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第一章开发推广洁净煤技术,促进能源与环境协调发展1

第一节 我国能源发展现状及展望1

第二节 发展洁净煤技术的必要性2

第三节 国内外洁净煤技术发展现状3

一、美国“洁净煤技术示范计划(CCTP)”3

二、欧共体与日本的洁净煤发展计划7

三、我国洁净煤技术现状8

第四节 我国洁净煤技术的发展方向15

一、煤炭洗选16

二、型煤17

三、水煤浆17

四、循环流化床发电技术17

五、加压流化床发电技术17

六、整体煤气化联合循环发电技术18

七、煤炭气化、液化技术18

八、烟气净化技术18

第一节 概述19

一、选煤的定义、分类及意义19

第二章选煤19

二、国内外选煤发展的历史和现状20

第二节 跳汰选煤23

一、跳汰选煤基本原理23

二、跳汰选煤设备26

三、跳汰机的入料与操作工艺31

第三节 重介质选煤33

一、重介质选煤的基本原理33

二、重介质选煤设备34

三、重介质选煤的影响因素39

第四节 浮游选煤41

一、浮游选煤的基本原理41

二、浮选设备43

三、浮选工艺因素47

第五节 湿法选煤工艺流程49

一、炼焦煤选煤流程49

二、动力煤选煤流程49

三、选煤主要辅助作业49

一、空气重介质流化床分选的基本原理55

二、空气重介质流化床干法选煤设备与工艺55

第六节 空气重介质流化床干法选煤55

三、空气重介质流化床干法选煤的技术要点57

第七节 其它选煤方法59

一、斜槽分选机59

二、螺旋分选机60

三、摇床62

四、电选63

第八节 选煤的社会经济效益65

一、选煤新技术开发研究68

第九节 今后选煤发展的重点68

二、常规选煤69

第三章型煤技术71

第一节 发展型煤技术是适合我国国情的有效而实用的技术途径71

一、发展洁净煤技术,是当今节约能源与保护环境的主导技术71

二、发展型煤技术能扩大煤炭资源利用72

三、发展型煤技术可推动技术进步72

第二节 型煤的定义和分类73

一、型煤的定义73

二、型煤的分类73

一、我国民用型煤发展过程75

第三节 民用型煤75

二、民用煤的范围76

三、民用蜂窝煤的节能环保效益显著76

四、典型民用型煤生产线76

第四节 工业锅炉用型煤86

一、发展工业锅炉型煤的必要性86

二、工业锅炉型煤的特点87

三、我国工业锅炉用型煤的发展概况87

四、“七五”国家科技攻关“工业型煤开发”课题的简要介绍91

五、工业锅炉型煤的两种不同工艺94

六、“八五”期间工业锅炉型煤推广形势及存在问题104

第五节 工业燃气用造气型煤107

一、燃气用造气型煤的来由107

二、煤气化原理108

三、发生炉煤气的分类113

四、混合发生炉煤气生产原理115

五、燃气用造气型煤的质量要求及优点116

六、燃气用气化用煤的现状117

第六节 合成氨造气型煤119

一、半水煤气生产原理120

二、合成氨造气型煤的发展情况122

三、合成氨造气型煤的几种成型技术125

四、合成氨造气型煤的新发展129

第七节 型焦及配型煤炼焦131

一、冷压型焦131

二、热压型焦139

三、配型煤炼焦147

第八节 铁炭型煤炼铁149

第四章水煤浆技术153

第一节 水煤浆技术的主要内容及工业应用范围154

一、水煤浆技术的主要内容及其科技术语说明155

二、水煤浆技术在工业应用上的分类156

二、水煤浆系统技术的主要内容157

第二节 国内外水煤浆技术发展的历史和现状158

一、国外水煤浆技术158

二、我国高浓度水煤浆技术发展情况160

第三节 水煤浆技术的基本原理及其关键技术164

一、水煤浆制备原理及其关键技术164

二、关于水煤浆燃烧应用的基本原理及有关技术171

三、环境保护分析185

四、储运技术191

第四节 国内水煤浆生产试验的示范工程情况195

一、以水煤浆代油中小型工业锅炉热电联供的示范工程—北京造纸一厂示范工程195

二、白杨河燃油电厂改烧水煤浆示范工程196

三、绍兴轧钢厂水煤浆示范工程—连续四年全烧水煤浆情况198

第五节 对水煤浆系统技术的初步评价202

一、对水煤浆技术“成熟度”的初步分析203

二、对水煤浆环保特性的初步分析205

三、对水煤浆节能特性的初步分析205

四、水煤浆技术应用的代油与原煤及煤泥浆代煤经济的分析207

五、目前水煤浆技术发展中存在的主要问题及其原因210

六、水煤浆技术在我国的发展前景及建议211

第五章洁净燃烧技术219

第一节 概述219

一、洁净燃烧技术所涉及的领域219

二、实现高效洁净燃烧220

三、由相关技术构成的大系统220

第二节 洁净燃烧技术的国内外发展历史及现状221

一、循环流化床燃烧技术221

三、整体煤气化联合循环发电技术(IGCC)223

二、煤气—蒸汽联产技术223

第三节 洁净燃烧技术原理及特点224

一、流化床与循环流化床燃烧224

二、煤气、蒸汽联产228

三、部分气化联合循环发电229

四、整体煤气化联合循环230

第四节 洁净燃烧技术的工艺及设备230

一、循环流化床燃烧(CFBC)230

二、煤气、蒸气联产(CFBG—C)233

三、部分气化联合循环发电234

四、整体煤气化联合循环(IGCC)235

第五节 社会经济及环境效益市场分析235

一、循环床锅炉235

二、煤气、蒸气联产236

三、部分气化联合循环发电237

四、整体煤气化联合循环发电技术(IGCC)237

四、整体煤气化联合循环发电技术(IGCC)238

二、煤气、蒸汽联产238

三、部分气化联合循环238

第六节 尚处于研究开发阶段的技术238

一、循环床锅炉238

第七节 洁净燃烧技术发展还存在的问题239

一、循环床锅炉239

二、煤气、蒸汽联产239

三、部分气化联合循环发电239

四、整体煤气联合循环(IGCC)239

第六章增压流化床燃烧(PFBC)技术241

第一节 概述241

一、增压鼓泡流化床(PBFB)243

第二节 增压流化床燃烧联合循环(PFBC—CC)发电技术的原理和类型243

二、增压循环流化床(PCFB)244

三、第二代PFBC—CC245

第三节 PFBC—CC的关键技术247

一、环境排放指标控制,即SO2和NOx的控制247

二、煤在增压流化床中的燃烧技术247

三、压力条件下加入煤和添加剂247

四、热灰、渣的压力排放、冷却、输送247

十一、煤在增压状态下的干馏和局部气化技术248

十三、PFBC—CC系统的经济合理性的设计和配置248

十、PFBC锅炉和燃气轮机的负荷调节和过程控制248

第四节 PFBC技术发展的各个阶段248

一、实验室规模研究阶段248

十二、高温低热值煤气的燃烧技术248

九、热燃气管道和透平上的沉积物的防治248

八、燃气轮机叶片的抗腐蚀、抗磨损248

七、高温除尘后燃气中含尘量的在线检测248

六、高水平的高温除尘248

五、PFBC锅炉床内受热面的抗磨损、抗腐蚀及受热面的合理设计248

二、中间试验(工业化试验)阶段255

三、商业示范阶段261

第五节 PFBC与几种煤的高效清洁发电技术的比较267

一、提高电站效率的代价267

二、除NOx、SO2的设备投资和运行费用268

第六节 PFBC技术的发展展望272

第七章烟气净化275

第一节 燃煤电厂锅炉烟尘的净化275

一、烟气净化技术的国内外状况276

二、各种除尘器的原理及特点277

三、高效除尘器的采用所带来的环境效应283

第二节 燃煤电厂硫氧化物的净化284

一、燃煤电厂烟气中硫氧化物的来源及生成量284

二、烟气脱硫技术的国外情况285

三、国内火电厂脱硫试验研究和应用概况289

第三节 各种烟气脱硫的工艺路线292

一、烟气脱硫工艺的基础原理292

二、国外已实现工业应用的脱硫工艺293

第四节 燃煤电厂氮氧化物(NOx)的净化301

一、国内外烟气脱NOx技术301

二、大气中NOx的形成及控制技术302

第八章粉煤灰综合利用技术315

第一节 粉煤灰及其组成315

一、粉煤灰的组成与形态315

二、粉煤灰的颗粒组成316

第二节 粉煤灰利用状况与历史318

一、粉煤灰利用的沿革318

二、我国粉煤灰排放和利用量的统计321

三、各主要国家粉煤灰排放量与利用率321

第三节 我国粉煤灰利用的几个主要途径322

一、粉煤灰混凝土322

二、粉煤灰烧结砖327

三、粉煤灰陶粒及陶粒混凝土329

四、蒸养石灰—粉煤灰砌块331

五、粉煤灰水泥334

六、粉煤灰加气混凝土336

七、粉煤灰在筑路工程中的应用337

第四节 粉煤灰利用的前景与途径的几点看法339

一、粉煤灰在墙体材料的利用340

二、围填造地是沿海高密度电力地区的必由之路340

三、发展高附加值高技术利用,以此来补充“大用量”利用340

四、农用及其他用途的开发,也将会是一个新的方向341

五、面对洁净煤技术的发展,开辟新的灰渣利用技术341

第九章煤炭气化343

第一节 煤炭气化的重要意义343

四、为煤炭液化提供氢气344

五、为先进的发电过程提供洁净的煤气344

一、城市煤气和管道煤气的生产344

三、作冶金工业用的还原气(和氢气)及钢铁、机械和建筑等工业部门用的燃料气344

二、作化工合成用原料气344

第二节 煤炭气化的基本原理345

一、煤炭气化的基本原理345

二、煤炭气化的其他方法及煤气热值347

第三节 煤炭气化的原则流程348

一、原料准备349

四、煤气的净化和精炼352

三、变换352

二、煤气的生产352

五、甲烷的合成353

四、以气化介质为主进行分类354

八、以固体煤和气化介质的相对运动方向进行分类354

六、以气化过程的供热方式进行分类354

五、以排渣方式为主进行分类354

七、以入炉煤在炉内的过程动态进行分类354

三、以气化过程的操作压力为主进行分类354

二、以入炉煤的块度为主进行分类354

一、以原料的形态为主进行分类354

第四节 煤炭气化方法的分类354

九、以反应的类型为主进行分类355

十、以过程的阶段性(或炉筒的结构形式)为主进行分类355

十一、以过程的操作方式为主进行分类355

第五节 固定床、流化床和气流床基本原理355

第六节 固定床煤炭气化357

一、常压固定床气化358

二、加压固定床气化361

三、液态排渣鲁奇炉(BGL/Lurgi)363

一、温克勒气化法367

第七节 流化床煤炭气化367

二、高温温克勒(HTW)气化炉370

三、KRW气化炉371

四、U—Gas煤气炉372

第八节 气流床煤炭气化374

一、K—T粉煤气化法375

二、涡流式粉煤气化法379

三、德士古(Texaco)气化法381

四、道化学公司法382

五、谢尔(Shell)气化法384

六、普兰福(PRENFLO)气化法386

七、GSP气化法388

第九节 煤炭气化方法的选择392

第十节 IGCC系统中煤气化工艺的选择392

一、固定床煤气化技术的分析评价393

二、流化床煤气化技术的分析评价393

三、气流床煤气化技术的分析评价394

四、综合比较396

五、三种典型煤气化方法的IGCC工艺流程图398

一、IGCC示范厂的构成和总工艺400

第十一节 250MWIGCC示范厂和Shell煤气化工艺400

二、Buggenum　IGCC示范厂气化工艺的选择及Shell气化工艺402

三、示范厂运行结果及前景407

第十二节 330MW的IGCC示范厂及Prenflo气化工艺408

一、为Puertollano示范工程所进行的气化试验和成绩408

二、西班牙Puertollano IGCC示范厂主要技术指标及规模409

第十三节 燃煤发电技术比较及相应经济评估413

一、已建成的或建设中的几个IGCC电厂情况比较413

二、几种燃煤技术的综合比较,IGCC环保性能,环保性能比较,污染排放与标准比较413

三、几种燃煤发电技术发电成本比较416

第二节 煤炭直接液化技术419

一、历史和现状419

第十章煤炭液化419

第一节 煤炭液化概述419

二、煤炭直接液化技术原理和特点421

三、煤炭直接液化工艺428

第三节 煤炭间接液化441

一、历史和现状441

二、间接液化的基本原理443

三、间接液化工艺流程445

四、FT合成反应器448

第四节 煤炭液化的经济效益和社会效益450

第五节 存在的问题和解决办法,发展前景451

一、存在问题和解决办法451

二、发展前景452

第十一章燃料电池453

第一节 导论453

一、燃料电池原理与特点453

二、FC(燃料电池)的分类454

第二节 国内外发展现状455

一、国外燃料电池发展状况455

二、国内燃料电池发展状况459

第三节 熔融碳酸盐型燃料电池(MCFC)461

一、MCFC的工作原理461

二、主要单元部件及制备工艺462

三、电池组结构465

四、电池系统467

五、MCFC研究尚需解决的关键问题467

六、结语471

第四节 固体氧化物型燃料电池(SOFC)471

一、SOFC原理与结构472

三、SOFC电池目前水平与主要技术问题473

二、隔膜、电极制备工艺简介473

第一节 矿区生态环境治理的意义475

一、矿区生态环境治理的定义475

第十二章矿区生态环境治理475

二、我国煤矿生态环境破坏的现状476

第二节 国内外矿区治理发展概况480

一、煤矿地表生态破坏防治技术481

二、煤矸石的综合利用技术482

三、矿井水净化与资源化技术483

四、煤层甲烷的开发与利用技术486

一、煤层气的开发技术489

第三节 矿区生态环境治理技术的原理及特点489

二、矿井水净化技术491

三、煤矸石的综合利用技术492

四、煤矸石山的绿化技术493

第四节 矿区生态环境治理的经济、社会效益及存在的问题495

一、矿井水净化与资源化技术495

二、煤层气开发利用技术496

三、煤矿废弃物综合利用技术497

四、我国煤矿区生态环境治理存在的问题498