新型能源体系发展背景下煤炭清洁高效转化的挑战及途径

当今世界地缘政治风险加剧、气候环境问题凸显,能源转型变革加快。在此背景下,构建更加适应形势变化的能源体系对提高我国能源供应系统的可持续性及安全稳定性意义重大。目前我国化石能源仍占据主体地位。油气资源存在能源安全问题及新能源技术水平有待提升,中国短期内对煤炭能源仍将保持较高依赖性。因此,推进煤炭清洁高效转化对于新型能源体系的构建具有重要意义。首先对新型能源体系的具体内涵与构建方向展开讨论,并在此基础上,对新时代中国煤化工产业的发展现状以及面临的机遇与挑战进行了阐述,以期为煤炭的清洁高效转化技术的进步及煤化工产业的未来发展提供建议。新时代要求赋予新型能源体系更多的内涵。因此从战略上看,未来能源体系应具备“安全高效、清洁低碳、多元协同、智能普惠”多个特征,这也对煤炭产业的清洁高效发展提出了更高的要求。我国的煤炭清洁高效转化已取得显著进步,但多个关键技术仍亟待突破。结合煤炭产业转型发展与“双碳”目标关系的系统性认识,在新型能源体系建设的需求下,推进煤炭清洁高效转化对于社会经济发展、助力“双碳”目标实现具有重要意义,其关键在于加强该领域相关学科专业的基础研究和煤炭清洁高效转化技术的创新开发。

推动煤炭资源综合开发和清洁高效利用

煤炭在我国化石能源消费中占据重要比重,是现代化产业体系的重要能源支撑,也是现代化产业体系的重要组成部分。贵州省要推动煤炭资源综合开发和清洁高效利用,就要把高质量发展的要求贯穿煤炭资源“富矿精开”全过程,为中国式现代化贵州实践构筑强大物质技术基础。立足能源供应稳定大局,夯实新型综合能源基地基础支撑能源安全关系经济社会发展全局,是最重要的安全之一。

学习贯彻习近平总书记关于煤炭清洁高效利用的重要论述

我国的能源资源禀赋是富煤贫油少气,清洁高效利用煤炭资源对保障国家能源安全、实现“双碳”目标具有重大意义。党的十八大以来,习近平总书记多次强调立足以煤为主的基本国情,抓好煤炭清洁高效利用,为我们统筹做好煤炭清洁高效利用这篇大文章。

基于专利分析的煤炭清洁高效转化技术发展态势分析

实现碳达峰碳中和目标要求加快推进能源绿色低碳转型与创新发展。本文围绕煤炭清洁高效转化技术及相关能源政策,从专利分布、技术来源地、领先专利申请人等方面分析了相关专利的整体发展趋势。专利布局情况分析结果表明,我国是煤炭清洁高效转化技术领域专利的主要研发力量和目标市场国家;中国煤炭清洁高效转化技术各领域的专利技术构成揭示了我国当前的重点研究领域;结合煤炭转化利用领域近年获得国家科技进步奖的项目中具有自主知识产权的关键核心技术来深入分析专利布局情况。在此基础上,提出煤炭转化关键专利技术应向生产力转化,抓住“一带一路”机遇以提升我国现代煤化工产业国际竞争力。

“清洁高效灵活煤电技术”专题特约主编寄语

近年来我国可再生能源装机占比不断提升,截至2022年年底,其装机已达12.13亿kW,占全国发电总装机的47.3%。可再生能源中的风电、光伏发电具有随机性、波动性和间歇性,使得电力系统平衡和安全问题愈发突出。尽管可再生能源的装机规模已经超过了传统煤电,但其系统调节能力和支撑能力与煤电相比存在较大差距,未来相当长的一段历史时期,仍需要煤电发挥基础保障性电源和系统调节性电源的作用,作为电力供应的“压舱石”。

煤电清洁高效发展政策与实践

文章在对煤电行业节能减排、污染物排放限值等政策和标准总结的基础上,从发电技术发展及供电煤耗变化、污染物治理技术发展与污染物排放变化和机组结构发展与单机容量变化等三个方面介绍了煤电清洁高效发展实践,重点对不同阶段烟气二氧化硫(SO2)排放限值要求及脱硫技术发展历程进行了阐述。

适应新型能源体系的煤炭清洁高效利用分析?

煤炭清洁高效利用,是中国实现碳达峰碳中和目标的必由之路,也是建立中国新型能源体系的本质要求。立足于中国新型能源体系的本质要求和发展逻辑,针对煤炭这一关键局部,本文进行了深入分析和讨论,并对比当前国际国内的能源革命趋势,剖析了当前中国煤炭面临的问题,详细论述了煤炭清洁高效利用的具体途径,即从通盘谋划煤炭清洁高效利用,促进绿色技术持续协同创新,加强煤炭管理机制改革创新,加大煤炭落后产能淘汰力度,形成多样化煤炭清洁高效利用途径,以能源低碳推进生态文明建设,统筹政策、财政、金融、人才支持。

清洁高效超超临界二次再热燃煤发电机组优化设计和应用

为促进节能减排,提高机组的经济效益和社会效益,华能瑞金电厂二期扩建工程(2×1000 MW超超临界二次再热机组)采用清洁高效二次再热超超临界燃煤发电技术,高效节能带变频发电及回热一体化背压抽汽回热小汽轮机(简称BEST小机)技术,以及五高六低一除氧的12级回热系统,同步建设烟气脱硫和脱硝设施,机组参数从常规的31 MPa/600℃/620℃/620℃提升至31 MPa/605℃/622℃/620℃,结合BEST小机技术,使得机组效率达到49.25%。基于烟气协同治理技术路线,有效降低了氮氧化物、烟尘、二氧化硫、PM_(2.5)等污染物排放浓度,其中脱硫效率高于99.4%,SO_(2)质量浓度小于20 mg/m~3(O_(2)=6%);脱硝效率高于90%,NO_(x)值小于28 mg/m~3(O_(2)=6%)。

煤炭清洁高效利用途径

中国工程院副院长、院士谢克昌指出,基于我国当前能源结构与供给关系,使得发展现代煤化工势在必行。由于煤炭为主的格局长期来看不会改变,我国能源转型的主要任务和主要立足点是推动煤炭清洁高效利用。谢克昌认为,煤炭虽然是化石能源,但完全可以实现清洁高效利用,而实现了清洁高效利用的煤炭就是清洁能源,现代煤化工是煤炭清洁高效利用的有效途径。对于现代煤化工产业的清洁化发展,谢克昌提出要以环保标准为优先考虑因素.

“双碳”背景下内蒙古煤炭清洁高效利用的重要方向和先进支撑技术

“双碳”目标下,煤炭仍是我国主体能源,发挥着不可替代的能源“压舱石”作用。内蒙古作为国家重要能源和战略资源基地,赋存有丰富的煤炭资源,以煤炭清洁高效利用为实现“双碳”目标的重要技术途径,既保障了国家能源安全稳定供应,也促进了全区绿色低碳高质量发展。为构建煤炭全链条清洁高效利用体系,以深部煤炭资源绿色开发、煤电改造升级及新技术应用、煤化工高值化发展、煤基固废资源化利用以及产生二氧化碳大规模低成本处置的兜底技术等方面为主要方向,以先进代表性技术为支撑,协同发力实现“双碳”背景下内蒙古煤炭的清洁高效利用,助推自治区经济的稳定持续增长以及煤炭工业的绿色低碳高质量发展。

“清洁高效灵活煤电技术”专题征稿启事

为提升煤电清洁高效发展水平,引导其由主力电源向支撑型和调节型电源转变,国家科技部于2022年启动了“煤炭清洁高效利用技术”专项,重点支持煤炭高效清洁发电的基础研究、共性关键技术和应用示范工作,以期为新型电力系统的构建提供科技支撑。

内蒙古东胜煤田布日其井田延安组2-2煤层煤质特征及清洁高效利用研究

利用对煤炭勘查工作的煤质测试数据,对东胜煤田布日其井田延安组2-2煤层煤岩和煤质特征进行了分析。探讨了煤炭清洁利用潜力及途径。研究结果表明:布日其井田2-2煤层为属特低灰、中高挥发分、低—中硫、较低软化温度、较低流动温度、弱结渣性、低黏结性、高发热量煤。2-2煤煤质特征满足直接液化用煤二级指标要求和常压固定床气化一级指标要求,煤炭气化和液化可以作为清洁高效利用方向。

规范清洁高效机插精确生产,强化“洪泽大米”区域品牌建设

淮安市洪泽区位于亚热带和暖温带过渡地带,肩挑两湖(东临白马湖、西依洪泽湖)。利用优良的生态环境、清洁的资源优势,推广应用优质食味稻米清洁高效机插精确生产技术,强化“洪泽大米”区域公用品牌建设,形成了独具特色的“洪泽大米”优质稻米全产业链,成功打造了一批有机绿色稻米基地、稻米加工龙头企业、农产品地理标志及省级“味稻小镇”,荣获中国优质稻米博览交易会金奖、“江苏好大米”特等奖等殊荣。

燃煤电站清洁高效协同的烟气余热深度利用优化系统

提出应用氟塑料换热器技术,在电站锅炉尾部烟道中同时串联布置2级水媒式烟气加热器(MGGH)与2级低温省煤器,形成清洁高效协同的烟气余热深度利用优化系统;通过热力性能分析与技术经济学分析,详细研究了优化系统的优势.结果表明:与前置MGGH方案和后置MGGH方案相比,优化系统针对烟气余热进行了充分的梯级利用,有很好的节能效果,同时由于各换热器温差设计较为合理,可将换热器面积控制在较小的合理范围内,投资成本较低,具有良好的经济效益.

支撑电力能源清洁高效转型的用能权交易研究与展望

在“碳达峰·碳中和”的战略目标驱动下,用能权作为以综合能源消费量为标的的市场化交易产品,可有效提升用能效率。当前,用能权交易在电力行业尚处于初级阶段,考虑到日益提高的电能消费比例、偏低的用电效率,在电力行业进一步推进用能权交易对实现用能清洁高效转型具有重要意义。从电力视角总结了推进用能权交易面临的挑战及关键问题,并提出了相应的建议与展望。简要介绍了用能权的概念,系统梳理了中国试点省份的用能权交易机制,总结了用能权的模型,并指出了在电力行业推进用能权交易的意义。从分配、交易、清缴3个环节剖析了当前形势下在电力行业推进用能权交易面临的挑战及亟待研究的关键问题。在此基础上,提出了用能权交易的相关建议及研究展望,以期为在电力行业推进用能权交易提供借鉴。

煤的清洁高效利用是中国低碳经济的关键

煤现在是、将来仍是中国的主力能源,且煤用于发电的比例将越来越大。煤的直接燃烧已引起严重的生态和环境污染,并且其直接燃烧很难解决温室气体减排问题。解决煤炭的清洁高效利用问题是中国发展低碳经济的关键。以煤气化为核心的多联产能源系统是综合解决我国面临的能源挑战的重要方案,实施多联产能源战略刻不容缓,延误过渡到以煤气化为核心的多联产技术的时机,将会显著增加将来中国治理空气污染的成本、难以控制未来石油进口,以及大大增加减排温室气体的成本。中国CO2减排应从煤化工开始,积累经验,逐步过渡到"IGCC+多联产+CCUS"。

基于煤干燥技术与乏汽GGH的燃煤电站清洁高效协同系统

低温省煤器与气-气换热器(GGH)分别具备良好的节能与环保效果,但二者无法同时布置。对此,本文提出燃煤电站清洁高效协同系统,该系统应用煤干燥技术,在燃煤电站的锅炉尾部布置低温省煤器,在干燥装置尾部布置GGH,以同时达到节能与环保效果。针对所提出的清洁高效协同系统,以典型超超临界1 000 MW一次再热机组为案例,以传统低温省煤器系统与GGH系统作为参比系统,进行了热力学分析与经济性分析。结果表明:新清洁高效协同系统能增加发电量14.7 MW,回收水分13.9 kg/s,增加收益2 624万元/a,节能效果与经济效益显著;能够提升最终排烟温度到80℃以上,有效提升烟气浮升力与污染物稀释能力,同时降低CO_2排放量54 134 t/a。

构造控煤作用研究新进展与煤炭资源清洁高效利用

构造作用是控制煤系和煤层形成、赋存的首要地质因素,中国煤田地质条件的复杂性决定了构造控煤作用研究在煤炭清洁高效综合利用基础地质工作中的重要意义。构造控煤作用概念经历了逐渐形成和不断发展的过程,在学科进展和行业需求的推动下,构造控煤作用研究从深度和广度两方面大大拓展,这些进展主要表现为促进对煤化作用进程的深入认识、煤系矿产资源的盆地动力学控制、煤系非常规气成藏与评价、绿色矿山建设地质保障、清洁用煤资源赋存的构造控制等方面。

中国煤炭清洁高效利用技术国际竞争力分析

本文围绕煤炭清洁高效利用未来发展的主要方向,从煤炭加工、燃煤发电、煤炭深加工等方面总结了煤炭清洁高效利用技术发展现状,从技术及其应用方面对比分析了国内外技术发展水平,通过对比分析结果表明中国煤炭清洁高效利用技术总体处于国际领先水平。另外,本文还分析了我国煤炭清洁高效利用技术"走出去"的现状,总结了煤炭清洁高效利用技术在国内应用的潜力,提出应继续推广应用煤炭清洁高效利用技术及其进一步"走出去"的建议。

黄姜资源清洁高效利用研究进展

黄姜皂素是合成甾体类药物的重要中间体,传统的皂素生产工艺废液、废渣污染重,而且造成资源浪费。简介了黄姜皂素的用途与传统生产工艺,重点对主产皂素且联产鼠李糖、黄色素等多种产品的黄姜清洁高效利用工艺进行了综述。