【文章內容簡介】 2023年 2023年 2050年 缺口量 （ Mt/年） 占消費量（ %） 30 38 44 77 進口用匯 (億美元 /年 ) 25美元 /桶 35美元 /桶 ?石油增長速度過快， 2023年達到約 t； ?石油戰(zhàn)略儲備不足，關系到國家能源、經濟、國防的安全問題； ?石油進口消耗大量外匯，難以為繼； ?石油短缺問題引起國家領導人的高度關注； ?解決石油短缺問題成為科技、產業(yè)界的關注重點； ?98年天然氣產量達到 223億 m3， 2023年產量預計 800億 m3 ，消費量達 1000億 m3 ，缺口 200億 m3 ； ?新能源和可再生能源生產不能滿足清潔能源消費增長的需求。 ?問題 2：環(huán)境問題 ?因燃煤造成的 SO2排放量約 2023萬 t/a， 30%以上的國土面積遭受酸雨污染 ， 全國 SO2和酸雨損失超過 1000億元 /a； ?煤炭開采造成的 CH4排放近 100億 m3/a； ?矸石堆放及自燃造成土地占用、空氣污染、水體污染； ?礦井水、洗煤水排放造成水污染； ?燃煤造成的粉塵、煙塵污染在有的地區(qū)非常嚴重。 ?問題 3：效率問題 ?－燃煤技術普遍落后 ?中小工業(yè)鍋爐平均效率比國際水平低 2030個百分點； ?主要工業(yè)產品能耗高 1996年國內主要工業(yè)產品單位能耗對比 中國 國際先進 % 火電（ gce/kWh） 371 325 煉鋼（ kgce/t） 1392 629 合成氨（ kgce/t） 2062 930 水泥熟料（ kgce/t） ?節(jié)能是我國能源政策的首要問題。 問題 4：能源價格 北京市動力煤、天然氣、柴油、重油價格 動力煤 天然氣 柴油 重油 元 /t 元 /kcal 元 /m3 元 /kcal 元 /t 元 /kcal 元 /t 元 /kcal 200250 2023 1500 1 上海市工業(yè)鍋爐使用各種燃料價格及蒸汽能源成本 低硫煤 重油 輕油 天然氣 電 燃料價格 300元/t 1100元 /t 2200元 /t /m3 /kwh 鍋爐效率 65% 85% 86% 86% 90% 蒸汽成本 60元 85元 170元 193元 470元 1998年動力煤價格 美元 /t 日本進口到岸價 美國電廠到貨價 中國平均市場價 1998年天然氣價格 美元 /m3 美國 工業(yè)、發(fā)電、民用 日本 城市燃氣（ 97年） 中國 民用燃氣 1998年終端用戶電價 美分 /kWh 美國 工業(yè) 民用 日本 工業(yè) 民用 中國 平均 ～ ?中國按 /kWh～ /kWh計算。 ?中國主要能源價格基本與國際價格持平； ?中國工業(yè)企業(yè)能源消費占成本較高，有的達20%以上； ?世界平均 GDP能耗 397tce/百萬美元，中國為1172 tce/百萬美元； ?能源經濟是中國國民經濟發(fā)展值得關注的重要問題。 煤炭工業(yè)在未來能源發(fā)展中的作用 向全社會提供優(yōu)質煤炭能源 ?煤炭將是資源可靠、價格低廉、應用技術成熟的主要能源； ?目前商品煤平均灰分約 24%，平均硫分 %； ?1999年入洗原煤 億 t， 入洗率 29%； ?動力煤入洗率不到 10%； ?硫分大于 1%的動力煤約占動力煤總量的 30%； ?加強動力煤的綜合加工，向用戶提供含灰、含硫低，質量均勻、穩(wěn)定，符合用戶燃煤裝備需求的優(yōu)質商品煤是今后的主要方向。 發(fā)電用煤將呈持續(xù)增長趨勢 ?目前，中國人均用電僅是世界平均水平的 1/2； 1997年人均發(fā)電量 kWh/人 年 中國 美國 日本 OECD 世界 919 13739 8132 8021 2090 ?今后 10年 ， 電力裝機容量將由 2023年的 億 kW增加到～ kW， 其中燃煤電站裝機容量約占 71%～ 75%；2023年發(fā)電量將達到 2023GkWh以上 ， 燃煤發(fā)電占總發(fā)電量的 78%， 年消耗煤炭將達到 t以上 。 ?2023年后 ， 煤炭產量增量將主要用于發(fā)電用煤的增加 。 煤炭轉化用煤 ?煤炭在終端能源中的消費比例將下降 ， 1999年終端能源消費中煤炭占 %， 預計 2023年將下降到 %； ?用于煤化工轉化的煤炭將有所增加 ， 冶金行業(yè)煉焦用煤 、 化工合成氨用煤變化不大 ， 煤化工的發(fā)展將由以往的轉化為產品為主向轉化為潔凈能源為主 ， 如煤液化制取燃料油 ， 煤基代油燃料等 。 預計到 2023年用于煤基液體燃料或代用燃料的原料煤將達到 4000萬 t/a以上 。 ?煤化工－潔凈燃料將是今后幾十年發(fā)展的方向 。 煤炭在終端能源利用 ?煤炭在終端能源中的利用到 2023年將維持在 5億 t左右 ， 其中主要是各工業(yè)行業(yè)分散的燃料煤 (如鍋爐 、 窯爐用煤 )、 農林牧業(yè)和民用炊事 、 取暖用煤； ?煤炭在終端能源利用時的效率和環(huán)境問題應采取以下措施解決 。 ?提高商品煤的質量 ， 達到優(yōu)質 、 穩(wěn)定 、 適用； ?提高用煤裝備的技術水平 ， 實現(xiàn)高效燃煤 、 潔凈燃煤； ?加強管理和提高運行水平 、 操作水平 。 燃煤鏈條爐 燃油爐 燃天然氣爐 電熱爐 先進粉煤爐 * 改造改裝費 億元 0 15 燃煤量 萬 t/h 400 0 0 266 燃煤油 萬 t/h 0 146 0 0 3 燃氣電 億 t/h 0 0 0 0 加熱量 億 wh/a 0 0 0 164 0 燃料費 億元 /a 運行費 億 /a 99 SO 萬 t/a 0 0 煙塵 萬 t/a 0 0 0 污染損失 億元 /a 0 0 SO2 mg/m3 11001300 700800 0 0 500580 PM mg/m3 400 0 0 0 100 鍋爐效率 % 60 86 86 90 86 潔凈煤技術是煤炭能源技術發(fā)展的現(xiàn)實選擇 1 潔凈煤技術發(fā)展現(xiàn)狀 ?將煤的開采 、 加工 、 轉化 、 采用技術統(tǒng)稱為 “ 煤技術 ” 。 ?實現(xiàn)高效 、 低污染的 “ 煤技術 ” 總稱為潔凈煤技術 。 ?潔凈煤技術的提出： ? 八十年代初 ， 為解決加拿大與美國邊界酸雨問題 ， 提出Clean Coal Technology ?潔凈煤技術在國外的發(fā)展： ? －美國：示范項目 39個 ， 投入 57億美元 ， 其中 34%來自政府 ， 已形成上千億美元的市場 。 年耗煤約 10億 t， 空氣狀況良好 ? －歐盟：未來能源計劃 ， 強調發(fā)展 CCT ? － 日本：發(fā)展 CCT， 帶來良好環(huán)境效益 我國政府高度重視潔凈煤技術的發(fā)展 ? 原煤炭部“八五”列為戰(zhàn)略工程 ? 95年成立了國家潔凈煤技術推廣規(guī)劃 領導小組 ? 97年國務院批準《中國潔凈煤技術“九 五”計劃和 2023年發(fā)展綱要》 ? 頒布了一系列政策法規(guī) ? 形成了產業(yè)化推廣應用、試驗示范、 研究開發(fā)三個層次 主要包括 : ?煤炭洗選 、 加工 （ 型煤 、 水煤漿 ） ?轉化 （ 煤炭氣化 、 液化 ） ?先進發(fā)電技術 （ 高效超臨界 、 常壓循環(huán)流化床 、 加壓流化床 、 整體煤氣化聯(lián)合循環(huán) ） ?煙氣凈化 （ 除塵 、 脫硫 、 脫硝及其它微量污染物脫除 ） 等 潔凈煤技術的范疇 潔凈煤技術是指從煤炭開采到利用的全過程中，旨在減少污染物排放與提高利用效率的加工、燃燒、轉化及污染控制等新技術 ,是個非常龐大的技術體系 。 國內外潔凈煤技術研究開發(fā)計劃 ?美國“潔凈煤技術示范計劃（ CCTP） ?歐共體與日本的潔凈煤發(fā)展計劃 ?中國的潔凈煤技術研究開發(fā)計劃 中國潔凈煤技術特點： ?4個方面： ? 煤的加工－洗選、動力配煤、型煤、水煤漿 ? 煤 的 潔 凈 燃 燒 － 循 環(huán) 流 化 床 鍋 爐 、 煤 整 體 氣 化 聯(lián) 合 循 環(huán) 發(fā) 電 （ IGCC） 、 增 壓 流 化 床 聯(lián) 合 循 環(huán) 發(fā) 電（ PFBCCC） 、 高效中小型燃煤鍋爐 ? 煤的轉化－氣化 、 液化 、 燃料電池 ? 污染物處理－煙氣凈化 、 煤矸石綜合利用及礦井水資源化 、 煤層氣 、 粉煤灰綜合利用 ?貫穿于煤的開采 、 加工 、 利用全過程； ?先進技術與傳統(tǒng)技術相結合； ?技術 、 環(huán)境與經濟發(fā)展的關系； ?涉及各工業(yè)行業(yè)和社會生活各方面 。 煤炭加工技術 ?國外：煤炭全部加工 。 原煤入選率：德國95%， 英國 75%， 南非 、 俄羅斯 60%， 美國55%， 波蘭 50%。 ?低灰 、 低硫煤供工業(yè)和民用 ， 質量較低的供電廠 。 ?國內：散煤供應 ， 商品煤平均硫分 %，平均灰分 24%。 絕大多數(shù)燃煤設備用煤質量 、性質和塊度與設計要求不符 。 煤炭入選率%。 動力煤入選率 10%。 煤炭洗選現(xiàn)狀 1999年 3萬 t以上選煤廠 1585座 ， 設計入選能力 502Mt， 全國原煤產量 1043Mt。 入選量 301Mt， 入選比例由 1990年的 19%增長到 1999年的 %， 其中動力煤占 30%。 動力洗選煤： 50%化工 , 14%電力 , 6%冶金 ， 30%出口 我國選煤發(fā)展面臨的主要問題 ?原煤入洗率低 ?煉焦煤洗選結構不合理 ?動力煤入選比重低 ， 市場需求不足 ?整體裝備水平落后 ， 生產效率低 ?選煤工藝不靈活 ， 選煤廠建設周期長 選煤技術發(fā)展趨勢 ?大規(guī)模、智能化高效選煤新技術 ?干法及省水型選煤技術 ?動力煤洗選如達到動力煤總量的 50%，全國入洗量應為 460Mt/a； ?如在未來 5年實現(xiàn)其中 50%，則加工能力要達到 230Mt/a以上； ?目前全國有動力煤洗選能力 160Mt/a， 考慮各種條件及不平衡性，按 80%開工率，需新建動力煤洗選 150Mt/a。 水煤漿及其系統(tǒng)技術 ?水煤漿 (CWM)－ 新型煤基流體燃料 ?水煤漿組成： 65～ 70%的符合一定粒度分布的煤、 29～ 34%的水和小于 1%的化學添加劑。 ?水煤漿系統(tǒng)技術： －水煤漿制備技術： ? 煤種選擇、級配技術、添加劑、制漿工藝、制漿設備 －水煤漿儲運技術 ? 儲存 —— 儲存穩(wěn)定、不沉淀（一般 36個月） ? 運輸 —— 可以泵送、運輸方便（罐車、管道、船舶） －水煤漿燃燒技術：燃燒器、噴嘴、改爐 ? 霧化燃燒、調節(jié)靈活、燃燒效率高（ 9598%以上） ?－按照 “ 十五 ” 期間節(jié)約和代用燃料油 1500萬噸 /年的目標在我國能源資源和目前經濟條件下： ?采用各類節(jié)油技術 ， 可節(jié)油或代油 11%； ?若 2023年天然氣產量增加到 614億 m3（ 2023年 265億m3） ， 可代油 12%； ?其余 75%以上必須靠發(fā)展?jié)崈裘杭夹g 。 解決的方法是： ? －發(fā)展煤氣化和水煤漿技術 ， 代用一部分燃油 ? －發(fā)展清潔燃燒技術 ， 節(jié)省和替代一部分燃油 ? －發(fā)展煤炭液化技術 ， 從戰(zhàn)略上考慮油的問題 ?水煤漿技術是目前主要代油燃燒技術之一 國外發(fā)展狀況 俄羅斯建有世界規(guī)模最大的水煤漿生產 —— 管道輸送 —— 應用系統(tǒng)工程 制漿能力： 200萬噸 /年 ， 管道輸送： ? 530mm， 長度 260km， 鍋爐燃燒：6 670t/h 電站鍋爐 日本擁有世界上應用水煤漿最大規(guī)模的東京勿來電廠 電站 8號機組： 1940t/h鍋爐 、 配套 600MW機組 ， 水煤漿廠： 50萬噸 /年 法國擁有世界上燃用煤泥水煤漿最為成功的艾米路希電站 ： 367t/h循環(huán)流化床鍋爐，帶 125WM機組 我國水煤漿技術的發(fā)展 已建成水煤漿廠 (車間 )8座 (包括試驗廠 )， 制漿規(guī)模最大的為 60萬噸 /年(四條線 )， 形成總能力為 203萬噸 /年 。 近來 ， 國內水煤漿技術得到進一步發(fā)展 ， 山西大同建成制漿工廠 ， 廣東等省區(qū)注重水煤漿的代油燃燒 。