煤炭利用如何“吃干榨净”

　　在中国，整个北方地区为城市居民集中供暖，其中燃煤立下汗马功劳。不仅如此，在火力发电中，燃煤也发挥着巨大作用。

　　不过，在近日举办的“科学人讲坛”系列讲座上，中科院工程热物理所所长秦伟提出，目前我国在利用煤炭资源方面存在严重的浪费情况，而且煤炭的广泛使用也给我国的环境保护带来了巨大压力。在“十二五”规划开局之年，煤炭高效清洁利用新思路亟待引起重视。

　　两条思路高效利用煤炭

　　能源领域“十二五”规划强调，在未来五年内增加新能源、可再生资源的比重。尽管如此，专家表示，对我国而言，煤炭仍将是未来五年的主要能源。

　　“直至2050年，我国的能源供应都将以煤炭为主。”秦伟表示。

　　数据显示，中国煤炭资源储量丰富，远景储量达5万多亿吨，已探明的资源量为1.12万亿吨，仅次于俄罗斯和美国，居世界第三位。在中国已探明的一次能源资源储量中，煤炭占94%，石油和天然气分别占5.4%和0.6%。

　　但是，煤炭浪费的情况让人担忧。

　　“物质和能量两方面都不能得到充分利用，是我们在煤炭清洁利用中急需解决的问题。”秦伟对《科学时报》表示。

　　比如，在粗放型的火力发电厂中，一般是煤炭燃烧后加热水变成高压蒸汽，推动汽轮机发电；蒸汽经冷却后再进行循环使用。秦伟认为，这个过程造成了极大的做功能力损失，未能以“温度对口、梯级利用”的方式提高能源效率。

　　“新型火力发电厂则合理利用了这几种不同品质的能量。”秦伟介绍说，“高品质的能量用于燃气轮机发电，中品质的用于其他技术发电，100摄氏度以下的低品质蒸汽用于集中供热供暖。”

　　除提高能量利用效率外，通过组分分级利用、分级转化而提高物质利用效率则是煤炭清洁利用的另一条思路。

　　秦伟解释说：“这就是化学领域中常常强调的原子经济性利用。”

　　通过这两种方法将煤炭能够提供的物质和能量“吃干榨净”，就可达到高效洁净利用煤炭资源的目的。

　　看好新型动力系统

　　目前，一些新型化工动力系统成了较热门的发展方向。

　　煤炭多联产系统便是其中之一。煤炭通过煤气化过程，将固体煤炭变成一氧化碳、二氧化碳、氢气等合成燃料气体，把不能气化的污染物集中收集处理和利用。例如，可将副产物二氧化硫通过集中处理成为硫磺、硫酸等化工原料。

　　整体煤气化联合循环发电系统（IGCC）则是另一先进系统，煤气化技术和高效的联合循环在此系统中得到有效结合。

　　据介绍，该系统中，煤炭转变成气体并净化后，经过一系列化学过程转变成汽油、柴油等基本化工原料或燃料，驰放气与合成气一起通过动力生产线发电。

　　“整体煤气化联合循环发电系统在我国已经得到基本实现。”秦伟称。

　　近年来，由科技部“863”项目支持的兖矿集团在山东滕州成功实现IGCC多联产工业示范，并已经进入商业化运行。

　　目前，天津、上海、山西等地都有大型发电、煤炭企业联合建设了IGCC示范项目。在秦伟看来，这项技术对我国煤炭清洁利用具有重要意义，“对其抱有很高期望”。