第一版前言
进入21世纪,煤作为一种能源,究竟是否还会像20世纪一样占有这样重要的地位,回答是肯定的,至少在前50年是如此。煤作为在20世纪给人们带来严重污染的能源,是否能够寻找一种洁净的利用方式,而大大减少对环境的严重污染?这就是本书想告诉大家的,答案当然也是肯定的。
国内外介绍洁净煤技术方面的书有相当多,主要都是给专业人员看的,本书试图以一般的读者为对象,用最小的篇幅来介绍洁净煤技术的概貌,第1章讲的是煤在能源中的地位及在使用中存在的主要问题,以便为洁净煤技术的提出打下一个基础,在后面的章节中分别介绍了有关的洁净煤技术的基本原理,发展与应用。内容包括在燃烧前的煤炭净化技术。包括煤炭的洗选和加工转化技术,如煤的物理与化学净化、配煤和型煤技术,这是第2章的主要内容。第3章主要介绍在燃烧过程中控制污染物排放的洁净煤燃烧技术,主要是指低NOx燃烧技术、循环流化床燃烧技术和水煤浆技术,这当然不全,但反映了最主要的发展状况。第4章专门介绍燃烧后的烟气净化技术,主要包括烟气脱硫技术、烟气脱硝技术、颗粒物控制技术和以汞为主的痕量重金属控制技术等。第5章与第6章是煤炭的转化,包括煤炭气化技术和煤炭液化技术。煤的主要利用方式还是发电,所以各种洁净煤发电技术构成了洁净煤技术的核心部分,各章节的内容都与此相关。在第7章中专门介绍一些发电的最新技术,主要的技术尚在发展之中,但很快会成为洁净煤发电技术的主流,包括超超临界机组、以联合循环为基础的各种新型发电技术,如增压流化床燃烧联合循环、整体煤气化联合循环以及与燃料电池结合的联合循环系统等。最后一章试图谈一个目前令人十分困扰但必须面对的燃煤带来的CO2问题,并介绍一种新的以CO2的分离、回收和填埋为核心的污染物近零排放燃煤技术,就此来看是洁净煤技术的未来的主要发展方向。
由于作者自己工作经历的关系,对于煤的先进燃烧技术和烟气净化技术、煤的先进发电技术等介绍略为详细一些,其他的内容就以一般的介绍为主。作者在清华大学与浙江大学两所国内主要从事洁净煤技术研究的学校工作,有机会接触同事们的许多研究工作,他们的工作成果对于我编写这一本普及性的书是很重要的。同时在2001~2004年参与科技部有关洁净煤技术高技术研究发展计划(863)的有关工作,有幸与国内很多从事洁净煤技术的专家,特别是更广的领域的专家们学习,使我对洁净煤技术的各项技术有了一个初步的了解,这些了解与对发展的理解反映在这本书中。
在此,特别要对与我共同工作的各位同事表示深切的谢意,没有他们长期在这个领域的工作和积累,我不可能在这一领域有知识增长的机会。也要感谢国家各个部委,特别是国家科技部在洁净煤技术方面的支持,并使我参与了其中部分的研究工作,为国家的洁净煤技术做一些基础性的研究工作是我最大的愿望。化学工业出版社出版这套丛书是一个有远见的和建设性的工作,对于我国的能源科技普及和提高我国的整体国民科技素质将会起到良好的作用。
由于自己研究与理解的水平有限,可能有不当之处,还请大家多提宝贵意见。
姚强
2004年6月10日于清华园