一、潔凈煤技術(shù)的由來(lái)
環(huán)境和資源是人類生存和發(fā)展的基本條件。能源作為基本資源對(duì)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高具有極其重要的作用，是人們每日每時(shí)不可或缺的。歷史發(fā)展表明，自產(chǎn)業(yè)革命以來(lái)，世界范圍內(nèi)，作為礦物燃料的煤炭逐漸取代人力、畜力和生物質(zhì)能等可再生能源，成為主要能源。煤炭在能源結(jié)構(gòu)中的重要地位是由資源條件決定的，在世界范圍內(nèi)，煤炭資源相對(duì)于其它化石能源要豐富得多。中國(guó)一次商品能源以煤為主。煤炭提供了75％的工業(yè)燃料、76％的發(fā)電能源、80％的民用商品能源和60％的化工原料。
煤炭作為我國(guó)主要能源，在開發(fā)利用過(guò)程中帶來(lái)一系列環(huán)境污染問(wèn)題。國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，離不開能源的支持。無(wú)論過(guò)去、現(xiàn)在還是將來(lái)，能源的主角是煤炭。中國(guó)是當(dāng)今世界上最大的產(chǎn)煤國(guó)和消費(fèi)國(guó)，已探明的儲(chǔ)量為9183億噸，折合標(biāo)準(zhǔn)煤計(jì)算，占已探明的煤炭、石油、天然氣及水電資源總儲(chǔ)量的90％，在一次能源總消費(fèi)中，煤炭占76％。煤產(chǎn)量的80％直接用于燃燒，其中發(fā)電廠用煤量大于總產(chǎn)量的30％。由于今后相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)煤炭作為主要的一次能源地位不會(huì)改變。
煤炭作為能源在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中做出巨大貢獻(xiàn)的同時(shí)，在其開發(fā)與利用過(guò)程中也帶來(lái)了一系列環(huán)境污染問(wèn)題，危及生態(tài)平衡與人類的生存。煤炭在開采中排放的甲烷（又稱煤層瓦斯或煤層氣）與二氧化碳、氯氟烷烴等氣體在大氣層中形成溫室效應(yīng)。甲烷雖是僅次于二氧化碳占第二位的重要溫室氣體，但其效能比二氧化碳大20—60倍。甲烷是一種短壽命的氣體，在大氣中滯留的時(shí)間只有8—12年，而二氧化碳則超過(guò)200年，所以與甲烷有關(guān)的氣候變暖是在其散發(fā)后幾十年內(nèi)完成的，而二氧化碳則在幾百年內(nèi)逐漸實(shí)現(xiàn)。大氣中甲烷濃度的增加，導(dǎo)致平流層中臭氧的減少，使輻射到地球上的紫外線增加，誘發(fā)皮膚癌，使皮膚曬黑而老化，引起眼疾、雪盲等危害人類健康。煤礦在開采過(guò)程中遺棄的大量矸石、排出的礦井水（分別為高礦化度、酸性、高懸浮物，有的還有放射元素），都對(duì)環(huán)境造成了污染。
煤燃燒后進(jìn)入大氣的懸浮粒子總量包括灰粒子、微量金屬和碳?xì)浠衔铩煹龋俏覈?guó)大氣中最嚴(yán)重的空氣污染物，對(duì)人的健康威脅最大。微粒的排放量取決于煤的灰分含量、燃燒溫度和鍋爐煙道氣壓力。微粒濃度高會(huì)引起或促成慢性哮喘和其它呼吸道疾病的發(fā)生。粉塵和特細(xì)粉塵狀懸浮粒子總量對(duì)健康的影響最大，它更易被吸入肺內(nèi)，特細(xì)粉塵含有最多與煤燃燒有關(guān)的有毒元素或致癌元素，如氫離子、微量金屬和有機(jī)化合物，目前的污染控制設(shè)備尚很難去除特細(xì)粉塵微粒，屬世界性難題。
煤燃燒時(shí)排放的二氧化硫是大氣污染的元兇。二氧化硫污染是一種低濃度的長(zhǎng)期污染，對(duì)生態(tài)環(huán)境是一種慢性、疊加性的長(zhǎng)期危害，對(duì)人體健康的影響主要是通過(guò)呼吸道系統(tǒng)進(jìn)入人體，與呼吸器官作用，引起或加重呼吸器官的疾病，如鼻炎、咽喉炎、支氣管炎、支氣管哮喘、肺氣腫、肺癌等。此外，植物對(duì)二氧化硫特別敏感，主要通過(guò)葉面氣孔進(jìn)入植物體，如果其濃度和持續(xù)時(shí)間超過(guò)了本身自解機(jī)能（即閥值濃度）時(shí)，就會(huì)破壞植物正常生理機(jī)能，使光合作用降低，生長(zhǎng)緩慢，對(duì)病蟲害的抵抗力降低，嚴(yán)重時(shí)則枯死。
二氧化硫在大氣中經(jīng)催化氧化等過(guò)程形成酸雨，被稱為“空中死神”，對(duì)森林、湖泊、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、建筑及材料造成危害也極大。酸雨是跨界的污染問(wèn)題，隨著二氧化硫、二氧化氮在大氣中滯留的時(shí)間增長(zhǎng)，這些氧化物與氧結(jié)合形成硫酸鹽和硝酸鹽離子，如遇水霧就會(huì)形成酸雨和酸霧。
毋庸諱言，傳統(tǒng)的煤炭開發(fā)和利用技術(shù)以及不加限制的消耗礦物能源確實(shí)極大地污染了人類賴以生存的環(huán)境，誘發(fā)溫室效應(yīng)、酸雨，引起疾病、農(nóng)業(yè)減產(chǎn)甚至帶來(lái)更加嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)問(wèn)題。中國(guó)煤炭84％用于燃燒，目前居主導(dǎo)地位的、相對(duì)落后的燃燒方式對(duì)大氣造成了嚴(yán)重的污染。全國(guó)SO2和煙塵的80％為燃煤產(chǎn)生；同時(shí)在煤炭開采中造成地面塌陷、污染和流失了大量的地下水、向大氣排放CH4等。
為了解決出現(xiàn)的問(wèn)題，出路就在發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)。
潔凈煤（英文Clean Coal）一詞是80年代初期美國(guó)和加拿大關(guān)于解決兩國(guó)邊境酸雨問(wèn)題談判的特使德魯?劉易斯（Drewlewis，美國(guó)）和威廉姆?戴維斯（ William Davis，加拿大）提出的。1986年3月美國(guó)率先推出“潔凈煤技術(shù)示范計(jì)劃（CCTP）”，到1994年9月已進(jìn)行五輪競(jìng)爭(zhēng)性項(xiàng)目征集。共優(yōu)選出45個(gè)商業(yè)性示范項(xiàng)目，項(xiàng)目總投資71.4億美元。投資由政府和企業(yè)共同承擔(dān)（政府資助比例平均約為35％左右）。
歐共體推出的未來(lái)能源計(jì)劃的主旨是促進(jìn)歐洲能源利用新技術(shù)的開發(fā)，減少對(duì)石油的依賴和煤炭利用造成的環(huán)境污染。歐共體能源研究、技術(shù)開發(fā)示范（RTD）計(jì)劃行動(dòng)主要涉及下列領(lǐng)域：改善能源轉(zhuǎn)換利用；可再生能源；核安全；核聚變。目前在改善能源轉(zhuǎn)換和利用的研究開發(fā)中優(yōu)先考慮的是減少污染排放及提高能源轉(zhuǎn)換和利用效率。正在研究開發(fā)的項(xiàng)目有煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電；煤與生物質(zhì)及工業(yè)、城市或農(nóng)業(yè)廢棄物聯(lián)合氣化（或燃燒）；固體燃料氣化燃料電池聯(lián)合循環(huán)；循環(huán)流化床燃燒技術(shù)等。主要目標(biāo)是使燃煤發(fā)電更加高效、潔凈，減少CO2和其它溫室氣體排放。
日本長(zhǎng)期以來(lái)一直以石油為主要一次能源，但消費(fèi)的石油全部依靠進(jìn)口。為擺脫對(duì)石油的過(guò)分依賴，近年來(lái)日本開始較大幅度地增加煤炭的消費(fèi)量，將以煤代油作為日本能源的基本政策之一。但是，日本的環(huán)保要求十分嚴(yán)格，增加煤炭消費(fèi)量的關(guān)鍵是控制燃煤污染。因此，日本在1992年制定的第9次煤炭政策中規(guī)定，潔凈煤技術(shù)是日本煤炭科研的重點(diǎn)。1995年在新能源綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)（NEDO）內(nèi)組建了一個(gè)“潔凈煤技術(shù)中心”，專門負(fù)責(zé)開發(fā)下個(gè)世紀(jì)的煤炭利用技術(shù)。其目標(biāo)是在下個(gè)世紀(jì)大幅度提高燃煤發(fā)電的比重，又不使排污超標(biāo)。日本的潔凈煤技術(shù)開發(fā)從內(nèi)容上分為兩部分：一是提高熱效率，降低廢氣排放。如流化床燃燒、煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電及煤氣化燃料電池聯(lián)合發(fā)電技術(shù)等。二是進(jìn)行煤炭燃燒前后凈化，包括燃前處理、燃燒過(guò)程中及燃后煙道氣的脫硫脫氮、煤炭的有效利用等。
中國(guó)多年來(lái)圍繞提高煤炭開發(fā)利用效率，減輕燃煤引發(fā)的環(huán)境污染，開展了大量的研究開發(fā)和推廣工作，具有一定的基礎(chǔ)。但總體上起點(diǎn)較低，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比有明顯的差距。隨著國(guó)家宏觀發(fā)展戰(zhàn)略的轉(zhuǎn)變，潔凈煤技術(shù)做為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和實(shí)現(xiàn)兩個(gè)根本轉(zhuǎn)變的戰(zhàn)略措施之一得到黨、政府和有關(guān)部門的高度重視，潔凈煤技術(shù)在中國(guó)出現(xiàn)強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭。人類社會(huì)的發(fā)展模式正面臨著根本性的轉(zhuǎn)變，靠犧牲資源和環(huán)境、通過(guò)高消耗和先污染后治理來(lái)追求經(jīng)濟(jì)數(shù)量增長(zhǎng)的傳統(tǒng)發(fā)展模式，已導(dǎo)致當(dāng)今世界面臨著各式各樣的環(huán)境威脅，使人類在逐漸滑向環(huán)境災(zāi)難的境地。因此，應(yīng)以可持續(xù)發(fā)展模式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的發(fā)展模式，將人口、資源、環(huán)境與發(fā)展協(xié)調(diào)起來(lái)，從而做到既滿足當(dāng)代人的需要，又不損害子孫后代滿足其自身需要的能力。
未來(lái)能源應(yīng)以可再生能源為基礎(chǔ)，生物能、太陽(yáng)能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽芗伴_發(fā)中的可控核聚變能等新能源。但以化石能為主的能源格局相當(dāng)時(shí)期內(nèi)不會(huì)改變。因此，發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)正是在通往未來(lái)能源的過(guò)渡時(shí)期內(nèi)切實(shí)有效的現(xiàn)實(shí)選擇。
二、潔凈煤技術(shù)的概念
潔凈煤技術(shù)（Clean Coal Technology———CCT）一詞來(lái)源于美國(guó)，1980年列入了能源詞匯。它是針對(duì)使用煤炭對(duì)環(huán)境造成污染所提出的技術(shù)對(duì)策，是最大限度利用煤的能源，同時(shí)將造成的污染降到最小限度的技術(shù)方案。從概念上說(shuō)潔凈煤技術(shù)是指煤炭從開發(fā)到利用全過(guò)程中，旨在減少污染排放與提高利用效率的加工、燃燒、轉(zhuǎn)化及污染控制等高新技術(shù)的總稱。它將經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益與環(huán)保效益結(jié)合為一體，成為能源工業(yè)中國(guó)際高新技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的一個(gè)主要領(lǐng)域。 潔凈煤技術(shù)按其生產(chǎn)和利用的過(guò)程分類，大致可分為三類：
第一類是在燃燒前的煤炭加工和轉(zhuǎn)化技術(shù)。包括煤炭的洗選和加工轉(zhuǎn)化技術(shù)，如型煤、水煤漿、煤炭液化、煤炭氣化等。
第二類是煤炭燃燒技術(shù)。主要是潔凈煤發(fā)電技術(shù)，目前，國(guó)家確定的主要是循環(huán)流化床燃燒、增壓流化床燃燒、整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)、超臨界機(jī)組加脫硫脫硝裝置。
第三類是燃燒后的煙氣脫硫技術(shù)。主要有濕式石灰石/石膏法、爐內(nèi)噴鈣法、噴霧干燥法、電子束法、氨法、尾部煙氣、海水脫硫等多種。石灰石(石灰)-石膏濕法脫硫是目前世界上技術(shù)最為成熟、應(yīng)用最多的脫硫工藝。
三、國(guó)內(nèi)外潔凈煤技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)
l、潔凈煤技術(shù)國(guó)外發(fā)展概況
潔凈煤技術(shù)研究、開發(fā)和應(yīng)用，自20世紀(jì)70年代中期出現(xiàn)世界性石油危機(jī)后，成為了各國(guó)政府可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和能源安全的戰(zhàn)略研究重點(diǎn)。各發(fā)達(dá)國(guó)家在開發(fā)、制定和執(zhí)行潔凈煤技術(shù)開發(fā)應(yīng)用程序上通常分為兩個(gè)層次，即近期與長(zhǎng)遠(yuǎn)相結(jié)合，發(fā)展常規(guī)技術(shù)和發(fā)展高新技術(shù)相結(jié)合，同時(shí)啟動(dòng)分期完成。常規(guī)的應(yīng)用技術(shù)中有煤的洗選燃燒利用技術(shù)，高新應(yīng)用技術(shù)中有新型發(fā)電系統(tǒng)、煤的氣化、煤的液化新工藝等。
美國(guó)在潔凈煤技術(shù)研究和開發(fā)上，注重節(jié)能使用與清潔燃燒技術(shù)并舉，1986年3月美國(guó)率先推出“潔凈煤技術(shù)示范計(jì)劃（CCTP）”，提出了嚴(yán)密的潔凈煤技術(shù)計(jì)劃，開展了4項(xiàng)相關(guān)技術(shù)的研究：
（1）先進(jìn)的燃煤發(fā)電技術(shù)（整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電－IGCC，流化床燃燒－CFBC，改進(jìn)燃燒和直接燃煤熱機(jī)）；
（2）環(huán)境保護(hù)設(shè)備（NOx與SOx控制）；
（3）煤炭加工成潔凈能源技術(shù)（洗選、溫和氣化、液化）；
（4）工業(yè)應(yīng)用（煉鐵、水泥及其他行業(yè)控制硫、氮、灰塵排放和煙氣回收洗滌等）。
已有13項(xiàng)取得初步商業(yè)化成果。歐共體國(guó)家正在研究開發(fā)的項(xiàng)目有煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電（IGCC），煤和生物質(zhì)及廢棄物聯(lián)合氣化（或燃燒），循環(huán)流化床燃燒，固體燃料氣化與燃料電池聯(lián)合循環(huán)技術(shù)等。日本近年來(lái)開始較大幅度的增加煤炭的消費(fèi)量，發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)成為熱點(diǎn)。正在開發(fā)的項(xiàng)目包括：①提高煤炭利用效率的技術(shù)，如IGCC、CFBC和PFBC；②脫硫、脫氮技術(shù)，如先進(jìn)的煤炭洗選技術(shù)，氧燃燒技術(shù)，先進(jìn)的廢煙處理技術(shù)，先進(jìn)的焦炭生產(chǎn)技術(shù)等；③煤炭轉(zhuǎn)化技術(shù)，如煤炭直接液化，加氫氣化，煤氣化聯(lián)合燃料電池和煤的熱解等；④粉煤灰的有效利用技術(shù)。
各國(guó)開展?jié)崈裘杭夹g(shù)研究取得了初步成果，促進(jìn)了能源行業(yè)和煤炭加工利用的科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，并有實(shí)質(zhì)性收益。對(duì)一些新開發(fā)的項(xiàng)目，如新型發(fā)電、氣化、液化、水煤漿，有不少由國(guó)家支持建立商業(yè)性示范工程。從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，特別是21世紀(jì)中期以后，這些技術(shù)會(huì)逐漸顯現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)。
2、潔凈煤技術(shù)國(guó)內(nèi)發(fā)展概況
隨著國(guó)家宏觀發(fā)展戰(zhàn)略的轉(zhuǎn)變，潔凈煤技術(shù)作為可持續(xù)發(fā)展和實(shí)現(xiàn)兩個(gè)根本轉(zhuǎn)變的戰(zhàn)略措施之一，得到政府的大力支持。1995年國(guó)務(wù)院成立了“國(guó)家潔凈煤技術(shù)推廣規(guī)劃領(lǐng)導(dǎo)小組”，組織制定了《中國(guó)潔凈煤技術(shù)“九五”計(jì)劃和2010年發(fā)展綱要》，并于1997年6月獲國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)。近10年來(lái)，我國(guó)圍繞提高煤炭開發(fā)利用效率開展了大量的研究開發(fā)和推廣工作，涉及煤炭加工、煤炭高效潔凈燃燒、煤炭轉(zhuǎn)化等領(lǐng)域的研究，中國(guó)潔凈煤技術(shù)計(jì)劃框架涉及四個(gè)領(lǐng)域（煤炭加工、煤炭高效潔凈燃燒、煤炭轉(zhuǎn)化、污染排放控制與廢棄物處理），大致包括十項(xiàng)技術(shù)，即：煤炭洗選、動(dòng)力配煤、型煤、水煤漿；循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)、增壓流化床發(fā)電技術(shù)、整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)；煤炭氣化、煤炭液化；工業(yè)鍋爐和窯爐。
（1）選煤技術(shù) 國(guó)內(nèi)自行研制的設(shè)備已基本滿足400萬(wàn)t/a以下各類選煤廠建設(shè)和改造需要，有些工藝指標(biāo)已達(dá)到或接近世界先進(jìn)水平。國(guó)有大中型選煤廠技術(shù)改造的主要內(nèi)容，已由過(guò)去單純的注重降灰轉(zhuǎn)為降灰與脫硫并舉及回收洗矸中的黃鐵礦。目前（3NWX1200/850）無(wú)壓重介質(zhì)旋流器研制成功并投入生產(chǎn)使用、旋流靜態(tài)微泡浮選柱研制成功、分選技術(shù)取得若干重要成果。
（2）動(dòng)力配煤技術(shù) 自70年代末我國(guó)分別在煤炭系統(tǒng)、燃料流通系統(tǒng)、電力系統(tǒng)等開展和建立了動(dòng)力配煤線，取得了一定的成果。所采用的技術(shù)方法均是利用各種煤在性質(zhì)上的差異，相互“取長(zhǎng)補(bǔ)短”，最終使配出的動(dòng)力煤在綜合性能上達(dá)到“最優(yōu)狀態(tài)”，以滿足不同用戶的需要。將二種以上不同種類、不同性質(zhì)的煤按一定比例摻配加工而成的混煤，是通過(guò)物理手段人為加工的一個(gè)新“煤種”。同時(shí)，可使煤的質(zhì)量穩(wěn)定，在工業(yè)鍋爐、窯爐中燃燒時(shí)可取得一定的節(jié)煤效果。目前，煤炭系統(tǒng)正在開發(fā)的配煤場(chǎng)有杭州煤場(chǎng)、株州選煤廠煤場(chǎng)、重慶煤場(chǎng)、安徽蚌埠煤場(chǎng)、上海燃料總公司、佛山市燃料公司、無(wú)錫市燃料公司、天津市煤建總公司、北京煤炭1—4廠等均初步建立起動(dòng)力配煤生產(chǎn)線。
（3）型煤技術(shù) 我國(guó)民用型煤目前年產(chǎn)量約5000萬(wàn)t，大中城市普及率60％，以蜂窩煤、煤球?yàn)橹鳌９I(yè)型煤分為化肥造氣型煤和鍋爐燃料型煤，年產(chǎn)量約2200萬(wàn)t。目前化肥造氣型煤主要是石灰碳化煤球。由于技術(shù)、價(jià)格、市場(chǎng)等原因，鍋爐燃料型煤工業(yè)化推廣較慢。
（4） 水煤漿 水煤漿是七十年代興起的煤基液態(tài)燃料，可作為爐窯燃料或合成氣原料，具有燃燒穩(wěn)定，污染排放少等優(yōu)點(diǎn)。國(guó)家經(jīng)過(guò)“六五”以來(lái)研究、開發(fā)，在制漿、運(yùn)輸和燃燒方面取得了許多成果，建成9座水煤漿廠，總生產(chǎn)能力176萬(wàn)t/a；在工業(yè)鍋爐、電站鍋爐、工業(yè)窯爐進(jìn)行了水煤漿示范燃燒；水煤漿作氣化爐原料在魯南化肥廠應(yīng)用于生產(chǎn)；礦區(qū)高、中灰煤泥制漿和35t/h鍋爐燃燒技術(shù)通過(guò)鑒定。目前進(jìn)行水煤漿技術(shù)工程化關(guān)鍵技術(shù)研究；
（5）循環(huán)流化床（CFBC） CFBC鍋爐煤種適應(yīng)性廣，燃燒效率高，脫硫率可達(dá)到98％，NOX、CO低排放，是重要的節(jié)能和潔凈燃燒技術(shù)。我國(guó)的CFBC技術(shù)開發(fā)工作始于八十年代中期，由中科院工程熱物理所、清華大學(xué)、浙江大學(xué)和哈爾濱工業(yè)大學(xué)等單位組織開發(fā)研制的循環(huán)流化床鍋爐分別于九十年代相繼投入運(yùn)行，最大容量達(dá)75t/h。主要技術(shù)類型有：百葉窗式、熱旋風(fēng)筒式、平面流分離器式等。目前國(guó)內(nèi)已具備設(shè)計(jì)、制造75t/h及以下的小型CFBC鍋爐的能力，但在工藝及輔機(jī)配套、連續(xù)運(yùn)行時(shí)間、負(fù)荷、磨損、漏煙、脫硫等技術(shù)方面還有待完善。國(guó)內(nèi)已基本具備設(shè)計(jì)、制造50MW CFBC鍋爐的能力。
（6）增壓流化床（PFBC） 到“八五”末期，由東南大學(xué)等單位研究開發(fā)的PFBC－CC示范試驗(yàn)裝置（15MW）在徐州賈旺電廠建設(shè)之中，容量是國(guó)外最大容量的1/25。大型商業(yè)化PFBC機(jī)組的高溫?zé)煔鈨艋夹g(shù)及設(shè)備、大功率高初溫燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)、控制技術(shù)等還處于實(shí)驗(yàn)室研究開發(fā)階段。
（7）整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)（IGCC） IGCC發(fā)電技術(shù)通過(guò)將煤氣化生成燃料氣，驅(qū)動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電，其尾氣通過(guò)余熱鍋爐生產(chǎn)蒸汽驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電，使燃?xì)獍l(fā)電與蒸汽發(fā)電聯(lián)合起來(lái)，發(fā)電效率達(dá)45％以上。我國(guó)IGCC發(fā)電技術(shù)的研究開發(fā)工作經(jīng)歷了約二十年，一些單項(xiàng)技術(shù)如氣化爐、空分設(shè)備、煤氣脫硫、余熱鍋爐等有一定的技術(shù)基礎(chǔ)。“八五”期間與美國(guó)德士古（Texaco）公司等合作，完成了水煤漿加壓氣化200MW和400MW等級(jí)的IGCC預(yù)可行性研究。
（8）煤炭氣化 國(guó)內(nèi)氣化技術(shù)廣泛用于冶金、化工、建材、機(jī)械等工業(yè)行業(yè)和民用燃?xì)猓訳GI、水煤氣兩段爐、發(fā)生爐兩段爐等固定床氣化技術(shù)為主。近年來(lái)引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)和裝置，如山西化肥廠等引進(jìn)加壓魯奇爐；魯南化肥廠等引進(jìn)德士古水煤漿氣化爐技術(shù)；上海焦化廠引進(jìn)U-GAS氣化爐。水煤氣兩段爐或發(fā)生爐兩段爐也有引進(jìn)，用于制取工業(yè)燃?xì)饣虺鞘忻裼妹簹狻Ｖ锌圃荷轿髅夯_發(fā)了f0.3m、f1.0m灰熔聚粉煤氣化試驗(yàn)裝置，目前100t/d工業(yè)示范項(xiàng)目還在進(jìn)行。煤科總院北京煤化所開發(fā)了f 0.3m加壓粉煤流化床氣化試驗(yàn)裝置，并進(jìn)行了試驗(yàn)。中國(guó)礦大對(duì)煤炭地下氣化技術(shù)經(jīng)過(guò)多年開發(fā)，1995年～1997年在唐山劉莊礦進(jìn)行了工業(yè)產(chǎn)氣試驗(yàn)，煤氣供附近陶瓷廠燃用。該項(xiàng)目采用“長(zhǎng)通道、大斷面、兩階段地下氣化”技術(shù)，可產(chǎn)出空氣煤氣或水煤氣。
（9）煤炭液化 國(guó)內(nèi)煤科總院北京煤化所于80年代建立了2套0.1t/d的小型連續(xù)液化試驗(yàn)裝置和1套液化油加氫連續(xù)試驗(yàn)裝置，對(duì)幾十種中國(guó)煤作了評(píng)價(jià)試驗(yàn)。中科院山西煤化所于“75”期間完成了100t/a間接液化中間試驗(yàn)，“85”期間進(jìn)行了2000t/a的間接煤液化工業(yè)試驗(yàn)。1997年，中德合作云南先鋒褐煤液化廠、中美合作神華煤液化廠、中日合作黑龍江依蘭煤液化廠3個(gè)可行性研究項(xiàng)目分別簽字。同年，在德國(guó)DMT公司的200kg/d裝置上對(duì)先鋒煤作了試驗(yàn)，油收率達(dá)53％；美國(guó)HTI公司對(duì)神木煤進(jìn)行了30－50kg/d試驗(yàn)，粗油收率達(dá)63％；北京煤化所對(duì)依蘭煤進(jìn)行了100kg/d試驗(yàn)，50t煤樣和2t催化劑樣品已運(yùn)至日本。
（10）工業(yè)鍋爐和窯爐 隨著省煤器和鍋爐分層裝置改進(jìn)，國(guó)內(nèi)工業(yè)蒸汽鍋爐的結(jié)構(gòu)趨向合理，熱效率有了顯著的提高。工業(yè)爐窯方面，出現(xiàn)并開始進(jìn)行高溫空氣燃燒技術(shù)（HTAC技術(shù)）、純氧或富氧燃燒節(jié)能技術(shù)、高固氣比懸浮預(yù)熱預(yù)分解水泥生產(chǎn)技術(shù)、余熱（廢氣）資源綜合利用技術(shù)的研究和局部應(yīng)用。
四、我國(guó)潔凈煤技術(shù)產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀與主要問(wèn)題
歐美、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家根據(jù)自身的能源結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，進(jìn)行潔凈煤技術(shù)的開發(fā)，在煤炭加工、煤炭高效潔凈燃燒、煤炭轉(zhuǎn)化和煙塵凈化等領(lǐng)域的研究取得顯著成就，可以作為我國(guó)節(jié)能技術(shù)研究方向的參考。但是，發(fā)達(dá)國(guó)家煤化工走規(guī)模化、技術(shù)設(shè)備走高精端的道路，由于煤炭作為一次能源使用所占的比例較小，通過(guò)高投入解決幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)煤炭的高效利用的目標(biāo)相對(duì)容易。
中國(guó)必須根據(jù)自己的實(shí)際情況發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)。我國(guó)于1994年成立了煤炭工業(yè)潔凈煤工程技術(shù)研究中心，1995年成立了國(guó)家潔凈煤技術(shù)推廣應(yīng)用領(lǐng)導(dǎo)小組，1997年國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)了《中國(guó)潔凈煤技術(shù)九五計(jì)劃和2010年發(fā)展綱要》。1997年、1999年，煤炭工業(yè)潔凈煤工程技術(shù)研究中心成功地主辦了兩屆潔凈煤技術(shù)國(guó)際研討會(huì)。在有關(guān)部門的配合與支持下，我國(guó)潔凈煤技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用、推廣方面有顯著的進(jìn)展。主要表現(xiàn)在：煤炭的深加工有所進(jìn)步，煤炭入洗比重逐年提高；工業(yè)型煤和水煤漿技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用開始起步，已有示范性項(xiàng)目投入使用；煤炭氣化技術(shù)已比較成熟，煤氣已成為城市民用燃料的重要組成部分；正在進(jìn)行煤炭液化的性能和工藝條件試驗(yàn)，以及煤炭液化商業(yè)性示范廠的可行性研究。
但是我們還存在很多客觀的、特有的問(wèn)題。我們的現(xiàn)狀和問(wèn)題是：
1、選煤技術(shù)發(fā)展緩慢，煤炭實(shí)際入洗比例低。
煤炭經(jīng)冼選后可顯著降低灰分和疏分的含量，減少煙塵、SO2等污染物的排放，促進(jìn)煤炭燃燒效率的提高。目前發(fā)達(dá)國(guó)家原煤洗選率為50％～90％，選煤技術(shù)已廣泛應(yīng)用。我國(guó)己建選煤廠人選能力約5億ｔ，但是煤炭實(shí)際入冼比例仍比較低（20％～30％）。平均廠型小、設(shè)備可靠性差等導(dǎo)致選煤成本偏高，這是制約我國(guó)選煤技術(shù)發(fā)展的主要原因。
2、當(dāng)前的煤炭高效潔凈燃燒技術(shù)涉及的應(yīng)用范圍小，直接燃燒仍比例大。
中國(guó)是世界上少數(shù)幾個(gè)一次能源以煤為主的國(guó)家之一，每年僅以燃燒方式消耗的煤就達(dá)11億t,占煤炭年總產(chǎn)量的80％左右。在一次能源消費(fèi)構(gòu)成中，煤約占75％，而其中全國(guó)的工業(yè)鍋爐(約46萬(wàn)臺(tái))、工業(yè)窯爐(16萬(wàn)座)年耗煤量就達(dá)4億t，占直接燃燒方式耗煤量的1／3還多。盡管我們很多潔凈煤技術(shù)實(shí)際上解決的核心問(wèn)題都是煤炭散燒問(wèn)題，但是煤炭高效潔凈燃燒技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用主要在發(fā)電領(lǐng)域，全國(guó)的46多萬(wàn)臺(tái)工業(yè)鍋爐、16萬(wàn)座工業(yè)窯爐煤炭、還有較大比例的發(fā)電廠鏈條鍋爐還是采用煤炭散燒的方式在運(yùn)行，國(guó)家原煤直接燃燒的比例一直沒有明顯改變，其關(guān)鍵原因是沒有開發(fā)出適合于中國(guó)特點(diǎn)的、易于推廣普及的關(guān)鍵性的高效節(jié)能技術(shù)。在配煤和型煤應(yīng)用推廣中，缺少工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、節(jié)能顯著的技術(shù)支撐，動(dòng)力配煤和型煤的推廣一直舉步維堅(jiān)。
3、煤炭轉(zhuǎn)化技術(shù)領(lǐng)域，水平相對(duì)較低。
我國(guó)的煤炭氣化技術(shù)水乎還較低，目前采用的工藝主要是固定床常壓氣化工藝，采用的爐型多為混合煤氣發(fā)生爐、水煤氣發(fā)生爐等，效率不高。近年來(lái)，通過(guò)引進(jìn)和消化吸收國(guó)外的技術(shù)，已有一些企業(yè)采用新的氣化爐技術(shù)。在水煤漿氣化領(lǐng)域，我國(guó)積累了較多研究開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，特別是在"新型（多噴嘴對(duì)置）水煤漿氣化爐"方面取得了突破性進(jìn)展。我國(guó)從20世紀(jì)70年代末開始研究煤炭直接液化技術(shù)，已建成具有國(guó)際先進(jìn)水平的煤炭直接液化、液化油提質(zhì)加工和分析檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室，開展了基礎(chǔ)研究和工藝開發(fā)，取得了一批科研成果。目前，從煤一直到合格產(chǎn)品的全流程已經(jīng)打通，為建設(shè)工業(yè)化生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。但這些領(lǐng)域還是處于起步階段，真正產(chǎn)業(yè)化還有距離。
同時(shí)，應(yīng)當(dāng)看到，我國(guó)在潔凈煤技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化方面還存在其他許多問(wèn)題，主要是我國(guó)潔凈煤技術(shù)層次不高，還沒有形成推進(jìn)潔凈煤技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的有效機(jī)制，推進(jìn)潔凈煤技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的法規(guī)不健全，政策不配套，措施不具體，力量不集中，資金籌集渠道不暢。潔凈煤技術(shù)是從煤炭開采到利用全過(guò)程中旨在提高效率和減少污染的總稱，是一個(gè)集煤炭加工技術(shù)、煤炭燃燒技術(shù)、煤炭轉(zhuǎn)化技術(shù)以及污染控制技術(shù)為一體的技術(shù)體系。潔凈煤技術(shù)產(chǎn)業(yè)化是將潔凈煤技術(shù)應(yīng)用到煤炭加工、使用、轉(zhuǎn)化的實(shí)踐中，通過(guò)法規(guī)、政策、稅收、信貸等措施，促使形成市場(chǎng)利益推動(dòng)機(jī)制，推進(jìn)潔凈煤技術(shù)迅速轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力，實(shí)現(xiàn)高效利用煤炭、減少環(huán)境污染的系統(tǒng)工程。沒有潔凈煤技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，潔凈煤技術(shù)難以迅速推開，甚至?xí)舱邸崈裘杭夹g(shù)產(chǎn)業(yè)化是潔凈煤技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。
五、推進(jìn)我國(guó)潔凈煤技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要意義及對(duì)策
煤炭是我國(guó)的主要能源，煤炭工業(yè)是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)。建國(guó)以來(lái)，煤炭在一次能源生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比例一直占63%—70％之間。從我國(guó)富煤貧油的資源結(jié)構(gòu)、現(xiàn)實(shí)國(guó)力和戰(zhàn)時(shí)經(jīng)濟(jì)安全保障來(lái)看，在新世紀(jì)的相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，主要能源仍將是煤炭。我國(guó)的石油、天然氣等資源賦存有限，水能和核能的發(fā)展存在許多制約因素，新能源的開發(fā)尚需時(shí)日。在最近完成的中國(guó)可持續(xù)能源發(fā)展戰(zhàn)略中，20多位中科院和工程院院士一致認(rèn)為，到2010年煤炭在一次性能源生產(chǎn)和消費(fèi)中占60％左右；到2050年，煤炭所占比重不會(huì)低于50％。
中國(guó)是能源生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，朱镕基總理在《關(guān)于制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十個(gè)五年計(jì)劃建議的說(shuō)明》中指出：“國(guó)內(nèi)石油開發(fā)和生產(chǎn)不能適應(yīng)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的需要，供需矛盾日益突出。一年要花大量外匯進(jìn)口石油，這是難以為繼的。必須下大力氣調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，從各方面采取措施節(jié)約石油消耗，大力發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)，進(jìn)一步發(fā)展水電和坑口大機(jī)組火電。”隨著能源科技和中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)優(yōu)質(zhì)能源的需求將不斷增加。所以，發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)，推進(jìn)潔凈煤技術(shù)產(chǎn)業(yè)化是我國(guó)的長(zhǎng)期任務(wù)。
以煤炭為主要能源的格局，以及潔凈煤技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程滯后，導(dǎo)致了我國(guó)以煤煙型為主的大氣污染相當(dāng)嚴(yán)重，成為制約許多地區(qū)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展的重要因素。當(dāng)前，我國(guó)已解決了煤炭的供應(yīng)問(wèn)題，并連續(xù)幾年出現(xiàn)了煤炭供大于求的狀況，煤炭工業(yè)正處于結(jié)構(gòu)調(diào)整的有利時(shí)期。我們要認(rèn)真學(xué)習(xí)《建議》，以此為指導(dǎo)，切實(shí)轉(zhuǎn)變工業(yè)增長(zhǎng)方式，增強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新能力，積極采用高新技術(shù)和先進(jìn)適用技術(shù)，加快傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)改造，努力使煤炭工業(yè)發(fā)展成為社會(huì)效益與煤炭工業(yè)健康發(fā)展相統(tǒng)一、環(huán)保要求與煤炭企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益相一致的新型煤炭工業(yè)。從一定意義上講，今后煤炭工業(yè)的發(fā)展、煤炭產(chǎn)品的市場(chǎng)參與程度將取決于我國(guó)潔凈煤技術(shù)開發(fā)、推廣、應(yīng)用的速度。因此，推進(jìn)潔凈煤技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，促進(jìn)煤炭深度加工、潔凈燃燒、提高效率、減少污染，既是我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的需要，也是煤炭工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、促進(jìn)煤炭工業(yè)健康發(fā)展的重要內(nèi)容。這需要國(guó)家從戰(zhàn)略高度予以考慮，在我國(guó)現(xiàn)有潔凈煤技術(shù)的基礎(chǔ)上，瞄準(zhǔn)國(guó)際潔凈煤高技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)和技術(shù)前沿，重點(diǎn)突破在我國(guó)涪凈煤技術(shù)領(lǐng)域中具有全局意義的戰(zhàn)略性高技術(shù)。因此，今后要著重做好以下7方面的工作。
（1）貫徹"有所為，有所不為"的方針，為實(shí)現(xiàn)"可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略"提供技術(shù)支撐，大幅度提高煤炭利用效率，大幅度降低污染排放，徹底改變煤炭利用高污染、低效率的局面。
（2）以煤炭為基礎(chǔ)，以電力為中心，以油、氣代用品為重要任務(wù)，積極推進(jìn)具有戰(zhàn)略意義的高技術(shù)研究發(fā)展，為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)提供技術(shù)支持，振興裝備制造業(yè)，在高效潔凈煤發(fā)電、煤液化、氣化和聯(lián)產(chǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)突跛。
（3）選擇能主導(dǎo)21世紀(jì)初、中葉（2001~2050）我國(guó)煤炭、電力產(chǎn)業(yè)、能源裝備制造業(yè)發(fā)展和升級(jí)的關(guān)鍵高技術(shù)和系統(tǒng)集成技術(shù)一煤氣化技術(shù)和多產(chǎn)品聯(lián)產(chǎn)技術(shù)，進(jìn)行攻關(guān)，以取得重大突破。
（4）在以緩解油品短缺為主要目的并能在數(shù)年后形成重大產(chǎn)業(yè)的煤炭液化技術(shù)上取得重點(diǎn)突破。
（5）既要重視引進(jìn)、消化、吸收、國(guó)際合作和再創(chuàng)新，又要立足自主研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新。遠(yuǎn)近結(jié)合，高起點(diǎn)、快速掌握和發(fā)展?jié)崈裘豪迷O(shè)計(jì)技術(shù)、制造技術(shù)－潔凈燃煤聯(lián)合循環(huán)、高效超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)和燃煤電站煙氣污染排放控制技術(shù)。
（6）重在鼓勵(lì)創(chuàng)新，產(chǎn)生原創(chuàng)性成果，探索最終實(shí)現(xiàn)近零排放的潔凈煤技術(shù)，同時(shí)吸引、培養(yǎng)和發(fā)現(xiàn)人才，部署潔凈煤新技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目。
（7）一定要建立推動(dòng)潔凈煤技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的政策機(jī)制、金融機(jī)制、市場(chǎng)機(jī)制和推廣機(jī)制。政府職能部門不能把推廣停留在口頭上和文字上。
發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)是我國(guó)現(xiàn)在和將來(lái)解決能源與環(huán)境問(wèn)題的必然選擇。它耍經(jīng)歷長(zhǎng)期的發(fā)展歷程。在其發(fā)展歷程中，各種新技術(shù)將不斷涌現(xiàn)，并有可能成為未來(lái)潔凈煤高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的生長(zhǎng)點(diǎn)。這些新技術(shù)的成功開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化不僅會(huì)自身形成一個(gè)新興的產(chǎn)業(yè)，而且也將為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的升級(jí)改造提供多種技術(shù)選擇，對(duì)我國(guó)未來(lái)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整會(huì)產(chǎn)生積極的推動(dòng)作用。我們相信，通過(guò)國(guó)家潔凈煤高技術(shù)計(jì)劃的實(shí)施，不僅會(huì)產(chǎn)生一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的、具有國(guó)際先進(jìn)水平的成果和發(fā)明專利，還將凝聚、培養(yǎng)和造就一批高素質(zhì)的沽凈煤技術(shù)研究與開發(fā)隊(duì)伍，建立與完善一批研究開發(fā)與示范基地，形成一批具有靈活高效的創(chuàng)新機(jī)制的高新技術(shù)企業(yè)，為我國(guó)今后在潔凈煤技術(shù)領(lǐng)域的長(zhǎng)期發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，并逐步實(shí)現(xiàn)從技術(shù)的引進(jìn)國(guó)向技術(shù)的輸出國(guó)的根本轉(zhuǎn)變。
