隨著我國經濟的高速發展,煤炭行業也越來越必不可少。它的利用給人類帶來了很多方便之處,但是也必須認識到傳統的煤炭開發和利用技術給生態環境帶來了嚴重的不利影響:煤炭的井工開采造成大面積地面塌陷和煤矸石積存,矸石山在自燃中排放大量的煙塵、二氧化硫等;我國煤炭中高灰高硫煤占相當比重,每年有6億噸煤炭長途敞車運輸,排出大量煤塵;我國煤炭80%以上用于燃燒,燃煤對大氣造成嚴重污染。據測算,我國燃煤產生的二氧化硫約占大氣中二氧化硫總量的90%,二氧化碳占82.5%,一氧化碳占71%。我國屬于典型的煤煙型大氣污染。一方面自然條件決定我們離不開煤炭,一方面我們的生活又需要潔凈、高效和方便靈活的能源,在這種情況下,能否高效、潔凈地開發利用豐富的煤炭資源,成為解決能源接續的戰略課題。潔凈煤技術就是在這樣的背景下提出并得到迅速發展的。
環保效益與經濟效益的必然選擇潔凈煤技術在八十年代中期由美國最先提出,是旨在減少污染和提高效率的煤炭加工、燃燒、轉化和污染控制等新技術的總稱。我國在潔凈煤技術的某些領域,有一定的基礎,但真正得到重視還是近幾年的事。同時專家指出,由于國情不同,中國發展潔凈煤技術與發達國家在覆蓋范圍和重點領域上有明顯不同。
首先,我國的煤炭消費結構與發達國家有區別,在發達國家,煤炭的絕大部分被用來發電,如美國87%的煤炭用來發電,英國、澳大利亞等達到90%,所以他們發展潔凈煤是圍繞解決發電問題展開的,并提出“終端用戶是電力”的說法;但在我國煤炭的消費結構是多元化的:32%用來發電,18%為民用,其它工業部門占近50%,煤炭的多終端用戶使我國潔凈煤技術在選項上必須從多方面考慮。
另外,發達國家一向強調在煤炭利用過程中提高效率,減少污染。因為那里礦區相對集中,在開發時引發的污染問題對環境影響不大;但我國煤炭資源星羅棋布,分布較廣,礦區污染情況嚴重,潔凈煤技術要覆蓋煤炭開發與利用的全過程,只有把煤炭開發中產生的污染物留在源頭,集中治理,才是防止污染的有效途徑。
同時,開發潔凈煤技術必須體現社會環保效益與經濟效益的并重,把重點放在開發實用的先進技術上。如目前使用的濕法煙氣脫硫的技術,技術指標較好,又可滿足環保要求,但安裝和運行成本太高。所以針對我國實際,開發低成本、能滿足環保基本要求的脫硫技術應是我們工作的重點。
由于我國潔凈煤技術起步較晚,在先進技術和資金上,還需廣泛開展國際合作。在這方面,潔凈煤中的煤炭液化,即所謂“煤變油”的技術已取得突破性進展。直接通過高壓加氫使煤變為液體燃料的直接液化研究從二戰期間開始,中間雖受石油價格的影響有過波動,至今未形成商業化生產,但發達國家改進技術、降低液化成本的研究工作一直未停止。直接液化效率高,成本相對較低,但對煤種有所選擇:往往變質程度較低的劣質煤,如褐煤、長焰煤,液化效果相對較好。