第1章 煤炭利用与环境问题 1
1.1 世界煤炭资源及其地位 1
1.2 中国煤炭资源及其地位 5
1.2.1 中国能源资源的基本状况 5
1.2.2 中国煤炭的资源状况 6
1.2.3 中国煤炭生产和消费现状 8
1.2.4 中国煤炭需求预测 9
1.3 煤炭燃烧排放引起的环境问题 11
1.3.1 煤炭利用的途径 11
1.3.2 二氧化硫污染与酸雨 11
1.3.3 氮氧化物与光化学雾污染 16
1.3.4 燃烧颗粒物污染 18
1.3.5 燃煤产生的其他污染物 21
1.4 洁净煤技术 22
第2章 煤炭净化技术 23
2.1 煤炭净化技术的发展 23
2.2 煤炭的物理净化法 24
2.2.1 重介质选煤 26
2.2.2 跳汰法 27
2.2.3 浮游选煤 29
2.2.4 干法选煤 30
2.2.5 典型的选煤工艺 31
2.3 煤炭的化学净化法 33
2.4 煤炭的微生物净化法 36
2.5 煤净化产生的废弃物及其利用技术 39
2.5.1 煤矸石 39
2.5.2 煤泥 40
2.6 配煤与型煤技术 41
2.6.1 配煤技术 42
2.6.2 型煤技术 43
第3章 煤的先进燃烧技术 48
3.1 燃煤锅炉NOx的生成机理及其低NOx燃烧技术 48
3.1.1 燃煤锅炉NOf的生成机理 49
3.1.2 燃煤锅炉的低NOx燃烧技术 52
3.2 循环流化床燃烧技术 66
3.2.1 循环流化床燃烧技术概述 66
3.2.2 循环流化床燃烧技术基本原理及特点 68
3.2.3 循环流化床锅炉的污染控制 81
3.2.4 循环流化床燃烧技术的发展与展望 86
3.3 水煤浆燃烧 89
3.3.1 水煤浆概述 89
3.3.2 水煤浆的特性 90
3.3.3 水煤浆的制备 91
3.3.4 水煤浆的燃烧 93
3.3.5 水煤浆的应用 96
3.3.6 水煤浆的发展历史及前景 100
第4章 燃煤烟气净化技术 103
4.1 烟气净化的基本原理 104
4.2 颗粒物的脱除技术 106
4.2.1 颗粒物脱除的基本原理 106
4.2.2 颗粒物脱除技术的分类 107
4.2.3 机械除尘技术 108
4.2.4 湿式除尘技术 109
4.2.5 静电除尘技术 112
4.2.6 袋式除尘技术 118
4.2.7 多场耦合PM2.5脱除技术 127
4.3 烟气脱硫技术 132
4.3.1 烟气中硫的来源及存在形式 133
4.3.2 烟气脱硫技术概述 133
4.3.3 烟气脱硫的基本原理和常用脱硫剂 136
4.3.4 湿法烟气脱硫工艺 141
4.3.5 干法／半干法烟气脱硫技术 150
4.3.6 我国烟气脱硫技术发展现状及前景分析 156
4.4 烟气脱硝技术 158
4.4.1 NOx脱除技术概述 158
4.4.2 选择性非催化还原脱硝技术 159
4.4.3 选择性催化还原脱硝技术 161
4.4.4 湿式烟气脱硝技术 164
4.5 同时脱硫脱硝技术 165
4.5.1 电子束氨法和脉冲电晕法 165
4.5.2 活性炭加氨吸附法 167
4.5.3 NOXSO工艺 167
4.5.4 SNOTM x工艺 168
4.5.5 SNRB工艺 169
4.5.6 氧化铜法 170
4.5.7 湿式FGD加金属螯合物法 171
4.6 燃煤电站锅炉重金属和汞排放的控制技术 171
4.6.1 燃煤电站锅炉的重金属污染 171
4.6.2 燃煤锅炉汞的污染 176
4.6.3 燃煤锅炉燃烧中汞的形态和排放 177
4.6.4 燃煤锅炉汞排放的控制技术 180
第5章 煤的气化技术 186
5.1 概述 186
5.1.1 煤气化的定义和实质 186
5.1.2 煤气化的基本原理 188
5.1.3 煤气化的分类 189
5.1.4 影响煤气化效果的几个因素 190
5.1.5 煤气的种类 192
5.1.6 煤炭气化的基本工艺流程 193
5.2 移动床气化法及其典型气化炉 194
5.2.1 常压移动床气化法 195
5.2.2 典型的常压移动床气化炉 198
5.2.3 加压移动床气化法 201
5.2.4 典型的加压移动床气化炉 203
5.3 流化床气化法及其典型气化炉 206
5.3.1 流化床气化法 206
5.3.2 典型的流化床气化炉 208
5.4 气流床气化法及其典型气化炉 211
5.4.1 气流床气化法 211
5.4.2 典型的气流床气化炉 213
5.5 其他气化法 219
5.5.1 熔融床气化法 219
5.5.2 煤的地下气化法 222
5.6 煤气的净化和加工 224
5.6.1 脱除酸性气体 224
5.6.2 CO变换 227
5.6.3 煤气甲烷化 228
5.7 我国煤气化技术的发展 230
5.7.1 多喷嘴对置式水煤浆加压气化技术 231
5.7.2 分级供氧和水冷壁水煤浆气化技术 232
5.7.3 TPRI两段干煤粉气化炉 234
5.7.4 干煤粉加压气化航天炉 235
5.7.5 熔聚气化技术 235
第6章 煤的液化技术 237
6.1 煤液化的意义和相关概念 237
6.2 煤的直接液化技术 238
6.2.1 煤直接液化的基本原理 239
6.2.2 煤直接液化的一般工艺过程 240
6.2.3 几种典型的直接液化工艺 241
6.2.4 煤直接液化技术的关键因素 251
6.2.5 直接液化产物的特点 255
6.2.6 我国的煤直接液化技术 255
6.3 煤的间接液化 258
6.3.1 FT合成法的基本原理及工艺 259
6.3.2 几种间接液化的典型工艺 264
6.3.3 间接液化技术的产物特点 269
6.3.4 我国煤间接液化技术 270
6.4 煤制备其他液体燃料 271
6.4.1 煤制甲醇的典型工艺 271
6.4.2 甲醇转化制汽油 273
6.4.3 煤制二甲醚的典型工艺 274
6.4.4 我国的煤制其他液体燃料技术 276
第7章 洁净煤发电技术 280
7.1 超超临界发电技术 281
7.1.1 超超临界机组的关键因素 282
7.1.2 超超临界机组的发展历史及前景 284
7.2 燃气－蒸汽联合循环基础 287
7.2.1 燃气－蒸汽联合循环的基本原理 287
7.2.2 燃气－蒸汽联合循环的基本形式 288
7.3 整体煤气化联合循环 293
7.3.1 IGCC的基本原理 293
7.3.2 典型的IGCC示范工程 294
7.3.3 IGCC的主要特点及影响因素 297
7.3.4 IGCC的发展过程及趋势 299
7.4 燃煤增压流化床锅炉联合循环 301
7.4.1 PFBC的基本形式 301
7.4.2 典型的PFBC电站系统 303
7.4.3 PFBC的特点及影响因素 305
7.4.4 PFBC的发展历史及趋势 306
7.5 整体煤气化－燃料电池联合循环 309
7.5.1 燃料电池的基本原理 309
7.5.2 整体煤气化－燃料电池联合循环介绍 310
7.6 整体煤气化湿蒸汽联合循环 313
第8章 洁净煤技术的发展与前景展望 317
8.1 国际上洁净煤技术的发展 317
8.1.1 美国洁净煤技术的发展 317
8.1.2 欧盟与日本的洁净煤技术的发展 319
8.1.3 中国洁净煤技术的发展 320
8.2 二氧化碳与全球气候变暖 321
8.3 碳捕集与封存技术 325
8.3.1 CO2捕集技术 326
8.3.2 CO2封存技术 335
8.3.3 碳捕集与封存技术发展的意义 338
8.4 煤基近零排放多联产系统 339
8.4.1 多联产系统的意义 340
8.4.2 煤基近零排放多联产系统的发展 343
参考文献 353