燃煤污染治理综述

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1、http://www.paper.edu.cn燃煤污染治理综述谌天兵武建军韩甲业中国矿业大学化工学院江苏徐州（221008）chentianbing@126.com摘要：我国是煤炭生产和消费大国，煤主要用作动力燃料和发电。煤中的碳、氢、氧、氮、硫等元素，在燃烧过程中生成的SO2、NOx、CO2并产生大量粉尘，这些污染物尤其是SO2污染给自然环境和人体健康带来了很大的危害。燃前脱硫、燃中固硫、燃后净化、建立大型干法选煤坑口电站、发展煤炭转化技术及寻找无污染替代燃料等措施对提高煤炭利用率，降低污染物排放，改善环境状况有重要意义。关键词：煤炭燃烧污染治理1引言2003年，我国煤炭

2、产量超过了16亿t，2004年更达到了19.56亿t。在我国，能源结构决定了我国目前重要依靠煤炭资源作为工业燃料和发电燃料。煤炭提供了75%的工业燃料、76%的发电燃料、80%的民用商品能源、60%的化工原料。在煤炭的燃烧利用过程中，几乎同时伴随着对环境的污染。煤中的部分元素在燃烧过程中氧化为有害物质，对生态环境进行了严重的破坏，潜在的威胁着人类的健康；部分物质甚至直接威胁着人类的健康。据环境公报报道，我国2004年烟尘排放量1095万t，SO2排放量2255万t。其中燃煤产生的SO2约占总量的90%，CO占71%，CO2占85%，氮氧化物占70%，灰尘微粒占61%。可见我

3、国属[1,2]于典型的燃煤型污染。为此，分析煤炭污染产生的原因，寻求有效的解决途经，减轻煤炭污染，加强环境保护，势在必行。2燃煤污染的现状及危害2.1SO2污染的状况及危害2004年我国排放至大气中的SO2达2255万t，居世界第一。我国主要的SO2污染源可归纳为硫酸厂尾气中排放的SO2、有色金属冶炼过程排放的SO2、燃煤烟气中的SO2等三个方面，其中燃煤烟气中的SO2仍是污染的主要来源。我国煤炭多为高硫煤（S%>2%），其贮量约占煤炭总贮量的20%~25%。在全国煤炭的消费中，占总量约84%的煤炭被直接燃用，燃烧过程中排出大量的SO2，使我国成为三大酸[3]雨区之首，其直

4、接经济损失已超过上千亿元。[4]3SO2对人体的危害很大。当SO2日平均浓度达到3.5mg/Nm时，会使人们的呼吸系统、3心血管系统的发病率和死亡率显著增加。敏感的人在浓度2.5mg/Nm的短时间作用下，就会[5-14]引起呼吸道阻力增加。表1是1995~2004年我国SO2的年排放总量和工业SO2排放量和煤炭总产量对照表。图1是SO2年排放总量、工业SO2排放量和煤炭总产量对照图。可见SO2的年排放量和工业SO2排放量均与煤炭的年产量成正相关的关系，三者的变化波动趋势基本一致。-1-http://www.paper.edu.cn表1不同年份SO2年排放总量、工业SO2排放

5、量和煤炭总产量对照表年份SO2排放总量/Mt工业SO2排放量/Mt煤炭总产量/亿t199523.7-13.61199623.28-13.97199723.4618.5213.25199820.915.9312.2199918.57514.6019.7200019.95116.1259.51200119.4815.6711.1200219.2715.6213.93200321.58717.91416.08200422.54918.91419.56图1不同年份SO2年排放总量、工业SO2排放量和煤炭总产量对照图2520量产炭15煤和量放10排2OS5SO2排放总量/Mt工业SO

6、2排放量/Mt煤炭总产量/亿t01995199619971998199920002001200220032004年份2.2烟尘污染的现状及危害在煤炭燃烧外排的烟气中，主要污染物除了SO2、CO2和NOx外，还有一项比较严重的污染物就是烟尘。烟尘是燃煤过程中排放出来的固体颗粒物。它的主要成分是二氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化钙和未经燃烧的炭微粒等。常见的烟尘有黑烟、红烟、黄烟和灰烟。不同颜色的烟尘，其组成和来源各不相同。黑烟含有大量焦油、碳黑，主要来自燃煤、燃油业；红烟含有大量氧化铁，主要来自钢铁厂；黄烟含有大量氮氧化物，主要来自化工厂；灰烟主要来自水泥厂和石灰厂。全世界每年约

7、有1亿ｔ烟尘排放到空气中，其中不乏有毒烟尘，如不及时处理，不仅会毁掉蓝天，而且会毁[15]掉人体健康甚至生命。表2和图2分别显示了我国1995~2004年燃煤的烟尘年排放总量、工业烟尘排放量和年煤炭总产量的对照关系及其相应变化趋势图。可以发现随着煤炭产量的增加，我国烟尘排放量总体呈下降趋势；2001-2004年煤炭总产量直线上升，而烟尘排放量只有小幅度增加。这与各种环保新技术的应用及国家的环境保护政策不断完善有关。-2-http://www.paper.edu.cn表2不同年份烟尘排放总量、工业烟尘排放量和煤炭总产