清洁燃煤能源工厂-涉及什么?

清洁燃煤能源工厂-涉及什么?
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清洁煤炭技术

煤炭被认为是一种高污染的能源——对许多人来说,它是最糟糕的。这是因为它是可获得的碳含量最高的化石燃料。燃烧煤炭会产生危险的排放,包括导致全球变暖的二氧化碳、造成酸雨的主要物质二氧化硫,以及其他一些危险毒素和致癌的二恶英。

新引进的洁净煤操作技术旨在减少这些污染物排放到大气中。由于全球变暖是最严重的环境影响,它们的目标主要是减少二氧化碳。第一个清洁煤炭能源工厂,实际上是一个试点工厂使用美国“未来发电”技术由一家名为Vattenfall的瑞典公司运营,该公司于2008年在德国的斯普伦堡开始运营。该设施使用碳捕获和储存技术来清洁煤炭。更具体地说,二氧化碳被捕获,然后压缩成液态并储存起来。这样二氧化碳就不会释放到大气中。下面将更详细地介绍这项技术以及目前正在开发的其他洁净煤技术。

碳捕获和封存(CCS)目前处于“清洁”碳操作技术的前沿,美国已经有80多个CCS项目在进行。这组技术包括在二氧化碳逃逸到

并将其置于地下储存。

更具体地说,这个想法是基于从煤和天然气(甲烷)等化石燃料中捕获二氧化碳。一旦二氧化碳从燃料中分离出来,它就必须被安全地储存起来。储存或封存发生在深层地质构造或海洋深处。虽然在这两种情况下泄漏都是一个主要问题,但地质地层储存被认为是更安全的,因为在海洋中储存会有更大的酸化风险。

其他洁净煤操作技术

其他各种洁净煤技术也在研究之中。其中一些是:

洗煤:当煤炭到达发电厂时,它含有的矿物质必须在燃烧过程发生之前被移除。首先,要把煤磨成小块,然后通过重力分离把不需要的物质排除掉。一种方法是使用装有液体的桶。煤浮在水面上,其余的物质沉入海底。随后,煤粉被粉碎,然后就可以用于发电了。

气化:使用气化技术的工厂效率高,排放低,但尚未被大规模商业化证明。在这项技术中,煤与氧气反应生成合成气。合成气被冷却和清洗,然后在燃烧室里燃烧。热量产生蒸汽,最终为汽轮机提供动力。一个著名的气化方法是一体化气化联合循环IGCC。

IGCC电厂图

SO2和NOx污染物的去除:煤的燃烧导致二氧化硫和氮氧化物的排放。二氧化硫——烟气脱硫(FGD)系统使用石灰石和水,这是一种与烟气中的SO2反应形成石膏的混合物,石膏是建筑工业中非常常用的材料。

氮氧化合物-特别设计的低NOx燃烧器通过减少煤燃烧室最热部分的氧气含量来阻止气体的形成

结论

对于这些技术的未来有很多担忧。绿色和平组织认为没有燃煤电厂是真正清洁的。清洁煤技术所能做到的就是将污染物循环,并最终将其释放回环境中。除此之外,这些技术的经济可行性也存在问题。清洁煤炭技术的研究“已经进行了10多年,仅在美国就已经花费了52亿美元”(绿色和平组织)。预计要投入数亿美元和更长的时间,它们才能投入商业使用。

尽管存在这些担忧,洁净煤技术现在正转向一种新改进的煤炭气化技术,这种技术可能提供所谓的“零排放”,或者实际上是二氧化碳和其他污染物的低排放。尽管美国能源部计划在2012年之前为使用该技术的发电厂提供商业设计,但该项目被推迟了。

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