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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