為13.4kPa/m（天府），但大部分屬于低壓瓦斯。煤層瓦斯壓力低影響煤層氣產(chǎn)率，不利于瓦斯抽采。

煤對瓦斯的吸附能力受多種因素的影響，主要影響因素有壓力、溫度、礦物質(zhì)含量、水分含量、煤階、巖性、氣體組分等。

3、煤與瓦斯協(xié)調(diào)開采技術(shù)

瓦斯抽采分為地面鉆井抽采和井下抽采兩大類，如圖1-3-1、1-3-2所示。按煤層氣開采方法、卸壓瓦斯的來源及卸壓瓦斯抽采方法的不同，構(gòu)建了“煤與煤層氣共采”技術(shù)體系圖。

我國煤礦井下的瓦斯抽采始于20世紀(jì)50年代，其中撫順、陽泉是抽采量最大的礦區(qū)。2005年瓦斯抽采量23億m3，2007年44億m3。2008年瓦斯抽采量55億m3，淮南、陽泉、水城、松藻、寧煤等10個重點煤礦企業(yè)瓦斯抽采量均超過1億m3。2009年，全國煤礦瓦斯抽采量達(dá)到61.7億m3、利用量達(dá)到17.7億m3。中國計劃到2020年把地面煤層氣產(chǎn)能提升至500億m3。

1）井下瓦斯抽采技術(shù)

由于我國煤層氣低滲透率的特點，利用煤層開采引起巖層的移動破壞增大煤層滲透性，在采煤的同時高效抽采卸壓瓦斯，是我國煤層氣開采的主要途徑。

a）鉆機(jī)目前，常用的鉆機(jī)有：煤炭科學(xué)研究總院西安分院生產(chǎn)的MK系列鉆機(jī)，孔深75-600m，孔徑75-200mm；煤炭科學(xué)研究總院重慶設(shè)計院生產(chǎn)的ZYG―150型鉆機(jī)，孔深150m，孔徑65-115mm。

b）瓦斯抽采方法的選擇原則

c）開采層瓦斯抽采技術(shù)

d）鄰近層瓦斯抽采技術(shù)

e）采空區(qū)瓦斯抽采技術(shù)

f）鉆場及鉆孔布置技術(shù)

2）地面鉆井瓦斯抽采技術(shù)

煤層氣地面開采技術(shù)主要包括鉆井、完井、采氣和地面集氣處理生產(chǎn)系統(tǒng)。有兩種開采情況，一是在沒有采煤作業(yè)的煤田內(nèi)開采煤層氣；二是在生產(chǎn)礦區(qū)內(nèi)開采煤層氣。圖1-3-3為晉城寺河礦井地面瓦斯抽采系統(tǒng)。

3）瓦斯綜合利用

a）、民用燃?xì)鈈）、燃?xì)忮仩tc）、瓦斯發(fā)電d）、生產(chǎn)化工產(chǎn)品

二、井下矸石充填技術(shù)

1、潔凈開采技術(shù)簡介

潔凈開采技術(shù)是指在提高煤炭質(zhì)量的同時，盡量從源頭上避免污染物的產(chǎn)生或最大程度控制污染物的生成量及污染程度，使煤炭開采對環(huán)境的污染和破壞降低到最低限度的開采技術(shù)。

在煤炭生產(chǎn)中，需要將大量煤矸石排放到地面，占用了大量的土地；同時在提升過程中消耗了大量的人力、物力。隨著煤炭生產(chǎn)的發(fā)展，矸石山越堆越大，占地面積越來越大，既造成了環(huán)境污染，又給煤炭企業(yè)增加了經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。煤矸石是我國工業(yè)固體廢料中產(chǎn)生量、累計積存量和占地面積最大的固體廢棄物。

為了杜絕或減少煤矸石造成的環(huán)境污染，可采取以下兩種控制煤矸石生成量的開采技術(shù)：一是采用減矸開采技術(shù)，包括開拓部署、巷道布置和采掘工藝等技術(shù)措施；二是采用矸石充填開采技術(shù)，包括將掘進(jìn)出矸充填在井下廢棄的巷道或硐室內(nèi)，或?qū)⒕蜻M(jìn)出矸直接用于采空區(qū)充填。

2、矸石充填開采的分類及特點

1）矸石充填的種類與方法

（a）矸石充填的種類

按矸石充填的位置不同分為：①巷道充填；②工作面充填

按充填量和充填范圍占采出煤層的比例不同分為：①全部充填；②局部充填

（b）矸石充填方法

全部充填的位置只能是采空區(qū)，而局部充填的位置可以是采空區(qū)、離層區(qū)或冒落區(qū)。當(dāng)采空區(qū)傾角較大時或在傾角較大的下山，可以采用自溜和人工壘砌來完成充填；當(dāng)采空區(qū)傾角較小或在傾角較小的下山和平巷進(jìn)行矸石充填時是比較困難的，要采用一些設(shè)備進(jìn)行處理。

2）矸石充填開采技術(shù)

（a）采空區(qū)條帶充填技術(shù)

采空區(qū)條帶充填就是在煤層采出后頂板冒落前，采用矸石材料對采空區(qū)的一部分空間進(jìn)行充填，構(gòu)筑相間的充填條帶，靠充填條帶來支撐覆巖。只要保證未充填采空區(qū)的寬度小于覆巖關(guān)鍵層的初次破斷跨距，且充填條帶能保持長期穩(wěn)定，就可有效控制地表沉陷。

（b）條帶開采冒落區(qū)注漿充填技術(shù)

目前，我國主要采用條帶開采技術(shù)來實現(xiàn)建筑物下壓煤（“三下”）開采，其主要缺點是煤炭采出率偏低，一般僅為30%～50%。

條帶開采冒落區(qū)注漿充填就是條帶開采情況下，通過地面或井下鉆孔向采出條帶已冒落采空區(qū)的破碎矸石進(jìn)行注漿充填。同時利用充填材料與冒落區(qū)內(nèi)矸石形成的共同承載體來縮短留設(shè)條帶的寬度，以達(dá)到提高資源回采率的目的。

三、煤炭地下氣化技術(shù)

煤炭地下氣化是指在煤層賦存地點直接獲得可燃?xì)怏w的過程，即在地下將固態(tài)礦物通過熱化學(xué)過程變?yōu)闅鈶B(tài)燃料，然后由鉆孔排到地面，供給用戶。

煤炭的地下氣化原理是由原蘇聯(lián)著名化學(xué)家門捷列夫在1888年提出的。英國在1914年至1959年共進(jìn)行了62次小規(guī)模試驗，并建成一座小型的地下氣化發(fā)電站。前蘇聯(lián)自1932年至1965年先后建立了12座地下氣化站，美國自1946年至1963年也已試驗成功，后因經(jīng)濟(jì)效果差而停止，我國自1958年先后在鶴崗、大同、撫順、皖南等多個礦區(qū)進(jìn)行了煤的地下氣化試驗，取得了熱值為3.49-5.53MJ/m3的煤氣，后因國民經(jīng)濟(jì)調(diào)整而相繼停止。1994年，余力教授又在徐州新河礦、唐山劉莊礦進(jìn)行氣化試驗，取得熱值在13.69MJ/m3以上的煤氣。首創(chuàng)“長通道、大斷面、兩階段、正反向鼓風(fēng)、啟動能源、壓抽相結(jié)合、邊氣化邊填”等工藝，建立煤炭地下氣化新工藝?yán)碚撆c實踐體系，進(jìn)行了半工業(yè)性試驗與工業(yè)性試驗，唐山劉莊礦地下氣化爐已經(jīng)連續(xù)穩(wěn)定燃燒2000天。今后煤層的地下氣化研究方向，是向埋深為800m以下的煤層發(fā)展。

篇10

（一）中國潔凈煤技術(shù)框架體系

潔凈煤技術(shù)是當(dāng)前世界各國解決環(huán)境問題的主導(dǎo)技術(shù)之一，也是高技術(shù)國際競爭的重要領(lǐng)域之一。我國圍繞提高煤炭開發(fā)利用效率、減輕對環(huán)境污染開展了大量的研究開發(fā)和推廣工作。隨著國家宏觀發(fā)展戰(zhàn)略的轉(zhuǎn)變，中國政府把潔凈煤技術(shù)作為可持續(xù)發(fā)展和實現(xiàn)兩個根本轉(zhuǎn)變的戰(zhàn)略措施之一。我國于1994年成立了煤炭工業(yè)潔凈煤工程技術(shù)研究中心，1995年成立了國家潔凈煤技術(shù)推廣應(yīng)用領(lǐng)導(dǎo)小組，1997年國務(wù)院批準(zhǔn)了《中國潔凈煤技術(shù)九五計劃和2010年發(fā)展綱要》。在中國國民經(jīng)濟(jì)第十個五年計劃和煤炭工業(yè)“十五”規(guī)劃中，都強(qiáng)調(diào)要加大潔凈煤技術(shù)研究開發(fā)力度，擴(kuò)大潔凈煤領(lǐng)域的對外開放，推進(jìn)潔凈煤技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。

潔凈煤技術(shù)涉及多行業(yè)、多領(lǐng)域、多學(xué)科，是一項龐大的系統(tǒng)工程。中國發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)的目標(biāo)：一是減少環(huán)境污染,如SO2、NOX、煤矸石、粉塵、煤泥水等；二是提高煤炭利用效率,減少煤炭消費；三是通過加大轉(zhuǎn)化，改善終端能源結(jié)構(gòu)。目前，中國已成了世界上最大的潔凈煤市場。

中國已將發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)列入《中國21世紀(jì)議程》，并根據(jù)中國煤炭消費呈現(xiàn)多元化格局的特點，本著環(huán)境與發(fā)展的協(xié)調(diào)統(tǒng)一環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益并重以及發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)要覆蓋煤炭開發(fā)利用的全過程等原則，提出了符合中國國情，具有中國特色的潔凈煤技術(shù)框架體系。中國潔凈煤技術(shù)計劃框架涉及四個領(lǐng)域（煤炭加工、煤炭高效潔凈燃燒、煤炭轉(zhuǎn)化、污染排放控制與廢棄物處理），包括十四項技術(shù)。

1、煤炭加工領(lǐng)域

包括選煤、型煤、配煤、水煤漿技術(shù)。

2、煤炭的高效潔凈燃燒技術(shù)領(lǐng)域

先進(jìn)的燃燒器、流化床燃燒（FBC）技術(shù)、整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)。

3、煤炭轉(zhuǎn)化領(lǐng)域

包括煤炭氣化、煤炭液化、燃料電池。

4、污染排放控制與廢棄物處理領(lǐng)域

包括煙氣凈化、煤層氣的開發(fā)利用、煤矸石、粉煤灰和煤泥的綜合利用、工業(yè)鍋爐和窯爐等技術(shù)。

重點針對電廠、工業(yè)爐窯和民用3個領(lǐng)域，注重經(jīng)濟(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展，重點開發(fā)社會效益、環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益明顯、實用而可靠的先進(jìn)技術(shù)。在組織實施上采取優(yōu)先推廣一批技術(shù)成熟、在近期能夠顯著減少煙煤污染的技術(shù)，如選煤、型煤、配煤、煙氣脫硫等；示范一批能在21世紀(jì)初實現(xiàn)商業(yè)化的技術(shù)，如增壓循環(huán)流化床發(fā)電、大型循環(huán)流化床、工業(yè)型煤等；研究開發(fā)一批起點高、對長遠(yuǎn)發(fā)展有影響的技術(shù)，如煤炭液化、燃料電池等。

（二）潔凈煤技術(shù)國內(nèi)發(fā)展概況及趨勢

在有關(guān)部門的配合與支持下，我國潔凈煤技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用、推廣方面有顯著的進(jìn)展。主要表現(xiàn)在：煤炭的深加工有所進(jìn)步，煤炭入洗比重逐年提高；工業(yè)型煤和水煤漿技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用開始起步，已有示范性項目投入使用；煤炭氣化技術(shù)已比較成熟，煤氣已成為城市民用燃料的重要組成部分；正在進(jìn)行煤炭液化的性能和工藝條件試驗，以及煤炭液化商業(yè)性示范廠的可行性研究。但是，我國在潔凈煤技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化方面還存在許多問題，主要是我國潔凈煤技術(shù)層次不高，還沒有形成推進(jìn)潔凈煤技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的有效機(jī)制，推進(jìn)潔凈煤技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的法規(guī)不健全，政策不配套，措施不具體，力量不集中，資金籌集渠道不暢。

1、煤炭洗選

煤炭洗選加工，是根據(jù)原煤（毛煤）、礦物雜質(zhì)和煤矸石的粒度、密度、硬度、潤濕性等物理化學(xué)性質(zhì)的差別，采用人工揀矸、機(jī)械篩分、物理選煤、物理化學(xué)選煤、化學(xué)選煤和微生物選煤等處理方法，清除原煤中的有害雜質(zhì)，排除矸石，降低灰分、硫分、水分，提高回收率，回收伴生物礦，改善煤炭質(zhì)量，按照市場所需求的產(chǎn)品分選加工生產(chǎn)出不同規(guī)格品種及不同用途的煤炭產(chǎn)品，以供不同用戶的過程，是煤炭達(dá)潔凈、高效利用的目的及后續(xù)深加工的必要前提。

選煤工藝可分為四類：篩分、物理選煤、化學(xué)選煤、細(xì)菌脫硫。理選煤、化學(xué)選煤、細(xì)菌脫硫。篩分是把煤分成不同的粒度。物理選煤目前普遍使用的方法有跳汰、重介質(zhì)選煤和浮選三種。跳汰選煤是在上下波動的變速脈沖水流中，使相對密度不同的煤和矸石分開。重介質(zhì)選煤是用磷鐵礦粉等配制的重介質(zhì)懸浮液（其相對密度介于煤與矸石之間），將煤與矸石等雜質(zhì)分開。浮選是利用煤和矸石表面濕潤性的差異，洗選粒度小于0.5mm的煤。

煤炭經(jīng)洗選后可顯著降低灰分和硫分的含量，減少煙塵、二氧化硫等污染物的排放。目前發(fā)達(dá)國家需要洗選的原煤已100入洗，重介質(zhì)旋流器、跳汰機(jī)、浮選機(jī)等成熟的選煤技術(shù)己被廣泛采用，洗煤廠處理能力大，洗選效率高。

1）中國煤炭洗選技術(shù)的發(fā)展。

中國是世界上最早采用選煤技術(shù)的國家。早在宋代（公元960-1279年），已經(jīng)采用人工揀矸和篩分技術(shù)進(jìn)行選煤排除雜物。從20世紀(jì)30年代開始發(fā)展機(jī)械煤炭洗選加工，到90年代，其洗選工藝已基本與世界同步發(fā)展。目前，我國已經(jīng)具有很成熟的煤炭加工技術(shù)，如洗選、動力配煤、型煤及水煤漿等。

在國務(wù)院批準(zhǔn)的《中國潔凈煤技術(shù)九五計劃和2010年發(fā)展規(guī)劃》中，選煤和型煤被列為我國潔凈煤技術(shù)的首選項目。與此同時，國家經(jīng)貿(mào)委目前也正在積極推進(jìn)洗選煤在各個行業(yè)特別是電力行業(yè)的應(yīng)用，這為加工和使用洗選煤提出了更高的要求。

現(xiàn)階段，煤炭洗選加工在技術(shù)上已經(jīng)較為成熟，發(fā)展的重點已由過去煉焦煤轉(zhuǎn)為動力煤，由過去單純注重降灰轉(zhuǎn)為降灰與脫硫并舉以及回收洗矸中的黃鐵礦。在產(chǎn)量上，也由1995年的1.9億噸增至2.8億噸,提高了47.3。盡管如此，目前中國原煤入洗比例還是很低，僅為30，在主要產(chǎn)煤國中是最低的，這為煤面料行業(yè)的洗選煤加工技術(shù)及水平的發(fā)展帶來了較大的空間。

但是，在洗選技術(shù)日趨成熟的今天，煤炭的洗選加工仍面臨著諸如實際入洗比例不高、選煤廠利用率低等許多新情況、新問題。在實際應(yīng)用中也只有少數(shù)幾個電廠在使用，市場推廣舉步維艱。造成洗選煤市場化推廣難的主要障礙不外乎這樣幾點，一是認(rèn)識上的原因。二是歷史的原因。三是體制不順、行業(yè)分割，不利于洗選煤的發(fā)展。四是較為敏感的價格問題。五是沒有與之配套的政策法規(guī)。

1998年末我國選煤廠1581座，選煤能力494.33Mt，入選量327.63Mt，入選率25.66％。最大煉焦煤選廠設(shè)計能力400萬t/a，最大動力煤選廠設(shè)計能力1900萬t/a。國內(nèi)自行研制的設(shè)備已基本滿足400萬t/a以下各類選煤廠建設(shè)和改造需要，有些工藝指標(biāo)已達(dá)到或接近世界先進(jìn)水平。國有大中型選煤廠技術(shù)改造的主要內(nèi)容，已由過去單純的注重降灰轉(zhuǎn)為降灰與脫硫并舉及回收洗矸中的黃鐵礦。無壓重介質(zhì)旋流器（3NWX1200/850）研制成功并投入生產(chǎn)使用，旋流靜態(tài)微泡浮選柱研制成功，分選技術(shù)取得若干重要成果。

煤炭洗選加工技術(shù)是潔凈煤技術(shù)發(fā)展的源頭技術(shù)，是提高煤炭質(zhì)量的有效技術(shù)。根據(jù)預(yù)測，到2010年，中國將使總?cè)胂丛毫窟_(dá)到8.08億噸，入洗比例提高到40。選煤技術(shù)的未來發(fā)展重點將是脫硫和排矸并舉，提高選煤廠的自動化水平，發(fā)展深度降灰脫硫技術(shù)及適用于缺水地區(qū)的干法或省水選煤技術(shù)。

2）主要差距。

中國的煤炭洗選加工同發(fā)達(dá)國家相比差距很大，1996年入洗原煤3．2億噸，占全國原煤產(chǎn)量13．7億噸的23.3。中國的選煤廠仍屬以中小型為主的廠型體系。大型選煤廠較少。不少選煤廠煤炭洗選采用的工藝簡單，技術(shù)設(shè)備較落后，自動化水平較低，產(chǎn)品品種少，精煤質(zhì)量差。

3）選煤發(fā)展趨勢。

（1）原煤洗選比率將不斷擴(kuò)大。不僅要提高國有重點煤礦的洗選比率，而且更要大力發(fā)展地方煤礦的洗選加工。選煤規(guī)模要與洗精煤的需求結(jié)合，煉焦煤的選煤規(guī)模要與冶金、化工等對焦煤的要求相結(jié)合；動力煤的選煤規(guī)模要與電力和工業(yè)窯爐等要求相結(jié)合。

（2）廠型和設(shè)備向大型化、工藝簡化發(fā)展。中國300萬t/d以上的大型選煤廠絕大多數(shù)是80年代以來建設(shè)的，90年代建設(shè)和投產(chǎn)的選煤廠皆為400萬t/d、600萬和1200萬t/d的廠型和。今后也將向大型化發(fā)展。與此相適應(yīng)，設(shè)備也將向高效、大型化發(fā)展，并簡化工藝系統(tǒng)，減少重復(fù)配置同功能設(shè)備及作業(yè)環(huán)節(jié)，盡量形成單一設(shè)備的作業(yè)系統(tǒng)，以降低基建投資和生產(chǎn)成本，提高處理能力和功效，并向著定型設(shè)計、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計方向發(fā)展。

（3）生產(chǎn)自動化程度將越來越高。目前，中國選煤廠的自動化屬于局部生產(chǎn)系統(tǒng)自動化的較多，如跳汰機(jī)床層自動控制、重懸浮液密度自動測量與調(diào)控、浮選工藝參數(shù)自動檢測與控制等，只有少數(shù)廠實現(xiàn)了全廠主要生產(chǎn)系統(tǒng)計算機(jī)、自動化和全廠設(shè)備集中控制、數(shù)據(jù)采集和工業(yè)電視監(jiān)視。因此，進(jìn)一步推廣選煤廠自動化成果，發(fā)展全廠生產(chǎn)系統(tǒng)自動化，是今后的發(fā)展方向。

（4）主要方向是發(fā)展深度加上，開發(fā)潔凈煤技術(shù)。潔凈煤技術(shù)是包括開采、加工、燃燒、利用和環(huán)保等全系統(tǒng)的綜合技術(shù)的總稱，旨在提高煤炭利用效率，杜絕環(huán)境污染，煤炭洗選加工是開發(fā)潔凈煤技術(shù)的重要和首要環(huán)節(jié)，其重點在于主攻細(xì)粒級和極細(xì)材級煤的精選，開發(fā)生產(chǎn)超純煤技術(shù)和脫除雜質(zhì)、脫硫技術(shù)，特別是脫除有機(jī)硫的技術(shù)，更是當(dāng)前開發(fā)潔凈煤技術(shù)曠關(guān)鍵。

4）世界煤炭洗選技術(shù)的發(fā)展。

（1）發(fā)展現(xiàn)狀。

18世紀(jì)后期，到19世紀(jì)初期，歐美一些國家隨著產(chǎn)業(yè)革命發(fā)展，煤炭產(chǎn)量不斷增加，煤炭篩選從原始的手工操作發(fā)展到利用機(jī)械設(shè)備。到20世紀(jì)初期，又研制應(yīng)用了風(fēng)力選煤、浮游選煤、重介質(zhì)選煤、水介質(zhì)旋流器等洗選技術(shù)設(shè)備并逐步研究、改進(jìn)，這些煤炭洗選技術(shù)，我國在50年代也先后研制成功，并推廣應(yīng)用于一些大型篩分廠和選煤廠?，F(xiàn)代的洗選技術(shù)主要是機(jī)械化選煤，有多種方法。按照分選原理，除人工揀選外，又劃分為重力選、離心力選、浮游選、濕法選和特殊選等幾大類。其中，跳汰選、重介質(zhì)選、泡沫浮選在選煤廠應(yīng)用最廣。有的大型選煤廠也利用跳汰、重介、浮選混合工藝。

跳汰、重介、浮選等傳統(tǒng)的選煤方法經(jīng)過研究改進(jìn)，向著大型、高效、自動化發(fā)展。近幾年，美國、日本、德國及澳大利亞等國對煤炭的深度降灰脫硫開展了大量工作，如微細(xì)磁鐵礦重介旋流器、靜電選、高梯度磁選、浮選柱、油團(tuán)選、選擇性絮凝等。美國在微泡浮選柱和油團(tuán)選方面已投入工業(yè)應(yīng)用。在化學(xué)選煤和微生物脫硫方面，美國、澳大利亞、日本也取得進(jìn)展，但大多處于研究開發(fā)階段。英國、美國已開發(fā)廠了處理20mm粉煤的洗選新工藝，可脫除70％～90％的黃鐵礦硫和90％的灰粉，使用這種洗選工藝洗精煤的鍋爐可以不用安裝脫硫裝置即可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，可以降低電站的投資。

（2）發(fā)展趨勢。

近幾年來，隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)步和環(huán)境保護(hù)嚴(yán)格要求，許多國家的煤炭洗選加工有了很大發(fā)展，主要表現(xiàn)在：

①煤炭洗選比率不斷提高。目前，工業(yè)發(fā)達(dá)國家如英、德、日等國的硬煤幾乎全部洗選；俄羅斯、波蘭、美國和澳大利亞洗選比率也在42-76。

②采用標(biāo)準(zhǔn)工藝設(shè)計。使選煤廠向大型化方向發(fā)展，例如，波蘭采用新的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的巴德賴克煉焦煤選煤廠，處理能力達(dá)2800t/h；加拿大的昆太特選煤廠處理能力達(dá)1550t/h，南非的格魯特格勒克選煤廠處理能力達(dá)3000t/h。

③設(shè)備大型化。例如，德國研制出42m巴達(dá)克跳汰機(jī)，英國生產(chǎn)出46.5m2鮑姆跳汰SM,英國開發(fā)出Larccdems新型重介旋流器,處理100-0.5粒級原煤可達(dá)250t/h,是當(dāng)代處理能力最大和入選上限最高的重介質(zhì)旋流器。

④開發(fā)細(xì)粒煤分選技術(shù)和潔凈煤技術(shù)。細(xì)粒煤分選技術(shù)是隨著采煤機(jī)械化的發(fā)展，粉煤量大幅度增加而相應(yīng)發(fā)展起來的。例如，采用重介旋流器洗選下限到零。美國新開發(fā)的微泡浮選柱可獲得灰分小于3、硫分小于0.5的精煤；靜態(tài)浮選管可獲得灰分為0.9～1.2的精煤。奧梯斯卡工業(yè)公司利用選擇性絮凝工藝在紐約詹姆斯維勒建成了一座15t/h的選煤廠，生產(chǎn)的產(chǎn)品可供燃?xì)廨啓C(jī)和內(nèi)燃機(jī)作燃料。

⑤開發(fā)潔凈煤技術(shù)。當(dāng)前在國際上已形成熱潮。開發(fā)潔凈煤技術(shù)，特別是超純煤技術(shù)，其關(guān)鍵在于攻克脫除有機(jī)硫的脫硫技術(shù)。美國、日本、德同、澳大利亞等國對脫硫、脫灰進(jìn)行了大量研究，并取得相當(dāng)?shù)某晒?。除物理方法外，還采用化學(xué)凈化法，主要有堿熔融法（TRW）、苛性堿熔法、異辛烷萃取法、微波輻射法、生物化學(xué)法等。其中堿熔融法和苛性堿熔法可脫除有機(jī)硫80～90。

2、型煤

型煤又稱人造煤塊。型煤是一種或數(shù)種煤與一定比例的粘結(jié)固硫劑等經(jīng)加工成一定形狀尺寸和有一定理代性能的塊狀燃料或原料。當(dāng)今型煤也可以是粉煤及一定比例的煤泥等其它低熱值燃料或廢棄物加上粘結(jié)劑、添加劑加工成型煤的，有的燃燒特性還超過了原煤的燃燒特性。型煤技術(shù)是一種潔凈煤技術(shù)，是煤炭潔凈利用的重要途徑之一。

型煤分為民用型煤和工業(yè)型煤兩類。燃用鍋爐型煤比燒散煤，可提高鍋爐熱熱效率，節(jié)煤可達(dá)15～25，減少煙塵排放量80～90以上，固硫率可達(dá)52～73，還可降低其他污染物排放。民用型煤與燒散煤相比，熱效率可達(dá)65-72，排煙黑度降到<1/2格林曼級，節(jié)煤20-30，煙塵和SO2排放可減少40-60。所以燃用型煤，安全系數(shù)、高效潔凈、使用方便，具有明顯的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會效益。型煤的節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)成熟性，早已被國內(nèi)外所公認(rèn)。

1）中國型煤的開發(fā)利用。

中國是世界上制作和使用型煤最早的國家。我國古代勞動人民早在16世紀(jì)以前，已以末煤為主，用黃土做粘結(jié)劑加水，用手工工具制作型煤。至今仍有部分城鎮(zhèn)、農(nóng)村還延用這一傳統(tǒng)做法制作“煤球”、“煤棒”、“煤糕”等型煤，用于做飯、取暖和一些飲食業(yè)、手工業(yè)爐灶使用。

型煤技術(shù)已作為中國潔凈煤技術(shù)的重要組成部分和優(yōu)先發(fā)展的領(lǐng)域，在今后相當(dāng)長時期內(nèi)具有十分廣闊的發(fā)展前景，對提高煤炭利用效率，減輕用煤造成的環(huán)境污染，滿足部分工業(yè)生產(chǎn)和不斷提高城鄉(xiāng)人民的生活需要具有重要意義。至1996年底，我國生活用煤約1.44億噸。煤炭占全部生活用能的58.1。為克服傳統(tǒng)蜂窩煤的缺點，我國已開發(fā)出可用純煙煤或煙煤與無煙煤的混料為原料的上燃式煙煤蜂窩煤及其爐具技術(shù)。煙煤蜂窩煤開發(fā)成功。徹底解決了困感業(yè)界多年的難題，使我國的型煤技術(shù)向前跨越了一大步。

我國民用型煤技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平，1997年底全國民用型煤產(chǎn)量達(dá)7000萬t，民用型煤中80以上是蜂窩煤，其余為煤球、和其他成型煤。民用型煤普及率65，其中浙江、江蘇、廣東、廣西、四川等省的一些城市75左右，北京、天津和沈陽等城市基本上達(dá)到100。工業(yè)型煤有鍋爐、型焦、化肥、城市煤氣、機(jī)車、燃料氣型煤等，種類有很多。工業(yè)型煤分為化肥造氣型煤和鍋爐燃料型煤，目前全國工業(yè)型煤年產(chǎn)能力量約3000萬t以上，主要是中小型化肥廠和小高爐型焦。全國約有60的中小化肥廠用型煤做原料，替代了相應(yīng)數(shù)量的焦炭或塊煤，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。其他型煤則處于示范或商業(yè)性示范階段。由于技術(shù)、價格、市場等原因，鍋爐燃料型煤工業(yè)化推廣較慢。開發(fā)防水、免烘干粘結(jié)劑取得了進(jìn)展，煤炭行業(yè)組織了“晉城無煙粉煤制氣化用工業(yè)型煤技術(shù)的研究”。今后的發(fā)展重點是，到2010年，約需增加能力6000萬噸，技術(shù)上以發(fā)展高固硫率工業(yè)燃料型煤和氣化型煤為主。

2）世界型煤發(fā)展動態(tài)。

（1）發(fā)展及趨勢。型煤工業(yè)是伴隨著歐洲資本主義工業(yè)革命而產(chǎn)生和發(fā)展的，距今已有百余年歷史。型煤主要用于工業(yè)鍋爐、窯爐、氣化和民用燃料。20世紀(jì)中葉，出現(xiàn)了大規(guī)模生產(chǎn)褐煤型煤和民用、工業(yè)用無煙塊狀燃料工廠。美國、德國、英國、日本、韓國、俄羅斯等生產(chǎn)大量的工業(yè)和民用型煤，包括工業(yè)鍋爐、工業(yè)窯爐、固硫床氣化爐型煤、機(jī)車用型煤等，已有成熟技術(shù)。在粘結(jié)劑技術(shù)研究開發(fā)上，各國普遍采用了與煤結(jié)構(gòu)、性質(zhì)相近的煤系高芳烴的煤焦油、瀝青作為煤粘結(jié)劑，并取得了良好的效果。但是，隨著環(huán)保要求的日趨嚴(yán)格，加之受到焦油、瀝青產(chǎn)量的限制，使得煤焦油、瀝青類粘結(jié)劑的進(jìn)一步應(yīng)用和發(fā)展受到制約。因此近20年來，國外又不斷開發(fā)出了改質(zhì)石油瀝青、高分子聚合物、工業(yè)廢棄物（包括生物質(zhì)）、無機(jī)物等單一或復(fù)合型的型煤粘結(jié)劑。

目前，世界上發(fā)達(dá)國家工業(yè)化型煤技術(shù)的發(fā)展趨勢是：規(guī)?；男兔荷a(chǎn)廠，一個型煤聯(lián)合企業(yè)生產(chǎn)量少則幾百萬噸，多則上千萬噸，型煤清潔、高效地燃燒；繼續(xù)開發(fā)新的粘結(jié)劑及大型高壓成型設(shè)備，生產(chǎn)具有節(jié)能和環(huán)保雙重效益的型煤，主要供氣化和煉焦使用或冶金用。

（2）型煤利用的發(fā)展變化。世界不同國家因其能源資源、經(jīng)濟(jì)社會和科學(xué)技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r不同，對型煤的開發(fā)利用有很大差別。在20世紀(jì)中葉以前，世界上有不少國家，特別是西方一些工業(yè)國家煤炭是主要能源，型煤的開發(fā)利用不斷發(fā)展。20世紀(jì)中葉以后，石油和天然氣消費超過煤炭成為主要能源。1963年，世界型煤產(chǎn)量達(dá)到頂峰。隨著石油、天然氣、核電、水電、新能源及再生能源的產(chǎn)量不斷增加，工業(yè)發(fā)達(dá)國家減少了煤炭能源的用量。蒙古、韓國等重視蜂窩煤的發(fā)展，目前韓國年產(chǎn)民用蜂窩煤近2000萬t。

近20年來，一些發(fā)達(dá)國家為了減少和防治燃燒煤炭對環(huán)境造成的污染，煤炭在能源系統(tǒng)的消費結(jié)構(gòu)中所占比重越來越小。1997年煤炭占本國一次能源總消費量的比重：美國占24.6，英國占18，日本占17.7，德國占25.5，加拿大占11.6，法國只占5.4。因而這些國家的工業(yè)型煤利用比過去大大減少了,主要綜合利用于冶金，建材等工業(yè)方面，民用燃料從固體燃料轉(zhuǎn)向用電力、天然氣、液化氣、煤氣等高效潔凈能源。

是，目前世界上大多數(shù)發(fā)展中國家。能源消費仍以煤仍以煤炭為主要能源，而且消費大量生物質(zhì)能源，人均能源消費量和能源利用效率也普遍低于發(fā)達(dá)國家。在能源系統(tǒng)中，煤炭占一次能源總消費量的比重很大，如中國占75以上，印度占56以上。為了提高煤炭利用效率，降低燃煤造成的環(huán)境污染，開發(fā)利用型煤已引起了一些國際和地區(qū)組織的重視。1989年亞太經(jīng)互會在菲律賓召開了主題為“型煤開發(fā)與環(huán)境效益”的煤炭利用專家會議。1992年聯(lián)合國召開環(huán)境與發(fā)展大會提出，在以煤炭為主要能源的國家，發(fā)展型煤是減少大氣污染、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要途徑。以期推動發(fā)展中國家大力開發(fā)利用工業(yè)型煤和民用型煤的發(fā)展。

3、動力配煤

動力配煤是將不同牌號、不同品質(zhì)的煤經(jīng)過篩選、破碎、按比例配合等過程，從而改變動力煤的化學(xué)組成、巖相組成、物理特性和燃燒性能，達(dá)到充分利用煤炭資源、優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、煤質(zhì)互補、適應(yīng)用戶燃煤設(shè)備對煤質(zhì)要求、提高燃燒效率和減少污染物排放的潔凈煤技術(shù)。20世紀(jì)80年代初期，我國京、津、滬等大城市開始采用動力配煤技術(shù)，近幾年來，動力配煤技術(shù)在我國得到了廣泛應(yīng)用，實踐表明，動力配煤有著投入及生產(chǎn)成本低，均化煤質(zhì)與節(jié)煤效益顯著，產(chǎn)品適應(yīng)面廣的特點，配煤生產(chǎn)線建設(shè)投入約為20元/t?年～40元/t?年，加工成本約2元/t～4元/t，使用配煤的平均節(jié)煤率約為5～10。因此，積極發(fā)展動力配煤技術(shù)，提高動力用煤的配煤比重，是一種符合當(dāng)前我國技術(shù)、經(jīng)濟(jì)水平和煤炭產(chǎn)銷狀況的行之有效的途徑。

4、水煤漿

水煤漿是70年代興起的新型煤基液體燃料，許多國家基于長期的能源戰(zhàn)略考慮，將其作為以煤代油的燃料技術(shù)進(jìn)行研究、開發(fā)和儲備，且已實現(xiàn)商業(yè)化使用。水煤漿是一種良好的煤基燃料，灰分及含硫量低，燃燒時火焰中心溫度較低，燃燒效率高，煙塵、SO2及NOX排放量都低于燃油和燃煤，是新型的煤代油燃料。

1）水煤漿技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r。

我國的水煤漿研究工作起步于70年代末，80年代初，與國外同步，直接原因是國際上爆發(fā)的石油危機(jī)，使各個國家都在尋找以一種代替石油的新能源。眾所周知，中國是一個富煤、少氣、貧油的國家，因此，怎樣高效、環(huán)保地開發(fā)和利用煤炭資源幾乎成為中國惟一的也是最好的選擇。正因為如此，我國在20年的時間里沒有間斷對水煤漿的研發(fā)工作，并于1983年5月攻關(guān)研制出了第一批水煤漿試燃燒成功。近年來，我國的水煤漿制備技術(shù)和燃料技術(shù)發(fā)展很快，并達(dá)到了國際水平。截至目前，我國已有水煤漿廠10家，設(shè)計年生產(chǎn)能力203萬噸，實際年產(chǎn)80萬噸。先后完成了動力鍋爐、電廠鍋爐、軋鋼加熱爐、熱處理爐、干燥窯等爐窯燃用水煤漿的工程試驗。水煤漿是國家科委認(rèn)定的高新技術(shù)，為國家重點發(fā)展新產(chǎn)品，也是當(dāng)今世界研究熱點——潔凈煤技術(shù)中的重要分支。

2）水煤漿技術(shù)的特征。

在環(huán)保產(chǎn)業(yè)的高科技領(lǐng)域，我國的大部分技術(shù)、產(chǎn)品均落后于國際先進(jìn)水平，而水煤漿是一個例外，中國的水煤漿技術(shù)優(yōu)先于國外，這種新能源在中國的能源戰(zhàn)略中占有非常重要的地位。水煤漿是把低灰分的洗精煤磨成微細(xì)煤粉，用65～70的煤粉和29～34的水和適量的（1-2）化學(xué)添加劑制備而成的一種潔凈的新型煤基液體燃料。它的發(fā)熱量在4500－4800大卡/kg。這種新型代油燃料具有良好的流動性和穩(wěn)定性，并且霧化性能好，可穩(wěn)定著火，直接燃燒。在工業(yè)鍋爐、工業(yè)窯爐、電站鍋爐可代油燃燒。約1.8噸—2.1噸水煤漿可替代1噸重油，是一種很有前途的清潔能源。更重要的是，水煤漿技術(shù)與采用化學(xué)方法的煤炭液化技術(shù)相比具有投資少、成本低、工藝簡單等優(yōu)勢，在短期內(nèi)就能形成規(guī)模。據(jù)有關(guān)資料表明，水煤漿技術(shù)推廣應(yīng)用條件已完全具備。水煤漿的工業(yè)成套應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)成熟，已列為國家重點科技推廣項目，并在一些企業(yè)如燕山石化等得到應(yīng)用。

3）市場前景廣闊。

據(jù)有關(guān)資料顯示，水煤漿用途廣，需求量很大。如果燕山石化現(xiàn)有鍋爐全部改裝完畢，一年就需水煤漿120萬噸。大同匯海水煤漿有限責(zé)任公司目前年產(chǎn)量只有30萬噸。據(jù)初步調(diào)查，僅京、津、唐地區(qū)的石化和電力企業(yè)改用水煤漿后，年需水煤漿600萬噸以上。另外，民用燃煤采暖鍋爐因其環(huán)保要求改造后將產(chǎn)生巨大需求。全國90萬噸民用鍋爐，以一臺4噸鍋爐一年采暖期消費1000噸水煤漿計算，將形成一個龐大的水煤漿民用市場。而且，國家計委已發(fā)文要求取消燃油設(shè)備，嚴(yán)禁燒重油。僅急需代替重油計算，一年需水煤漿6000萬噸。

4）水煤漿技術(shù)是21世紀(jì)最有市場的潔凈煤技術(shù)。

北京燕山石化安裝了一套水煤漿鍋爐，并已開始運轉(zhuǎn)，這套設(shè)備比往年用油節(jié)支700萬元。對此，業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，北京禁止鍋爐燒煤給企業(yè)帶來較重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，水煤漿則給企業(yè)帶來一絲曙光。在石油價格上漲的壓力下，石油、石化和電力企業(yè)采用水煤漿代鍋爐用油的積極性較高。目前，2噸水煤漿可代替1噸重油，降低燃料成本500元至800元。山東白楊河電廠改燒水煤漿后，單位發(fā)電成本0.182元／千瓦時，北京燕化公司測算，一臺220噸／小時的燃漿鍋爐正常燃燒后，每年可代油9萬噸。許多電力企業(yè)如茂名熱電廠、汕頭萬豐熱電廠等正抓緊改造和試燒水煤漿。可以預(yù)測，不遠(yuǎn)的將來，水煤漿產(chǎn)業(yè)將有一個飛躍。

目前水煤漿技術(shù)已被列為我國“十五”期間能源發(fā)展重點推廣技術(shù)，也是煤炭工業(yè)潔凈煤技術(shù)優(yōu)先發(fā)展的14大重點技術(shù)之一。我國是一個富煤少油的國家，水煤漿作為新型代油環(huán)保燃料，正被越來越多的企業(yè)所認(rèn)識，采用水煤漿技術(shù)進(jìn)一步改善煤炭企業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提高煤炭企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。水煤漿技術(shù)還可以解決一些燃煤企業(yè)環(huán)保及工藝過程調(diào)節(jié)的問題。而且可以利用工廠有機(jī)廢水（如造紙黑液）制成水煤槳燃燒。因此水煤漿技術(shù)是當(dāng)前較現(xiàn)實的，也是21世紀(jì)最有市場的潔凈煤技術(shù)。

5）經(jīng)濟(jì)、社會效益顯著。

（1）發(fā)展水煤漿代油不僅僅是市場的需要，還是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)安全的需要。石油是一種關(guān)乎國家經(jīng)濟(jì)安全的戰(zhàn)略物資。目前，國際石油價格日趨升高，我國每年要進(jìn)口石油近7000萬噸，耗資200多億美元，到2020年左右，石油缺口將超過消費總量的50％，能源安全問題日趨突出。而我國煤資源每年出口也在幾千萬噸，賣出的是原煤，價低利小。如果把煤加工成水煤漿出口賺外匯，利潤將成倍增長。

據(jù)有關(guān)資料顯示，水煤漿的熱值相當(dāng)于柴油的一半，每噸水煤漿的市場價格為350－400元，其價格僅為柴油的1／8，大大低于液化氣、天然氣、煤氣和重油，運行成本僅占燃油的1／4，十分符合我國石油緊缺、煤炭資源豐富的國情，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。每2噸水煤漿又可替代每噸價值為1500元的重油一噸，相比之下節(jié)約經(jīng)費700元。目前，全國僅鍋爐燃油一項每年就約需4000萬噸以上，按保守估計50％用水煤漿代替，2000萬噸就可節(jié)約資金140億元。如我國的燃油全部用水煤漿代替，每年所帶來的經(jīng)濟(jì)效益將達(dá)300億元。京、津、唐的石化和電力企業(yè)改用水煤漿以后，年需水煤漿600萬噸以上。大慶、遼河、江漢、南陽等油田的初步估計，每年取暖發(fā)電的耗油量達(dá)650萬噸以上，如果被水煤漿代替，節(jié)約和增值可達(dá)70億到80億元。

（2）據(jù)有關(guān)資料顯示，我國現(xiàn)有10噸以下鍋爐65萬多臺，其中因運行費用過高或不符合環(huán)保要求而將停用或更換的鍋爐達(dá)50％以上。若在現(xiàn)有鍋爐本體不變的情況下，改燃水煤漿，可為國家節(jié)約數(shù)百億元的固定資產(chǎn)投資。

（3）水煤漿儲運方便，可以利用現(xiàn)有的油罐車、儲油罐進(jìn)行長距離、大數(shù)量的運輸，還可以修建輸漿管道。而且，建設(shè)一座年產(chǎn)100萬噸水煤漿的生產(chǎn)廠約需投資1億元左右，其附加值比原煤高出一倍。

（4）水煤漿添加脫硫劑后，大氣中的二氧化硫大大減少。水煤漿燃燒效率達(dá)99％，達(dá)到了燃油的同等水平，而污染程度比燃油還低，其環(huán)保效益也顯而易見。水煤漿的燃燒溫度比燃油和燃煤粉低約100-2000C可大大減少SO2的析出和NOX的生成，減少污染物的排放。據(jù)有關(guān)資料顯示，由萬盛承擔(dān)的工業(yè)鍋爐改燒水煤漿示范工程已經(jīng)取得了成功經(jīng)驗，燃燒效率提高至95以上、鍋爐效率提高至82以上、煙氣排放符合北京市環(huán)保要求。

6）國外發(fā)展情況。

歐美等發(fā)達(dá)國家水煤漿技術(shù)已進(jìn)入商業(yè)化階段。美國建成440km、運量約5Mt/a的輸煤管線，供2×750MW機(jī)組；意大利50萬t/a制漿廠供電站燃燒；日本50萬t/a水煤漿廠，經(jīng)11km管道運輸供600MW機(jī)組；俄羅斯建成5Mt/a的制漿廠，經(jīng)250km管道運輸供6×200MW瓦的電站使用。

5、潔凈煤發(fā)電技術(shù)

受我國能源結(jié)構(gòu)的影響，電力工業(yè)在煤炭消費中占有及其重要的地位。近年來，發(fā)電及供熱用煤占到我國煤炭總產(chǎn)量的40左右。隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，這一比例還將進(jìn)一步提高，根據(jù)目前我國的國情，在未來相當(dāng)長的時間內(nèi)，仍將是以燃煤發(fā)電為主的電源結(jié)構(gòu)。隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，提高常規(guī)燃煤電站效率將會付出越來越大的代價，污染物排放的處理費用隨著環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格也將大大增加，電力行業(yè)正面臨著發(fā)展與環(huán)境兩方面的挑戰(zhàn)。在新的世紀(jì)，電力發(fā)展必須依靠科技進(jìn)步來實現(xiàn)與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，潔凈煤發(fā)電技術(shù)具有對環(huán)境污染小、發(fā)電效率高、占地少等優(yōu)越性。潔凈煤發(fā)電技術(shù)是指"潔凈煤技術(shù)"中與發(fā)電相關(guān)的技術(shù)項目。它的重點是為了提高發(fā)電機(jī)組的效率和控制因燃煤炭而引起的污染物的排放。

1）潔凈煤發(fā)電技術(shù)的分類。

（1）整體煤炭氣化燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電（IGCC）。

IGCC發(fā)電技術(shù)是煤氣化和蒸汽聯(lián)合循環(huán)的結(jié)合，是當(dāng)今國際正在興起的一種先進(jìn)的潔凈煤（CCT）發(fā)電技術(shù)，具有高效、低污染、節(jié)水、綜合利用好等優(yōu)點。它的原理是：煤經(jīng)過氣化和凈化后，除去煤氣中99以上的硫化氫和接近100的粉塵，將固體燃料轉(zhuǎn)化成燃?xì)廨啓C(jī)能燃用的清潔氣體燃料，以驅(qū)動燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電，再使燃?xì)獍l(fā)電與蒸汽發(fā)電聯(lián)合起來。

煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電（IGCC）是目前世界發(fā)達(dá)國家大力開發(fā)的一項高效、低污染清潔煤發(fā)電技術(shù)，它不僅能滿足日趨嚴(yán)格的環(huán)保要求，而且發(fā)電效率可達(dá)45％以上，二氧化硫排放可達(dá)到10毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米左右，極有可能成為21世紀(jì)主要的潔凈煤發(fā)電方式之一。IGCC技術(shù)是目前已進(jìn)入商業(yè)化運行的潔凈煤發(fā)電技術(shù)中，發(fā)電效率和環(huán)保最好的技術(shù)?，F(xiàn)在，全世界已建、在建和擬建的IGCC電站近30套，最大的為美國44萬千瓦機(jī)組，計劃或可研中最大容量為德國90萬千瓦機(jī)組和前蘇聯(lián)100萬千瓦機(jī)組。由于IGCC有煤清潔燃燒發(fā)電特點，我國把它列入21世紀(jì)CCT計劃中。

它的主要優(yōu)點是：①熱效率高，目前已達(dá)43～46，計劃2010年可達(dá)到50；②環(huán)保性能好。脫硫率98～99以上，NOx排放等同于天然氣，CO2排放也減少；③燃料適應(yīng)性強(qiáng)，對高硫煤有獨特的適應(yīng)性；④可用于對燃油聯(lián)合循環(huán)機(jī)組及老燃煤電廠改造，達(dá)到提高效率、改善環(huán)保、延長壽命的多重目的。

我國IGCC發(fā)電技術(shù)的研究開發(fā)工作經(jīng)歷了約二十年，一些單項技術(shù)如氣化爐、空分設(shè)備、煤氣脫硫、余熱鍋爐等有一定的技術(shù)基礎(chǔ)?！鞍宋濉逼陂g與美國德士古（Texaco）公司等合作，完成了水煤漿加壓氣化200MW和400MW等級的IGCC預(yù)可行性研究。國外發(fā)展情況。目前IGCC發(fā)電技術(shù)正處于第二代技術(shù)的成熟階段，燃?xì)廨啓C(jī)初溫達(dá)到1288℃，單機(jī)容量可望超過400MW。世界在建、擬建的IGCC電站24座，總?cè)萘?400MW，最大單機(jī)300MW。荷蘭的BAGGENUM電站（單機(jī)253MW）已于1994年投入運行，美國IGCC示范工程取得重大進(jìn)展，WabashRiver電廠煤氣化電廠改造項目，系統(tǒng)供電能力262MW，設(shè)計供電效率38％，脫硫效率>98％。項目于1998年11月完成商業(yè)化示范運行。美國WABASHRIVER電站（單機(jī)265MW）及TAMPA電站（單機(jī)260MW）、西班牙的PUERTOLLANO電站（單機(jī)300MW），已于1997年前相繼投入試驗或試生產(chǎn)。

（2）循環(huán)流化床燃燒（CFBC）技術(shù)。

循環(huán)流化床燃燒（CFBC）技術(shù)系指小顆粒的煤與空氣在爐膛內(nèi)處于沸騰狀態(tài)下，即高速氣流與所攜帶的稠密懸浮煤顆粒充分接觸燃燒的技術(shù)。

循環(huán)流化床鍋爐脫硫是一種爐內(nèi)燃燒脫硫工藝，以石灰石為脫硫吸收劑，燃煤和石灰石自鍋爐燃燒室下部送入，一次風(fēng)從布風(fēng)板下部送入，二次風(fēng)從燃燒室中部送入。石灰石受熱分解為氧化鈣和二氧化碳。氣流使燃煤、石灰顆粒在燃燒室內(nèi)強(qiáng)烈擾動形成流化床，燃煤煙氣中的SO2與氧化鈣接觸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)被脫除。為了提高吸收劑的利用率，將未反應(yīng)的氧化鈣、脫硫產(chǎn)物及飛灰送回燃燒室參與循環(huán)利用。鈣硫比達(dá)到2～2.5左右時，脫硫率可達(dá)90以上。

流化床燃燒方式的特點是：①清潔燃燒，脫硫率可達(dá)80～95，NOx排放可減少50；②燃料適應(yīng)性強(qiáng)，特別適合中、低硫煤；③燃燒效率高，可達(dá)95～99；④負(fù)荷適應(yīng)性好。負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍30～100。

循環(huán)流化床（CFBC）鍋爐煤種適應(yīng)性廣，是當(dāng)前世界上煤炭潔凈燃燒的首選爐型，具有氮氧化物排放低、燃料適應(yīng)性廣、燃燒效率高、脫硫率可達(dá)到98％、排出灰渣易于綜合利用、負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍大等突出的高效低污染優(yōu)點，是重要的潔凈燃燒技術(shù)。我國的CFBC技術(shù)開發(fā)工作始于八十年代中期，由中科院工程熱物理所、清華大學(xué)、浙江大學(xué)和哈爾濱工業(yè)大學(xué)等單位組織開發(fā)研制的循環(huán)流化床鍋爐分別于九十年代相繼投入運行，最大容量達(dá)到了75t/h。主要技術(shù)類型有：百葉窗式、熱旋風(fēng)筒式、平面流分離器式等。目前國內(nèi)已具備設(shè)計、制造75t/h及以下的小型CFBC鍋爐的能力，但在工藝及輔機(jī)配套、連續(xù)運行時間、負(fù)荷、磨損、漏煙、脫硫等技術(shù)方面還有待完善。已投入運行的CFBC鍋爐大部分未實施石灰石脫硫，燃燒室運行溫度大多高于900℃。國家經(jīng)貿(mào)委組織的75t/h循環(huán)流化床鍋爐完善化示范工程，先后完成兩種完善化爐型的設(shè)計、制造、安裝和試驗，于1996年初陸續(xù)投入運行。

四川內(nèi)江電廠引進(jìn)了芬蘭奧斯龍公司100MW循環(huán)流化床鍋爐已于1996年6月投產(chǎn)。50MW（220t/h）循環(huán)流化床鍋爐納入“八五”科技攻關(guān)，完成了設(shè)計和制造，1996年開始安裝調(diào)試，目前項目工作尚未結(jié)束。國內(nèi)已基本具備設(shè)計、制造50MWCFBC鍋爐的能力。

1997年，通過鑒定或工程驗收的有：清華大學(xué)、四川鍋爐廠承擔(dān)的四川湔江水泥廠75t/h循環(huán)流化床鍋爐完善化工程；中科院工程熱物理所分別與杭州鍋爐廠、濟(jì)南鍋爐廠、無錫鍋爐廠聯(lián)合承擔(dān)的75t/h循環(huán)流化床鍋爐完善化或研究制造。在循環(huán)流化床燃燒技術(shù)大型化方面取得突破的“甘肅窯街煤電公司130噸/小時循環(huán)流化床鍋爐示范項目”，目前已順利通過驗收。

清華大學(xué)開發(fā)的循環(huán)流化床等潔凈煤技術(shù)能有效地解決燃煤造成的環(huán)境污染問題。循環(huán)流化床鍋爐具有在800～900℃條件下穩(wěn)定運行，能燒劣質(zhì)煤并能高效脫硫三大優(yōu)點。燃煤電廠采用這種設(shè)備，既能節(jié)約優(yōu)質(zhì)煤，又能減少二氧化硫和氮氧化物排放，還能降低發(fā)電成本，具有良好的環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益，非常適合我國國情。

清華大學(xué)實驗室開發(fā)的130噸/小時循環(huán)流化床鍋爐2001年初在秦皇島北山發(fā)電廠成功應(yīng)用；220噸/小時循環(huán)流化床鍋爐已在山東威海熱電廠進(jìn)行建設(shè)并已投入運營；425噸/小時循環(huán)流化床鍋爐的研發(fā)也被列入了科技部“十五”攻關(guān)計劃。我國在循環(huán)流化床鍋爐科技開發(fā)方面已取得了良好的成果，但是，由于缺乏資金，國產(chǎn)流化床鍋爐的進(jìn)一步開發(fā)困難重重。

國外：CFBC技術(shù)在發(fā)達(dá)國家得到大力開發(fā)，技術(shù)成熟，正向大型化發(fā)展。目前單機(jī)容量最大的CFBC鍋爐（250MW，蒸發(fā)量700噸/時）電站已在法國投入運行，鍋爐效率90.5％，脫硫率93％，Nox排放低于250mg/Nm3按技術(shù)特點分為以下幾個技術(shù)流派：以Lurgi公司為代表的帶有外置換熱床采用熱旋風(fēng)分離器的循環(huán)床；以德國B&W公司為代表的塔式布置中溫旋風(fēng)分離循環(huán)床技術(shù)；美國福斯特惠勒公司發(fā)展的汽冷旋風(fēng)筒分離器帶有INTREX副床的循環(huán)床技術(shù)等。鍋爐容量等級有50t/h、100t/h、400t/h，最大單機(jī)容量CFBC鍋爐（250MW，蒸發(fā)量900t/h）電站已在法國投入運行，ABB－CE也在設(shè)計1500t/h的CFBC鍋爐。目前全世界12MW以上的CFBC鍋爐運行約300臺，其中40％在美國，40％在歐洲，20％在亞洲。最長運行時間達(dá)到9萬小時，最長連續(xù)運行時數(shù)為13個月，負(fù)荷率一般可達(dá)90％以上。