洁净煤燃烧技术第1次课

洁净煤燃烧技术★世界及中国能源介绍★煤炭气化、液化转化技术★水煤浆技术★洁净燃烧与发电技术★硫、氮等污染物控制主要内容洁净煤燃烧技术第一章概论★中国及世界能源现状★中国能源发展现状★中国能源生产和发展存在的问题第一节中国及世界能源现状1.能源及其应用能源是产生各种能量的资源，是人类生存和发展不可缺少的物质基础，它的开发和利用状况是衡量一个时代、一个国家经济发展和科学技术水平的重要标志，直接关系到人们生活水平的高低。应用国民经济的每一个方面，衣食住行2.能源的分类按生成方式分为一次能源和二次能源。一次能源：以现存的形式存在于自然界中的能源（化石能源、核燃料、可再生能源等）二次能源：将一次能源加工转换而成的能源产品（电力、煤气、汽油等）24%13%37%26%石油煤炭天然气水与核能图1.1世界一次能源消费结构世界一次能源消费结构变化趋势中国一次能源消费结构中煤炭占主导地位3%9%17%71%石油煤炭天然气水能图1.2中国一次能源消费结构6%6%27%61%石油煤炭天然气水与核能图1.32020年中国一次能源消费结构目前的趋势：节能、降耗、减排强调清洁能源和可再生能源的替代已逐步成为一种发展趋势3.1世界能源现状及发展趋势一、世界能源现状1.世界化石能源资源丰富分布不均匀煤炭：主要储藏在北半球，北纬30-70度是地球重要的含煤带。中国的煤炭可采储量占世界总量的11.6％，居世界第3位。石油：中东和墨西哥－加勒比海地区是两个突出的油区。中国的石油可采储量占世界总量的1.8％，居世界第11位。天然气：主要集中在前苏联和中东地区，占70%由表1-2可以看出，化石能源的储量比较丰富，但是分布极不均匀。前10位国家集中了世界煤炭可开采储量的90%，石油可开采量的84%，天然气可开采量的76%。中国石油剩余可采储量仅占世界剩余可采储量的1.75％，石油供应安全面临重大挑战；天然气仅占0.79%，不及美国2/3；不及美国1/4；煤炭占11.63%，不及美国1/2。1.2007-5.3中石油在渤海湾地区发现储量10亿吨的大油田南堡油田是一个非常罕见的整装、优质、高效的油田。储量规模大、油层厚度大、油层物性好、油品质量好、试采效果非常好。预计井网覆盖一次性采油率将高达40%，到2012年，南堡油田年产量可达到1000万吨，成为世界级的高产油井。2.2002，胜利油田最近在东营凹陷北部郑家王庄地区发现亿吨级稠油大油田3.2004.新疆地质矿产勘察结果喜人，新近勘察和探明煤矿资源量达85亿吨，还发现了一批贵金属、非金属矿等。这是新疆加大对矿产投资力度之后出现的可喜局面。4.2007-5福建省121地质队近日对外宣布，该队新查明一处煤炭资源储量达3460万吨的大型煤矿井田。报告显示，该区域可采煤层为5层，详查储量达3460万吨，煤质优，开采技术条件相对简单。5.从河南省国土资源厅了解到，河南地质找矿工作实现了重要突破。据悉，截至目前，仅在河南重要煤炭富集区，地质工作者就已新提交煤炭资源量100亿吨以上。河南省目前共安排地质勘察项目302个，项目资金总额9.34亿元。随着资金投入加大和科技、装备水平的提高，河南省地质找矿取得了重要成果。在煤炭资源勘察方面，超过10亿吨的就有焦作煤田外围及深部预获资源量16亿吨，永夏煤田深部预获资源量22亿吨，柘城县胡襄预获资源量17亿吨，禹州市张得预获资源量11亿吨，平顶山煤田深部预获资源量11亿吨，安鹤煤田深部预获资源量10亿吨。另据悉，在铝土矿、铁、银、金等矿种勘察方面，地质找矿同样有重大发现，仅在新安、陕县两地，就新发现铝土矿资源4364万吨。6.四川盆地天然气富集区达州市发现特大天然气田，天然气资源量达３．８万亿立方米，探明可采储量达６０００亿立方米以上，其中宣汉普光气田已探明可开采储量达３５６０亿立方米，是迄今为止中国规模量最大、丰产最高的特大型海相整装气田。2.世界能源开发利用的三次变革–决定于生产力水平薪柴→煤炭；18世纪下半叶，产业革命-蒸汽机煤炭→石油；20世纪60年代-内燃机、柴油机石油→寻找石油替代品；20世纪70年代后天然气增长最快，4.1%石油，2.2%煤炭所占比例下降，总量增长美国是最大的能源消费国，25%中国第二3.世界一次能源消费现状4.世界人均能源消耗与单位GDP能源消费中国人均能耗还不到世界平均水平的一半，中国平均能源利用水平和能源效率的低下，中国还有相当大的节能空间和提高能源效率的空间。1992年通过了《21世纪议程和》《里约宣言》1997年通过了《京都议定书》5.环境保护是世界范围推进清洁能源技术的动力《京都议定书》6.能源经济与能源安全石油价格：1998：13.11美元/桶2000：28.98美元/桶2008：104.55美元/桶石油储备：第一批：宁波镇海、浙江舟山、山东黄岛、大连第二批：甘肃兰州、新疆鄯善图1.4原油价格走势图（2008）图1.4原油价格走势图（2009）二、世界一次能源发展预测1.世界一次能源需求继续增长2.一次能源价格有较大幅度增长3.CO2排量快速增长※碳排放权《京都议定书》允许额度不够的国家向额度富裕或没有限制的国家购买排放指标1.2中国能源发展现状一、中国的能源资源1.煤炭-最丰富的化石能源2.石油3.天然气4.水资源及其他二、中国能源生产及消费情况1.煤炭生产与消费①中国是世界上最大的煤炭生产国与消费国，煤炭消费以工业为主，电力，建材，冶金和化工②按直接用途划分可以分为：发电、炼焦、化工、工业锅炉及民用③按地区划分：华东规划区消费最多，中南规划区其次④近几年煤炭消费的总趋势为：工业用煤消费快速增长，居民生活用煤比例不断下降2.石油的生产与消费主要问题：供不应求3.天然气的生产与消费主要问题：天然气资源远离消费市场，供需分离，气田开发和输送成本高，天然气市场开拓缓慢。4.水资源的开发与利用10056974196800500010000150002000025000199520002007单位：万吨图1.5我国石油净进口量1.3中国能源生产和发展存在的问题一、中国能源资源有限，分布不均匀908566050100水资源石油煤炭西部和北部西南长江以北图1.6我国能源分布总量丰富，人均不高，分布不均，北多南少，西富东贫；能源品种分布特点为北煤、南水、西部和海上油气。煤炭探明储量的80%集中在北部，经济发达的江南八省只占2%；石油探明储量的85%在长江以北的东部地区；油气主要集中在东北和西北两大区域；水电资源的70%则集中在西南和西北。而华东、华中和华南仅占有全国能源资源的总量的1/5。中国单一能源的地区分布很不均匀二、石油产需缺口加大，国家石油安全形势严峻10056974196800500010000150002000025000199520002007单位：万吨图1.4我国石油净进口量2010年1月17日，国家发展和改革委员会副主任张晓强在北京举行的首届中国经济年会上表示，2009年中国进口石油约2.04亿吨，比上年增长约14%，中国石油消费的进口依存度已达52%。•2000年2月20日，北京地区93号汽油售价为2.47元/公升。•2003年2月1日，北京地区93号汽油售价为3.29元/公升。•2005年3月23日，北京地区93号汽油售价为3.92元/公升。•2006年5月24日，北京地区93号汽油售价为5.09元/公升。•2010年4月14日，北京地区93号汽油售价为6.54元/公升。•2010年10月26日，汽油每升涨0.17元，93号汽油升涨至6.92元/公升。3元。•2010年12月22日，汽油和柴油价格每吨分别上调310元、300元，90号汽油每公升涨0.2•2011年2月19日，93号汽油升涨至7.45元/公升二、国家石油安全形势严峻1、中日东海的油、气开发；2、南海主权的问题3、俄罗斯石油，安大线问题。4、走进非洲，突破南美；三、能源供应总量不足，尤其是电力供应紧张原因：①工业发展出现重工业化的现象，特别是高耗能行业用能带动了全国用电和能源消费总量的增长②能源供应滞后于能源消费四、终端能源消费结构中煤炭比例过高原因：有近40％的煤炭用于工业锅炉和民用直接燃烧后果：平均能源效率低下,单位GDP能耗高、环境污染严重60%19%3%7%9%2%煤炭石油天然气电力焦炭其他36%31%3%17%11%2%煤炭石油天然气电力焦炭其他图1.71980-2000年中国终端能源的变化36%31%3%17%11%2%煤炭石油天然气电力焦炭其他9%50%19%18%4%煤炭石油天然气电力其他图1.82000年中国与世界终端能源的比较电源结构分布不合理2006年底，我国的装机容量中，火电占77.82%，水电占到20.67%。而核电和风电仅占到1.1%和0.3%.2006年底我国的发电量构成中,火电占到81.9%，而核电等新能源发电则占不到2.5%.2006年底我国装机容量类型分布77.82%1.10%0.30%0.11%20.67%水电火电核电风电其他2006年底我国发电量类型分布0.40%2.10%81.50%16%火电水电核电其他五、能源效率低下①我国能源平均利用效率为32％，比发达国家低近10个百分点，主要产品单位能耗比世界平均水平高30~50％，工业锅炉的效率比发达国家低20个百分点。民用直接燃煤设备的效率更低；②单位GDP能耗是美国的3.5倍，日本的9.7倍。③长期以来单纯追求经济增长速度和产品数量，忽视经济效益和产品质量；④高耗能产业比重过高，低耗能，高附加值产业比重过低；⑤思想教育上的放松和政策上的失误，存在许多令人痛心的浪费;六、能源环境问题①全国大气环境状况污染物：二氧化硫、烟尘、氮氧化物、酸雨②燃煤对中国大气环境的影响③燃煤对城市大气质量的影响④大量煤炭开采和利用对地面环境的影响1.4中国必须发展洁净煤技术一、洁净煤技术洁净煤技术：指在煤炭从开发到利用全过程中，旨在减少污染排放与提高利用效率的加工、燃烧、转化和污染物控制等新技术的总称洁净煤技术是实现煤炭可靠、廉价和洁净利用的重要技术1.4中国必须发展洁净煤技术一、洁净煤技术1.燃烧前的煤炭加工和转化技术，包括选煤、型煤、配煤、水煤浆、煤炭气化液化、煤的干馏技术；2.煤的燃烧技术。主要是洁净煤发电技术。包括低氮燃烧技术、煤气化联合循环发电技术（IGCC），循环流化床燃烧技术、超临界、超超临界发电技术、燃料电池、蓄热燃烧技术等；1.4中国必须发展洁净煤技术一、洁净煤技术3.燃烧后的烟气净化技术。包括烟气脱硫、脱氮、除尘等技术；4.煤炭开发利用中的污染控制。煤层气资源开发利用、废弃物的处理和利用、炼焦厂、化肥厂、水泥厂煤炭里臃肿的污染控制技术等。1.有利于煤炭效率的提高，减少粉尘和二氧化碳的排放和二氧化硫的污染《京都议定书》方面和国家对二氧化硫排放的要求日益严格2.有利于保障能源安全我们国家的能源结构所限制，不能过分依赖石油3.有利于调整产业结构技术设备落后的将被淘汰，节能环保的项目将会得到大力的发展二、作用4.有利于加入世贸组织后所面临的挑战和机遇面临国际跨国能源公司的挑战，我们自己的企业需要加强技术力量的储备的更新，才能具有竞争性5.有利于国民经济可持续发展本章小结1.洁净煤技术的含义2.我国与世界能源的现状和利用情况3.发展洁净煤技术的必要性了解