本书聚焦煤炭清洁技术领域。本书深入剖析现代煤炭清洁技术的前沿发展态势，涵盖从开采到利用各环节创新成果。同时详细探讨技术转移转化的关键要素、现存挑战与有效策略，分析政策、市场、企业等多方面因素对其的综合影响。旨在为煤炭行 业从业者、科研人员及相关政策制定者提供全面且深入的参考，助力推动煤炭清洁技术在更大范围的应用与创新发展，促进能源领域的绿色转型与可持续进步。

在全球能源结构转型的大背景下, 煤炭清洁技术的发展面临前所未有的机遇和挑战。 我国作为全球最大的煤炭生产和消费国, 煤炭在一次能源消费结构中长期占据主导地位。 然而, 碳达峰、 碳中和目标 (以下简称 双碳目标) 的提出, 使煤炭行业必须加快向绿色低碳方向转型, 以实现 2030 年前碳达峰、 2060 年前碳中和的目标。 在此过程中, 煤炭清洁技术的发展与技术转移转化成为关键路径。

煤炭清洁利用涵盖了从开采、 分选、 加工到燃烧和化工转化的全生命周期技术创新。 针对煤炭资源的高效利用, 清洁燃烧技术、 低碳煤化工技术、煤制氢技术, 以及碳捕集、 利用与封存技术的推进至关重要。 煤炭分选与处理技术的改进, 有助于提高煤炭利用效率、 减少污染物排放, 而煤炭清洁燃烧技术的发展, 如超低排放燃烧、 流化床燃烧和富氧燃烧等, 则直接影响煤炭的终端利用碳排放水平。 此外, 煤基材料及低浓度煤层气的综合利用也将进一步推动煤炭资源的清洁高效开发。实现碳达峰的关键在于优化煤炭消费结构、 提高煤炭使用效率和积极推广清洁高效利用技术。 一方面, 通过煤炭清洁转化, 如煤制天然气、 煤制氢、煤炭气化等工艺, 可有效降低终端碳排放, 实现煤炭资源的深度清洁化利用;

另一方面, 煤炭燃烧端的污染控制技术升级, 如高效脱硫脱硝、 低氮燃烧技术的推广, 能够在保障能源安全的前提下, 减少环境污染。实现碳中和的重点是推动煤炭行业与新能源的深度融合, 同时依托 CCUS技术削减煤炭碳排放。 随着风能、 太阳能等可再生能源的快速发展, 煤炭将在未来逐步向调峰电源和化工原料方向转型, 以满足低碳能源体系的需求。在此过程中, 煤制氢技术作为 绿氢 过渡阶段的重要补充, 将发挥关键作用。 另外, 在 双碳 目标引领下, 煤炭行业的技术创新成果需要快速实现产业化, 技术转移模式的优化成为重要议题。 高校、 科研院所与企业的协同创新机制, 以及政府的政策支持, 将共同促进煤炭清洁技术的应用推广。

本书围绕煤炭清洁利用技术的各个环节, 系统梳理了煤炭及清洁转化、煤炭的分选与处理技术、 煤炭清洁燃烧、 煤炭化工、 煤炭基材料及低浓度煤层气利用等方面。 结合技术转移与转化模式, 本书将探讨如何加速煤炭行业的技术变革, 以支撑 双碳 目标的顺利实现。

在 双碳 愿景下, 煤炭清洁技术的发展于我们既是挑战, 也是机遇。通过持续的科技创新和技术转移, 我国煤炭行业有望在保障能源安全的同时,实现绿色低碳转型, 从而为全球能源可持续发展贡献中国智慧。

李晨雨，博士研究生，高级工程师。煤炭综合利用多种经营技术咨询中心经营管理部主任，中国煤炭工业协会物资流通分会副秘书长、全国技术产品文件标准化专业技术委员会委员，中国致公党第十六届中央委员会妇女工作委员会委员、政协北京市昌平区委员。其研究聚焦于关注与煤炭清洁高效利用与成果转化的相关问题，注重基于原料煤的特性，以低能耗、低排放为标准，走高端化、多元化、低碳化的转化路径，实现煤炭的高效清洁利用。

第一章 煤炭及清洁转化 ……………………………………………………… 1
第一节 煤炭的分类与用途 ……………………………………………… 1
第二节 煤炭资源分布现状与特点 ……………………………………… 13
第三节 我国煤炭清洁高效转化发展探析 ……………………………… 19
第二章 煤炭的分选与处理技术 ……………………………………………… 27
第一节 煤炭分选与井下选煤技术 ……………………………………… 27
第二节 煤的筛分、 破碎与磨碎技术 …………………………………… 34
第三节 煤炭的脱硫脱硝技术 …………………………………………… 41
第四节 配煤、 型煤与水煤浆技术的发展与转化 ……………………… 50
第三章 煤炭清洁的化工技术与方法 ………………………………………… 66
第一节 煤炭的热解原理与技术发展 …………………………………… 66
第二节 煤炭的气化原理及方法分析 …………………………………… 75
第三节 煤制氢技术发展探析 …………………………………………… 85
第四节 煤炭直接液化与间接液化技术的发展与转化 ………………… 90
第四章 煤炭清洁燃烧技术探究 ……………………………………………… 99
第一节 煤炭清洁燃烧技术的发展意义 ………………………………… 99
第二节 民用燃煤领域清洁燃烧技术的发展与转化 ………………… 103
第三节 工业锅炉清洁燃烧技术的发展与转化 ……………………… 104

第五章 煤炭清洁材料与低浓度煤层气综合利用 ………………………… 109
第一节 煤基炭质吸附材料与煤基电极材料技术的发展与应用 …… 109
第二节 煤系共伴生资源综合利用技术的发展与转化 ……………… 120
第三节 低浓度煤层气利用技术的发展与转化 ……………………… 126
第六章 煤炭行业发展与技术转移模式探究 ……………………………… 133
第一节 双碳 目标下煤炭行业的技术发展路径 ………………… 133
第二节 煤炭行业技术转移的概况及制约因素分析 ………………… 141
第三节 煤炭技术转化模式分析以中国科学院典型煤炭
技术为例 ……………………………………………………… 144
第四节 煤炭技术转化经验分析以清华大学山西清洁能源
研究院为例 …………………………………………………… 150
第五节 煤炭行业技术转移的促进策略 ……………………………… 153
致谢 …………………………………………………………………………… 160
参考文献 ……………………………………………………………………… 161
后记 …………………………………………………………………………… 164