洁净煤技术的前景及应用
摘要：洁净煤技术是指在煤炭开发、加工、利用全过程中旨在提高煤炭利用效率，减少环境污染的一系列新技术的总称，洁净煤的发展和利用将能源节约、环境保护和技术创新密切配合，形成一完整的协调发展的概念。洁净煤技术包括：两大方面的内容：煤的洁净开采和煤的洁净利用技术。其中煤的洁净开采主要分为煤炭的地下气化、煤炭的地下液化和煤层甲烷的开发利用技术三大方面；煤的洁净利用技术包含加工、燃烧和净化等几方面。 关键词：煤炭转化、洁净煤技术、应用、发展建议 1 我国煤清洁技术发展过程中遇到的问题
1.1 煤炭在我国能源工业和环境保护中的地位
能源和环境是目前人类面临的重要问题，处理好这些问题。对于人类生存和社会的可持续发展有着重要的意义。中国是世界上最大的煤炭生产国和消费国,根据我国建国后一次能源消耗的结构变化。目前煤炭占我国能源需求总量的75%.左右,大大超出了27%的世界平均水平。另外,根据世界一些主要国家中煤炭在能源结构中的比例可知,中国是世界上少数以煤为主要能源的国家之一。随着我国对核能水、电和新能源的开发利用和发展,能源结构会有些改变。但预计到本世纪中,煤炭在能源中的比重仍将高于50%。 1.2 煤的结构
煤是由远古死亡植物残骸没入水中经过生物化学作用,然后被地层覆盖并经过地质化学作用形成的有机生物岩,是有机与无机化合物的混合体。由于生成的地质年代不同,造成了煤的组分也不同, 但其基本元素成份为碳、氢、氧、氮、硫。此外, 还包括一些成灰元素（如硅、铝、铁、钙、镁、碱金属）和一些微量重金属,如汞硒等。煤中的有机成份是以官能团的形式出现的,包括轻基、梭基、拨基甲氧基等。由煤的构造可知环烃和链烃为煤的主要组成部分。煤在热转换过程中,烃中的弱键断裂形成气体或液体逸。如果能在煤的转化过程中提取部分液体环烃,则煤转化过程中产品的品位就会大大的提高。
1.3 现有煤炭转化技术及其问题
目前煤炭的转化主要有三种方式：直接燃烧、气化和液化。
1.3.1 煤炭燃烧
我国煤炭利用的主要形式为直接燃烧,约占总用煤量的80%。而煤直接燃烧的一半左右用于中小燃煤设备,其问题之一为热效率低,如工业炉窑的热效率中有40%左右,而工业及供暖锅炉的圭15效率也仅为60%左右。问题之二为对环境的污染极其严重。由于小型燃煤设备上没有污染物排放控制手段,其排放量要比大型燃烧设备高得多。大型燃煤设备如电站锅炉的转换效率比小型设各高。目前发达国家煤发电的效率达45%以上,而我国的煤发电效率只有30%左右,而且其污染物如SO
2、NOX、CO等的治理措施还有待解决。
由此可见,解决煤炭直接燃烧的问题是煤洁净高效转换的首要问题。从理论上看,将煤炭直接燃烧产生热能来利用的最大缺陷在于该过程将高品位能降至极低品位的热能来利用。如同用高温高压蒸汽来供暖。而目前煤炭利用的现状即在近期内以燃烧为主的局面不可能有大的变化,因此,现有燃烧设备的改进是提高效率、降低污染的一个方向。同时,对于新设备应采用新的转化技术,逐渐改变煤炭利用的现有格局。
1.3.2 气化
煤炭气化是利用固体煤来产生气体燃料或产品的过程,与煤的直接燃烧相比,气化具有大的优越性。首先,在转化过程中燃料的品位不仅没有降低,而且略有升高。所产生的气体不仅可以作为燃料还可以作为化工原料。其次,与固体煤相比, 体燃料在燃烧过程中其燃烧效率高, 污染低,可作为民用燃料。然而,完全气化过程需要较苛刻的条件,即较高的温度,同时半焦的完全气化需要较长的时间,加上在高温气氛下半焦的失活,造成不完全气化。其结果是气化炉的结构复杂、造价高。为解决这些问题,目前各国正在对整体煤气化联合循环（IGCC）发电技术进行深入的研究。该技术的商业化可望提高煤炭的转化效率。但目前煤气的高温净化这一关键技术问题还投有得到完全解决。同时,我国目前的燃气轮机还需要依赖进口。因此,该项技术不能完全符台我国的基本国情。 1.3.3 液化
煤炭液化是通过化学加工转化为液体产品,包括液体燃料和化工原料的过程。煤炭液化可以通过二种方法来实现：直接液化和间接液化。煤炭的直接液化是使煤在高压、高温条件下,过加氢使煤中的有机成份直接转化为液体燃料和化工原料；直接液化具有液体转化率高的优点,但由于其产率依赖于煤的结构,煤种适应性较差。
图
1、煤炭液化
同时,其过程在高压、高温条件下加氢进行,苛刻的总体操作条件使产品的成本提高。目前还无法与相似石油化工产品相竞争。煤炭间接液化是将煤气化后,再经过催化合成为液体产品。煤炭的间接液化的优点在于其煤种适应性较宽,操作条件较温合,同时,硫、氮和灰等污染先驱物可在气化过程中脱除。但该过程包括气化和合成二个过程,即先将煤中的高碳成分降成一碳,然后再合成为高碳液体。故其总效率低、产品的选择性差。由以上分析可以看出,对于作为混合体的煤进行单一转化方法处理具有如下问题：转化效率低、转化后产品品位下降、污染物治理量大、工艺条件苛刻、相对投资高。因此,应根据煤炭的结构来开发煤的洁净高效转化新技术。
2 洁净煤技术进展现状
2.1 国外洁净煤技术进展现状 上世纪80年代开始,发达国家从能源发展的长远利益考虑,相继开展洁净煤技术的研究工作,在一些主要领域己取得重大进展,并且许多科研成果已经进入商业化推广阶段,取得了巨大的经济效益。美国于1986年推行“洁净煤技术示范计划”( CCTP ),在能源部的主持下,先后投资52亿美元,选定38个商业性示范项目[1], 涉及4个主要应用领域,即先进发电系统、环境控制设备、煤炭加工清洁燃料装置、工业应用技术示范项目。其中11项为先进发电技术,占总投资的55% ; 18项属于环境控制设备研究(有5项S02排放控制技术、7项NOx排放控制技术、6项S02和NOx共脱除技术), 占总投资的12% ; 4项煤的洁净燃料加工技术,占总投资的8%; 5 项工业应用技术(其中4项煤燃烧技术、1项除尘技术),占总投资的25 % 。截止2001 年,已完成25项。
其中4项煤的洁净燃料加工技术, 分别为: (l) 配煤燃烧专家系统(Development of the coal Quality ExpertTM)[2] :通过计算机仿真软件优化燃烧配煤,实现锅炉燃烧的低排污、低成本、高效率运行; (2) 先进煤精制过程( Advanced Coal Conversion Proce Demonstration)[3]: 目的是生产“ 精制煤”( SynCoal)。
(3) 温和煤气化项目(ENCOAL Mild Coal Gasification Project ) : 通过温和气化过程由低硫半烟煤生产两种高附加值燃料: “加工衍生燃料”(proce-derived fuel,PDF) 和“ 煤衍生液体燃料”(coal一derived liquid,CDL)。
(4) 煤制液体甲醇/二甲醚工艺( Commercial Scale Demonstration of Liquid Phase Methanol(LPMEOHTM) Proce [3]:采用LPMEOHTM工艺,由煤合成气进行商业化示范生产液体甲醉,同时还试生产二甲醉(DME)和甲醇的混合物。目前,美国洁挣煤技术计划已转入前景21(Vision 21)计划,大力推进煤炭的高效洁净综合利用技术, 最终实现含碳能源, 尤其是煤炭近零排放利用系统:先进透平计划(AGT) 转入新世纪透平计划(NCGT)。
日本早在1980年就成立了“新能源工业技术综合开发机构“(NED0),从事洁净煤技术和新能源的研究开发。1995年,新能源工业技术综合开发机构组建了“洁净煤技术中心”(CCTC),推出了“新阳光计划”,1999年又制定了“21 世纪煤炭技术战略”,计划在2030年前实现煤作为燃料的完全洁净化日本目前正开发的项目有: (l) 煤炭高效率利用技术,如IGCC、CFBC 和PFBC等洁净煤发电技术； (2) 煤炭预处理和烟气净化技术,如煤炭选洗技术、废烟处理技术、脱硫和脱氮技术等; (3) 加压流化床锅炉的技术开发； (4) 煤合成气燃料电池等；
90年代,欧盟推出未来能源计划,其主旨是促进欧洲能源利用新技术的开发, 减少对石油的依赖和煤炭利用造成的环境污染。欧盟发展洁净煤技术的主要目标是减少各种燃煤污染物以及温室气体排放,使燃煤发电更加洁净; 通过提高效率减少煤炭消费。目前研究开发的项目有:整体煤气化联合循环发电;煤与生物质及工业、城市或农业废弃物共气化(或燃烧);固体燃料气化燃料电池联合循环;循环流化床燃烧技术等。
2.2 国内洁净煤技术进展现状
1995 年,国务院成立了“国家洁净煤技术推广规划领导小组” ,组织制定了《中国洁净煤技术“九五”计划和2 0 10 年发展纲要》,提出在中国发展洁净煤技术应包括煤炭加工、洁净燃煤与发电、煤炭转化、污染物治理与资源综合利用等四个领域的技术。近几年,我国通过引进、消化和自主开发,在洁净煤技术的研究开发、示范及推广应用三个层次上均取得了较大进展,缩小了我国在洁净煤技术领域同发达国家之间的距离,具体为: (l) 在煤炭洗选和加工方面:选煤设计能力大幅度提高, 由4.42亿吨/年提高至5.02亿吨/年;干法洗选、重介质旋流器、细粒煤分选等技术迅猛发展；水煤浆制浆生产能力达到20万吨阵以上,工业燃烧水煤浆取得实质性进展: 已建成较大规模的动力配煤生产线, 配煤能力约500万吨阵; 型煤技术得到大力推广。 (2) 在煤炭转化方面:引进和自主开发了一些新的煤炭气化技术,如多喷嘴水煤浆新型气化炉、加压粉煤流化床气化炉、灰熔聚常压流化床气化炉,并进行了放大试验,目前工业应用以引进技术、装备为主等: 百万吨级煤直接液化工业示范厂已通过可行性研究,煤炭间接液化技术开发取得进展;成功研制了kW级燃料电池堆, 完成了30kw燃料电池系统与电动汽车系统联合试验和试车系统[4]。 (3) 在洁净燃烧与发电方面:220t/h以下的循环流化床锅炉已实现国产化,410t/h循环流化床锅炉燃煤发电工程示范正在组织实施。整体煤气化联合循环发电(IGCC)干煤粉气化、热煤气净化、燃汽轮机和余热系统等关键技术的研究已经启动; (4)在污染物治理与资源综合利用方面:开发了一系列烟气脱硫、除尘新技术, 完成了多套电站烟气脱硫工程:煤研石和煤泥等废物再资源化已初步实现产业化, 当年废物再资源化率达50%以上。 2.3 国内洁净煤技术发展存在的不足
中国在洁净煤技术方面取得了长足的进步,在一些重要领域和关键技术研究开发方面也取得了重大进展,但是仍存在很多不足,如研究开发力量较分散,难以形成整体优势,项目重亚或低水平重复;引进的技术较多, 自主开发的创新性技术较少,且成熟程度不高;研究成果转换率较低,规模不大;对中国洁净煤技术市场孺求了解不足[5];从研究开发、工程示范到商业应用存在一定的政策障碍和资金缺乏问题等等, 这些问题有待解决。
3 洁净煤技术的应用
洁净煤技术包含从煤炭开发到转化利用及其净化处理的全过程，因此洁净煤技术的开发应用范围很广、种类很多，在此只能择选其中几种成熟而典型技术介绍如下。
3.1 煤转化为洁净燃料技术[6]
(1)煤的气化技术，有常压气化和加压气化两种，它是在常压或加压条件下，保持一定温度，通过气化剂（空气、氧气和蒸汽）与煤炭反应生成煤气，煤气中主要成分是一氧化碳、氢气、甲烷等可燃气体。用空气和蒸汽做气化剂，煤气热值低；用氧气做气化剂，煤气热值高。煤在气化中可脱硫除氮，排去灰渣，因此，煤气就是洁净燃料了。煤炭气化技术分地面和地下两种。地面煤气化技术有固定床、流化床与气流床三种主要形式。气化工艺开发集中于提高气化压力、提高气化炉容量、扩大煤种适应性、环境友好、提高碳转化率和提高气化效率和液态排渣等。主要应用于化工合成、城市煤气生产及联合循环发电。煤炭地下气化是将地下煤炭有控制燃烧、产生可燃气体的一种开发清洁能源与化工原料的新技术。只提取煤中含能组分，而将灰渣等污染物滞留在井下。这种新技术集建井、采煤、转化工艺为一体，大大减少了煤炭生产和使用过程中所造成的环境破坏，并可大大提高煤炭资源的利用率。因此深受世界各国重视。对于煤炭地下气化技术，在国外主要是俄罗斯在应用，欧美等国在开发。美国的经验指出，地下气化与地面气化生产相同下游产品相比，合成气的成本可下降43%，天然气代用品的成本可下降10%~18%，发电成本可下降27%；前苏联列宁格勒火力发电设计院公布的资料表明，地下气化热力电厂与燃煤电厂相比，厂房空间可减少50%，锅炉金属耗量可降低30%，运行人数可减少37%。地下气化技术是十分具有诱惑力的。近年来，我国对煤炭地下气化技术的研究有很大进展。中国矿业大学提出并完善了长通道、大断面、两阶段的地下气化新工艺。长通道、大断面气化炉有利于气化过程的稳定，两阶段煤炭地下气化工艺是一种循环供给空气（或纯氧、富氧空气）和水蒸汽的地下气化方法。新工艺实现了井下无人、无设备、长壁式气化工作面采煤，节省了大量的资金、设备和人员投入，经济效益显著。在徐州新河二号井的半工业性试验和唐山刘庄煤矿的工业性试验中利用了这种新工艺。新河试验于1994年3月点火，煤气供徐州市居民使用。刘庄试验于1996年5月开始,煤气供唐山市卫生陶瓷厂和刘庄矿供热锅炉使用，已实现稳定生产三年多，目前仍在运行中。
(2)煤的液化技术[8]，有间接液化和直接液化两种。间接液化是先将煤气化，然后再把煤气液化，如煤制甲醇，可替代汽油，我国已有应用。直接液化是把煤直接转化成液体燃料，比如直接加氢将煤转化成液体燃料，或煤炭与渣油混合成油煤浆反应生成液体燃料，我国已开展研究。而且在神华集团正在筹建煤的液化项目，不久即将投入生产。
(3)煤气化联合循环发电技术，先把煤制成煤气，再用燃气轮机发电，排出高温废气烧锅炉，再用蒸汽轮机发电，整个发电效率可达45％。我国正在开发研究中。
(4)燃煤磁流体发电技术，当燃煤得到的高温等离子气体高速切割强磁场，就直接产生直流电，然后把直流电转换成交流电。发电效率可过50％～60％。我国正在开发研究这种技术。
3.2 水煤浆输送技术
煤炭与石油和天然气相比，在运输和贮存时，存在着粉尘、自燃、灰渣及烟气污染等诸多不利因素。与其将大量未经加工的煤炭进行铁路运输，还不如将其在产地制成煤浆用管道输送，即把煤液体化，预先制成高浓度水煤浆，通过管道将液状水煤浆送往电厂作为锅炉的燃料，可以大大减少污染和自燃等问题，减轻铁路运输的压力。这样煤炭在燃烧和转化利用之前先将其液态化就成为一种新的洁净煤技术。
水煤浆是一种新型流体燃料，它可以在锅炉内稳定着火燃烧，由于在加工制造过程中可以通过技术处理除去原煤中一部分灰分和硫分，所以水煤浆是一种清洁燃料。水煤浆是一种微煤粒、水和少量化学添加剂的液状混合物，煤、水的混合比为7∶3，另加1%的添加剂。制造时先将原料煤湿磨成50～20μm的粒状，经分流器分流，粒径合格的煤粉浆通过真空脱水浓缩后流入混合器，再加入适量的化学添加剂经混合并连续搅拌制成水煤浆。燃用水煤浆的主要好处：
（1）可用管道输送，用贮罐贮存，降低运输及贮存费用。
（2）水煤浆可以直接喷雾燃烧且燃烧稳定，电厂可以省去给煤制粉系统等辅机设备，降低厂用电。
（3）水煤浆的喷雾燃烧使其获得与重油同样负荷特性，适合于作为调峰电厂的燃料。
（4）可实现煤的清洁燃烧，大大减少灰分、粉尘、SO
2、NOx 的排放。
3.3 循环流化床燃煤发电技术
循环流化床发电技术属于先进的煤炭燃烧发电技术，燃烧效率高、污染排放少、完全可以满足环保要求，在国外发展很快，已进入商业化阶段。循环流化床锅炉的特点是通过控制燃料、风量、吸附剂等能使锅炉炉膛呈流化态燃烧。燃烧时使燃料形成内外两种循环：内循环使燃料颗粒在炉膛内上下反复升降，从而延长了炉内燃烧过程；外循环即未燃烬的小颗粒又经旋风分离器捕集后送回炉内重新燃烧。由于这种锅炉燃料的循环过程增大了燃烧时间，从而也就增大燃烧过程的传热传质率和燃烧效率。同时由于对风量、燃料、吸附剂及经旋风分离器捕集的回灰量的控制，能使锅炉达到最佳燃烧温度（850℃），从而控制SO2 和NOx 的生成，以消除污染物的排放。循环流化床锅炉的主要优点是燃料适应性强(可燃用多种燃料)、燃烧效率高(可达99.99％)、污染排放少，SO2和NOx 的排放量较常规炉可分别减少70%和60%，甚至更理想。循环流化床技术发展很快，由最初的常压流化床已进入到增压流化床。近年来，由于联合循环发电技术的发展，又出现了技术更为先进的第二代增压流化床，综合效率更高，污染排放更低。
3.4 煤层气发电技术
煤层气是煤炭采掘过程中的伴生物，主要成分是CH4，另外还有CO
2、CO 和NOx，以往做法都是排空放掉，以避免对煤矿安全生产造成威胁，而这种做法一方面浪费能源，另一方面又污染了大气。近年来，国外开始回收煤层气用于发电，从而解决了煤炭生产时的浪费和污染问题[7]。
煤层气发电是煤炭采掘过程中的废气利用，因此属煤炭燃烧前的加工转化应用技术。澳大利亚于1995年建成两座安装94台燃气内燃发电机组，发电容量为94MW。其中安装54台机组的电厂每年可消化9.2万t煤层气，安装40台机组的电厂每年可消化4.8万t煤层气，同时可减少CO2 的排放315t。煤层气的采集有两种途径：—种是靠地下钻孔收集，用管道以20kPa 压力送到电厂，经过滤除尘，再以10kPa 压力送入内燃机；另外一种是靠通风系统收集，同样过滤后送到发电机组。每台燃气内燃机额定出1030kW，每套装置都有16缸、1500r／min燃气内燃机一台及无刷发电机一台，内燃机上装有专用空气／燃料配比控制系统，可自动控制入口燃料以控制空气/燃料混合物，从而控制NOx的排放量，优化内燃发电机效率。遇有煤层气波动还可以接天然气补充，解决了长期困扰煤矿的安全和污染问题。
3.5 整体煤气化联合循环发电技术。
整体煤气化联合循环发电是将常规的汽轮机发电和燃气轮机发电相结合的先进燃煤发电技术。该技术可实现煤的全部化学能转换过程中功和热的梯级利用，及不同品位形式能的优化配置，可获得远远大于单一朗肯循环的热效率和能量转换效果，是未来燃煤火电生产的主要发展方向。整体煤气化联合循环发电过程是首先将燃料煤在气化炉气化，生成中热或低热煤气，气化用介质为氧气和水蒸气。气化炉有固定床、流化床、喷流床和溶渣床多种形式，而目前国外最佳的气化炉有德士古炉、鲁奇炉和KRW炉三种。生产出的煤气经严格除尘、脱硫净化处理后送到燃气轮机，用这种高温高压气体做工质推动燃气轮机／发电机组发电；做功后的高温气体(600℃)送往余热锅炉，加热水生产蒸汽，再用蒸汽推动汽轮机/发电机组发电。整体煤气化联合循环发电的优点很多，主要表现为热效率高，一般联合循环效率都可达52%～55%；投资省、建设快，较带烟气脱硫电厂可节省投资33% ；占地少，可分段建设；污染小，脱硫率高达98%～99%。
3.6 燃料电池发电技术[9]
燃料电池是上世纪80、90年代发展起来的先进的煤基发电技术，被称作绿色能源设备或第四代发电技术。燃料电池的燃料来源广泛(氢、煤、甲烷、乙醇等)，设备可大可小可分散可集中，既可作为汽车、家庭等小型分散电源，也可以和燃气轮机、汽轮机联合起来作为大型电厂的集中电源。燃料电池发电设备所以称作电池，就在于这种设备是通过化学反应将燃料的化学能直接转化为电能。一反传统的转换方式，不需要锅炉、汽机、发电机等庞大的设备生产蒸汽，然后用汽轮机带动发电机发电。燃料电池化学反应物(燃料、氧)是由电池外部供给的，只要外部连续供给反应物，电池就可以源源不断的生产电能。电池的工作原理是将反应物（氢、甲烷、煤等）和氧分别供给电池的阴阳两极，输入的反应物在电池发生电化学反应。通过电池为电解质传送带电离子使两 极产生电位差，从而引起电子在外电路流动，形成直流电输出，供负荷应用。如需交流电则可通过转换装置将直流转换成交流。燃料电池技术发展很快，种类很多，大体可分为五类：磷酸盐型电池、溶融碳酸盐型电池、固体氧化物电池，质子交换膜电池及碱性电池。溶融碳酸盐电池可参与汽轮机、燃气轮机联合运行，使发电给定效率达85％以上，可作为大型中心电站的发电装置；质子交换膜电池由于其工作温度低（80～100℃），电流密度高，非常适合作汽车动力电池；碱性电池属特种用途电池，多用于宇航、舰艇等军用场合。燃料电池发电技术和其它洁净煤技术一样，都是高效率、低污染。由于这种发电没有燃烧换能过程，也不需要旋转发电设备，因此没有SO
2、NOx、CO2及噪声污染。同时是直接换能发电，发电效率达40%～60%，若参与联合运行，合效率达60%～85%，而且用途广泛。从汽车的动力电源，到家庭旅馆的生产电源及电力系统内电站电源都可以应用。 3.7 直接烧煤洁净技术。
这是在直接烧煤的情况下，需要采用的技术措施：燃烧前的净化加工技术，主要是洗选、型煤加工和水煤浆技术。选煤是合理利用煤炭，保护环境的最经济和有效的技术,是煤炭深加工的前提，每选煤1亿吨，约可减少100万吨的SO2排放量。1999年我国年选煤能力为5.02亿吨，年入洗原煤3.01亿吨，原煤入洗率为28.9%。动力配煤是将不同品质的煤取长补短，经过破碎、筛选按比例配合，并辅以一定的添加剂以适应用户对煤质的要求。统计表明锅炉采用配煤后，平均节煤可达5%。我国已有年产动力配煤8000万吨的能力。型煤。我国民用型煤配以先进的炉具，热效率比效煤高一倍，一般可节煤20 — 30%，煤尘和SO2 减少40 — 60%。水煤浆是由煤、水和化学添加剂按一定的要求配制成的混合物，具有较好的流动性和稳定性，易于储存，可雾化燃烧，是一种燃烧效率较高和低污染的较廉价的洁净燃料，可代重油缓解石油短缺的能源安全问题。我国已基本解决水煤浆的制备、煤烧技术，已有年产208万吨水煤浆的生产能力。 燃烧中的净化燃烧技术，主要是流化床燃烧技术和先进燃烧器技术流化床又叫沸腾床，有泡床和循环床两种，由于燃烧温度低可减少氮氧化物排放量，煤中添加石灰可减少二氧化硫排放量，炉渣可以综合利用，能烧劣质煤，这些都是它的优点；先进燃烧器技术是指改进锅炉、窑炉结构与燃烧技术，减少二氧化硫和氮氧化物的排放技术。 燃烧后的净化处理技术，主要是消烟除尘和脱硫脱氮技术 消烟除尘技术很多，静电除尘器效率最高，可达99％以上，电厂一般都采用。脱硫有干法和湿法两种，干法是用浆状石灰喷雾与烟气中二氧化硫反应，生成干燥颗粒硫酸钙，用集尘器收集；湿法是用石灰水淋洗烟尘，生成浆状亚硫酸排放。它们脱硫效率可达90％。
3.8 烟气脱硫污染控制技术
烟气脱硫技术属于燃煤后污染控制技术，是国外较流行的作法。前面介绍的各种技术都是在煤炭燃烧利用之前或燃烧利用过程中的洁净控制技术，而烟气脱硫则是污染物生成后如何加以除去，特别是对已有的老燃煤电厂更为实用。排烟脱硫系统常采用强制氧化脱硫法，应用石灰石作脱硫剂脱硫后生产石膏。在每台锅炉安装４个喷雾吸收塔和一个备用吸收塔，每个塔有５排喷雾嘴，碱性浆液喷向逆向流动的酸性烟气流。喷嘴按传输需要依次通、断。从排烟脱硫装置出来的泥浆需经浓缩槽、过滤器等脱水沉淀到堆贮器。由于生成的石膏产品中的氯化物及有机酸等杂质影响石膏墙板质量，因此系统装有一套水平带式过滤器清除杂质并使石膏脱水。排烟脱硫生产石膏统，一种是采用自然氧化系统生产初级半亚硫酸钙，再与废渣、煤灰混合生成稳定的石膏墙板原料；另一种采用强制氧化系统使亚硫酸钙强制氧化，以便于生产石膏。对于高硫煤一般经洗煤脱去4%的硫，再经烟气脱硫处理可脱去86%的硫，最后可达到环保要求脱硫90%的规定。烟气脱硫控制技术是很实用的做法，不但可以脱硫减少污染，而且其副产品还可生产建筑用石膏板，进而降低电厂发电成本。该项技术适用于老电厂改造，其缺点是投资较高。
4 洁净煤技术发展建议
4.1 近期工作建议[10]
1、用经济激励政策鼓励推广应用煤炭加工技术、循环流化床技术 ；
2、对于电力行业和非电力行业大的煤炭用户，全面推广应用烟气脱硫技术 ；
3、电力生产大力推广超临界和超超临界机组（配套FGD），作为今后新发展的主力机组；
4、加强大型循环流化床、国产烟气脱硫技术、大型超（超）临界发电技术的工程示范，使之尽快国产化；
5、加强对于工业锅炉的改造和治理，允许各地区结合实际，发展不同档次的工业锅炉。进行锅炉的技术改造，逐步实现工业区的集中供热；
6、加强大型气化、煤炭液化技术的自主知识产权技术研究开发； 4.2 远期发展建议
◎各种自主知识产权的烟气净化技术（脱硫、除尘）； ◎大型煤气化技术（水煤浆气化、干粉煤气流床煤气化）； ◎替代燃料技术：煤液化技术、煤制甲醇、二甲醚技术等；
◎多联产技术，以IGCC和煤气化为源头，生产电力、热力及多种化工产品；
4.3 发展洁净煤技术相关产业建议[11]
◎煤炭综合加工、配送及售后服务一体化产业； ◎洁净煤技术—脱硫环保产业； ◎城市供热—能源合同服务产业；
◎煤炭液化、煤基合成替代燃料共同形成的煤转化产业； ◎洁净煤技术工程服务及咨询产业等；
参考文献：
[1] 徐振刚.美国沽净煤技术示范项目[J].中国煤炭,1996,(l):68-71 [2] 杜铭华, 吴立新.中国洁净煤技术发展重点及对策[J].煤化工,2003,3:3 [3] 浪洪九.洁净煤技术产业化与我国能源结构优化[J].煤炭学报,2002,2:l-4 [4] 谢克昌.煤的优化利用技术及其开发中的科学问题[J].煤炭转化,1994,17(3):1-8 [5] 孙孝仁.洁净煤技术发展概述[J].科技情报开发与经济,1997(3):12-14 [6] 杜铭华,吴立新.中国洁净煤技术发展重点及对策[J].煤化工, 2003(3):3-7.[7] 俞珠峰,吕文斌.洁净煤技术及其在我国能源消费结构调整中的作用[J].中国能源, 2001(5):11-18.[8] 张阿玲,郑淮,何建坤.适合中国国情的经济、能源、环境(3E)模型[7]任润厚,四季春.煤炭液化技术及其发展现状[J].煤炭科学技术,2005.[9] 张胜涛,温彦.燃料电池发展及其应用[J].世界科技研究与发展,2003 [10] 杨正全.洁净煤开采技术及其环保措施[J]辽宁工程技术大学学报,2003,22(4):31-32.[11] 刘建文.洁净煤技术产业化面临的问题及对策[J].能源环境保护,2003,17(6):5-47.
