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【關(guān)鍵詞】煤制氫 工藝技術(shù) 發(fā)展展望

一、引言

隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，煉廠對氫氣工業(yè)的穩(wěn)定性要求越來越嚴(yán)格，煉廠建設(shè)煤制氫裝置時，首先應(yīng)確保裝置的穩(wěn)定性，確保原料性質(zhì)和數(shù)量的穩(wěn)定供應(yīng)，同時選擇成熟可靠的氣化技術(shù)。目前，制氫技術(shù)包括煉廠廢氫回收；烴類蒸汽轉(zhuǎn)化制氫；以及非催化部分氧化制氫。其中，烴類蒸汽轉(zhuǎn)化制氫工藝的優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)成熟，原料清潔環(huán)保，設(shè)備可靠，投資不高，裝置可實(shí)現(xiàn)長周期運(yùn)行。而相對的缺點(diǎn)是煉油廠烴類氣體量受限制，天然氣價格昂貴，氫氣成本高。因此，煤制取氫氣其最大的優(yōu)點(diǎn)就是技術(shù)日臻成熟，原料成本低，裝置規(guī)模大。但是由于現(xiàn)代技術(shù)的局限性，煤制氫還有以下缺點(diǎn)：其設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運(yùn)轉(zhuǎn)周期相對短、投資高、配套裝置多。因此，隨著我國能源的越來越匱乏以及生態(tài)環(huán)境的破壞，針對煤制氫工藝技術(shù)需要我們對此做深一步的研究和發(fā)展展望。

二、發(fā)展煤制氫工藝技術(shù)的重要性

煤制氫工藝主要包括兩種發(fā)展技術(shù)，一是煤氣化技術(shù)，其二是煤焦化技術(shù)，其中煤氣化技術(shù)是發(fā)展最久、使用最廣的一種制氫技術(shù)，迄今為止，已有100年多的發(fā)展歷史，煤制氫是煤炭凈化轉(zhuǎn)化的最關(guān)鍵核心技術(shù)。在我國大約有6000萬噸的煤炭應(yīng)用于煤氣化中，既解決了我國煤炭的環(huán)境污染，又為我國氫能的來源發(fā)展新的方向。由于在我國化石能源的隨意開采，已經(jīng)造成嚴(yán)重威脅著人類的身體健康以及生態(tài)環(huán)境的破壞，因此，在我國走可持續(xù)發(fā)展的道路的同時，必須尋找新的、安全、可靠、清潔的可持續(xù)發(fā)展能源，而氫能不僅是所有能源的根本，也滿足于我國對環(huán)境、資源和可持續(xù)發(fā)展要求。由于我國是一個石油短缺的國家，煤制氫勢必成為我國煉廠制氫的重要發(fā)展方向。

三、現(xiàn)代技術(shù)對煤制氫工藝技術(shù)的發(fā)展

在工業(yè)聚烯烴生產(chǎn)中，氫氣通常用來作為聚合物相對質(zhì)量的調(diào)節(jié)劑。此外，據(jù)研究表明，氫氣還能使催化劑的活性改變，對于不同的反應(yīng)體系，氫氣的加入可以使聚合速度降低或者提高。氫氣的來源主要有電解水制氫，水煤氣法制氫，由石油熱裂的合成氣和天然氣制氫，電解食鹽水副產(chǎn)氫，釀造工業(yè)副產(chǎn)等。常規(guī)的煤制氫的技術(shù)路線基本分三步，首先是以無煙煤或焦炭為原料制成水煤氣（C+H2OCO+H2），其次CO的轉(zhuǎn)化反應(yīng)，將CO轉(zhuǎn)化成二氧化碳（CO+H2OCO2+H2），最后是氫氣的提純，將含氫量在80%以上的氣體，壓入水中溶去CO2，再通過含氨乙酸亞銅的溶液除去殘存的CO而得較純的氫氣。

在我國，廣東茂名石化油品質(zhì)量升級改造工程的配套項(xiàng)目20萬標(biāo)立方米/小時煤制氫成功生產(chǎn)出合格氫氣，標(biāo)志著這套目前國內(nèi)單產(chǎn)能力最大的煤制氫裝置投產(chǎn)成功。至此，茂名石化油品質(zhì)量升級改造工程全面建成投用。這套煤制氫裝置主要包括水煤漿氣化裝置、合成氣凈化裝置以及配套設(shè)施。以煤、純氧以及煉廠副產(chǎn)的高硫石油焦為主要原料，每小時可生產(chǎn)出20萬標(biāo)立方米、其純度達(dá)到97.5%以上和4.8兆帕的工業(yè)氫氣。這套裝置廣泛使用新技術(shù)、新設(shè)備、新材料、新工法，裝置設(shè)備材料國產(chǎn)化率達(dá)到99%。該裝置主要由水煤漿氣化裝置、凈化裝置、空分裝置、鍋爐及發(fā)電、儲運(yùn)系統(tǒng)等組成，其中，主要是水煤漿氣化和合成氣凈化兩套工藝裝置。該裝置投用后，既可滿足茂名石化汽柴油質(zhì)量從國4升級至國5的用氫需求，又可緩解煉油擴(kuò)能后氫氣資源不足的壓力，對于我國優(yōu)化資源、調(diào)整結(jié)構(gòu)、綠色生產(chǎn)、節(jié)能降耗具有非常重要的戰(zhàn)略意義。

四、煤制氫將成為我國煉廠制氫的重要發(fā)展方向

由于我國外購天然氣制氫的煉廠，天然氣價格一般超過3元/立方米，而我國沿海地區(qū)使用進(jìn)口LNG的煉廠，天然氣成本高達(dá)4元/立方米左右，在此條件下，煉廠以大規(guī)模煤氣化裝置制氫顯然更具有實(shí)惠和經(jīng)濟(jì)性。因此，通過煉廠制氫具有以下四大優(yōu)勢：①生產(chǎn)成本低。以9萬Nm3/h制氫規(guī)模為例，水煤漿氣化和天然氣制氫裝置投資分別為12.4億元和6億元。雖然煤制氫投資高很多，但在氫氣價格（成本+10%投資回報）為1.5萬元/噸（1.36元/m3）時，對應(yīng)的煤和天然氣成本分別為805元/噸和2.58元/m3，而且還沒計算煤制氫副產(chǎn)大量蒸汽的價值。②煤氣化裝置副產(chǎn)的大量蒸汽，可節(jié)省煉廠燃料油。煤氣化在生產(chǎn)過程中產(chǎn)出的大量蒸汽，節(jié)省出來的燃料油可作為焦化裝置原料增產(chǎn)成品油。③廉價的煤制氫可替代干氣制氫。節(jié)約的干氣可用于提取乙烯等化工原料，增加經(jīng)濟(jì)效益。④水煤漿氣化制氫原料靈活，可接受石油焦和煤在相當(dāng)寬的比例范圍內(nèi)混合進(jìn)料。在煤價高而石油焦價格低的時候，解決石油焦銷路問題；而煤價低，石油焦市場價格高的情況下，可全部氣化煤，以實(shí)現(xiàn)效益最大化。綜上所述，煤制氫在煉廠正在取得越來越廣泛的應(yīng)用并逐漸的走入商業(yè)化應(yīng)用階段。

五、總結(jié)

目前為止，我國依然是一個發(fā)展中國家，發(fā)展低碳潔凈能源是保證我國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。隨著科技技術(shù)的不斷發(fā)展，煤制氫工藝技術(shù)在我國有著很大的發(fā)展前景，同時已在我國各大企業(yè)中應(yīng)用成功。與傳統(tǒng)制氫工藝相比，煤制氫工藝技術(shù)條件更顯成熟，經(jīng)濟(jì)成本較為優(yōu)勢，煤制氫的后期發(fā)展前景將會邁出新的一個臺階。

參考文獻(xiàn)：

[1]謝繼東，李文華，陳亞飛.煤制氫技術(shù)的初步方案及性能分析[J].潔凈煤技術(shù)，2011.

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【摘要】 目的用正交法優(yōu)選木耳粗多糖的提取工藝及其對血清超氧化物歧化酶（SOD）及肝臟體外脂質(zhì)過氧化的影響。方法選取料水比、溫度、提取次數(shù)以及提取時間為考察因素，采用正交法L9（34）為方案，確定木耳粗多糖提取的最佳工藝。按15 mg·kg-1·d-1(為人類攝取木耳中木耳多糖的10倍)給Wistar大鼠灌胃，血清中SOD活性和肝臟中的丙二醛（MDA）含量分別采用鄰苯三酚自氧化和TBA法測定。結(jié)果木耳多糖的最佳提取條件是：料水比為1∶45，提取溫度為80℃，水提時間1 h，提取次數(shù)3次，得率4.37%；灌胃大鼠較空白組肝臟的MDA含量明顯下降（P

【關(guān)鍵詞】 木耳多糖； 正交法； 超氧化物歧化酶； 丙二醛

木耳Auricularia auricula （L.） Underw，別名黑木耳、光木耳。真菌學(xué)分類屬擔(dān)子菌綱，木耳目，木耳科，是藥食兩用的物品。分布廣泛，人工培育產(chǎn)量高，具有良好的深加工前景。木耳子實(shí)體富含多糖膠體，有良好的清滑作用，是礦山工人、紡織工人的重要保健食品。木耳多糖具有多種生物活性，對細(xì)胞免疫和體液免疫功能具有良好的促進(jìn)作用；具有降低血脂、膽固醇、血液黏度，抗血栓形成作用；具有降低血糖、抗糖尿病的功能；同時還能促進(jìn)核酸、蛋白質(zhì)的生物合成和防治多種老年性疾?。?］。

為了提高木耳多糖提取的科學(xué)性和產(chǎn)率，采用正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)選其提取工藝的最佳條件，并研究其對血清SOD及肝臟脂質(zhì)過氧化的影響。

1 儀器與材料

電子天平；HH-601超級恒溫水??；GYS-2不銹鋼電熱恒溫水浴箱；HZQ-C空氣浴震蕩器；GZX-DH-50X55-S電熱恒溫干燥箱；雙蒸水器；T6 新世紀(jì)紫外分光光度計；721可見分光光度計；pH計；粉碎機(jī)等；所有試劑均為分析純。

木耳購自本市超市，產(chǎn)地吉林蛟河。

Wistar大鼠，雌性，體質(zhì)量(200±20)g，購自吉林大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，許可證號：SCXK-（吉）2003-001。

2 方法與結(jié)果

2.1 因素及水平考察根據(jù)前期摸索實(shí)驗(yàn)得知木耳的粒度決定料水比例，粒度越小，黏度越低。將木耳磨成粉狀，在粒度固定的情況下，采取相同的浸泡時間，影響提取的主要因素有料水比、溫度、提取次數(shù)以及提取時間。每個因素選擇3水平，進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計L9（34）［2］，考察上述4個因素對木耳多糖提取效率的影響，實(shí)驗(yàn)因素水平如表1所示。表1 變量因素及相應(yīng)水平（略）

2.2 提取方法取木耳子實(shí)體10 g，按L9（34）正交表設(shè)計方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，蒸餾水煎煮，合并煎液，過濾，濾液濃縮至50 ml，sevag法脫蛋白3次，根據(jù)木耳粗多糖的分子量選擇10 000～12 000的透析袋，蒸餾水透析3 d，濃縮后，用2倍于濃縮液的無水乙醇進(jìn)行醇沉，根據(jù)乙醇的揮發(fā)溫度在80℃水浴下?lián)]干，得灰白色片狀物。蒽酮法測定多糖含量。正交結(jié)果見表2。

結(jié)合對正交實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析可得出提取工藝為A2B2C1D3，即料水比為1∶45，水提溫度為80℃，水提時間為1 h，水提次數(shù)為3次。根據(jù)極差值可知，各因素對提取率影響的大小依次為水提次數(shù)、水提時間、料水比和水提溫度。表2 正交實(shí)驗(yàn)產(chǎn)率及SPSS13.0得到的預(yù)測產(chǎn)率（略）

2.3 木耳粗多糖中糖含量的測定

2.3.1 對照品溶液的制備稱取105℃干燥至恒重的葡萄糖0.102 0 g，置于100 ml容量瓶中，分別吸取0.2，0.4，0.6，0.8，1.0，1.2，1.4，1.6 ml定容至10 ml，即得不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)液。

2.3.2 樣品溶液的制備分別精密稱取不同條件下提取的木耳粗多糖10 mg，置于100 ml的容量瓶中，80℃恒溫水浴溶解，定容，即得樣品。

2.3.3 繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線分別取不同濃度標(biāo)準(zhǔn)液2 ml，加入2%的蒽酮-硫酸試劑（內(nèi)含1%硫脲，下同）5 ml，沸水浴中加熱10 min，取出后流水冷卻，在620 nm波長下比色，得回歸方程：Y=6.880 4X+0.001， R2 =0.991 4 ， 濃度與A值所做標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖1。

2.3.4 樣品中糖的含量的測定精確稱取不同條件下木耳粗多糖1 ml+1 ml H2O，加入2%的蒽酮-硫酸試劑5 ml，沸水浴中加熱10min，取出后流水冷卻，在620 nm波長下比色（見表3）。木耳粗多糖中平均總含糖量為50.1%。表3 木耳多糖含量（略）

2.4 木耳多糖對血清SOD及肝臟體外脂質(zhì)過氧化的影響Wistar大鼠10只，購回后在紫外消毒、溫度23℃的室內(nèi)自由喂清潔級大鼠專用飼料和水進(jìn)行1周的適應(yīng)性飼養(yǎng)后，隨機(jī)分空白組和藥物組，藥物組每天給予1.5 ml濃度為1%的木耳多糖溶液（按15 mg/kg體重，為人類攝取木耳中木耳多糖的10倍），5 d后烏拉坦麻醉，腹主動脈取血并取肝臟。

2.4.1 對血清SOD的影響血清SOD的制備及SOD測定液的配制［3］，取0.4 ml血清，加入0.4 ml乙醇-氯仿混合液（兩者體積比為5∶3），振蕩2 min，4 000 r/min離心5 min以除去蛋白質(zhì)，上清液為SOD抽提液。試劑及反應(yīng)條件：取3支試管，分別為對照管、樣品管1和2（正常和藥物實(shí)驗(yàn)動物血清）。反應(yīng)條件如下：樣品管分別取SOD 抽取液100 μl，加入4.8 ml的pH 8.2Tris-HCl緩沖液（含0.1 mmol/EDTA），對照管加入4.9 ml的pH8.2Tris-HCl緩沖液（含0.1 mmol/EDTA），混勻，在25℃恒溫水浴中保存10 min后各加入6 mmol/L鄰苯三酚100 μl，鄰苯三酚加入后，搖勻，5 min內(nèi)測定對照管和樣品管的吸光率A對照和A樣品，測定波長為320 nm，利用鄰苯三酚法測定SOD抽取液的A值并計算抑制率。抑制率越高，SOD活性越高，否則相反。實(shí)驗(yàn)結(jié)果的值進(jìn)行t檢驗(yàn)。結(jié)果見表4。

抑制率I（%）=（A對照-A樣品）/A對照×100%

實(shí)驗(yàn)結(jié)果的值進(jìn)行t-檢驗(yàn)。結(jié)果見表4。表4 木耳多糖對鄰苯三酚自氧化的影響（略）

藥物空白組與正常組比較，P=0.013

2.4.2 對肝臟體外脂質(zhì)過氧化的影響［4］試劑及反應(yīng)條件：分別為對照、樣品管1和2（正常和藥物實(shí)驗(yàn)動物血清）。樣品管分別取測定MDA的肝勻漿1.0 ml于試管中，再加入蒸餾水1 ml，對照組取蒸餾水2 ml代替，混勻后于37℃空氣恒溫浴震蕩器中振蕩1.5 h，取出后加入10%的三氯醋酸2.0 ml，0.67%TBA 1.0 ml，混勻后在沸水浴中反應(yīng)15 min，取出后流水冷卻，以3 000 r/min離心15 min，其上清液在532 nm波長處比色，測定A值，計算對MDA的抑制率，此間接反應(yīng)實(shí)驗(yàn)條件對肝臟MDA的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果的值進(jìn)行t-檢驗(yàn)。結(jié)果見表5。　表5 木耳多糖對體外肝臟脂質(zhì)過氧化的作用（略）

抑制率I（%）=（A對照-A樣品）/A對照×100%

3 討論

本實(shí)驗(yàn)的提取劑采用蒸餾水，盡管木耳粗多糖得率低于酸堿及各種酶參與的提取，但環(huán)保且提取的木耳多糖沒有有害物質(zhì)的殘留，而且含糖量比較高，適合應(yīng)用于保健及治療過程。

通過正交實(shí)驗(yàn)對木耳多糖的提取工藝條件進(jìn)行優(yōu)化，在料水比為1∶45、水提溫度為80℃，水提時間為1 h，水提次數(shù)為3次的條件下比批量生產(chǎn)木耳多糖的產(chǎn)率高出3～5倍。根據(jù)極差值看出，提取溫度對得率影響最小，可以降低溫度，節(jié)省資源。

對Wistar大鼠灌胃結(jié)果表明：木耳多糖不僅可以顯著提高血清SOD的活性（P

參考文獻(xiàn)

［1］季宇彬.中藥多糖的化學(xué)與藥理［M］.北京：人民衛(wèi)生出版社，2005：382.

［2］余松林.醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)［M］.北京：人民衛(wèi)生出版社，2002.

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摘 要：我國能源資源有兩個特點(diǎn)，一是油氣資源匱乏，煤炭相對豐富，二是人均占有量不足。面對日趨復(fù)雜的國際政治、經(jīng)濟(jì)形勢，我國的能源戰(zhàn)略需求必須符合國情，為此國家確定的能源戰(zhàn)略是“節(jié)能優(yōu)先，立足國內(nèi)，煤為基礎(chǔ)，多元發(fā)展”。可以預(yù)見，在未來幾十年內(nèi)，煤炭在能源結(jié)構(gòu)中仍將占主導(dǎo)地位，它是我國戰(zhàn)略上最安全和最可靠的能源資源。通過發(fā)展大規(guī)模煤氣化技術(shù)，清潔高效地利用煤炭資源對保障國家能源戰(zhàn)略安全具有重要意義。大規(guī)模高效清潔煤氣化是支撐相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心技術(shù)。大規(guī)模高效煤氣化技術(shù)是發(fā)展煤基化學(xué)品生產(chǎn)、煤基液體燃料（合成油品、甲醇、二甲醚等）、合成天然氣（SNG）、IGCC發(fā)電、制氫、燃料電池、直接還原煉鐵及多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)等過程工業(yè)的基礎(chǔ)，是這些行業(yè)的公共技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)和龍頭技術(shù)。氣流床氣化技術(shù)是潔凈煤技術(shù)的主要發(fā)展方向，其中原料適應(yīng)更廣泛、操作更靈活的冷壁式氣化爐開發(fā)迫切需要研究高溫、還原性氣氛下熔渣形成機(jī)理、流變特性及傳熱規(guī)律。氣化反應(yīng)生成的熔渣大部分沉積在氣化爐內(nèi)壁上形成一流動渣層，沿壁面流出氣化室。固態(tài)熔渣和流動態(tài)熔渣從礦物組成、內(nèi)部結(jié)構(gòu)等方面存在極大差別，對燃燒過程固態(tài)熔渣特性已有廣泛研究，而對氣化過程還原性氣氛下熔渣特性研究幾乎處于空白。研究流動態(tài)下熔渣形成機(jī)理、沉積規(guī)律、熔渣分布和傳熱引起的相變過程，對掌握氣流床氣化爐特別是冷壁式氣化爐工程放大依據(jù)、確保氣化爐安全長周期運(yùn)行有重要意義。該課題總體目標(biāo)是研究高溫、高壓和還原性氣氛下熔渣的形成機(jī)理、流動特性與傳熱過程規(guī)律，為冷壁式氣化爐的設(shè)計和優(yōu)化提供理論依據(jù)，擬研究的關(guān)鍵問題包括：研究水冷壁表面熔渣流動行為和相變規(guī)律，建立傳熱模型；高溫還原氣氛下灰渣的化學(xué)組成和礦物組成的變化規(guī)律；探索灰渣礦物質(zhì)組成與其流變特性和熔融特性之間的對應(yīng)關(guān)系等；研究多原料共氣化灰渣的化學(xué)組成和礦物組成，探索含釩、鎳等金屬氧化物灰渣的熔融特性和粘度變化規(guī)律，以確定合理的共氣化混合比例和反應(yīng)溫度；研究不同煤種混合氣化時，煤灰組成對熔渣特性的影響機(jī)理，建立混煤灰熔點(diǎn)預(yù)測模型，確定合理的煤混配比例。通過本課題掌握氣流床氣化爐水冷壁襯里表面的熔渣沉積、流動、相變和傳熱規(guī)律以及掌握熔渣粘溫特性和熔融特性等理化性質(zhì)等，為已開車運(yùn)行氣流床氣化裝置的長周期穩(wěn)定高效運(yùn)行條件優(yōu)化提供理論指導(dǎo)，也為開發(fā)和優(yōu)化自主知識產(chǎn)權(quán)的氣流床氣化技術(shù)提供了堅實(shí)的理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：氣流床氣化 熔渣 水冷壁

Abstract：There are two characteristics for China's energy resources. Firstly the oil and gas resource are scarce but the coal is rich， secondly the per capita resource is insufficient. So coal which is the safest and most reliable energy resources in China will still occupy the dominant position in the energy structure in the next few years. It is great significance that the development of large-scale coal gasification technology is to achieve the clean and efficient use of coal and national energy security. The large-scale and high efficiency clean coal gasification is the key technology to support the development of related industries including chemical products， liquid fuel （synthetic oil， methanol， dimethyl ether et al）， the synthetic natural gas （SNG）， IGCC power generation， hydrogen， fuel cells， direct reduction iron making and polygeneration system et al. The entrained flow gasification technology is the main direction of clean coal technology. The study on slag formation mechanism， slag rheological properties and membranes wall heat transfer law under the high temperature， high pressure and reducing atmosphere is a basis for developing the membranes wall lining coal gasification technology. Above research would provide the theory evidences on design and operating of gasifier. It is the main purpose of this subject that understanding the law of slag formation mechanism and membranes wall heat transfer process at high temperature， high pressure and reducing atmosphere. There are several facts in this field， the slag flow behavior and phase transformation is firstly studied， secondly the heat transfer model is established， the third is the transformation of slag chemical composition and mineral under high-temperature reducing atmosphere. Above study， such as the law of the slag deposition and flow， phase transformation， slag viscosity temperature characteristics and heat transfer， is to provide theoretical guidance for the long period stable operation of gaifier and development of independent intellectual property rights membranes wall lining gasifier.

Key Words：Entrained flow gasification；Slag；Membrane wall

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煤炭液化是指將原料煤轉(zhuǎn)變成和原油差不多的有機(jī)液體。煤炭液化后，能夠成為主要的化工原料和生產(chǎn)原動力燃料，也可以制作成為化工產(chǎn)品，社會經(jīng)濟(jì)作用頗大。煤炭液化主要有三種方式，即煤的加氫液化、煤的間接液化以及煤制醇醚燃料。

煤的加氫液化煤的加氫液化，是直接液化煤的方式。在高溫高壓的環(huán)境中，煤和氫發(fā)生反應(yīng)，使煤降解并加氫，將煤轉(zhuǎn)變成為液體油。煤的加氫液化，我國神華集團(tuán)有著高效的轉(zhuǎn)化技術(shù)，在轉(zhuǎn)化過程中實(shí)現(xiàn)了零排放。而且比用煤進(jìn)行發(fā)電，煤變油的熱利用率更高。高品質(zhì)的煤變油甚至可以應(yīng)用于汽車燃料。

煤的間接液化煤的間接液化，是先將煤氣變成合成氣，合成氣內(nèi)添加上催化劑，便可以形成液體燃料。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，間接液化的煤變油可以作為調(diào)和油，把普通的柴油轉(zhuǎn)變成為優(yōu)質(zhì)的柴油。煤的間接液化，有很好的催化劑性能、高效的碳轉(zhuǎn)化率以及能源利用率。

煤制醇醚燃料醇醚燃料的制成是，先將煤氣化，轉(zhuǎn)變成為合成氣。再將合成氣進(jìn)行液化，合成為甲醇。對甲醇進(jìn)行脫水，得到了二甲醚。這也是煤炭液化的又一個途徑。甲醇燃料有很多的優(yōu)點(diǎn)。制成甲醇不需要高效的煤料，閑棄的高硫煤或者煉焦的焦?fàn)t氣便可以制作甲醇和二甲醚。甲醇作為汽車的代替性燃料，不但燃燒充分，而且含氧量高，能夠有效的降低有害氣體排放率。能夠達(dá)到國際排放的標(biāo)準(zhǔn)，也算的上是清潔能源。而且甲醇汽油能夠?qū)⑾到y(tǒng)內(nèi)的積炭進(jìn)行清除，提高動力，降低零部件范圍的熱負(fù)荷，延長部件使用壽命。而甲醇汽油倘若使用比例低，則需要改裝發(fā)動機(jī)和汽車，高比例的則不需要改造，而且容易發(fā)動和使用。甲醇汽油比基本的石油性汽油性價比要高。二甲醚燃燒無黑煙，有著極強(qiáng)的壓縮性和較多的十六烷值，因此被稱為柴油發(fā)動機(jī)最理想的替代燃料。除此之外，煤炭制造合成氣時，改動工藝可以制作成為氫氣，氫氣燃料是最可觀的工業(yè)燃料，沒有任何的污染，只會產(chǎn)生水。制氫技術(shù)歲已成熟，但有著較高的制作成本，而且氫能源的存儲和運(yùn)輸都要處于高壓的環(huán)境中，因此只有出現(xiàn)制氫新技術(shù)，氫氣運(yùn)輸呈現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)格局時，才能大規(guī)模的進(jìn)行應(yīng)用。

潔凈煤發(fā)電技術(shù)

超臨界發(fā)電機(jī)組將燃煤鍋爐的蒸汽機(jī)組發(fā)電效率進(jìn)行提高，最直接的辦法便是提高蒸汽參數(shù)。倘若蒸汽的溫度是恒定的，那么蒸汽的壓力在亞臨界上提升到超臨界上，機(jī)組會增長1.5%的效率。而如果再從超臨界上轉(zhuǎn)變?yōu)槌R界，那么機(jī)組又會增長1.5%的效率。無論是超臨界還是之后的超超臨界，發(fā)電機(jī)組都會有著環(huán)保和節(jié)能的作用。發(fā)電機(jī)組達(dá)到超臨界，會增大發(fā)電熱效率，降低煤耗量，減少煙氣排放。故此，超臨界的發(fā)電機(jī)組，因?yàn)槠洫?dú)有的經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)繼承性，被國際電力工業(yè)界廣泛的采用，屬于有著可行技術(shù)、強(qiáng)大競爭力的潔凈煤發(fā)電技術(shù)。

IGCC發(fā)電技術(shù)潔凈煤發(fā)電技術(shù)的另一種方法就是IGCC發(fā)電技術(shù)，IGCC的全稱為整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)。聯(lián)合循環(huán)，是指將蒸汽輪機(jī)的循環(huán)和燃?xì)廨啓C(jī)的循環(huán)組合成為整體的熱力循環(huán)系統(tǒng)。IGCC能夠結(jié)合煤氣凈化技術(shù)和聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)，從而形成先進(jìn)的動力系統(tǒng)。它有著很好的清潔性能，它先是潔凈轉(zhuǎn)化煤，降低粉塵率，脫掉其中的硫和氮。除此之外，因?yàn)橛休^少的燃料消耗量，可以得到比較純凈的二氧化碳，減少空氣污染。IGCC發(fā)電技術(shù)具有高效率，而且耗水量低，能夠在緊缺水源區(qū)使用，特別適用于煤礦地區(qū)的坑口電站。

整治煤炭機(jī)械的噪音污染

煤炭機(jī)械的噪音污染，多是齒輪泵發(fā)出的噪音大。而煤炭機(jī)械產(chǎn)生噪音的原因，是因?yàn)辇X輪嚙合傳動，形成了周期性的脈動。倘若出油口外受到了阻抗，那么就會出現(xiàn)壓力的波動，形成脈動噪聲。齒輪嚙合時，排油腔和吸油腔會發(fā)生瞬間液壓沖擊，變成了沖擊的噪聲。而齒輪受到了巨大的壓力，出現(xiàn)很快的轉(zhuǎn)速，也會增加噪音。整治煤炭機(jī)械內(nèi)的噪音污染，主要是應(yīng)用雙壓力角和雙模數(shù)的齒輪，并增加出油區(qū)和進(jìn)油區(qū)的體積，這樣便能夠增強(qiáng)排油和吸油能力，減少壓力波動，減少了噪音。這樣的做法，還減少了齒輪泵所用的材料資源。雙排齒輪法，能夠加大齒輪嚙合次數(shù)，減小流量脈動，降低了噪音的產(chǎn)生。

結(jié)束語：

篇5

關(guān)鍵詞：低變質(zhì)粉煤　熱解過程　研究　分析

經(jīng)過對煤熱解反應(yīng)的分析，并且源于分布活化能模型DAEM，創(chuàng)建了集總反應(yīng)動力學(xué)模型，用于表現(xiàn)煤炭熱解過程，明確了可以估測熱解產(chǎn)物分布、構(gòu)成、熱解終溫和升溫速率關(guān)系的動力學(xué)公式。研究證明，由于熱解溫度不斷提高，不同揮發(fā)產(chǎn)物析出率也就越靠近最大生產(chǎn)率，所以升溫對提升半焦脫硫、脫氮率非常有效。

一、煤熱解技術(shù)

煤熱解是一項(xiàng)由許多平行、不斷反應(yīng)構(gòu)成的繁瑣熱加工過程，常壓下生產(chǎn)，不需加壓，不需氧氣，便可做出煤氣、油和半焦，形成了煤的部分氣化和液化。經(jīng)過干餾加工，不僅可以將煤質(zhì)污染降低，加大低變質(zhì)煤的適用范圍，并且所得的優(yōu)質(zhì)低溫煤焦油可以加快加工成燃料油和高含量化學(xué)品，煤氣用在城市煤氣、發(fā)電、制氫當(dāng)中，半焦可使用在碳素材料、型焦、高爐噴吹料、燃燒發(fā)電或煤提質(zhì)方面，不但可以單獨(dú)工藝，還可以聯(lián)合工藝，提高整體的轉(zhuǎn)換效率。低溫干餾比煤氣化和液化的工藝流程相對建議、投資較少、成本較低，并且對于水的依賴程度也相對較低，屬于一項(xiàng)節(jié)水的新型煤化工技術(shù)。

二、低變質(zhì)粉煤熱解原理

熱解是一切煤轉(zhuǎn)化過程里的必經(jīng)之路，并且對后期轉(zhuǎn)化具有相當(dāng)大的作用，因此，正確的講述熱解過程對于煤的高效率轉(zhuǎn)換利用及污染控制具有很大意義。當(dāng)前，因?yàn)槊簶?gòu)造的繁瑣性及研制技術(shù)的限制性，造成對熱解過程的詳細(xì)研究，經(jīng)常以熱解實(shí)驗(yàn)為基本，經(jīng)過整體分析熱解氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)三種產(chǎn)物的構(gòu)成特征和變化形式的方法來獲得。大多認(rèn)為，煤的熱解是一項(xiàng)自由基演變的過程，如果熱解溫度達(dá)到300℃的時候，會產(chǎn)生自由基，溫度提高自由基的密度就會加大，外加自由基控制劑可以有效減弱煤的熱分解。

三、低變質(zhì)粉煤熱解過程

煤通過在隔絕空氣、惰性氣體里繼續(xù)加熱到溫度較高時，煤里面的有機(jī)質(zhì)會更隨溫度的提升產(chǎn)生一些物理或化學(xué)的反應(yīng)，裂解成氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)的繁瑣過程稱之為低變質(zhì)粉煤熱解。它的熱解過程可以通過構(gòu)造變換歸納出三種階段。

1.干燥脫氣階段

在干燥脫氣階段，煤外形一般沒有變化，主要靠附著于煤里面的水份分解成水蒸氣，也叫做脫水，一般會產(chǎn)生在120℃之前，吸附在煤外表或縫隙里的小分子氣體解析出來，一般會在200℃的時候形成，褐煤會在高于200℃時產(chǎn)生脫羧反應(yīng)，并在300℃前后開始熱解。

2.熱分解階段

在這個階段時，其特征為活躍分解，主要以解聚和分解反應(yīng)為主。原料煤里的有機(jī)質(zhì)開始產(chǎn)生劇烈分解，會釋放出很多揮發(fā)物，很多成分都是焦油，構(gòu)成半焦。這個溫度大約會在450℃左右排出，在450℃至550℃左右時，煤氣析出量的狀態(tài)最高，焦油主要的成分是稠環(huán)芳香化合物。

3.熱縮聚階段

這個階段被稱為二次脫氣階段，一般以縮聚反應(yīng)為主。析出的焦油量很小，有些揮發(fā)性組分比如焦油的反應(yīng)活性比較高。

四、低變質(zhì)粉煤熱解影響因素

1.煤化程度

原煤FCad的含量越大，半焦產(chǎn)量就越大，熱解煤氣和焦油產(chǎn)量一般同原煤揮發(fā)分成分有關(guān)，揮發(fā)分成分越大，氣產(chǎn)量也就越大，并且，由于起始分解溫度提高，反應(yīng)活性就會下降。

2.熱解終溫

溫度是影響低變質(zhì)粉煤熱解特性的關(guān)鍵外因之一，它對生成初次分解產(chǎn)物的反應(yīng)具有影響，對生成揮發(fā)物的二次反應(yīng)也具有一定的影響。在一定溫度范疇里，由于熱解溫度的提升，熱解半焦產(chǎn)量就會降低，干餾氣及焦油的產(chǎn)量就會加大。如果溫度過高，二次裂解反應(yīng)速度就會加大，焦油產(chǎn)生裂解造成收率降低，半焦和氣體收率提升，并且由于熱解終溫的不同，干餾氣構(gòu)成會變化而使熱值改變。

3.加熱速率

低變質(zhì)粉煤熱解的加熱速率對于產(chǎn)品的生產(chǎn)率和構(gòu)成都有影響。隨著升溫速率的變化，煤氣成分也會變化。由于升溫速率越高，CO2和CO的變化范圍也會越高。

4.壓力

有資料顯示，由于壓力的加大，熱解揮發(fā)分產(chǎn)量會隨之下降，從而導(dǎo)致半焦產(chǎn)量加大。這主要因?yàn)橛捎趬毫Φ募哟?，揮發(fā)份在煤顆粒里的駐留時間會加長，二次反應(yīng)加大，最終造成焦油聚合成焦炭，導(dǎo)致產(chǎn)率降低。

5.氣氛

熱解氣氛的差別尤其是焦?fàn)t氣或者合成氣氣氛下進(jìn)行熱解，讓另外幾個因素具有各異的作用結(jié)果。煤和氫共同熱解，經(jīng)過傳質(zhì)的影響，讓所有工藝的參數(shù)對熱解反應(yīng)的影響增加，屬升溫效率對焦油收率的影響最為明顯，高壓下的緩慢升溫可導(dǎo)致轉(zhuǎn)化率及焦油收率共同提升。

篇6

[關(guān)鍵詞]生產(chǎn)管控 挖潛增效 經(jīng)濟(jì)效益

中圖分類號：F014.35 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）27-0399-02

前言

神華集團(tuán)煤直接液化先期工程（第一條生產(chǎn)線）空分裝置、自備熱電站等及其他公用工程分別在07年12月至08年5月實(shí)現(xiàn)開工試車。經(jīng)過冬季整改和低溫環(huán)境聯(lián)動試車考驗(yàn)，2008年5月份105單元（第一煤制氫）首次開車成功，并連續(xù)運(yùn)行超過100小時，創(chuàng)國內(nèi)殼牌氣化裝置首次開車最好記錄；2008年7月份106單元（第二煤制氫）開車成功，滿足了三套加氫裝置氣密和開車需要。2008年11月份開始加工外購油生產(chǎn)起始溶劑油，12月30日加氫穩(wěn)定裝置引入煤液化油，并且順利生產(chǎn)煤液化粗石腦油、柴油組分。這標(biāo)志著T-STAR裝置首次加工煤液化油、首次生產(chǎn)提供供氫溶劑油獲得成功，表明我國對懸浮床反應(yīng)器加氫技術(shù)的掌握達(dá)到世界水平，填補(bǔ)了國內(nèi)在該項(xiàng)技術(shù)領(lǐng)域的空白。2008年12月30日14時46分，在達(dá)到設(shè)定的試車條件下，煤液化單元開始投煤試車，從投煤試車開始16個小時打通主流程，24小時打通全廠流程。2008年12月31日加氫改質(zhì)裝置引入煤液化油，并成功產(chǎn)出合格柴油、石腦油，標(biāo)志著世界上首套煤直接液化商業(yè)化工程首次投煤試車取得成功。煤直接液化自打通全流程以來至2011年5月歷經(jīng)9個試生產(chǎn)周期，從2011年開始煤液化裝置運(yùn)行逐漸平穩(wěn)，生產(chǎn)計劃可控。

至2014年以來，一直由中國神華鄂爾多斯煤制油分公司負(fù)責(zé)煤直接液化項(xiàng)目的商業(yè)化運(yùn)營工作，公司通過加強(qiáng)生產(chǎn)運(yùn)行管控，不斷摸索、優(yōu)化技術(shù)指標(biāo)，加強(qiáng)績效考核力度，強(qiáng)化現(xiàn)場管理提升工作，及時糾偏生產(chǎn)運(yùn)行中存在的問題。通過日統(tǒng)計、日分析，及時調(diào)整公用工程消耗，合理優(yōu)化天然氣、干氣、煤泥及蒸汽的回收循環(huán)再利用，實(shí)現(xiàn)了降本增效的目的。通過組織召開月度綜合計劃對接會與經(jīng)營活動分析會，及時固化經(jīng)營管理中發(fā)現(xiàn)的優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn)與亮點(diǎn)，按照四不放過的原則分析事故原因，使公司生產(chǎn)經(jīng)營水平穩(wěn)步提升，挖潛增效成果顯著，公司基礎(chǔ)管理工作再上新臺階。本文作者將從以下兩大方面加以分析

一、提高公司經(jīng)濟(jì)效益

1.提高了產(chǎn)品收率

重點(diǎn)考核裝置加工損失指標(biāo)，裝置加工損失率大幅下降，提高了產(chǎn)品收率。2013年煤液化聯(lián)合中心加工損失平均為13.2%，2014年一季度加工損失為12.3%，加工損失率下降0.9%。煤制氫、環(huán)保等中心加工損失率均有所下降。裝置加工損失率下降，能有效提高裝置產(chǎn)品收率，最終實(shí)現(xiàn)公司經(jīng)濟(jì)效益的增加。（見附圖一）。

2.緩解煤泥銷售壓力

組織電廠摻燒煤泥，節(jié)省原煤消耗，緩解了煤泥銷售壓力。公司外購煤泥小部分供熱電鍋爐摻燒，大部分無法摻燒需外銷，煤泥含水量一般在30%左右，銷售困難，熱電鍋爐僅能摻燒2.5-3%，大量摻燒會堵塞鍋爐落煤管，煤泥摻燒受到很大局限。依據(jù)煤泥粒度及水含量特性，公司生產(chǎn)部提出，利用原煤與煤泥按照1比1比例混合后送電廠摻燒，降低了堵塞落煤管風(fēng)險，極大地提高了摻燒比例，在氣溫相對較低的情況下，每日平均摻燒314.4噸，未混合原煤之前，日僅摻燒106.9噸，每日多摻燒煤泥207.5噸，全月將多摻燒煤泥6225噸，煤泥發(fā)熱量平均4400大卡/噸，熱電摻矸石后混煤發(fā)熱量5000大卡/噸，按熱值折算，每月節(jié)約原煤5478噸，外購每噸煤泥不含稅價格70.9元，外購原煤不含稅價279.93元/噸，差價209.03元/噸，月節(jié)約成本114.5萬元。

3.節(jié)約天然氣消耗

合理使用自產(chǎn)干氣，減少排放量，節(jié)約天然氣消耗。干氣作為煤直接液化一種副產(chǎn)品被用作燃料使用，煤液化85%負(fù)荷產(chǎn)干氣5至6萬標(biāo)立/時，冬季燃料使用量為3萬立/時，富裕2至3萬立/時干氣白白放火炬燃燒，造成效益流失，現(xiàn)將2萬立左右干氣用作天然氣制氫作原料替代天然氣生產(chǎn)氫氣，冬季干氣完全實(shí)現(xiàn)平衡，不需要放空，年節(jié)約天然氣720萬標(biāo)立，節(jié)省生產(chǎn)成本1104萬元，夏季由于蒸汽富裕，天然氣仍有1萬標(biāo)立/時富裕量，目前正在增加一臺干氣原料壓縮機(jī)，屆時，干氣將全部回收利用，年節(jié)約天然氣1657萬元。

4.節(jié)省天然氣使用

關(guān)閉天然氣界區(qū)手閥，節(jié)省天然氣使用。氣制氫裝置正常情況不使用天然氣，完全利用自產(chǎn)干氣產(chǎn)氫，由于天然氣制氫入裝置天然氣調(diào)節(jié)閥內(nèi)漏，造成1500標(biāo)立/時天然氣漏入瓦斯系統(tǒng)，將調(diào)節(jié)閥前手閥關(guān)閉，緊急情況中心能及時打開手閥，不影響裝置安全運(yùn)行，每小時節(jié)約天然氣1500標(biāo)立，年節(jié)約天然氣900萬標(biāo)立，節(jié)省費(fèi)用1386萬元。

5.實(shí)現(xiàn)高壓蒸汽并網(wǎng)

蒸汽作為煤直接液化公司一種最重要的公用物料，冬季實(shí)現(xiàn)自產(chǎn)自用，不存在富裕，夏季采暖停用后，每小時富裕蒸汽50噸左右，白白放空，造成浪費(fèi)。煤制氫自產(chǎn)高壓蒸汽溫度稍低于管網(wǎng)蒸汽，直接并網(wǎng)會影響冰機(jī)運(yùn)行，針對這種情況，公司生產(chǎn)部提出，利用大檢修機(jī)會，將煤制氫冰機(jī)使用蒸汽與煤制氫外送高壓蒸汽管線接口調(diào)換位置，實(shí)現(xiàn)將煤制氫自產(chǎn)30噸左右高壓蒸汽并網(wǎng)，選擇這樣并網(wǎng)，將不會影響冰機(jī)正常運(yùn)行，通過并網(wǎng)后減少放空，年減少蒸汽放空10.8萬噸，節(jié)省費(fèi)用864萬元。

6.降低綠化水消耗

加強(qiáng)綠化水使用管控，有效降低綠化水消耗。2014年4月中旬生產(chǎn)部提出綠化水管理規(guī)定，杜絕綠化水多澆、亂澆現(xiàn)象，4月10日至4月25日消耗綠化水8305噸，日均553.7噸，4月1日至4月10日消耗綠化水23284噸，日均2328.4噸，日節(jié)約綠化水1774.7噸。

二、及時發(fā)現(xiàn)并消除安全生產(chǎn)隱患

1.膜分離尾氣

通過分析煤直接液化裝置膜分離尾氣氫含量變化，及時發(fā)現(xiàn)膜分離效果變差，并提出解決建議。通過分析2013年與2014年膜分離尾氣中氫氣含量變化趨勢，發(fā)現(xiàn)2014一季度膜分離尾氣中氫氣含量明顯高于2013年，膜分離分離效果開始變差，膜分離效果變差，將導(dǎo)致有效氫氣泄漏至干氣系統(tǒng)，造成氫氣損失，建議大檢修及時更換膜組件，提高膜分離效果（見附圖二）。

2.濾餅碳的使用

通過對比分析煤制氫濾餅碳含量，發(fā)現(xiàn)氣化原煤轉(zhuǎn)化率下降。煤氣化濾餅中碳含量是反應(yīng)氣化原煤轉(zhuǎn)化效率最直觀的評價手段之一，正常濾餅碳含量為30%左右，碳含量超35%，甚至高于40%，說明碳轉(zhuǎn)化率較低，碳含量低于25%，說明氣化爐爐溫控制較高，就SHELL氣化爐而言，過高的爐溫會減少煤燒嘴及水冷壁使用壽命，這一點(diǎn)已在國內(nèi)現(xiàn)有SHELL氣化爐工廠得到驗(yàn)證。2013年神華鄂爾多斯煤制油分公司105單元濾餅平均碳含量為33.6%，2014年一季度濾餅平均碳含量為50.8%，106單元2013年濾餅含碳量平均為33.3%，2014年一季度濾餅平均含碳量為45.8%。2013年下半年開始兩套氣化爐燒嘴及燒嘴罩泄漏率增大，2014年開始調(diào)整氣化爐溫度，將爐溫下調(diào)后有所好轉(zhuǎn)，這也說明了較低的氣化爐控制溫度會導(dǎo)致濾餅碳含量增高，濾餅碳含量增高，說明碳轉(zhuǎn)化率下降，碳轉(zhuǎn)化率降低導(dǎo)致氫氣收率會有一定下降，但是為了保護(hù)燒嘴及燒嘴罩，維持適宜的氣化爐控制溫度能有效延長裝置運(yùn)行周期，目前正在通過配煤摸索氣化爐溫度與碳轉(zhuǎn)化率最佳平衡點(diǎn)，既能保護(hù)燒嘴又不至于犧牲太多的碳轉(zhuǎn)化率。

3.提高了氫氣收率

通過分析煤制氫裝置PSA解吸氣氫含量，提高了氫氣收率。通過分析兩套煤制氫PSA解吸氣氫含量變化數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)，2013年1季度105、106單元解吸氣氫含量明顯高于2014年一季度，解吸氣氫含量增加，說明PSA提純效果變差，2013年開始兩套氣化PSA氫氣提純效果開始下降，后及時調(diào)整吸附時間，降低了解吸氣氫含量，提高了氫氣提純效果（見附圖三），最終提高了氫氣回收效率。

4.降低污水處理成本

通過分析酚回收裝置脫酚水氨氮含量變化趨勢，及時降低污水處理成本。通過分析2013年與2014年一季度酚回收單元脫酚水氨氮含量數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)2014年一季度脫酚水氨氮含量明顯高于2013年一季度。脫酚水氨氮主要來源洗精煤及外購油，洗精煤質(zhì)量指標(biāo)相對穩(wěn)定，外購油氨氮含量增加且脫酚效果變差會導(dǎo)致脫酚水氨氮含量增加，脫酚水氨氮增加，一方面會加劇設(shè)備腐蝕，最主要是會增加下游高濃度污水處理成本，要降低脫酚水氨氮含量，一方面要控制外購油氨氮含量，同時要提高酚回收裝置脫酚效果。

三、結(jié)束語

通過以上對優(yōu)化前后的對比，可以看出從加強(qiáng)生產(chǎn)管控及績效考核力度，優(yōu)化煤泥、干氣、天然氣及蒸汽的合理循環(huán)再利用，通過加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)活動分析，及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)安全存在的隱患問題，多方面闡述管理提升工作，凸顯挖潛增效成果，同時數(shù)據(jù)也說明，通過加強(qiáng)生產(chǎn)運(yùn)行監(jiān)督管控，優(yōu)化績效考核指標(biāo)，使資源得到合理利用，加強(qiáng)源頭治理，原料及公用工程消耗大幅度降低，既節(jié)約了生產(chǎn)成本，又提高了公司經(jīng)濟(jì)效益，為公司的長遠(yuǎn)發(fā)展奠定了堅實(shí)基礎(chǔ)。

篇7

城市化進(jìn)程的進(jìn)一步加快使氣候變化已經(jīng)成為世界各國在戰(zhàn)略層面上關(guān)注的重要問題，低碳經(jīng)濟(jì)和低碳技術(shù)成為21世紀(jì)戰(zhàn)略競爭的制高點(diǎn)。在全球一致應(yīng)對氣候變化和降低化石能源消耗的大背景下，發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家都在通過提高能效和節(jié)能、利用先進(jìn)技術(shù)和管理手段降低碳排放強(qiáng)度，低碳經(jīng)濟(jì)理念正成為國際社會的共識，并開始對各國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，投資和生產(chǎn)生活產(chǎn)生重要影響。

二、低碳經(jīng)濟(jì)的意義

低碳經(jīng)濟(jì)，是以低能耗、低污染、低排放為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)模式，是人類社會繼農(nóng)業(yè)文明、工業(yè)文明之后的又一次重大進(jìn)步?！暗吞冀?jīng)濟(jì)”的理想形態(tài)是充分發(fā)展“陽光經(jīng)濟(jì)”、“風(fēng)能經(jīng)濟(jì)”、“氫能經(jīng)濟(jì)”、“生物質(zhì)能經(jīng)濟(jì)”。它的實(shí)質(zhì)是提高能源利用效率和清潔能源結(jié)構(gòu)、追求綠色GDP的問題，核心是能源技術(shù)創(chuàng)新、制度創(chuàng)新和人類生存發(fā)展觀念的根本性轉(zhuǎn)變。低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展模式，為節(jié)能減排、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、構(gòu)建和諧社會提供了操作性詮釋，是落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀、建設(shè)節(jié)約型社會的綜合創(chuàng)新與實(shí)踐，完全符合黨的十七大報告提出的發(fā)展思路，是實(shí)現(xiàn)中國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的必由之路，是不可逆轉(zhuǎn)的劃時代潮流，是一場涉及生產(chǎn)方式、生活方式和價值觀念的全球性革命。從世界范圍看，預(yù)計到2030年太陽能發(fā)電也只達(dá)到世界電力供應(yīng)的10%，而全球已探明的石油、天然氣和煤炭儲量將分別在今后40、60和100年左右耗盡。因此，在“碳素燃料文明時代”向“太陽能文明時代”過渡的未來幾十年里，“低碳經(jīng)濟(jì)”、“低碳生活”的重要含義之一，就是節(jié)約化石能源的消耗，為新能源的普及利用提供時間保障。特別從中國能源結(jié)構(gòu)看，低碳意味節(jié)能，低碳經(jīng)濟(jì)就是以低能耗低污染為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)。

三、在城市發(fā)展中低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要途徑

（一）法律政策體系。從政策引導(dǎo)層面建立有利于形成低碳經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、增長方式和消費(fèi)方式。從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、區(qū)域布局、技術(shù)進(jìn)步和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等方面著手，推進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展和低碳城市建設(shè)。對稅收政策、財政政策和信貸政策進(jìn)行低碳化調(diào)整。出臺鼓勵企業(yè)進(jìn)行低碳創(chuàng)新、節(jié)能減排、可再生能源使用的政策法規(guī)，考慮減免稅收、財政補(bǔ)貼、政府采購、綠色信貸等措施，引領(lǐng)企業(yè)開發(fā)先進(jìn)的低碳技術(shù)，研究和實(shí)施低碳生產(chǎn)模式。對新能源、提高能效、生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施等低碳經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)實(shí)行政策傾斜。加快制定和修改有利于減緩溫 室氣體排放、能源 清潔發(fā)展、低碳能源開發(fā)利用的鼓勵政策和相關(guān)法規(guī)，加快推進(jìn)能源體制改革，建立有助于實(shí)現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)和可持續(xù)發(fā)展的價格體系，推動可再生能源發(fā)展機(jī)制建設(shè)。

（二）優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。一是大力推進(jìn)清潔能源產(chǎn)業(yè)化，以太陽能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、氫能、燃料電池等為主要方向，積極發(fā)展清潔及可再生能源，加大產(chǎn)業(yè)化力度。加快發(fā)展現(xiàn)代物流，金融服務(wù)，軟件及服務(wù)外包，動漫設(shè)計等現(xiàn)代服務(wù)業(yè)，形成若干具有國際水準(zhǔn)的物流集聚園區(qū)、服務(wù)外包集聚區(qū)、動漫創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)。

（三）加快低碳技術(shù)開發(fā)應(yīng)用。推進(jìn)煤的清潔高效利用，可再生能源及新能源，二氧化碳捕獲與埋存等節(jié)能領(lǐng)域的技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用， 加強(qiáng)生物質(zhì)能的研究開發(fā)和應(yīng)用，開發(fā)生物熱解氣化，生物質(zhì)制乙醇，生物質(zhì)制氫，生物質(zhì)燃料氣合成二甲醚，生物質(zhì)燃料氣合成汽油，甲醇以及城市垃圾綜合利用技術(shù)，積極發(fā)展生物能源業(yè)。加快推進(jìn)風(fēng)能發(fā)電成套裝備產(chǎn)業(yè)化。支持發(fā)展光-熱轉(zhuǎn)換材料，集熱器結(jié)構(gòu)材料和部件，研發(fā)太陽能熱發(fā)電技術(shù)和太陽能光伏電池材料及組件技術(shù)，積極推進(jìn)薄膜電池，單晶硅電池，多晶硅電池及其他電池等先進(jìn)太陽電池技術(shù)的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化，加快太陽電池生產(chǎn)和測試設(shè)備的國產(chǎn)化進(jìn)程，推進(jìn)新一代的地下溫泉熱水利用技術(shù)，小城鎮(zhèn)區(qū)域性集中農(nóng)村沼氣綜合利用技術(shù)的開發(fā)及推廣應(yīng)用。發(fā)展小型高效天然氣制氫，大規(guī)模煤氣化制氫技術(shù)。支持開發(fā)高效熱交換器和熱系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)，加快發(fā)展工業(yè)高耗能產(chǎn)業(yè)的節(jié)能降耗新工藝，關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備。

（四）大力發(fā)展低碳建筑。城市發(fā)展低碳建筑應(yīng)著力加強(qiáng)政府規(guī)劃和相關(guān)文件的貫徹落實(shí)力度，嚴(yán)格實(shí)施低碳建筑標(biāo)準(zhǔn)，新建筑的立項(xiàng)、審批和建設(shè)過程都必須遵照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。要擴(kuò)大低碳建筑理念的普及推廣，加強(qiáng)對社會公眾的宣傳教育。推進(jìn)建筑節(jié)能設(shè)計，建筑要盡可能實(shí)現(xiàn)自然采光、自然通風(fēng)、自然排水等設(shè)計理念。[3]推進(jìn)建筑能耗標(biāo)識制度，推廣低碳建筑的分級認(rèn)證制度；新建建筑嚴(yán)格執(zhí)行節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，鼓勵商場、寫字樓、工廠等現(xiàn)有商業(yè)建筑開展節(jié)能改造，政府辦公室、醫(yī)院、學(xué)校等公營機(jī)構(gòu)要制定和實(shí)施強(qiáng)制節(jié)能措施。對大型公共建筑，應(yīng)公開其能源消耗狀況，進(jìn)行能源審計，推動大型建筑節(jié)能減排等。推進(jìn)低碳建筑技術(shù)的廣泛應(yīng)用，普遍采用外遮陽、自然采光、自然通風(fēng)、建筑綠化等低碳建筑設(shè)計技術(shù)；大力推進(jìn)建筑工業(yè)化，改進(jìn)建筑業(yè)生產(chǎn)組織方式，提高低碳建筑的生產(chǎn)能力。

（五）倡導(dǎo)綠色消費(fèi)。在公眾中大力宣傳低碳理念，積極倡導(dǎo)綠色消費(fèi)、綠色經(jīng)營的理念，使公眾真正參與進(jìn)來。人類活動足跡加劇氣候變化的趨勢如不扭轉(zhuǎn)，則生態(tài)系統(tǒng)崩潰、水資源缺乏、疾病肆虐、威脅人類的生存。因此要緊緊抓住低碳發(fā)展的主軸，配以生態(tài)的要求，推動技術(shù)發(fā)展和建立低碳經(jīng)濟(jì)，從而最終實(shí)現(xiàn)由“高碳”時代到“低碳”時代的跨越，真正實(shí)現(xiàn)人與自然和諧發(fā)展。

四、我國發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的前景

低碳經(jīng)濟(jì)不僅僅只是一種愿望，更是人們心目中一股深受感動的力量。剛開始可能只是被一種想法所激發(fā)。然而一旦進(jìn)一步發(fā)展成為感召那些人的信念時，就不再是一個抽象的東西，它需要各方通過共同努力實(shí)現(xiàn)。主席在2007年亞太經(jīng)合組織會議上，鄭重提出四項(xiàng)建議，說了4次碳：發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、研發(fā)和推廣低碳能源技術(shù)、增加碳匯、促進(jìn)碳吸收技術(shù)發(fā)展。2009年9月在聯(lián)合國氣候變化峰會上承諾：中國將進(jìn)一步把應(yīng)對氣候變化納入經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展規(guī)劃中，爭取到2020年實(shí)現(xiàn)單位GDP的CO2排放比2005年降低40%～60%。為我們描繪了未來低碳經(jīng)濟(jì)的愿景。在2010年低碳中國論壇首屆年會上，徐州和成都、深圳等10個城市被評為2009中國低碳風(fēng)云榜，最具競爭力的低碳產(chǎn)業(yè)基地城市成為全國首批低碳產(chǎn)業(yè)基地。目標(biāo)引領(lǐng)行動，發(fā)展促進(jìn)提升。相信在不久的將來，中國一定能夠在低碳經(jīng)濟(jì)方面做出自己的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

篇8

（一）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理，資源利用率較低煤炭資源型城市的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)主要集中在第二產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)品單一，綜合開發(fā)利用不強(qiáng)。以山西省為例，它是我國煤炭大省，但其煤炭回采率也不超過40%，而那些小礦由于技術(shù)落后，設(shè)備能力有限，回采率就更低了，每挖1噸煤要耗費(fèi)5～20噸資源。近幾年，我國出臺了一系列有關(guān)保護(hù)環(huán)境和節(jié)約資源的政策，煤炭企業(yè)的發(fā)展受到了制約，市場競爭力明顯下降。可見，煤炭城市要想取得長遠(yuǎn)發(fā)展，就需要煤炭企業(yè)加快發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的腳步，盡快調(diào)整與優(yōu)化煤炭產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，為其營造良好的發(fā)展環(huán)境。

（二）煤炭企業(yè)技術(shù)人員匱乏，裝備落后據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計，在我國煤炭企業(yè)的從業(yè)人員中，農(nóng)民占了相當(dāng)大的比重，尤其是鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤炭企業(yè)，其工作人員中農(nóng)民所占比例近73%，其中多半都是缺乏技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)的人員，這就為煤炭企業(yè)的健康的發(fā)展埋下了巨大的安全隱患。煤炭企業(yè)要想快速發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，先進(jìn)的低碳技術(shù)和設(shè)備是必不可少的，而相應(yīng)的員工激勵機(jī)制也是不可或缺的，只有滿足了這兩個條件，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)才能如魚得水。

（三）經(jīng)營壓力和減排壓力不斷增大煤炭行業(yè)的價格受政府控制，價格未“開放”。煤炭企業(yè)現(xiàn)在正處于轉(zhuǎn)型期，本來就面臨一系列的問題，再加上我國的市場與政府調(diào)控體系還不完善，這就造成煤炭企業(yè)的資源成本、經(jīng)營成本和安全成本持續(xù)增加。同時，相關(guān)稅收的增加、國際煤炭市場的持續(xù)低迷都給煤炭企業(yè)帶來了巨大的壓力。加之我國二氧化碳減排量指標(biāo)連年提高，這也給高排放、高污染、高耗能的煤炭企業(yè)帶來了巨大的減排壓力和挑戰(zhàn)。

（四）低碳經(jīng)濟(jì)融資模式缺失由于低碳項(xiàng)目所帶來的節(jié)能減排效應(yīng)、環(huán)境貢獻(xiàn)無法外化為經(jīng)濟(jì)效益，形成低碳經(jīng)濟(jì)的社會效益與金融機(jī)構(gòu)的利潤追求兩個目標(biāo)的矛盾。因缺乏現(xiàn)實(shí)即期的經(jīng)濟(jì)效益，金融機(jī)構(gòu)無力分擔(dān)應(yīng)對環(huán)境變化所帶來的社會成本，以安全性、收益性與流動性為目標(biāo)的金融監(jiān)管體制及資本市場對企業(yè)利潤實(shí)現(xiàn)的嚴(yán)格要求，都使得低碳經(jīng)濟(jì)的融資環(huán)境更加不利。

二、煤炭資源型城市發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略分析

（一）調(diào)整煤炭產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，加速低碳化發(fā)展引導(dǎo)煤炭產(chǎn)業(yè)進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整，加速煤炭企業(yè)低碳發(fā)展，可提高煤炭企業(yè)的核心競爭力。一方面，通過延長煤基產(chǎn)業(yè)鏈，增加煤炭的附屬產(chǎn)品，與建材、電力等行業(yè)形成循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈，提高煤炭的利用價值，形成價值倍增效應(yīng)；另一方面，轉(zhuǎn)化煤炭資源為其他清潔產(chǎn)品，如煤制氫、煤制二甲醚等清潔能源。另外，通過煤炭的綠色生態(tài)化開采、煤炭資源的高效利用及加強(qiáng)煤炭的轉(zhuǎn)化等方式，實(shí)現(xiàn)低碳化煤炭資源，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)保效益的共同發(fā)展。

（二）加大技術(shù)投入，提高科技創(chuàng)新能力煤炭企業(yè)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)要積極順應(yīng)我國的可持續(xù)發(fā)展計劃。我國已參與了國際上的低碳減排計劃，煤炭企業(yè)就要抓住這次機(jī)遇，積極與國外煤炭企業(yè)進(jìn)行技術(shù)交流和溝通，引進(jìn)先進(jìn)的低碳技術(shù)，建立專門的技術(shù)研發(fā)機(jī)構(gòu)，加大低碳技術(shù)研發(fā)力度。并且要在國家的資金支持下，全面建立低碳技術(shù)開發(fā)體系，通過潔凈煤技術(shù)、整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)等低碳技術(shù)的運(yùn)用，合理開采礦井資源，提高資源的回收率和原煤的入選加工率，從而提高煤炭資源的綜合利用率，努力實(shí)現(xiàn)煤炭的綠色生產(chǎn)。

（三）完善煤炭企業(yè)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的政策和管理體系煤炭城市政府要支持和推動低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，就要充分了解和利用現(xiàn)在的政策法律制度，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合自身情況，積極借鑒國外低碳經(jīng)濟(jì)立法方案，做出科學(xué)規(guī)劃，將發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的法律法規(guī)制度體系進(jìn)一步完善。同時，政府要以可持續(xù)發(fā)展為導(dǎo)向，建設(shè)好低碳經(jīng)濟(jì)管理體系，制定綠色環(huán)保政策，為低碳發(fā)展服務(wù)。

（四）建立低碳信貸激勵機(jī)制銀行部門可以發(fā)達(dá)國家綠色信貸標(biāo)準(zhǔn)為參考，為支持和促進(jìn)煤炭企業(yè)的低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展，制定相關(guān)信貸政策和標(biāo)準(zhǔn)，利用一些新技術(shù)和新指標(biāo)，更準(zhǔn)確地識別有前景的低碳企業(yè)，引導(dǎo)資金的流動，從根源上促進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

三、結(jié)語

篇9

關(guān)鍵詞：低碳；環(huán)保；城鄉(xiāng)規(guī)劃

中圖分類號： F252.23 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

合理的城鄉(xiāng)規(guī)劃是城鄉(xiāng)建設(shè)的管理依據(jù)，這與很多學(xué)科是密切相關(guān)的，在特定的條件下，需要深入細(xì)致的協(xié)調(diào)。在近幾年的城鄉(xiāng)規(guī)劃過程中，很多地方都只顧眼前利益，不能從長遠(yuǎn)角度考慮，而忽略環(huán)境保護(hù)規(guī)劃和采取相應(yīng)的節(jié)能措施。致使城鄉(xiāng)規(guī)劃工作的落實(shí)過程中的外部環(huán)境遭受到一定程度上的破壞，出現(xiàn)了一些人為的環(huán)境污染現(xiàn)象。所以說在城鄉(xiāng)規(guī)劃中，應(yīng)該樹立環(huán)保節(jié)能意識，引起相關(guān)工作人員的重視，做好城鄉(xiāng)規(guī)劃工作，建設(shè)低碳生態(tài)型城市，清潔能源型城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)等。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)低碳發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展。

一、城鄉(xiāng)規(guī)劃低碳環(huán)保發(fā)展模式的含義

低碳環(huán)保角度下的城鄉(xiāng)規(guī)劃發(fā)展模式具有以下三個方面的含義：

1.城鄉(xiāng)規(guī)劃以人為本，提倡人與自然和諧相處。發(fā)展低碳城市，減少溫室氣體的排放；使用環(huán)保材料，減少能源的消耗；優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)。這些都是城鄉(xiāng)規(guī)劃中實(shí)現(xiàn)低碳環(huán)保的發(fā)展目標(biāo)。因此，城鄉(xiāng)規(guī)劃要實(shí)現(xiàn)低碳環(huán)保就需要以“人與自然和諧相處”為最終目標(biāo)。

2.城鄉(xiāng)規(guī)劃以節(jié)約能源，減少碳排放為目標(biāo)。低碳環(huán)保視角下的城鄉(xiāng)規(guī)劃首先要求改善能源利用過程的效率，通過采取節(jié)能技術(shù)、環(huán)保材料、再生資源打造生態(tài)建筑等手段減少對能源的需求，進(jìn)而減少在能源結(jié)構(gòu)中占主導(dǎo)地位的石油資源的依賴。其次低碳環(huán)保視角下的城鄉(xiāng)規(guī)劃還需要降低經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中的碳排放，從而實(shí)現(xiàn)減少全球溫室氣體的排放。

3.城鄉(xiāng)規(guī)劃不僅要關(guān)注眼前，更要注重未來。人類的城市化進(jìn)程是一個不斷發(fā)展、逐漸完善的過程，因此城鄉(xiāng)規(guī)劃不僅要關(guān)注眼前更要注重未來。低碳環(huán)保是以后城市發(fā)展的主要方向，我國發(fā)展低碳環(huán)保城市的道路還很漫長，當(dāng)今的城鄉(xiāng)規(guī)劃一定要結(jié)合我國的GDP情況，把城市發(fā)展和經(jīng)濟(jì)發(fā)展密切結(jié)合起來，把低碳環(huán)保的城鄉(xiāng)規(guī)劃劃分為近期、中期和遠(yuǎn)期三個不同階段的目標(biāo)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

二、將可持續(xù)發(fā)展的觀念滲入城鄉(xiāng)規(guī)劃編制中

1.堅持城鄉(xiāng)統(tǒng)一規(guī)劃和管理，實(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。城與鄉(xiāng)相輔相成，互為存在的前提，在任何情況下，不能割裂城鄉(xiāng)聯(lián)系。一方面，散布于農(nóng)村的工業(yè)企業(yè)產(chǎn)生的點(diǎn)源污染呈上趨勢，工礦污染與城市污染向農(nóng)村轉(zhuǎn)移的趨勢在加劇；另一方面，城市垃圾危害農(nóng)村環(huán)境，城市正在遭遇“垃圾圍城”之痛，一些城郊地區(qū)已成為城市生活垃圾及工業(yè)廢渣的堆放地。為使城市與農(nóng)村地區(qū)發(fā)展均保持可持續(xù)性，必須更好地整合城鄉(xiāng)之間的相互關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)協(xié)調(diào)及調(diào)控，并使之實(shí)行更有效的管理。 2.結(jié)合生態(tài)學(xué)理論編制城鄉(xiāng)規(guī)劃。生態(tài)學(xué)是研究生物與環(huán)境之間相互關(guān)系及其作用機(jī)理的科學(xué)。應(yīng)當(dāng)指出，由于人類活動干擾對環(huán)境與資源造成極大壓力，規(guī)劃工作者迫切需要掌握生態(tài)學(xué)理論在城鄉(xiāng)規(guī)劃中來調(diào)整人與自然、資源以及環(huán)境的關(guān)系，協(xié)調(diào)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的關(guān)系，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。規(guī)劃工作者認(rèn)識到，只有在規(guī)劃階段考慮環(huán)境保護(hù)等重要因素，才能從根本上防止環(huán)境的進(jìn)一步惡化，并有利于環(huán)境的逐步改善。 3.對規(guī)劃組織進(jìn)行環(huán)境影響評價。規(guī)劃環(huán)境影響評價是指對規(guī)劃實(shí)施后可能造成的環(huán)境影響進(jìn)行分析、預(yù)測和評估，提出預(yù)防和減輕不良環(huán)境影響的對策和措施，進(jìn)行跟蹤監(jiān)測的方法與制度。規(guī)劃編制過程中組織進(jìn)行環(huán)境影響評價，編寫該規(guī)劃有關(guān)環(huán)境影響的篇章或者說明，作為規(guī)劃草案的組成部分，實(shí)現(xiàn)了城鄉(xiāng)規(guī)劃與環(huán)境保護(hù)一體化。

三、城鄉(xiāng)規(guī)劃中的環(huán)保節(jié)能措施

1.加快低碳技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用

工業(yè)生產(chǎn)中推進(jìn)可再生能源及新能源等節(jié)能領(lǐng)域的技術(shù)開發(fā)；依據(jù)國家政策加強(qiáng)生物質(zhì)能的研究開發(fā)和應(yīng)用，如開發(fā)生物質(zhì)熱解氣化、生物質(zhì)燃料氣合成二甲醚等積極發(fā)展生物能源業(yè)；同時加快推進(jìn)風(fēng)能發(fā)電成套裝備產(chǎn)業(yè)化，支持發(fā)展光——熱轉(zhuǎn)換材料、集熱器結(jié)構(gòu)材料和部件，研發(fā)太陽能熱發(fā)電技術(shù)和太陽能光伏電池材料及組件技術(shù)等；在小城鎮(zhèn)區(qū)域性集中農(nóng)村沼氣綜合利用技術(shù)的開發(fā)及推廣應(yīng)用；發(fā)展小型高效天然氣制氫，大規(guī)模煤氣化制氫技術(shù)等等。同時也要大力發(fā)展電子信息（軟件）、文化創(chuàng)意等低碳產(chǎn)業(yè)和服務(wù)業(yè)。加快發(fā)展現(xiàn)代物流、金融服務(wù)、軟件及服務(wù)外包、動漫設(shè)計等現(xiàn)代服務(wù)業(yè)等，最大程度的優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，構(gòu)建低碳產(chǎn)業(yè)支撐體系。注重減排技術(shù)的研究、開發(fā)與推廣工作，加強(qiáng)節(jié)能減排的人員培訓(xùn)工作。

2.大力發(fā)展低碳建筑，促進(jìn)農(nóng)村低碳化建設(shè)

在城市發(fā)展中，大力發(fā)展低碳建筑，嚴(yán)格實(shí)施低碳建筑標(biāo)準(zhǔn)，新建筑的立項(xiàng)、審批和建設(shè)過程都必須遵照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。注重低碳建筑理念的普及推廣，加強(qiáng)對社會公眾的宣傳教育。推進(jìn)建筑節(jié)能設(shè)計和建筑能耗標(biāo)識制度，推廣低碳建筑的分級認(rèn)證制度；新建建筑嚴(yán)格執(zhí)行節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，鼓勵商場、寫字樓、工廠等現(xiàn)有商業(yè)建筑開展節(jié)能改造，政府辦公樓、醫(yī)院、學(xué)校等公營機(jī)構(gòu)要制定和實(shí)施強(qiáng)制性節(jié)能措施。對于大型公共建筑，應(yīng)公開其能源消耗情況，進(jìn)行能源審計，推動大型建筑節(jié)能減排等。

同時，也要促進(jìn)農(nóng)村低碳化建設(shè)。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大幅度地減少化肥和農(nóng)藥使用量。降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程對化石能源的依賴，走有機(jī)生態(tài)農(nóng)業(yè)之路。如用糞肥和堆肥作為化肥的替代品，提高土壤有機(jī)質(zhì)含量。此外也要充分利用農(nóng)業(yè)的剩余能量。如農(nóng)作物收割后的秸稈就可以作為秸稈資源，可以作飼料、肥料、培養(yǎng)料，也可采用秸稈氣化技術(shù)，轉(zhuǎn)化成可燃性氣體等。在農(nóng)村也可以大力推廣和應(yīng)用太陽能和沼氣技術(shù)，提升農(nóng)村生態(tài)水平。 3.制定生態(tài)城市建設(shè)戰(zhàn)略規(guī)劃，推進(jìn)制度和法律體系建設(shè)

推動地方政府、金融企業(yè)通過政策激勵和融資支持，在城市中推廣能有效節(jié)能技術(shù)。城鄉(xiāng)規(guī)劃工作的最有效的保障就是制度的創(chuàng)新，以政策約束低碳經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的形成，影響其增長方式和消費(fèi)模式。從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、區(qū)域布局、技術(shù)進(jìn)步和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等方面著手，推進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展和低碳城市建設(shè)。對稅收政策、財政政策和信貸政策進(jìn)行低碳化調(diào)整。出臺鼓勵企業(yè)進(jìn)行低碳創(chuàng)新、節(jié)能減排、可再生能源使用的政策法規(guī)，考慮減免稅收、財政補(bǔ)貼、政府采購、綠色信貸等措施，引領(lǐng)企業(yè)開發(fā)先進(jìn)的低碳技術(shù)，研究和實(shí)施低碳生產(chǎn)模式。對新能源、提高能效、生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施等低碳經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)實(shí)行政策傾斜等。 4.加強(qiáng)道路綠化帶和工業(yè)園區(qū)的規(guī)劃

除了汽車尾氣以外，城市空氣污染最為主要的來源就是工業(yè)排放了。而汽車尾氣的排放不受時間與空間的限制，并隨城市發(fā)展的加速而加速。對于城市的汽車尾氣的處理可以通過在城市規(guī)劃的過程中對公路兩旁的隔離帶與綠化帶的加強(qiáng)規(guī)劃、繞城高速規(guī)劃等相關(guān)規(guī)劃過程進(jìn)行有效的規(guī)避。從而使得更多的的汽車尾氣被植物、地表水稀釋，避免了大量尾氣存在于城市空氣中降低空氣的污染程度。為了有效保障城市空氣質(zhì)量，還應(yīng)該將工業(yè)以工業(yè)園區(qū)的方式進(jìn)行規(guī)劃，以便能夠有效的對工業(yè)進(jìn)行整合，對于重污染的工業(yè)能夠通過集中管理，集中監(jiān)督，集中處理的方式對其污染廢物的排放進(jìn)行處置。同時這樣做也有利于工業(yè)針對城市的選址，以便根據(jù)實(shí)際情況如在水源方面和風(fēng)向方面進(jìn)行相應(yīng)的計劃和選擇。這樣也能有效降低工業(yè)對城市水環(huán)境以及空氣質(zhì)量的不良影響。

結(jié)束語：

隨著我國城鄉(xiāng)建設(shè)的飛速發(fā)展，城鄉(xiāng)規(guī)劃面臨著新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，我國作為能源消耗大國，更應(yīng)該在城鄉(xiāng)規(guī)劃中做到低碳環(huán)保。城市作為減碳的主體，應(yīng)該把構(gòu)建低碳、環(huán)保和生態(tài)的城市作為我國未來城市發(fā)展的目標(biāo)和方向。

參考文獻(xiàn)：

[1]王文碧.淺談城鄉(xiāng)規(guī)劃管理存在的問題及應(yīng)對措施[J].城市建設(shè)理論研究,2012,6(20)

篇10

【關(guān)鍵詞】DCS；霍尼韋爾PKS系統(tǒng)；C300控制器；煤間接液化

1.前言

由于煤直接液化項(xiàng)目中全部使用的是霍尼韋爾Experion PKS系統(tǒng)，煤間接液化裝置建設(shè)在煤直接液化項(xiàng)目的廠區(qū)內(nèi)，是以煤直接液化項(xiàng)目中煤氣化裝置的合成氣為原料，利用煤直接液化項(xiàng)目中的公用工程進(jìn)行煤間接液化生產(chǎn)的。考慮到相關(guān)裝置之間的信號傳輸多、通訊數(shù)據(jù)量大，以及全廠控制系統(tǒng)一體化等因素。在煤間接液化項(xiàng)目控制系統(tǒng)的選型上，霍尼韋爾PKS系統(tǒng)就成了唯一的選擇。

2.PKS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

霍尼韋爾的Experion PKS過程知識系統(tǒng)，是目前最先進(jìn)的控制系統(tǒng)之一，包含了霍尼韋爾三十多年來在過程控制、資產(chǎn)管理、行業(yè)知識等方面積累的經(jīng)驗(yàn)，采用最先進(jìn)的開放平臺和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，為工業(yè)企業(yè)提供一個全廠統(tǒng)一的過程控制、生產(chǎn)管理、設(shè)備管理、資產(chǎn)管理、等一體化的知識體系結(jié)構(gòu)和全系列的解決方案。

Experion PKS系統(tǒng)能滿足各種自動化應(yīng)用要求，為過程控制、數(shù)據(jù)采集和批量控制提供一個開放式控制系統(tǒng)，能滿足工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域要求的靈活性、易用性、高性能和高可靠性。

Experion PKS系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

Experion PKS系統(tǒng)的控制主干網(wǎng)絡(luò)是容錯以太網(wǎng)——簡稱FTE，是Honeywell公司開發(fā)的FTE驅(qū)動程序與Cisco交換機(jī)相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。FTE是在商用以太網(wǎng)技術(shù)上結(jié)合霍尼韋爾設(shè)計的魯棒控制網(wǎng)絡(luò)專長，成為霍尼韋爾的專利，作為先進(jìn)的控制網(wǎng)絡(luò)解決方案。通過為任意兩個FTE節(jié)點(diǎn)提供多達(dá)4條通訊路徑，F(xiàn)TE既可容錯單故障點(diǎn)，還可容錯多故障點(diǎn)。此外，F(xiàn)TE還支持普通以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的連接和標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP的應(yīng)用（如本系統(tǒng)中的串口網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，F(xiàn)DM現(xiàn)場設(shè)備管理站）。其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是頂部連接在一起的雙重并行樹形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，是冗余網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的單網(wǎng)，由冗余的交換機(jī)和通訊電纜構(gòu)成?；綟TE網(wǎng)絡(luò)是直至3層交換機(jī)設(shè)置的并行的兩個樹形結(jié)構(gòu)，如圖2所示。FTE節(jié)點(diǎn)（本系統(tǒng)中的服務(wù)器/工程師站、操作員站、C300控制器類型的節(jié)點(diǎn)）含有FTE軟件和雙網(wǎng)絡(luò)接口控制。FTE不僅提供容錯技術(shù)，還提供工業(yè)控制應(yīng)用要求的快速響應(yīng)、傳輸?shù)拇_定性和安全性等。一個FTE網(wǎng)段可連接多臺服務(wù)器，最多可連接200個FTE節(jié)點(diǎn)和200個非FTE節(jié)點(diǎn)；一對服務(wù)器最多可帶10臺控制器、10臺CONSOLE站、40臺FLEX站，2萬個過程點(diǎn)。

過程控制網(wǎng)絡(luò)（FTE）分為控制層（Level 1）和監(jiān)視層（Level 2），控制層（Level 1）的設(shè)備主要有C200控制器和C300控制器；監(jiān)視層（Level 2）的設(shè)備主要有服務(wù)器和操作站。

高級應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)層（Level 3）是普通以太網(wǎng)，不是FTE網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)上的設(shè)備有PHD服務(wù)器、多變量優(yōu)化控制器、遠(yuǎn)程操作站等管理設(shè)備。

工廠信息網(wǎng)絡(luò)層（Level 4）是通過防火墻連接的管理網(wǎng)。網(wǎng)上的設(shè)備有企業(yè)級高級應(yīng)用服務(wù)器、安全只讀訪問過程畫面的WEB服務(wù)器（e-Server）、工廠業(yè)務(wù)客戶端等設(shè)備。

3.控制器的選擇

煤直接液化項(xiàng)目使用的Experion PKS系統(tǒng)，原設(shè)計軟件為R211.3版本，控制器使用C200控制器帶PMIO卡件，如圖3所示。由于C200控制器的順序控制功能較差，不能完成PSA（變壓吸附）的復(fù)雜邏輯控制，PSA控制采用了HPM控制器和PMIO卡件。HPM控制器是TPS系統(tǒng)的控制器，不是Experion PKS系統(tǒng)的控制器，再通過ESVT服務(wù)器把TPS系統(tǒng)升級到Experion PKS系統(tǒng)。

煤直接液化生產(chǎn)線在開車調(diào)試和試生產(chǎn)過程中，C200控制器和HPM控制器，多次出現(xiàn)控制器卡板硬件故障。因此，煤間接液化裝置不再使用C200控制器和HPM控制器，而采用新型結(jié)構(gòu)、性能可靠性的C300控制器如圖4所示。系統(tǒng)軟件也相應(yīng)升級為R311.2版本。C300控制器是HONEYWELL公司近年推出的換代產(chǎn)品，與C200控制器相比有如下優(yōu)點(diǎn)：

3.1 采用全新的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計：這些卡件不但在外形上是全新的，其內(nèi)部電路也有很大變化，C300控制器采用了高性能的CPU芯片，處理速度更快、處理量比C200控制器增加了很多，采用了全新器件，性能指標(biāo)上了新的臺階。可以完成PSA（變壓吸附）的復(fù)雜邏輯控制。

3.2 采用全新的硬件結(jié)構(gòu)，使C300控制器帶C系列I/O卡件的體積只有C200控制器帶PMIO卡件的1/2，由于硬件體積的壓縮，使得機(jī)柜數(shù)量大量減少，同樣規(guī)模的裝置，采用C300控制器機(jī)柜數(shù)量，是采用C200控制器機(jī)柜數(shù)量的2/3。

3.3 C300控制器增加了控制器專用防火墻：使C300控制器免于黑客攻擊。

①防火墻只允許與C300控制器有關(guān)的信息通過，通過TCP過濾的功能使只有帶CDA的信號能夠通過。

②I/O通訊和peer-to-peer通訊不受影響，保證確定性。

③限制廣播流量，防止廣播風(fēng)暴。限制SYN flood攻擊，防范Dos及DDos，避免C300控制器的處理器花費(fèi)大量時間去清理這些垃圾信息，導(dǎo)致C300控制性能的降低。

3.4 C300控制器的通訊速率為100Mbps。工業(yè)以太網(wǎng)采用開放式802.3（載波偵聽多路訪問/沖突訪問）星型結(jié)構(gòu)100M帶寬的組網(wǎng)方式，由于帶寬的優(yōu)勢，在系統(tǒng)滿負(fù)荷的情況下，網(wǎng)絡(luò)一般處于低負(fù)荷狀態(tài)，仍然能很流暢的工作。對于上層管理網(wǎng)絡(luò)（MIS）不需要額外的協(xié)議轉(zhuǎn)換器和網(wǎng)關(guān)。

3.5 C300控制器增加了Profit loop算法：“預(yù)估控制技術(shù)”已在很多項(xiàng)目上應(yīng)用，其中Profit loop算法是霍尼韋爾的專利技術(shù)。

①Profit loop算法在控制器中的應(yīng)用，提高了控制的魯棒性，簡化了PID調(diào)節(jié)的復(fù)雜性，提供強(qiáng)有力的PID閉環(huán)自整定功能。

②Profit loop算法已嵌入到控制器C300中，無需額外費(fèi)用?？扇〈鶳ID的控制算法。

③減少維護(hù)成本，增加過程穩(wěn)定性多大30%。

3.6 先進(jìn)的FOUNDATION現(xiàn)場總線技術(shù)使總線接口卡直接與控制器實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)通訊，大幅度提高了總線的通訊速度和通訊可靠性，有助于現(xiàn)有資產(chǎn)的優(yōu)化，C300與C200對比如表1。

4.煤間接液化裝置PKS系統(tǒng)的硬件配置

該P(yáng)KS系統(tǒng)用于煤間接液化裝置的過程控制、現(xiàn)場Hart儀表設(shè)備的資產(chǎn)管理、以及管理調(diào)度信息集成等應(yīng)用。煤間接液化項(xiàng)目包括了9個生產(chǎn)單元，設(shè)計為一個中心控制室。分為4個操作區(qū)域，操作一區(qū)為催化劑預(yù)處理和蠟精制兩個生產(chǎn)單元；操作二區(qū)為費(fèi)托合成和油品加工兩個生產(chǎn)單元；操作三區(qū)為輕烴提濃和PSA制氫兩個生產(chǎn)單元；操作四區(qū)為脫碳和凝結(jié)水回收及合成水處理三個生產(chǎn)單元。

4.1 操作站的配置：系統(tǒng)硬件配置需要根據(jù)各操作區(qū)的I/O點(diǎn)數(shù)和操作站的數(shù)量來確定。操作一區(qū)有914點(diǎn)，需要配置2臺操作站；操作二區(qū)有2722點(diǎn)，需要配置7臺操作站；操作三區(qū)有905點(diǎn)，需要配置2臺操作站；操作四區(qū)有588點(diǎn)，需要配置2臺操作站，共配置13臺操作站。每個操作區(qū)必須配置50%以上數(shù)量，能與控制器直接通訊的CONSOLE操作站。該系統(tǒng)配置7臺CONSOLE操作站，6臺FLEX操作站。

4.2 控制器的配置：按照每個生產(chǎn)單元的控制器盡可能獨(dú)立配置的原則，根據(jù)各單元I/O點(diǎn)的多少不同配置控制器。對于I/O多的單元可以配置多對控制器，對于I/O少的單元可以幾個單元配置1對控制器。操作一區(qū)催化劑預(yù)處理和蠟精制兩個單元配置1對控制器；操作二區(qū)費(fèi)托合成單元配置2對控制器，油品加工單元配置2對控制器；操作三區(qū)輕烴提濃單元配置1對控制器，PSA制氫單元配置1對控制器；操作四區(qū)脫碳和凝結(jié)水回收及合成水處理三個單元配置1對控制器，共配置8對控制器。

4.3 服務(wù)器的配置：I/O總點(diǎn)數(shù)為5129點(diǎn)，一個FTE網(wǎng)絡(luò)可支持2萬個過程點(diǎn)，可支持多對服務(wù)器，每對服務(wù)器每秒鐘平均訪問控制器的參數(shù)為4000個，可連接200個FTE節(jié)點(diǎn)和200個非FTE節(jié)點(diǎn)。因此可選用一個FTE網(wǎng)絡(luò)配置2對服務(wù)器，形成2套DCS系統(tǒng)。操作一、三、四區(qū)配置了1對服務(wù)器構(gòu)成1套DCS系統(tǒng)；操作二區(qū)配置了1對服務(wù)器構(gòu)成1套DCS系統(tǒng)，2套DCS系統(tǒng)之間的通訊，采用HONEYWELL的DSA技術(shù)。配置的2臺工程師站分別對2套DCS系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)。

4.4 交換機(jī)的配置：FTE節(jié)點(diǎn)和非FTE節(jié)點(diǎn)大約有40個，F(xiàn)TE網(wǎng)絡(luò)采用1對48口的Cisco Catalyst 2960交換機(jī)，將控制層（Level 1）和監(jiān)視層（Level 2）合并為一層，交換機(jī)提供100Mb傳輸速率。

4.5 現(xiàn)場設(shè)備管理站的配置：需要1臺Hart設(shè)備管理站對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行管理，Hart設(shè)備管理站由霍尼韋爾現(xiàn)場設(shè)備管理站FDM以及Hart數(shù)據(jù)信息接口等構(gòu)成，提供用于管理Hart設(shè)備的數(shù)據(jù)庫、組態(tài)和管理模式、人機(jī)界面等。

4.6 PHD Buffer服務(wù)器的配置：與PMCC通訊需要1臺PHD Buffer服務(wù)器（PMCC系統(tǒng)已在直接液化項(xiàng)目中建成）。

煤間接液化裝置PKS系統(tǒng)的硬件配置如圖5所示。

本系統(tǒng)的硬件型號選擇：

控制器—Experion PKS系統(tǒng)的C300控制器作為DCS主控制器。

操作站—選用Dell工作站T5400計算機(jī)，配置霍尼韋爾專用的操作員鍵盤。

工程師站—選用Dell工作站T5400計算機(jī)。

系統(tǒng)服務(wù)器—選用Dell PE2950服務(wù)器。

FTE網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)—選用Cisco WS-C2960-48TC-L交換機(jī)。

PHD Buffer服務(wù)器-選用Dell PE 1430計算機(jī)（用于與PMCC通訊）。

Hart設(shè)備管理站—選用Dell工作站T5400計算機(jī)。

串口服務(wù)器（Terminal Server）—選用8通道的Nport 5630-8串口網(wǎng)絡(luò)連接服務(wù)器（Terminal Server）

5.結(jié)束語

PKS控制系統(tǒng)強(qiáng)大的功能模塊和其優(yōu)越性能保證了裝置按照設(shè)計方案在預(yù)定時間內(nèi)順利開車。該P(yáng)KS系統(tǒng)自2009年投用，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，沒有因DCS系統(tǒng)本身的問題對生產(chǎn)造成過影響，而且由于該系統(tǒng)的開放性、靈活性、易操作性等優(yōu)越性能，能夠根據(jù)生產(chǎn)需要自主的進(jìn)行一些過程點(diǎn)的組態(tài)操作，如一些控制方案的增改、聯(lián)鎖邏輯關(guān)系的變動，都能夠在不影響正常生產(chǎn)的前提下在線修改。

煤間接液化項(xiàng)目于2008年4月10日開工建設(shè)，2009年9月30日機(jī)械竣工。煤間接液化裝置在2009年12月至2010年5月期間進(jìn)行了兩次試生產(chǎn)，第一次試生產(chǎn)于2009年12月9日9時開工，12月18日零時計劃停工，共連續(xù)運(yùn)行210小時。經(jīng)歷1個月的改造之后，裝置第二次試生產(chǎn)于2010年3月15日開工，2010年5月1日計劃停工，共穩(wěn)定運(yùn)行1113小時。在試生產(chǎn)期間，裝置運(yùn)行平穩(wěn)，各項(xiàng)工藝參數(shù)滿足指標(biāo)要求，總共產(chǎn)出輕重質(zhì)醇422噸、液化氣322噸、石腦油3817噸、柴油5223噸、重質(zhì)蠟300噸、重柴油400噸。PKS系統(tǒng)運(yùn)行可靠是煤間接液化裝置連續(xù)、穩(wěn)定生產(chǎn)的根本保障。

參考文獻(xiàn)

[1]Experion PKS系統(tǒng)培訓(xùn)手冊

[2]OperTune_User's Guide_Experion_R300