华中科大能源科学导论课件第3章：常规能源.pptx

第三章常规能源

•第一节煤炭

•第二节石油

•第三节天然气

煤的形成

•煤是古代的植物体因为地壳运动而埋没地下，在适宜的地质环境中经过漫长年代的演变而成的，含碳量一般为46%～97%。煤是重要的燃料和化学工业原料。煤在地球上的储量非常丰富。

煤的元素组成

•煤是由有机物质和无机物质混合组成的。煤中有机物质主要由碳（C）、氢（H）氧（O）、氮（N）四种元素构成，还有一些元素则组成煤中的无机物质，主要有硫（S）、磷（P）以及稀有元素等。

常用的煤质指标

•水分

•灰分

•挥发分

•发热量

煤的分类

•煤的科学分类为煤炭的合理开发和利用提供了基础，通常最简单的分类方法是根据煤中干燥无灰基挥发分含量将煤分成褐煤、烟煤和无烟煤三大类。

煤炭资源

•煤炭是地球上蕴藏量最丰富，分布地域最广的化石燃料。根据世界能源委员会的评估，世界煤炭可采资源量达

4.84×104亿t标准煤，占世界化石燃料可

采资源量的66.8％。

煤炭开采

•露天开采

•矿井开采

•露天开采的优点是开采效率高，生产成本低，建设周期短，劳动条件好，安全性高。缺点是易受气候和季节影响，矸石占地面积大。

•凡是不经济或不适合露天开采的煤田就必须采用矿井开采。

露天开采

矿井开采

我国能源资源

•我国能源资源的基本特点是富煤、贫油、

少气。这就决定了煤炭在一次能源中的重要地位。统计表明，我国煤炭资源总量为5.6万亿吨，其中已探明储量为1万亿吨，占世界总储量的11％，而石油占2.4％，天然气仅占1.2％。

煤炭是最

可靠的能源

煤炭是最

可靠的能源

我国的煤炭资源

•在我国，煤炭资源主要分布在山西、陕西、内蒙古、黑龙江、辽宁、山东几个省区，著名的大型煤矿有大同煤矿、东胜煤矿、神府煤矿等。

我国的煤炭资源

•中国煤炭资源总量虽然较多，但探明程度低，人均占有储量较少，按1999年人均可采储量对比，中国人均可采储量仅为90.9吨，约为世界人均可采储量的

55%。

我国的煤炭资源

•中国煤炭资源和现有生产力呈逆向分

布，造成了“北煤南运”和“西煤东调”的被动局面。大量煤炭自北向南、由西到东长距离运输，给煤炭生产和运输造成了极大的压力。

•我国适合采用露天开采的煤炭资源不多，煤炭生产以地下开采为主。

我国的煤炭消费

•我国是世界上最大的煤炭消费国。

•在我国煤炭消费中，煤炭的加工转换

（包括洗选、发电、供热、炼焦、制气及煤制品加工等）增长迅速，而煤炭终端消费增长缓慢。

洁净煤技术

洁净煤技术

•煤炭是主要的能源，但煤炭的开发利用也严重地污染了人们赖以生存的环境，因此煤炭的清洁开发和利用是摆在全人类面前的紧迫问题。

洁净煤技术

•洁净煤技术（cleancoaltechnology）是旨在减少污染和提高效益的煤炭加工、燃烧、转换和污染控制等新技术的总称。

•它主要包括洁净生产技术、洁净加工技术、高效洁净转化技术、高效洁净燃烧与发电技术、燃煤污染排放治理技术等。

燃烧前的处理

•燃烧前的处理主要是选煤、型煤和水煤浆三项措施。

•选煤的目的是降低原煤中的灰分、硫分等杂质的含量，并将原煤加工成质量均匀能适应用户需要的不同品种及规格的商品煤。

采用的脱硫方法

•热解法脱硫

•碱法脱硫

•气体脱硫

•氧化脱硫

选煤

•就选煤能力而言，中国仅次于美国，居世界第二位，但总的来说煤炭入洗率很低，仅有1/4煤炭入洗。

型煤

•型煤是将粉煤或低品位煤加工成一定形状、尺寸和有一定理化性能的煤制品。

•型煤是各种洁净煤技术中投资小、见效快、适宜普遍推广的技术。

水煤浆

•水煤浆是上世纪70年代兴起的煤基液态燃料。它是由煤粉、水和少量添加剂组成。

•水煤浆的制备以浮选精煤为原料，经脱水、脱灰、磨制，加添加剂后与水混合成浆。

制备水煤浆的方法

1）干法

2）湿法

3）混合法

燃烧中处理

•为达到环保目的，工厂企业通常采用高烟囱排放：它是将燃烧装置产生的有害烟气排放到远离地面的大气层中，并通过大气的运动使污染物浓度降低，以改善污染源附近的大气质量，但这种方法并不能减少和等有害物的排放总量，因此燃烧过程中处理，即炉内脱硫、脱硝是十分重要的。

燃烧后处理

•燃烧后处理主要是烟气净化和除尘。

•由于炉内脱硫往往达不到环保要求，所以还需对燃烧后的烟气进行脱硫处理。

烟气脱硫技术

•按其方法分:干法脱硫和湿法脱硫

•按反应产物的处理方法分:回收法和抛弃法

•按脱硫剂的使