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(1) Kohlewäschetechnologie: Die Entwicklung der Technologien zur Reinigung von Kohle sowie die Verbesserung der Qualität der Verkaufskohle sind wirksame Maßnahmen, um die Verschmutzung von Anfang an zu verringern. Im Jahr 1997 betrug der Anteil des Rohkohles in unserem Land 25,73 %. Der Schwerpunkt der Kohlereinigung ist von Kokskohle auf Steinkohle verschoben worden. Von der bisherigen ausschließlichen Betonung der Assenreduzierung geht es nun um eine Kombination aus Assenreduzierung und Schwefelentfernung sowie um die Rückgewinnung von Pyrit aus dem gereinigten Abfall. Das Sortierverfahren und die Geräte für Schwermedium-Spiral separators mit kleinem Durchmesser ermöglichen es, bei feinkörnigem Kohlenstaub gleichzeitig den Aschegehalt zu verringern sowie Schwefel zu entfernen. Bei der Sortierung von Kohlenstaub mit Korngrößen zwischen 0,5 und 0,04 mm beträgt die Entfernung des anorganischen Schwefels 67,90–70,30 %. Eine Kohleverarbeitanlage mit einer Kapazität von 1,5 Millionen Tonnen pro Jahr, die einen großen Trockenkohleseparator mit einer Fläche von 12 m2 einsetzt, ist in Betrieb genommen worden. Die Investitionskosten pro Tonne Kohle betragen 4,25 Yuan, die Verarbeitungskosten pro Tonne Kohle liegen bei 2,15 Yuan. Die Sortierungsleistung beträgt >90 %. Der Ausstoß an Staub (50 mg/m³) entspricht den Umweltvorgaben. Einige neue Technologien zur Lösung der Probleme bei der starken Reduzierung von Asche und Schwefel in Kohle wurden entwickelt – beispielsweise Schwermedium-Spiralseparator mit großem Durchmesser für die gleichzeitige Aufbereitung von drei Produkten, sowie verschiedene Methoden der Mikroblasenflotation. Diese Technologien wurden erfolgreich getestet und sind nun in der Produktion im Einsatz. Doch die Kohleauswahltechnologie in unserem Land weist im Allgemeinen einen erheblichen Unterschied zum internationalen Spitzenniveau auf. Erstens ist der Anteil an Rohkohle gering (in unserem Land 25,7 %, in den entwickelten Ländern über 90 %) ; Zweitens macht die Verwendung fortschrittlicher Verfahren zur Kohlewahl einen geringen Anteil aus (zum Beispiel Schwerefeldtrennung: In unserem Land liegt dieser Anteil bei nur 23 %, in den entwickelten Ländern hingegen bei über 60 %). Dadurch ist die Qualität des gereinigten Kohleprodukts schlecht ; Drittens sind die durchschnittlichen Fabrikgrößen klein, der Automatisierungsgrad niedrig, die Zuverlässigkeit der Ausrüstung schlecht und die Produktivität gering. (II) Wasser-Kohle-Slurry-Technologie: Die Verwendung von Wasser-Kohle-Slurry anstelle von Öl wurde im Kraftwerk Baiyanghe über einen Zeitraum von 2000 Stunden getestet. Unter Bedingungen vollständiger Verbrennung von Wasser-Kohle-Slurry lag die Verbrennungsleistung bei >98 %, die Effizienz des Kessels bei >89 %. Der Kessel konnte bei einer Belastung von 40–100 % stabil brennen – mit denselben Ergebnissen wie bei der Verbrennung von Schweröl. Es gibt Fortschritte bei der Verbrennung von Kohleschlamm aus den Bergbaugebieten. Es wird eine Paste aus Kohleschlamm mit hohem Aschengehalt (Ascheanteil 41–43 %) hergestellt, die zur Verbrennung in Kettenöfen mit einer Leistung von 10 t/h verwendet wird. Nach insgesamt 2008 Betriebsstunden stieg die Wärmeeffizienz des Kessels von 53,99 % bei der Verbrennung von Kohleblöcken im reinen Schichtverbrennungsmodus auf 68 % nach dem Einsatz von Kohleschlamm als Brennstoff. Die Verbrennungseffizienz verbesserte sich dabei von 63,7 % auf 79,01 %. (III) Zirkulierender Fluidisierungsofen (CFBC): Die CFBC-Technologie im Ausland entwickelt sich in Richtung größerer Anlagen. Derzeit ist das Kraftwerk mit der größten Leistung pro Kessel in diesem Bereich bereits in Frankreich in Betrieb – es handelt sich um einen CFBC-Kessel mit einer Leistung von 250 MW und einer Verdampfungskapazität von 700 Tonnen pro Stunde. Die Effizienz des Kessels beträgt 90,5 %, die Entschwefelungsrate 93 %. Die Emissionen von Nox liegen unter 250 mg/Nm³. In unserem Land besteht bereits die Fähigkeit, Kessel mit einer Verdampfungskapazität von 75 t/h zu entwerfen und herzustellen ; Ein Demonstrationsprojekt für selbst entwickelte CFB-Kessel mit einer Leistung von 220 t/h sowie ein Projekt zur Einführung von Zirkulationsbettkesseln mit einer Leistung von 410 t/h werden derzeit umgesetzt. Auch in den grundlegenden Forschungen zur Konzeption von CFB wurden Fortschritte erzielt; es wurde eine spezielle Software für die Konzeption von Schichtfeuerungsanlagen entwickelt ; Forschungsarbeiten zur ingenieurtechnischen Planung von 125-MW-Afterburner-Kesseln sowie zur Forschung und Entwicklung neuer Kreislaufstrombettkessel mit einer Leistung von 75 t/h und 130 t/h. (IV) Integrated Gasification Combined Cycle (IGCC) – Die Stromerzeugung durch Gasifizierung in einem integrierten Prozess (IGCC) ist eine effiziente und umweltfreundliche Technologie zur Erzeugung von Strom aus Kohle, die derzeit in den entwickelten Ländern intensiv weiterentwickelt wird. Sie erfüllt nicht nur die immer strengeren Umweltauflagen, sondern erreicht außerdem eine Effizienz von über 45 %. Es ist sehr wahrscheinlich, dass sie zu einer der wichtigsten Methoden zur Erzeugung von sauberem Strom aus Kohle im 21. Jahrhundert werden wird. Bei dem US-amerikanischen IGCC-Vorzeigeprojekt wurden bedeutende Fortschritte erzielt: Beim Umbau des Gasifizierungswerks im Kraftwerk Wabash River beträgt die Leistung des Systems 262 MW. Die geplante Effizienz bei der Stromerzeugung liegt bei 38 %, während die Desulfurisierungsrate über 98 % liegt. Das Projekt wurde im November 1998 mit einem kommerziellen Demonstrationsbetrieb abgeschlossen. IGCC-Kraftwerk von Tampa Electric Company, Systemleistung 250 MW, geplante Leistungseffizienz 40 %, Desulfurisierungsrate >96 %; der kommerzielle Demonstrationsbetrieb soll im Oktober 2001 abgeschlossen werden. Das Pinon Pine IGCC-Kraftwerksprojekt verfügt über eine Leistung von 99 MW. Die geplante Effizienz bei der Stromerzeugung beträgt 40,7 %. Es wird erwartet, dass die kommerzielle Testphase im Juli 2000 abgeschlossen wird. Die Forschung zu den Schlüsseltechnologien der IGCC in unserem Land hat bereits begonnen, einschließlich der Schlüsseltechnologien im Bereich des IGCC-Verfahrens, der Gaskohlenstoffisierung, der Gaserzeugung, der Gasturbinen sowie der Abwärmenutzungssysteme. Es ist geplant, ein Demonstrationskraftwerk mit einer Leistung von 1 GW im Kraftwerk in Yantai zu errichten. (5) Kohlevergasung – Die Kohlevergasungstechnologie ist eine wichtige Technologie zur Umwandlung von Energiequellen. Sie wird in der Chemieindustrie, im Metallgewerbe, in der Maschinenbauindustrie, in der Baustoffindustrie sowie für den Einsatz als Haushaltsgas verwendet. Derzeit werden jährlich etwa 60 Millionen Tonnen Kohle zur Vergasung verwendet. In unserem Land sind bereits einige fortschrittliche Großanlagen für die Gaserzeugung in Betrieb. In unserem Land wird bei der Gasifizierung von kleinen und mittleren Mengen hauptsächlich die Technologie der Festbettgasifizierung mit Kohleblöcken verwendet. Dieser Ansatz weist ein veraltetes Technologieniveau auf, ist ineffizient und verursacht erhebliche Umweltbelastungen. Es besteht daher dringender Bedarf an technischen Verbesserungen. Einige der eingeführten, fortgeschrittenen Gasifizierungstechnologien weisen auch erhebliche Probleme hinsichtlich eines stabilen Betriebs, der Inlandsproduktion der technischen Ausrüstung, der wirtschaftlichen Investitionen sowie der Betriebseffizienz auf. Daher ist es notwendig, moderne Gasifizierungstechnologien zu entwickeln, die über chinesisches Urheberrecht verfügen, zur nationalen Situation passen und effizient sowie umweltfreundlich sind. Bei den Versuchen zur Gaserzeugung aus übrig gebliebenem Kohlenstoffdioxid in Kohlebergwerken mit der Technologie der unterirdischen Gaserzeugung wurden gewisse Fortschritte erzielt. (6) Kohlenstofflösung – Die Kohlenstofflösung ist eine wichtige Technologie zur Umwandlung von Kohle. Im Rahmen der Zusammenarbeit zwischen China und Deutschland, China und Japan sowie China und den USA werden derzeit drei Machbarkeitsstudien für Industrieprojekte zur direkten Verflüssigung von Kohle durchgeführt. Bei der Zusammenarbeit zwischen China und Deutschland wurden mit dem Braunkohlematerial aus Yunnan Tests unter industriellen Bedingungen sowie Tests zur Ermittlung der optimalen Verarbeitungsbedingungen an den Anlagen der Firma DMT in Deutschland durchgeführt. Dabei wurde eine Verflüssigungsrate von 53 Prozent erzielt ; Bedingungsversuche mit chinesischen Festbett-Hydrierkatalysatoren wurden durchgeführt, und die Ergebnisse zeigten, dass dieser Katalysator für den deutschen IGOR-Prozess geeignet ist ; Der Prüfbericht für das Musterwerk ist fertiggestellt. In Japan wurden an Anlagen mit einer Leistung von 1 t/Tag Tests zu den Bedingungen der direkten Verflüssigung mit chinesischem Yilan-Kohle, chinesischem Xilin-Schwefel-Eisen-Katalysator sowie japanischem synthetischem Schwefel-Eisen-Katalysator durchgeführt. Die Ölerträge lagen bei 52 %–57 %. Das Projekt zur Machbarkeitsstudie der direkten Verflüssigung von Kohle durch China Shenhua in Zusammenarbeit mit den USA hat die erste Phase abgeschlossen. An den Testanlagen des US-Unternehmens HTI wurden insgesamt 6 verschiedene Testbedingungen für die Kohle von Shenhua Ningtiao getestet. Mit Hilfe der Technologie von HTI sowie des GelCat-Katalysators wurde eine Ölertragsrate von 63 % bis 68 % erreicht ; (7) Brennstoffzellen: Das Ministerium für Wissenschaft und Technologie setzt mit Unterstützung des UNDP ein Demonstrationsprogramm für Busse mit Brennstoffzellen in Gang. (8) Technologien zur Reinigung von Rauchgasen Derzeit gibt es weltweit mehr als 500 Anlagen zur Entschwefelung von Rauchgasen. Und mehr als 90 Prozent davon (berechnet nach der Leistung der Anlagen) werden mit dem Nass-Schwefelentfernungsverfahren behandelt. Die halbtrockene Rotationsnebelungsmethode sowie das Einbringen von Adsorbenten in den Ofen – Verfahren zur Aktivierung der Schwefelentfernung durch Befeuchtung – werden in Europa häufig angewandt. Die Fluidbettverbrennungstechnologie gewinnt zunehmend an Bedeutung, da sie während des Verbrennungsprozesses eine effektive Kontrolle der Entstehung von SO2 und NOx ermöglicht. Japan hat Versuchsstudien durchgeführt, bei denen Aktivkohlefasern (ACF), die einer Oberflächenbehandlung unterzogen wurden, zur Desulfurisierung und Denitrifizierung von Rauchgasen eingesetzt wurden. Dabei wurden sehr gute Ergebnisse erzielt. . Die Technologie zur Reinigung von Rauchgasen mit ACF gehört zur Kategorie der halbtrockenen Oxidationsverfahren. Ihre Vorteile sind: Die Desulfurisierungs- und Denitrifizierungsreaktionen finden bei Raumtemperatur statt, und die dabei entstehenden Säuren wie Schwefelsäure und Sulfate sowie Salpetersäure und Nitrate können kontinuierlich zurückgewonnen werden. Die Technologie zur Entschwefelung und Entstickung der Abgase von Kohlefeuerungen weist nicht nur eine hohe Wirksamkeit bei der Entschwefelung und Entstickung auf, sondern benötigt auch weniger Wasser. Zudem sind die erforderlichen Geräte einfach in der Konstruktion. Derzeit werden Anwendungsstudien zu dieser Technologie durchgeführt. Mit der zunehmenden Luftverschmutzung in unserem Land erhält die Technologie zur Reinigung von Rauchgasen immer mehr Aufmerksamkeit von allen Seiten der Gesellschaft. “Das Demonstrationsprojekt zur Entschwefelung von Rauchgasen mit Elektronenstrahlen in der Zusammenarbeit zwischen China und Japan ist inzwischen insgesamt 2400 Stunden im Betrieb gewesen. Am 28. Mai 1998 wurde es erfolgreich abgenommen. Dieses Demonstrationsprojekt behandelt die 300.000 m³/h an Rauchgasen aus den Kesseln der 200-MW-Kraftwerke in Chengdu. Es handelt sich dabei um das größte Elektronenstrahl-Desulfurisierungsgerät der Welt, das derzeit im Betrieb ist. Sowohl der Schwefel- als auch der Stickstoffentfernungsgrad liegen über den jeweiligen Designwerten von 80 % bzw. 10 %. Alle Betriebskostenindikatoren liegen ebenfalls unter den Designwerten. Außerdem werden der kombinierte Prozess aus Kalziumeinbringung und Feuchtigkeitsaktivierung der finnischen Firma IVO sowie der hochgeschwindige, konvektive Nassverarbeitungsprozess der japanischen Firma Hitachi eingeführt. Es gibt bereits internationale, ausgereifte Technologien mit hoher Entschwefelungseffizienz. Die Einführung dieser Technologien kann hilfreich sein, um unser Wissen in den Bereichen Gerätedesign, Betrieb und -management zu erweitern. Allerdings sind ausländische Technologien und Geräte teuer. Deshalb sollten wir, unter Berücksichtigung der wirtschaftlichen Möglichkeiten unseres Landes, Technologien und Verfahren entwickeln und verbreiten, die zu den Bedingungen in unserem Land passen. Auch in der Grundlagenforschung zu Technologien zur Reinigung von Rauchgasen im Inland sowie bei der Reinigung von Rauchgasen aus kleinen und mittleren Kesseln wurden erhebliche Fortschritte erzielt. Um die Entschwefelungseffizienz des Entschwefelungsmittels zu erhöhen, werden in Ca(OH)2 leicht feuchte Salze und Basen zugesetzt, oder es werden Verbrennungsasche sowie Hydrate von Ca(OH)2 als Adsorbentien verwendet ; Oder es werden aktive Kohle oder Aktivkohle als Adsorbentien verwendet, wobei in laboratorischen Studien bestimmte Ergebnisse erzielt wurden. Systeme zur Entstaubung und Entschwefelung wie Netzmembrantürme, die für kleine und mittlere Kessel geeignet sind, sowie Verfahren der doppelten Entstaubung und Entschwefelung haben ebenfalls erste Erfolge gezeigt. (9) Vielfältige Nutzung von Bims: In China liegt der Schwerpunkt der Forschung und Nutzung von Bims auf seiner Verwendung in großen Mengen – beispielsweise in Beton, bei dem Bau von Brücken und Dämmen, als Untergrund für Hochhäuser oder in den Sicherheitskästen von Kernkraftwerken. Bei dem derzeit im Bau befindlichen Projekt Three Gorges wird voraussichtlich 1,338 Millionen Tonnen Bims verwendet. Eine größere Anwendung findet bei der Errichtung von Autobahnen höherer Klassen; diese Technologie ist bereits ausgereift und wird bei den Bauvorhaben an den Autobahnen Shanghai-Nanjing, Peking-Shenzhen sowie Peking-Hebei eingesetzt. Braunkohleasche wird auch zur Auffüllung von Bergbaugebieten sowie zur Verbesserung des Bodens in der Landwirtschaft verwendet. Es wird erwartet, dass bis zum Jahr 2000 die Menge an Braunkohlenasche in unserem Land 160 Millionen Tonnen erreichen wird. Deshalb muss man bei der Nutzung von Braunkohlenasche mehr Anstrengungen unternehmen, den Einsatzbereich erweitern, die Menge der genutzten Asche erhöhen und die Effizienz der Nutzung verbessern. (10) Nutzung von Kohleflözgas: Bei der Erkundung und Nutzung von Kohleflözgas wurden deutliche Fortschritte erzielt. Im Jahr 1998 wurden in der Qinshui-Beckenregion in Shanxi sowie in der Region Hegang im Nordosten insgesamt 11 Bohrungen zu diesem Zweck durchgeführt. In den Bohrlöchern Tunliu-003, Tunliu-006 und Tunliu-007 konnten täglich Mengen an Kohleflözgas in Höhe von über 7000 m³, 10.000 m³ bzw. 16.000 m³ gewonnen werden. Damit konnte ein Gebiet von etwa 550 Quadratkilometern als gasreich identifiziert werden. Die Erkundungsergebnisse deuten darauf hin, dass die Region die geologischen Voraussetzungen für die Entstehung großer Kohlenwasserstoffvorkommen aufweist. Im Süden von Shanxi wurden 3 Bohrungen abgeschlossen; bei der Bohrung Nr. 1 wurde eine Tagesproduktion von 7000 m³ pro Bohrloch erzielt. “Die Forschungsarbeiten im Rahmen des Projekts zur Bewertung der Kohleflüssiggas-Ressourcen in China sind bereits im Gange. Bisher wurden die Forschungen in den vier Gebieten Liupanshui, Groß-Beijing-Region, Nordost-China sowie Liaozhong abgeschlossen. Der endgültige Bericht über die Forschungsergebnisse wird voraussichtlich im Jahr 1999 fertiggestellt. Zusammen mit den drei Ölunternehmen TEXCO, PHILLIPS und ARCO aus den USA werden Kooperationsprojekte zur Erkundung und Entwicklung von Kohlegas in fünf Gebieten – nämlich Huaibei, Linxing, Sanjiao, Sanjiao Bei und Shilou – durchgeführt. Die Gesamtfläche der fünf Kooperationsgebiete beträgt 11.216,8 km². Die geschätzten Reserven an Kohlegas betragen 653,5 Milliarden m³. Die Bohrung von 9 Schiefergasbohrungen ist abgeschlossen, wodurch gute Daten zum Schiefergas gewonnen werden konnten.