摘要:因我国煤炭消耗量的急速增加,导致煤炭燃烧对大气环境与自然环境造成破坏,必须通过科学化的方式,将煤炭进行气化处理,从而实现我国煤炭洁净利用,为保护大气环境与自然环境起到良好的帮助。基于此,在本篇文章中将会针对我国煤炭洁净技术展开概述,进而针对煤炭气化是实现中国煤炭洁净利用的重要途径展开研究,希望可以为相关人员提供参考帮助。
关键词:煤炭气化;煤炭洁净利用;途径
中国作为世界第一的产煤与耗煤大国,煤炭的储备量约达到14078.9亿吨,同时国内预测资源量可以达到约5万亿吨。中国的原煤产量自1953年开始,一直处于持续增长的状态,直至2018年,约年产量可达到36.9亿吨,同时我国煤炭消耗量可达到35.1亿吨/年。但因燃烧煤炭会导致大气环境与自然环境受到影响,同时我国也属于富煤缺油少气的状态,这就需要通过煤炭气化的方式,将煤炭资源转变为气化资源,从而实现煤炭清洁利用的目的。
一、我国煤炭洁净技术的概述
自1985年美国提出煤炭洁净技术理念后,我国于上世纪90年代中期也开始逐渐提高对煤炭洁净技术的重视,并在1994年6月建立了“煤炭工业洁净煤工程技术研究中心”。这一举措不仅为我国环境保护工作起到了诸多帮助,同时也帮助我国在煤炭方面的技术研究取得了更大的进步。目前我国煤炭洁净技术所涉及的领域主要包括:高效洁净的勘探与开采、煤炭加工、煤炭利用等。(1)煤炭清洁技术属于一项涵盖了多个领域的系统性工程,其从煤炭勘探环节开始,就需要全面结合煤炭的种类,针对低灰、低硫、杂质较少的煤炭资源提高勘探与开发,从根本上为实现减少煤炭燃烧对环境造成的污染与资源有效利用起到良好的基础保障。在针对高瓦斯煤矿进行开采的过程中,通过煤炭洁净技术,需要通过先采气后采煤的方式,从根本上降低开采过程中出现瓦斯爆炸的情况,最终实现煤炭洁净、安全的生产;(2)充分提高洗煤、型煤、动力配煤等诸多煤炭清洗、型号选择、加工等技术。选煤环节作为实现煤炭清洁技术的主要因素,只有充分做好炼焦煤、动力煤等方面的入洗工作,同时入洗也需要选择空气重介选,从而实现排除大块矸石、硫铁矿等杂事,从根本上降低商品煤的灰分、硫分等有害微量元素,为实现煤炭洁净打下良好的基础保障;(3)当煤炭在燃烧的过程中,需要通过使用净化技术(烟气脱硫、脱硝、脱尘捕集飞灰)具体主要是通过采用燃烧器、先进的燃烧技术等;(4)煤炭转化技术主要包括:气化、液化、热解、特殊加工(活性炭、碳素材料等)。从技术的角度而言,煤炭气化是目前最为成熟的处理技术,同时也是洁净煤技术的先导与基础。通过气化的方式将煤转变为洁净的气体燃料,例如:通常情况下冷煤气的效率在70%以上,而目前广泛采用的常压移动床煤气发生炉的冷煤气效率可以达到75%—80%,熔渣鲁奇炉气化技术(BGL)的冷煤气效率可以达到90%左右,这样一来就可以有效实现煤炭气化处理,同时也可以有效实现煤炭洁净处理;(5)在开发煤炭的过程中,需要充分实现控制技术,例如:矸石、废水、煤层气排放处理与运用、塌陷区治理等,只有充分做好控制工作,才能够确保煤炭洁净技术顺利进行[1]。
二、煤炭气化是实现中国煤炭洁净利用的重要途径
1.煤炭气化实现中国煤炭洁净利用的具体要求
在通过煤炭气化来实现中国煤炭洁净利用的过程中,需要确保整体过程可以充分符合以下几点要求:(1)因为煤炭洁净利用属于一项较为负责的系统性工程,其不仅涉及到矿井的设计、开采方式、洗选加工、煤炭燃烧、转化等多种工艺与设备,同时也与煤炭开采地区、煤炭种类、煤炭计量方式等方面息息相关。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在通过煤炭气化技术来实现中国煤炭洁净利用时,需要充分确保达到经济效益与环境效益的全面提高,从而促使煤炭气化可以为我国煤炭处理方面奠定下良好的基础保障;(2)我国传统的煤炭计量方式一直是通过以原煤为基准的方式,但这种方式与通过商品煤为计量的方式之间存在较大的差别,这种方式中存在较大的缺陷,因部分煤层的灰分含量较高,例如:Ad>40%,同时未通过洗选加工的原煤也会以商品煤的方式进行出售,部分煤矿也会出现将Ad>60%的夹矸煤作为商品煤出售,这时就会对中国实现煤炭洁净利用造成较为严重的影响。因此,就需要通过商品煤计量的方式对煤炭进行计量,这样一来不仅可以有效实现运用煤炭气化技术,同时也可以为我国实现煤炭洁净利用起到良好的帮助作用[2]。
2.煤炭气化实现中国煤炭洁净利用的主要方式
在通过使用煤炭气化来实现中国煤炭洁净利用时,可以通过以下几个方式来实现:(1)褐煤资源的煤炭气化处理。褐煤属于煤化程度较低的煤,同时因其水分含量较高、热值较低,当其在堆放的过程中,极易出现自燃的情况,但褐煤的储量与产量加大,其约占全国煤炭储量与原煤产量的13%与10%。在针对褐煤进行煤炭气化处理的过程中,首先需要针对其进行脱水、提质与热解的处理,同时也需要针对其进行减灰、脱硫等处理,而后需要使用振动混流干燥器与复合式干选机对褐煤机型干燥脱水处理,将其热值提高至16MJ/kg—19MJ/kg,待脱水处理结束后,可以通过固定床气化技术来实现气化处理,最终实现对褐煤的洁净处理;(2)长焰煤与不黏煤的煤炭气化处理。长焰煤与不黏煤均属于高挥发的低阶烟煤,这两大煤型多产于我国西北地区与蒙西地区等,其质量较高,灰分、硫分较低,同时在相同矿区内,这两种煤型的性质差异较小。为了可以通过煤炭气化的方式将长焰煤与不黏煤转变为洁净煤,就需要针对其进行洗选加工,同时也可以将其作为煤电煤粉等处理,通过整体煤气化联合循环发电(IGCC),同时将煤气化后的粗煤气通过净化供燃气轮机燃烧发电的方式,使燃气轮机排出的高温烟气进入到余热锅炉中,最终实现煤炭洁净利用,并且具备良好的延伸产业链、发展循环经济技术的优势;(3)弱黏煤的煤炭气化处理。因为弱黏煤的可选性较高,洗精煤Ad可以达到6%—10%,硫分可以达到约0.6%—0.8%,弱黏煤的精煤回收率可以达到80%—85%,由此可以得知,其洗选煤属于较好的洁净燃料,在针对弱黏煤进行气化处理时,可以通过常压固定床气化技术的方式来实现,因该技术的投资费用较低、建设周期较短、电量消耗较低、符合调节较为方便,可以作为我国工业煤气生产的主要工艺方式,同时也可以为实现煤炭洁净利用起到良好的帮助作用[3]。
结束语:综上所述,因为煤炭洁净利用属于一项较为复杂的工程,在通过煤炭气化来实现煤炭洁净利用时,需要从煤矿生产方面开始直至燃烧与煤炭转化环节进行全面的控制,同时也需要针对不同类型的煤选择不同煤炭气化技术。此外,在实际通过煤炭气化来实现煤炭洁净利用时,可以通过上述的有效方式,选择相应的煤炭气化技术,为我国煤炭气化处理与煤炭洁净利用起到推动作用。
参考文献:
[1]李聪聪,杜芳鹏,乔军伟,等.黄陇侏罗纪煤田彬长矿区4号煤层气化、液化特征研究[J].中国煤炭地质,2017,29(11):17-23.
[2]王云珠,刘晔,韩芸.能源转型背景下山西煤炭清洁高效利用路径与政策[J].煤炭经济研究,2017,37(12):11-15.
[3]贾枫美,陈家琪,牛小红.能源转型背景下煤层气开发利用的效益与途径——以昔阳县为例[J].山西煤炭,2018,38(05):80-82.
作者简介:
杨小胜(1989.10-)性别:男 民族:汉 籍贯:甘肃 学历:本科 现工作单位:神华新疆化工有限公司
论文作者:杨小胜
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/14
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