新形势下我国煤炭资源的高效清洁利用的途径分析

新形势下我国煤炭资源的高效清洁利用的途径分析

于玲

于玲

黑龙江省七台河市勃利县亿达信能源有限公司，黑龙江省154600

摘要：能源是人类社会生存和发展的物质基础。中国严重缺乏油气资源。原油和天然气越来越依赖外国。煤炭的清洁高效转化和利用势在必行。这种能源结构和现状决定了中国未来必须发展煤制油、煤制天然气、煤制烯烃、煤制芳烃和煤制乙二醇等现代煤化工技术。我们坚持创新、示范、合作、科学发展。本文基于新形势下我国煤炭资源高效清洁利用的分析。

关键词：新形势下；我国煤炭资源；高效清洁利用的途径分析

引言

我国国标把煤分为三大类，即无烟煤、烟煤和褐煤，小类共29个。低阶煤是指处于低变质阶段的煤，燃烧时火焰较长而有烟，且煤化程度较低，主要包括褐煤和低变质烟煤。低阶煤占我国探明煤炭资源储量的60%，目前产量也将近六成左右。特别是未经处理的散煤直燃，是造成大气污染的元凶。因为低阶煤的化学结构中侧链较多，氢、氧含量较高，导致其挥发分含量高、含氧多、含内水较高、易自燃、热值偏低。因此，对低阶煤分级分质提质，实现梯级利用，是煤炭清洁高效利用的应有之意和重要举措，体现出很好的科学性。

1煤炭资源的高效清洁利用

煤炭在我国一次能源中占据主体地位，通过强化环保指标，倒逼技术升级，啃下煤炭清洁利用这块硬骨头，提高燃煤效率，降低污染，才是解决清洁取暖的关键。煤炭资源作为一种重要的能源，其资源利用价值极高，煤炭资源占我国能源消费结构中比例７５％以上，对于工业发展具有重要的作用。从煤炭中能够分离出２００余种用于工业和民品使用的产品。因此，煤炭行业的发展关系到国民经济发展。我国储存的煤炭品质，绝大数处于质量较低水平，优质的煤炭储量较少。采用燃烧方式实现煤炭的资源化会造成环境的严重污染，同时也使得煤炭资源浪费，煤炭的深加工和清洁利用是实现我国煤炭高利用率的重要措施，也是实现节能降耗的重要途经，２０１７年由中国地质大学出版社有限责任公司出版，田智威等人编著的《煤深加工与综合利用》一书，以“煤炭洗选→动力配煤→型煤→水煤浆→煤的气化→煤的液化”为主线，全面系统的阐述了煤深加工与综合利用的原理及方法，概括了我国煤炭从我国煤炭资源分布及特性、煤炭洗选的概念分类及原理、动力配煤的原理方案及工艺、型煤生产工艺及设备和应用、水煤浆的制备储运及应用、煤的气化和液化的原理工艺等方面进行了详细论述，并提出了未来煤深加工与综合利用的发展方向，为今后煤炭综合利用提供了理论基础。

2我国煤炭资源的高效清洁利用的重要意义

煤炭化是钢铁生产的源泉，短期内难以取代，为我国的现代化、产业化、城市化和国民经济的持续发展做出了贡献。我国在煤化方面把世界最佳的技术成果、焦化技术设备及生产管理等综合能力提升到了世界先进水平。但是，由于煤化的内部机制要求和特殊设备结构，焦化生产出现了不连续的生产状态、复杂的污染物排放构成、无组织的排放点和大量排放量、排放时间和空间的不确定性，污染物排放监控、处理、管理等相对困难、焦化特性污染物过剩、焦炉无组织排放、cdq超水等问题。煤炭化引起的环境问题，包括《蓝天保卫三年行动计划》和《焦炭化学工业污染物排放标准GB16172012修正书》(征求意见)；《钢铁企业超低排放改造项目方案》(征求意见)；《钢铁工业超低排放推进意见》、河北省《焦炭化学工业空气污染物超低排放标准》等日益严格的环境法和政策陆续出现。煤炭化污染物的组成很复杂，针对最近的超低排放要求，煤炭化工业基于其他行业先进的污染物管理技术，不断改善现有工艺和设备，将源头减少与末端管理相结合，研究开发出了有效的有效治理技术。一些企业已经基本实现了烟气超低排放，但每个企业的超低排放技术和设备运行时间缩短，焦化企业实现超低排放，同时利用脱硫再利用，活性炭法副产品资源利用，废水处理，催化处理等新问题也出现了。

3开展煤炭清洁高效转化研究的意义

能源是社会经济发展的物质基础，世界重视致力于建设能源技术和保护能源供应的能源安全。能源整理是一个共同的趋势，尽管资源储备和发展方向因国家而异。煤炭是我国能源化工的重要组成部分，为国家经济发展和社会稳定提供了重要支持。煤炭的主要利用方法目前是直接燃烧电力和工业供热，普遍效率低下，污染，资源浪费高，污染严重，温室气体排放高。世界石油和天然气储量只有10%和3%。2018年我国净进口为4.4亿吨，占11%，对外依存度为69.8%。天然气进口规模为1254亿立方米，占31.7%，对外依存度增加45.3%。今后，我们各国对石油和天然气能源的严重依赖将继续增加。随着我们各国经济的迅速增长，油气供应的差距将逐渐扩大，危及我们各国经济的可持续发展，并对能源供应构成安全威胁。煤炭的清洁高效重组不仅将缓解我国的能源问题，而且还将确保国家能源安全，是我国建立清洁、低碳和安全能源体系的一个必不可少的选择。

4我国煤炭资源的高效清洁利用的措施

中国的能源结构和供求关系要求中国积极推进煤炭干净高效的可持续开发利用，这是能源变革发展的跳板和首要任务。清洁高效使用的煤是清洁能源。谢克昌指出，“超低排放技术改造和末端处理，燃煤装置的排放水平可能低于煤气单位排放标准”。现代煤化工业是煤炭清洁高效利用的重要方法，煤炭在热转化过程、化学转化过程中去除有害成分，有助于无害化处理。

4.1推进煤清洁气化技术升级创新

目前，煤气化工艺在国内外大型先进气化技术中处于国际领先地位，包括ge水煤浆气化技术、壳牌煤气化技术、gsp粉煤气化技术和卢奇粉煤加压气化技术。迫切需要发展具有中国知识产权的多喷嘴煤浆气化和干粉煤灰加压气床气化技术的工业示范开发和扩大研究，并快速开发适用于粉煤灰、焦粉、高硫煤等多种煤的灰熔融流化床气化技术。在这个过程中，中国煤气化技术升级和创新的发展方向必须符合中国煤炭资源的结构和煤炭的多样性。不断发展和创新，将促进煤炭转化率、气化效率、产品产量和能耗高、成本低、长期稳定运行和绿化、环保气化过程中各类气化技术的进一步升级、整合和装备。

4.2改造现有设备

突破大型设备制造瓶颈，煤气化的气化效率产生了非常重要的影响。目前，我国已经成为世界上最大的煤气化等设备的消费市场，但我国引进煤气化合器的设备费用昂贵，部分煤气化合器专利实施许可证费用接近2亿韩元。我国煤气化设备的全部技术还处于较低水平，这表明采用的炉型是混合气体产生，水气产生等效率低下的生产难以满足生产要求。改造和创新现有设备是煤化工发展的必由之路。现有煤气化炉的技术改进一方面有利于提高煤炭的气化效率，另外还有降低企业生产成本的效果。企业以科学技术创新为主体，发展“产学研”相结合的经营模式，对企业后半部分的发展也有很大帮助。

结束语

现代煤化工业除了实现低煤的高效清洁利用外，我们中90%以上的低煤直接燃烧发电、工业锅炉和民用燃料，导致许多亮点流失，诱发一系列严重的生态和环境污染问题。治理煤炭污染，分等级转换，分阶段使用煤炭是比较合理的方法。对于占我国煤储量60%以上的低阶煤，热分解是更加经济现实的利用方式。

参考文献：

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