陳清如

(中國礦業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院，江蘇 徐州 221116)

中國清潔煤炭能源戰(zhàn)略思考

陳清如

(中國礦業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院，江蘇 徐州 221116)

根據(jù)中國能源資源的國情，闡述煤炭能源的高效清潔利用仍然是我國能源研究領(lǐng)域的重中之重。以礦物加工工程和化學(xué)工程學(xué)科為基礎(chǔ)，論述我國清潔煤炭能源的特點(diǎn)以及煤炭的加工和轉(zhuǎn)化技術(shù)，指出高效煤炭加工利用的新技術(shù)、新工藝必須納入新能源規(guī)劃的考慮范圍之內(nèi)。傳統(tǒng)的煤加工與煤轉(zhuǎn)化理論和技術(shù)面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。煤基多聯(lián)產(chǎn)是符合我國國情的煤炭清潔高效利用新技術(shù)系統(tǒng)，是最經(jīng)濟(jì)有效的方法。建設(shè)大型坑口電站是當(dāng)前資源配置最優(yōu)化、最經(jīng)濟(jì)、最潔凈能源的戰(zhàn)略。二段干法選煤的灰分＜8%，硫分＜5%，該技術(shù)既可用于新建電廠也適用于老廠改造。

能源;煤炭;清潔高效利用;戰(zhàn)略

欣逢黑龍江科技學(xué)院建校65周年慶典，藉此文熱烈祝賀。學(xué)科建設(shè)是大學(xué)建設(shè)與發(fā)展的基礎(chǔ)。大學(xué)的建設(shè)與發(fā)展依靠學(xué)科建設(shè)的特色和重點(diǎn)。根據(jù)其歷史基礎(chǔ)和傳承，黑龍江科技學(xué)院發(fā)展也要有煤炭資源與能源學(xué)科的特色和重點(diǎn)。此文僅以礦物加工工程和化學(xué)工程學(xué)科為基礎(chǔ)，闡明了中國清潔煤炭能源的特色和重點(diǎn)。

能源是人類賴以生存的基礎(chǔ)。人類在享受能源帶來的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科技進(jìn)步等利益的同時(shí)，也遇到一系列無法避免的能源安全挑戰(zhàn)。能源短缺、資源爭奪以及過度使用能源造成的生態(tài)破壞、環(huán)境污染等問題威脅著人類的生存與發(fā)展。我國政府以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，正在加快發(fā)展現(xiàn)代能源產(chǎn)業(yè)，堅(jiān)持節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的基本國策，把建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)放在工業(yè)化、現(xiàn)代化發(fā)展戰(zhàn)略的突出地位，努力增強(qiáng)可持續(xù)發(fā)展能力，建設(shè)創(chuàng)新型國家，繼續(xù)為世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展和繁榮做出更大貢獻(xiàn)［1］。煤炭是我國的主體能源，在一次能源結(jié)構(gòu)中約占70%。在未來相當(dāng)長時(shí)期內(nèi)，煤炭作為主體能源的地位不會(huì)改變。煤炭工業(yè)是關(guān)系國家經(jīng)濟(jì)命脈和能源安全的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。其工作重點(diǎn)是，第一，大力發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)，促進(jìn)資源高效清潔利用;第二，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，保護(hù)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境;第三，加強(qiáng)科技創(chuàng)新，提升科技支撐能力［2］。筆者以礦物加工工程和化學(xué)工程學(xué)科為基礎(chǔ)，闡述中國清潔煤炭能源的特色和重點(diǎn)。

1 中國能源現(xiàn)狀

我國能源資源比較豐富，常規(guī)能源探明技術(shù)可開發(fā)資源總量超過8 230億t標(biāo)準(zhǔn)煤［3］，但人均資源量只有世界人均資源量的一半。在我國常規(guī)化石能源的探明儲(chǔ)量中，煤炭占94%，石油4%，天然氣2%。石油、天然氣相對(duì)不足。2011年，我國一次能源生產(chǎn)總量達(dá)31.8億t標(biāo)準(zhǔn)煤，能源消費(fèi)總量34.8億t標(biāo)準(zhǔn)煤。其中原煤產(chǎn)量達(dá)35.2億t，煤炭消費(fèi)量為 35.7 億 t，占全球煤炭消費(fèi)量的 48.2%［4－5］。

到2020年，我國非化石能源占一次能源消費(fèi)的比重要達(dá)到15%左右［6］。因此，應(yīng)積極發(fā)展可再生能源和新能源，不斷增加其在能源生產(chǎn)與消費(fèi)中的比重。不過，在最近20到30年它能起到的作用是很小的。以發(fā)展最快的風(fēng)電為例，盡管裝機(jī)容量每年翻一番，但是2011年我國風(fēng)電的發(fā)電量為800億kW·h，約占總發(fā)電量4.7 萬億 kW·h 的1.67%［4，7］。根據(jù)中國能源稟賦特點(diǎn)，在本世紀(jì)中葉煤炭能源的主導(dǎo)地位不會(huì)改變，且具有我國能源的中長期保證能力。表1是對(duì)近50年我國能源結(jié)構(gòu)的預(yù)測。

我國2010年的 SO2排放量為 2 185.1萬 t［8］，居世界第一位，酸雨面積已超過國土面積的30%。我國是典型的煤煙型大氣污染國家，我國SO2、CO2排放量的85%，煙塵的70%和NOx的60%均來自燃煤。根據(jù)2010年國際能源署發(fā)布的關(guān)于燃料燃燒CO2排放的最新統(tǒng)計(jì)報(bào)告，2008年中國CO2排放量超過60億t，占全球排放量的22%，超過美國成為世界上與能源相關(guān)CO2排放量第一大國。2008年，全球化石燃料燃燒產(chǎn)生的CO2排放量中有43%來自煤炭，37%來自石油，20%來自天然氣。根據(jù)《世界能源展望2009》(WEO 2009)參考情景，全球由于化石燃料燃燒而排放的CO2將繼續(xù)增長，到2030年達(dá)到402億t。煤的清潔利用是我國低碳經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵，潔凈煤技術(shù)和替代能源的研究與開發(fā)對(duì)我國電力工業(yè)長期穩(wěn)定、高效安全的發(fā)展依然至關(guān)重要。

表1 近50年我國能源結(jié)構(gòu)預(yù)測Table 1 China’s energy structure prediction in nearly 50 years

如圖1a所示，從1980到2000年，我國GDP高速增長，但我國的能耗始終控制在較低的水平，圖中縱坐標(biāo)以1980年為100%;從2002年開始，我國能源需求的增長速度開始高于GDP的增長，如圖1b所示。圖中縱坐標(biāo)以2001年為100%。這個(gè)趨勢帶來的問題引起了我國政府的關(guān)注和重視，經(jīng)過努力我國基本實(shí)現(xiàn)了“十一五”期間單位GDP能源消費(fèi)降低20%的目標(biāo)。我國“十二五”規(guī)劃綱要提出，“單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗要比2010年降低16% 、單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放降低17%”，這項(xiàng)要求成為國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的約束型指標(biāo)。

在我國，凡是能減少污染、降低二氧化碳排放的能源，都應(yīng)該叫新能源［9－10］。我國制訂新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，除了風(fēng)能、太陽能、核能、生物質(zhì)能外，可燃冰等更新的能源，煤炭等傳統(tǒng)能源的清潔利用新技術(shù)，都應(yīng)在這一規(guī)劃的研究范圍之內(nèi)。

用高科技改造傳統(tǒng)能源，特別是煤炭能源，將煤炭用物理、化學(xué)與生物加工方法使之成為高效和清潔能源，大力發(fā)展可再生能源或新能源。也就是說，我們現(xiàn)在的可再生能源或新能源與傳統(tǒng)能源可以實(shí)現(xiàn)一定程度的聯(lián)合、對(duì)接、循環(huán)。這應(yīng)該是傳統(tǒng)能源向新的替代能源的過渡，且過渡是個(gè)漸進(jìn)的過程，也是具有中國特色的創(chuàng)新型的重大科技的實(shí)踐。

到2050年，我國能源需求總量預(yù)計(jì)達(dá)60億t。煤炭經(jīng)加工與轉(zhuǎn)化可以成為清潔能源，如何高效、節(jié)約和清潔地利用好煤炭，這是我國能源史上的大問題?！案幻?、貧油、少氣”的能源構(gòu)成是中國必須面對(duì)的現(xiàn)實(shí)，清潔利用煤炭是中國能源發(fā)展的必然選擇。

圖1 能源消費(fèi)和GDP增長的關(guān)系Fig.1 Relationship between energy consumption and GDP growth

2 中國煤炭能源的出路

潔凈煤技術(shù)主要包括煤炭加工(選煤、水煤漿、型煤、配合煤)、轉(zhuǎn)化(煤炭焦化、氣化、液化、燃料電池)、先進(jìn)燃燒和發(fā)電技術(shù)(常壓循環(huán)流化床、加壓流化床、循環(huán)流化床、整體煤氣化聯(lián)合循環(huán))、煙氣凈化(除塵、脫硫、脫氮)等非常廣泛的內(nèi)容，覆蓋了煤炭加工與利用的全過程。上述不同階段潔凈煤技術(shù)的適應(yīng)范圍、技術(shù)效率、投資、運(yùn)行成本以及社會(huì)效益不盡相同，但彼此有互補(bǔ)性。從燃前、燃中和燃后三個(gè)階段潔凈煤技術(shù)來看，越往后技術(shù)難度越大，投資及運(yùn)行成本越高［11］。

煤炭加工，屬于礦物加工工程學(xué)科的技術(shù)范疇。礦物加工工程是根據(jù)物理學(xué)、化學(xué)、礦物學(xué)、生物學(xué)、冶金學(xué)、機(jī)械學(xué)、環(huán)境科學(xué)與工程及材料科學(xué)與工程等原理，對(duì)礦產(chǎn)資源、非礦產(chǎn)資源及二次資源進(jìn)行加工，獲得其中有用物質(zhì)的科學(xué)與技術(shù)。選煤、水煤漿、型煤與配合煤都屬于煤炭加工工程技術(shù)的范疇。選煤是煤炭工業(yè)一個(gè)高技術(shù)、高附加值含量的行業(yè)，具有明顯的社會(huì)效益、環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益。選煤是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)工業(yè)燃料與化工原料的基本技術(shù)，是潔凈煤技術(shù)的源頭技術(shù)。

煤炭轉(zhuǎn)化，屬于化學(xué)工程學(xué)科的技術(shù)范疇，是煤炭經(jīng)過熱加工或化學(xué)加工轉(zhuǎn)變成新的物質(zhì)(或熱能)的各種工藝過程。煤炭液化技術(shù)對(duì)解決我國石油資源短缺、降低對(duì)國際石油的依存度、保障能源安全穩(wěn)定供給具有現(xiàn)實(shí)意義和戰(zhàn)略意義。

我國煤炭的清潔高效利用主要從煤基多聯(lián)產(chǎn)、建設(shè)大型坑口電站和CO2的捕集、封存和利用三個(gè)方面著手進(jìn)行戰(zhàn)略布局。

2.1 煤基多聯(lián)產(chǎn)

目前，煤基多聯(lián)產(chǎn)是一種較好的煤炭加工利用的方式，既可做工業(yè)的燃料又可做化工的原料。也就是說，以煤為原料，加工氣化后生成粗合成氣，再經(jīng)凈化，將其用來實(shí)現(xiàn)電、熱、化、氣的聯(lián)產(chǎn)。即在發(fā)電的同時(shí)，煤基多聯(lián)產(chǎn)可以生產(chǎn)包括液體燃料在內(nèi)的多種高附加值的化工產(chǎn)品、城市煤氣等。多聯(lián)產(chǎn)工藝中的甲醇和二甲醚產(chǎn)品可以分別替代汽油和柴油，制備的氫氣可以用于氫燃料汽車等。這個(gè)生產(chǎn)過程可以實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)，如用電高峰時(shí)可以多用于發(fā)電，當(dāng)用電低谷時(shí)可以更多地生產(chǎn)化工原料。不論是煤炭用于發(fā)電或是生產(chǎn)化工原料都應(yīng)該氣化，氣化之前應(yīng)該將煤炭分選(選煤)，這是最經(jīng)濟(jì)有效的脫硫降灰方法。煤基多聯(lián)產(chǎn)工藝過程如圖2、圖3所示［12］。

圖2 煤基多聯(lián)產(chǎn)工藝過程Fig.2 Flowsheet of coal-based polygeneration process

圖3 煤基多聯(lián)產(chǎn)工藝原理Fig.3 Process principle of coal-based polygeneration

發(fā)達(dá)國家原煤入選比例為60%～100%。與其相比，我國原煤入選比例較低，2010年我國原煤入選比例達(dá)到50.9%，動(dòng)力煤入選比例僅約35%［13］。煤炭氣化是配合煤炭液化、化工合成、整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電和發(fā)展多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)［14］。

2.2 建設(shè)大型坑口電站

2011年，我國電力行業(yè)消耗煤炭達(dá)到19.5億t，占煤炭消費(fèi)總量的54.62%。預(yù)計(jì)2020年我國將有70%以上煤炭產(chǎn)量供給火力發(fā)電?，F(xiàn)今大型發(fā)電廠都采用煤粉流化床燃燒，用磨煤機(jī)將煤炭粉碎成小于＜74 μm煤粉，噴入鍋爐燃燒以提高燃燒效率。煤炭中的碳質(zhì)和礦物質(zhì)基本解離。但是，未經(jīng)分選的煤粉，其中混有的礦物質(zhì)未被排除，燃燒后生成煙塵、SO2等污染物質(zhì)。

2.2.1 以潔凈煤發(fā)電為核心的大型坑口熱電聯(lián)產(chǎn)

以潔凈煤發(fā)電為核心的大型坑口熱電聯(lián)產(chǎn)戰(zhàn)略是當(dāng)前我國煤炭資源配置最優(yōu)化、最經(jīng)濟(jì)、最潔凈能源的戰(zhàn)略。建設(shè)具有中國特色的大型坑口熱電聯(lián)產(chǎn)電站——采用燃前兩段高效干法選煤技術(shù)將是煤炭資源生產(chǎn)和消費(fèi)配置最優(yōu)化的選擇。煤炭不需遠(yuǎn)距離輸送，在坑口就地把煤炭加工成低灰、低硫、高熱值的潔凈煤粉供電站鍋爐燃燒，達(dá)到高效率、低污染、低成本的目的。將清潔能源輸送給用戶，而礦區(qū)不受污染。燃燒或利用前將煤炭加工成潔凈煤，即從源頭治理，在經(jīng)濟(jì)或效率方面較燃中固硫或燃后煙氣脫硫要好得多。圖4為大型坑口電站多級(jí)干法選煤流程。

圖4 大型坑口電站多級(jí)干法選煤流程Fig.4 Multi-level dry coal cleaning flowsheet for large pithead power station

根據(jù)我國西部煤炭儲(chǔ)量豐富、地區(qū)缺水的特點(diǎn)，推薦對(duì)大型坑口電站采用兩段干法選煤工藝，以獲得優(yōu)質(zhì)的煤炭用于發(fā)電或熱電聯(lián)產(chǎn)。第一段干法選煤為空氣重介質(zhì)流化床選煤或復(fù)合式干法選煤，可除去煤中60%的灰分和50%的黃鐵礦硫，圖5為空氣重介的流化床干法選煤廠工藝流程。因入選原料煤的粒度較大，為50～6 mm的塊煤，有機(jī)質(zhì)(凈煤)與無機(jī)質(zhì)(礦物質(zhì))不能得到充分解離，難以脫除粒度細(xì)的黃鐵礦硫。第二段干法選煤為摩擦電選或高梯度磁選。摩擦電選或高梯度磁選后的精煤質(zhì)量可根據(jù)入選煤性質(zhì)和電站鍋爐的需求進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠燃前深度脫硫降灰。由于在電廠現(xiàn)有制粉系統(tǒng)中增加了摩擦電選工序，可使煤粉進(jìn)一步燃前深度脫硫降灰。原煤干燥、粉磨和輸送等環(huán)節(jié)在已有的系統(tǒng)中具備，只增加摩擦電選部分，不需要太多的投資。根椐電廠的生產(chǎn)需要選擇摩擦電選機(jī)或高梯度磁選機(jī)的處理能力，經(jīng)摩擦電選或高梯度磁選后，一般情況下，煤的灰分＜8%，硫分＜0.5%。這個(gè)數(shù)據(jù)低于國家對(duì)酸雨控制區(qū)和SO2污染控制區(qū)的總量控制要求。該技術(shù)適合新廠建設(shè)和老廠改造［15－16］。圖6為摩擦電選系統(tǒng)與數(shù)質(zhì)量工藝流程。

圖5 空氣重介流化床干法選煤工藝流程Fig.5 Flowsheet of dry coal beneficiation plant with air dense medium fluidized bed

圖6 摩擦電選數(shù)質(zhì)量工藝流程Fig.6 Quality flowsheet of coal triboelectric separation

2.2.2 建設(shè)大型坑口電站的環(huán)境、節(jié)能和經(jīng)濟(jì)效益

燃用低灰、低硫、高熱值煤粉，可減少燃料消耗、降低煙氣中的飛灰濃度、減少SO2和有毒痕量元素的排放量、減少制粉系統(tǒng)的磨煤電耗，獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。

截至2011年底，全國發(fā)電設(shè)備裝機(jī)容量105 576萬kW，其中火電裝機(jī)達(dá)到76 543萬kW，約占總裝機(jī)容量的72.5%?；鹆Πl(fā)電量占全國發(fā)電量的81.2%。潔凈煤發(fā)電，對(duì)實(shí)施“節(jié)能減排”意義重大。電廠采用兩段高效干法選煤工藝降低二氧化硫的方法，其基建投資費(fèi)用約相當(dāng)于采用濕法石灰石－石膏煙氣脫硫工藝的1/7，生產(chǎn)費(fèi)用更低，且煙氣脫硫工藝產(chǎn)生的次石膏造成環(huán)境的二次污染。

2008年國家監(jiān)督抽查動(dòng)力用煤結(jié)果表明，我國動(dòng)力煤平均灰分為26.32%，隨著電煤供應(yīng)形勢的緊張，一般動(dòng)力煤平均灰分大于28%，美國發(fā)電用煤的灰分則小于10%。和世界發(fā)達(dá)國家相比，我國發(fā)電用煤的質(zhì)量仍然處于較低水平，國際上動(dòng)力用煤的灰分一般小于15%，按此衡量，我國只有20%的動(dòng)力用煤產(chǎn)品質(zhì)量能達(dá)到國際水平。選煤可以脫除煤中大量的灰分，一般情況下，煤的灰分或水分每降低1%，其燃煤低位發(fā)熱量增加約0.37 MJ/kg［17］。如果按動(dòng)力煤灰分從28%降至15%計(jì)算，動(dòng)力煤低位發(fā)熱量將增加約4.8 MJ/kg，發(fā)電煤耗降低約96 g/(kW·h)，將節(jié)煤3～4億t/a。

煤炭燃前分選是源頭治理，可以深度脫硫降灰，提高煤炭熱值，改善燃燒效率，節(jié)省單位煤耗;可以降低脫硫的基建投資和運(yùn)行成本，減少煙塵和SO2的污染。

2.2.3 西電東送

從我國能源布局看，中部和西北部地區(qū)的煤炭資源儲(chǔ)量豐富，不僅能滿足本地區(qū)用電的需要，還有大量的富余。而東部的能源資源短缺，中部和西北部煤炭供應(yīng)方式以往是單純輸煤，由于運(yùn)輸能力不足，使煤炭外運(yùn)受到制約。電力是高效、潔凈、靈活的綠色二次能源，煤炭轉(zhuǎn)化為電力，有利于集中治理燃煤污染，有利于環(huán)境保護(hù)。根據(jù)美國能源部公布的數(shù)據(jù)顯示，美國2011年發(fā)電用煤占煤炭消耗總量的93%。我國2011年發(fā)電用煤的比例僅為55.6%。按照我國21世紀(jì)的能源結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，今后將大力提高煤炭用于發(fā)電的比例。

“西電東送”可實(shí)現(xiàn)我國能源產(chǎn)業(yè)及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的重要調(diào)整，符合我國的能源發(fā)展戰(zhàn)略。如果西煤發(fā)電東送，可以緩解鐵路運(yùn)輸緊張的狀況，可以減少大量矸石的無效運(yùn)輸，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益，將資源優(yōu)勢變?yōu)榻?jīng)濟(jì)優(yōu)勢。

2.3 CO2的捕收、分離、富集和利用

隨著全球面臨的氣候危機(jī)日益明顯，低碳經(jīng)濟(jì)成為世界的熱門話題。CO2的減排、回收、利用及資源化正成為21世紀(jì)最為重要的環(huán)境和能源問題基礎(chǔ)。世界各國對(duì)CO2捕集、封存和利用技術(shù)的研究力度不斷加強(qiáng)。

化石燃料燃燒產(chǎn)生的CO2占人類活動(dòng)所產(chǎn)生的CO2排放量的80%，其中電廠煙道氣CO2排放量占30%。因此，研究脫除電廠煙道氣中的CO2是削減溫室效應(yīng)的關(guān)鍵。大型電廠有利于CO2的富集和轉(zhuǎn)化，使燃煤燃燒排放的CO2固定化，可把CO2作為碳資源循環(huán)使用，在達(dá)到減少CO2排放的同時(shí)又有經(jīng)濟(jì)效益。研究分離富集燃煤煙氣的CO2，使CO2成為有效的碳資源，對(duì)CO2的循環(huán)利用有積極的意義。

化學(xué)轉(zhuǎn)化是CO2作為新碳源的重要研究課題，主要表現(xiàn)在無機(jī)和有機(jī)精細(xì)化學(xué)品、高分子材料等的研究應(yīng)用。以CO2為原料生產(chǎn)輕質(zhì)納米超細(xì)活性碳酸鹽，生產(chǎn) MgCO3、NaCO3、NaHCO3、純堿、化肥(碳酸氫銨，尿素)等基本化工產(chǎn)品。CO2催化加氫制取甲烷、甲醇、甲醛、甲酸等。通過 CO2轉(zhuǎn)化為CO，從而發(fā)展一系列羥基化碳化學(xué)品等。CO2驅(qū)油是一種提高石油采收率的新技術(shù)。據(jù)估測，目前國外用于石油開采的CO2量約占其驅(qū)油劑使用總量的35%。

隨著CO2利用領(lǐng)域不斷拓展，新的CO2利用技術(shù)不斷開發(fā)，在缺少天然CO2氣源的情況下，從煙氣中回收利用CO2正越來越引起人們的興趣。以煤氣化為核心的多聯(lián)產(chǎn)能源系統(tǒng)，所排放出來的CO2不像常規(guī)燃煤電站那樣滲混在含有75%以上N2的煙氣中，而是十分潔凈的純度達(dá)99%的CO2，這樣應(yīng)用的范圍將大大擴(kuò)展。今后能把CO2利用好，煤炭將是很好的燃料和原料。積極開發(fā)CO2資源化利用技術(shù)，不斷增加CO2循環(huán)利用量對(duì)于實(shí)現(xiàn)CO2減排具有重要意義，到2020年我國單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放量比2005年會(huì)下降40%～45%。

3 結(jié)束語

煤炭作為我國的主要能源資源，在相當(dāng)長時(shí)期內(nèi)難以改變，具有中長期能源保障能力。積極發(fā)展可再生能源和新能源，煤炭能源的高效清潔低碳化利用技術(shù)必須納入我國新能源發(fā)展規(guī)劃的范疇。

煤基多聯(lián)產(chǎn)是清潔利用煤炭能源的有效途徑，煤氣化是煤基多聯(lián)產(chǎn)的基礎(chǔ)，加快具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型氣流床氣化技術(shù)和煤炭地下氣化技術(shù)研究是當(dāng)務(wù)之急。

開發(fā)推廣高效干法選煤技術(shù)，建設(shè)大型坑口電站，對(duì)開發(fā)我國西部煤炭資源，保障我國未來的能源需求、提高煤炭利用效率、節(jié)約煤炭資源、減少煤炭利用造成的環(huán)境污染等具有重要意義，是我國當(dāng)前資源配置最優(yōu)化、最經(jīng)濟(jì)、最潔凈的能源戰(zhàn)略。

在煤炭利用中，尚需加強(qiáng)CO2捕集、儲(chǔ)存和利用技術(shù)的研究，開發(fā)CO2作為碳資源的循環(huán)利用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)CO2減排、煤炭能源全生命周期的清潔高效利用。

從事煤加工與煤轉(zhuǎn)化的工作者要充分認(rèn)識(shí)煤炭資源、生態(tài)環(huán)境對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的制約，自覺應(yīng)對(duì)科學(xué)發(fā)展觀對(duì)煤炭資源、生態(tài)環(huán)境研究提出的新需求、新挑戰(zhàn)和新機(jī)遇，創(chuàng)造出更好、更高的科技成果，為我國在潔凈煤技術(shù)發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

［1］中華人民共和國國務(wù)院新聞辦公室.中國的能源狀況與政策［J］.資源與人居環(huán)境，2008(4):18－25.

［2］國家發(fā)展和改革委員會(huì).煤炭工業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃［R］.北京:國家發(fā)展改革委，2012.

［3］鐘和石.我國能源開發(fā)利用面臨四大瓶頸和能源安全的六大對(duì)策［J］.廣西電業(yè).2006(1):10－11.

［4］中華人民共和國國家統(tǒng)計(jì)局.2011年國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)［R］，北京:中國人民共國國國家統(tǒng)計(jì)局，2012.

［5］BP集團(tuán).BP世界能源統(tǒng)計(jì)年鑒［R］.倫敦:BP集團(tuán)，2012.

［6］國家能源局.2020年非化石能源比重達(dá)到15%的實(shí)現(xiàn)路徑分析［EB/OL］.(2012－02－10)［2012－05－16］.http://www.nea.gov.cn.

［7］陸宇.2011年中國風(fēng)電量僅占總量1.67%［N］.中國能源報(bào)，2012－03－12(22).

［8］中國人民共和國環(huán)境保護(hù)部.全國環(huán)境統(tǒng)計(jì)公報(bào)(2010年)［R］.北京:中國人民共國和環(huán)境保護(hù)部，2011.

［9］倪維斗.發(fā)展新能源要安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、清潔［J］.化工管理，2011(7):4－6.

［10］倪維斗，陳 貞.煤的清潔高效利用是中國低碳經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵［J］.太原理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，41(5):454－458.

［11］陳清如.燃煤電站清潔原料煤的制備技術(shù)［C］//北京:中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2004.

［12］謝克昌.煤化工發(fā)展與規(guī)劃［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2005:78－79.

［13］馬 劍.我國煤炭洗選加工現(xiàn)狀及“十二五”發(fā)展構(gòu)想［J］.煤炭加工與綜合利用，2011(4):1－5.

［14］杜銘華，吳立新.中國潔凈煤技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)及對(duì)策［J］.煤化工，2003(3):3－7.

［15］陳清如.建設(shè)具有中國特色的大型坑口電站——燃前采用兩段高效干法選煤技術(shù)［J］.中國煤炭，2004(10):54－57.

［16］陳清如，焦紅光，潘蘭英，等.煤炭燃前兩段高效干法選煤凈化技術(shù)［J］.河南理工大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2007，26(4):345－352.

［17］孫學(xué)信.燃煤鍋爐燃燒試驗(yàn)技術(shù)與方法［G］.北京:中國電力出版社，2002:410－412.

Consideration of clean coal energy strategy in China

CHEN Qingru
(School of Chemical Engineering＆ Technology，University of Mining＆ Technology，Xuzhou 221116，China)

The clean and efficient utilization of coal energy remains the most important in energy research field，as is determined by the energy resources conditions of China.The new energy plan is dominated by novel process and technology designed for clean and efficient utilization of coal.As the traditional theory and technology of coal processing and coal conversion are confronted with serious challenges，coalbased poly-production represents the new technical system of the efficient and clean use of coal，which applies to China’s conditions.It follows that the construction of the pithead power plant forms the optimized，most cost-effective and cleanest energy strategy.The two-stage dry separation capable of ash of less than 8%and sulfur of less than 5%is suited to newly built power plants and to upgrading the old ones.

energy;coal;high-efficient and clean utilization;strategy

TK01:TD94

A

1671－0118(2012)04－0331－06

2012－06－01

陳清如(1926－)，男，浙江省杭州人，中國工程院院士，教授、博士生導(dǎo)師，研究方向:選礦理論與選礦工程研究，E-mail:whfcumt@126.com。

(編輯 徐 巖)