一、清洁煤技术的概念
清洁煤技术分类 煤炭燃烧前净化技术 煤炭燃烧中净化技术
煤炭燃烧后净化技术 煤炭转化
煤系共伴生资源利用
技术名称
选煤、型煤、水煤浆
低污染燃烧、燃烧中固硫、 流化床燃烧、涡流燃烧
烟气净化、灰渣处理、粉煤灰利用
煤气联合循环发电、煤气化、煤的地 下气化、煤的直接液化、燃料电池、 磁流体发电 煤层气资源开发利用、 煤层伴生水（矿井水）利用
图 9-1 循 环 流 化 床 燃 烧 技 术基本原理示意图
9.2 清洁煤技术的开发与应用
9.12.1 清 循洁环煤流技化术床的燃概烧念技、术特点与分类
三、循环流化床燃烧技术的优点
燃料适应性广
已经成功燃烧过任何类型的煤。
燃烧效率高 燃烧强度大 易于操作维护 污染物排放量低 灰渣便于综合利用
循环流化床为湍流床或快速床，炉内混合强烈，且煤料反复循环，具 有足够长的反应时间，因此煤的燃烧效率很高，一般为97.5%~99.5%。
利于调整产业结构
发展煤炭行业在调整产业结构中，可通过大力发展 先进的煤炭加工技 术 (选煤、配煤、水煤浆等)和加大煤炭就地转化 (发电、气化、液化 等)， 增加企业经济效益；其他用煤行业，通过广泛采用先进的燃煤技术和煤炭 转化技术， 将有效提高能源效率，降低污染，提高企业整体水平。
9.1 概述
9.1.1 清洁煤技术的概念、特点与分类
9.1 概述
9.1.1 清洁煤技术的概念、特点与分类
一、清洁煤技术的概念
有效减排污染物
洗选煤、型煤、配煤和水煤浆技术，可有效减少原料煤的含灰量和含
硫量，实现燃烧前的脱硫降灰。如采用先进选煤技术可将原煤灰分降低 50%~80% ， 脱 除 黄 铁 矿 硫 60%~80% 。 用 户 燃 用 固 硫 型 煤 ， 可 减 少 3作速度是鼓泡床的3~5倍，炉膛截面热负荷远大于鼓 泡床，因此炉膛截面积可大大减小，容易实现大型化。
燃烧温度低，灰渣不会软化黏结，不会出现炉内结渣，腐蚀性小。
在炉膛布置二次风，采用分级燃烧，氮氧化物的生成量显著下降，排 放量低于0.02%；脱硫剂石灰石的脱硫效率可达90%以上；低温燃烧形成 的多孔灰颗粒对重金属有很强的吸附能力，使烟气中重金属含量降低。
第九章 清洁煤技术
目录
9.1 概述 9.2 清洁煤技术的开发与应用 9.3清洁煤技术的发展前景 复习思考题
9.1 概述
9.1.1 清洁煤技术的概念、特点与分类
一、清洁煤技术的概念
清洁煤技术（clean coal technology）：是指在煤炭从开发到利用全 过程中，旨在减少污染排放与提高利用效率的加工、燃烧、转化和 污染控 制等新技术的总称，它以煤炭分选为源头，以煤炭转化为先 导，以煤炭高效、清洁燃烧 和发电为技术核心，其根本目标是减少 环境污染和提高煤炭利用效率。
20世纪90年代，日本、德国、澳大利亚、苏联及中国也成立了国家 洁净煤技术研究机构，制定了相应计划，如欧共体的 “兆卡计划”、 日本的 “新阳光计划”、中国的《中国洁净 煤技术“九五”计划 和2010年发展纲要》。
我国化石能源分布，“富煤、贫油、少气”，煤炭储量约占化石能 源资源探明总储量的90%。在今后很长时间内煤炭作为我国主要能 源资源的地位不会改变。大力推广清洁煤技术是我国能源发展的必 然选择。
9.1 概述
9.1.2 清洁煤技术的发展概况
20世纪80年代初期，美国率先提出了洁净煤技术，着重关注二氧化 硫和氮氧化物减排及煤粉锅炉提效技术的商业化应用，基本目标是 保障能源稳定供应，降低对石油的依赖；提高能源供应与消费效率； 以提高效率及使用清洁能源为前提，实现减少污染、保护和改善环 境的目标。
9.2 清洁煤技术的开发与应用
9.2.1 循环流化床燃烧技术
一、流化床燃烧技术的概念和分类
流化床燃烧技术分为：鼓泡流化床燃烧技术和循环流化床燃烧技术。 ① 鼓泡流化床：当空气速度高于床料的临界流化速度时，空气以
气泡形式穿过床层，床层粒子呈鼓泡流化状态。流化速度小于 3.5 m/s。 ② 循环流化床：布置有高温或中温分离器，可将未燃尽的煤分离， 经返料器送回床层继续燃烧。除了分离器难以分离的极细颗粒 外，其余颗粒都要经历几次、几十次、甚 至上百次的循环燃 烧大大增加了颗粒在床层内的总的停留时间，以保证充分的燃 尽；流化速度通常为3~10 m/s，甚至超过10 m/s。
9.2 清洁煤技术的开发与应用
9.2.1 循环流化床燃烧技术
二、循环流化床燃烧技术的基本原理
基本组成：炉膛 (燃烧室)、分离装 置、返料器装置。
工作原理：燃料和脱硫剂石灰石在 燃烧室的下部给入，燃烧用的空气 分为一次风和二次风，一次风从布 风板下部送入，二次风从燃烧室中 部送入。风速一般为5-8 m/s，使炉 内产生强烈的扰动。细颗粒被分离 器下端的返料器装置送回炉膛循环 燃烧；烟气和未被分离捕捉的细颗 粒物进入尾部烟道冷却，经烟气净 化除尘处理后排入大气。
① 煤炭加工：选煤、配煤、型煤和水煤浆技术等； ② 煤炭高效清洁燃烧及先进发电技术：循环流化床发电技术、联
合循环发电技术等； ③ 煤炭转化：煤炭气化、液化、多联产、燃料电池等； ④ 污染控制与废物资源化利用：汞的脱除，CO2 捕集、利用和封
存，烟气净化，粉煤灰和煤矸石综合利用，矿井水利用，煤层 气开发利用等。
实现资源综合利用
通过煤炭转化技术还可把煤转化为清洁的液体、气体燃料，实现煤炭 资源清洁利用和节 能减排。采用先进的煤炭燃烧技术，可有效提高热效
率，如先进的工业锅炉技术可将锅炉热 效率提高20%。通过燃前提质技术， 提高热效率，如电厂和工业锅炉燃用洗选煤，热效率 可提高3%~8%。
利于保障能源安全
国家能源资源条件和现有经济条件不足以支撑大规模用油、气作为一 次能源。煤炭价格及各项煤炭利用技术的运行成本大大低于石油和天然气， 有利于中国清洁能源技术的发展及长远的能源安全。
飞灰和底灰含碳量低，可用作建筑材料。
9.2 清洁煤技术的开发与应用
9.2.1 循环流化床燃烧技术
三、循环流化床燃烧技术的缺点
1. 循环流化床炉膛内的颗粒浓度高，空气流速大，在分离器 之前对流受热面的磨损严重，将会限制循环流化床中烟速 的提高。