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| 煤炭利用如何“吃干榨凈” | |||
| 煤炭資訊網(wǎng) | 2011-12-30 11:55:21 頭條 | ||
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科學(xué)時報見習(xí)記者 甘 曉
眼下正值寒冬，北京市內(nèi)，很容易看到聳入藍(lán)天的大煙囪在冒煙。這些煙囪是保障北方居民順利過冬的重要環(huán)節(jié)之一。
在中國，整個北方地區(qū)為城市居民集中供暖，其中燃煤立下汗馬功勞。不僅如此，在火力發(fā)電中，燃煤也發(fā)揮著巨大作用。
不過，在近日舉辦的“科學(xué)人講壇”系列講座上，中科院工程熱物理所所長秦偉提出，目前我國在利用煤炭資源方面存在嚴(yán)重的浪費(fèi)情況，而且煤炭的廣泛使用也給我國的環(huán)境保護(hù)帶來了巨大壓力。在“十二五”規(guī)劃開局之年，煤炭高效清潔利用新思路亟待引起重視。
兩條思路高效利用煤炭
能源領(lǐng)域“十二五”規(guī)劃強(qiáng)調(diào)，在未來五年內(nèi)增加新能源、可再生資源的比重。盡管如此，專家表示，對我國而言，煤炭仍將是未來五年的主要能源。
“直至2050年，我國的能源供應(yīng)都將以煤炭為主。”秦偉表示。
數(shù)據(jù)顯示，中國煤炭資源儲量豐富，遠(yuǎn)景儲量達(dá)5萬多億噸，已探明的資源量為1.12萬億噸，僅次于俄羅斯和美國，居世界第三位。在中國已探明的一次能源資源儲量中，煤炭占94%，石油和天然氣分別占5.4%和0.6%。
但是，煤炭浪費(fèi)的情況讓人擔(dān)憂。
“物質(zhì)和能量兩方面都不能得到充分利用，是我們在煤炭清潔利用中急需解決的問題。”秦偉對《科學(xué)時報》表示。
比如，在粗放型的火力發(fā)電廠中，一般是煤炭燃燒后加熱水變成高壓蒸汽，推動汽輪機(jī)發(fā)電；蒸汽經(jīng)冷卻后再進(jìn)行循環(huán)使用。秦偉認(rèn)為，這個過程造成了極大的做功能力損失，未能以“溫度對口、梯級利用”的方式提高能源效率。
“新型火力發(fā)電廠則合理利用了這幾種不同品質(zhì)的能量。”秦偉介紹說，“高品質(zhì)的能量用于燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電，中品質(zhì)的用于其他技術(shù)發(fā)電，100攝氏度以下的低品質(zhì)蒸汽用于集中供熱供暖。”
除提高能量利用效率外，通過組分分級利用、分級轉(zhuǎn)化而提高物質(zhì)利用效率則是煤炭清潔利用的另一條思路。
秦偉解釋說：“這就是化學(xué)領(lǐng)域中常常強(qiáng)調(diào)的原子經(jīng)濟(jì)性利用。”
通過這兩種方法將煤炭能夠提供的物質(zhì)和能量“吃干榨凈”，就可達(dá)到高效潔凈利用煤炭資源的目的。
看好新型動力系統(tǒng)
目前，一些新型化工動力系統(tǒng)成了較熱門的發(fā)展方向。
煤炭多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)便是其中之一。煤炭通過煤氣化過程，將固體煤炭變成一氧化碳、二氧化碳、氫氣等合成燃料氣體，把不能氣化的污染物集中收集處理和利用。例如，可將副產(chǎn)物二氧化硫通過集中處理成為硫磺、硫酸等化工原料。
整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)（IGCC）則是另一先進(jìn)系統(tǒng)，煤氣化技術(shù)和高效的聯(lián)合循環(huán)在此系統(tǒng)中得到有效結(jié)合。
據(jù)介紹，該系統(tǒng)中，煤炭轉(zhuǎn)變成氣體并凈化后，經(jīng)過一系列化學(xué)過程轉(zhuǎn)變成汽油、柴油等基本化工原料或燃料，馳放氣與合成氣一起通過動力生產(chǎn)線發(fā)電。
“整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)在我國已經(jīng)得到基本實現(xiàn)。”秦偉稱。
近年來，由科技部“863”項目支持的兗礦集團(tuán)在山東滕州成功實現(xiàn)IGCC多聯(lián)產(chǎn)工業(yè)示范，并已經(jīng)進(jìn)入商業(yè)化運(yùn)行。
目前，天津、上海、山西等地都有大型發(fā)電、煤炭企業(yè)聯(lián)合建設(shè)了IGCC示范項目。在秦偉看來，這項技術(shù)對我國煤炭清潔利用具有重要意義，“對其抱有很高期望”。
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