煤污染及治理

1、煤污染及治理煤污染及治理20120380307古斌斌古斌斌目錄1234燃煤環(huán)境污染的產(chǎn)生燃煤環(huán)境污染的產(chǎn)生燃煤環(huán)境污染現(xiàn)狀燃煤環(huán)境污染現(xiàn)狀燃煤環(huán)境污染危害燃煤環(huán)境污染危害燃煤污染治理技術(shù)燃煤污染治理技術(shù)1.1.燃煤環(huán)境污染的產(chǎn)生燃煤環(huán)境污染的產(chǎn)生碳、氫、氧是煤炭有機質(zhì)的主體，占碳、氫、氧是煤炭有機質(zhì)的主體，占95%95%以上；煤化程度越深，碳的含量越以上；煤化程度越深，碳的含量越高，氫和氧的含量越低。碳和氫是煤炭燃燒過程中產(chǎn)生熱量的元素，氧是助高，氫和氧的含量越低。碳和氫是煤炭燃燒過程中產(chǎn)生熱量的元素，氧是助燃元素。煤炭燃燒時，氮不產(chǎn)生熱量，在高溫下轉(zhuǎn)變成氮氧化合物和氨，以燃元素。煤炭燃燒時，

2、氮不產(chǎn)生熱量，在高溫下轉(zhuǎn)變成氮氧化合物和氨，以游離狀態(tài)析出。硫、磷、氟、氯和砷等是煤炭中的有害成分，其中以硫最為游離狀態(tài)析出。硫、磷、氟、氯和砷等是煤炭中的有害成分，其中以硫最為重要。煤炭燃燒時絕大部分的硫被氧化成二氧化硫（重要。煤炭燃燒時絕大部分的硫被氧化成二氧化硫（SO2SO2），隨煙氣排放，），隨煙氣排放，污染大氣，危害動、植物生長及人類健康，腐蝕金屬設(shè)備；當含硫多的煤用污染大氣，危害動、植物生長及人類健康，腐蝕金屬設(shè)備；當含硫多的煤用于冶金煉焦時，還影響焦炭和鋼鐵的質(zhì)量。所以，于冶金煉焦時，還影響焦炭和鋼鐵的質(zhì)量。所以，“硫分硫分”含量是評價煤質(zhì)含量是評價煤質(zhì)的重要指標之一。的重要指標

3、之一。中國中國85%85%的煤炭是通過直接燃燒使用的，主要包括火力發(fā)電、工業(yè)鍋（窯）的煤炭是通過直接燃燒使用的，主要包括火力發(fā)電、工業(yè)鍋（窯）爐、民爐、民 用取暖和家庭爐灶等。高耗低效燃燒煤炭向空氣中排放出大量用取暖和家庭爐灶等。高耗低效燃燒煤炭向空氣中排放出大量SO2SO2、CO2CO2和煙塵，造成中國以煤煙型為主的大氣污染。和煙塵，造成中國以煤煙型為主的大氣污染。2.2.燃煤環(huán)境污染現(xiàn)狀燃煤環(huán)境污染現(xiàn)狀煤炭在我國一次能源結(jié)構(gòu)中占主體地位，煤炭在我國一次能源結(jié)構(gòu)中占主體地位，20142014年全國煤炭消費量達年全國煤炭消費量達38.6938.69億噸，億噸，20142014年我國煙塵排放量年

4、我國煙塵排放量 1 095 1 095萬萬 t, SO2 t, SO2 排放量排放量 2 255 2 255萬萬 t t。其中燃煤產(chǎn)生的。其中燃煤產(chǎn)生的 SO2 SO2 約占總約占總 量的量的 90%, CO 90%, CO 占占 71%, CO2 71%, CO2 占占 85%, 85%, 氮氧化物占氮氧化物占70%,70%,灰塵微粒占灰塵微粒占 61% 61%2012014 4年我國排放至大氣中的年我國排放至大氣中的 SO2 SO2 達達 2 255 2 255萬萬 t, t, 居世界第一。我國主居世界第一。我國主要的要的 SO2 SO2 污染源可歸納為硫酸污染源可歸納為硫酸 廠尾氣中排放

5、的廠尾氣中排放的 SO2 SO2 、有色金屬冶煉、有色金屬冶煉過程排放的過程排放的 SO2 SO2 、燃煤煙氣中的、燃煤煙氣中的 SO2 SO2 等三個方面等三個方面, , 其中燃煤煙氣其中燃煤煙氣 中中的的 SO2 SO2 仍是污染的主要來源。仍是污染的主要來源。在煤炭燃燒外排的煙氣中在煤炭燃燒外排的煙氣中, , 主要污染物為主要污染物為 SO2 SO2 、CO2 CO2 和和 NOx NOx、 煙塵煙塵等等2.2.燃煤環(huán)境污染現(xiàn)狀燃煤環(huán)境污染現(xiàn)狀在在 火焰區(qū)內(nèi)溫度超過火焰區(qū)內(nèi)溫度超過 1 600 , 1 600 , 燃料中氮和過?？諝馊剂现械瓦^剩空氣 反應生成的氮反應生成的氮氧化物叫做燃

6、料氧化物叫做燃料 NOx ; NOx ;在火焰二次反在火焰二次反 應區(qū)內(nèi)應區(qū)內(nèi), ,受輻射影響受輻射影響, , 溫度在溫度在 1 1 300 300 左右左右, , 由于過由于過 ?？諝馔Ａ魰r間長?？諝馔Ａ魰r間長 , ,故而生成氮氧化物故而生成氮氧化物 , ,這種氮這種氮氧化氧化 物稱之為熱力物稱之為熱力 NOx NOx 。 這些氮氧化物由大約這些氮氧化物由大約 95% 95%的的NONO和和 5% 5%的的 NO2 NO2 組成組成 。煤炭中質(zhì)量百分含量最高的元素就是碳元素煤炭中質(zhì)量百分含量最高的元素就是碳元素, , 在煤炭燃燒時碳完全氧在煤炭燃燒時碳完全氧化產(chǎn)生化產(chǎn)生 CO2 , CO2

7、, 不完全燃燒則不完全燃燒則 生成生成 CO CO。如今。如今, CO2 , CO2 是造成地球溫室效是造成地球溫室效應的罪魁禍應的罪魁禍 首已經(jīng)得到公認。首已經(jīng)得到公認。 由于溫室效應導致了地球溫度上由于溫室效應導致了地球溫度上 升、升、兩極冰雪融化、海平面上升、陸地被淹沒等不可兩極冰雪融化、海平面上升、陸地被淹沒等不可 估量的損失估量的損失3.3.燃煤環(huán)境污染危害燃煤環(huán)境污染危害在煤炭的 燃燒利用過程中, 幾乎同時伴隨著對環(huán)境的污染。 煤中的部分元素在燃燒過程中氧化為有害物質(zhì) ,對 生態(tài)環(huán)境進行了嚴重的破壞 ,潛在地威脅著人類的 健康;部分物質(zhì)甚至直接威脅著人類的健康。SO2對人體的危害很

8、大 。當 SO2 日平均濃度 達到 3. 5 m g /m3 時 ,會使人們的呼吸系統(tǒng)、心血管系 統(tǒng)的發(fā)病率和死亡率顯著增加。 敏感的人在濃度2. 5 m g /m3的短時間作用下, 就會引起呼吸道阻力 增加。而且空氣中SO2過多產(chǎn)生酸雨對建筑物有腐蝕作用常見的煙塵有黑煙、紅煙、黃煙和灰煙。不同顏 色的煙塵,其組成和來源各不相同。黑煙含有大量焦 油、碳黑,主要來自燃煤、燃油業(yè) ;黃煙含有大量氮氧化物,主要來 自化工廠;灰煙主要來自水泥廠和石灰廠。全世界每 年約有 1 億 t煙塵排放到空氣中, 其中不乏有毒煙 塵,如不及時處理 ,不僅會毀掉藍天,而且會毀掉人體 健康 ,甚至生命CO2 是造成地球

9、溫室效應的罪魁禍 首已經(jīng)得到公認。 由于溫室效應導致了地球溫度上 升、兩極冰雪融化、海平面上升、陸地被淹沒等不可 估量的損失NO2 是紅棕色的氣體 ,具有特殊的臭味,并有顯著的 毒性 ,直接損害人的眼、鼻、喉的粘膜,容易引起呼吸 道及肺部發(fā)炎。另外, NO2 又可以生成光化學煙霧, 對人體危害尤甚。此外 , NOx 也是產(chǎn)生酸雨的原因 之一。4.4.燃煤污染治理技術(shù)燃煤污染治理技術(shù)4 4. 1 . 1 潔凈煤技術(shù)潔凈煤技術(shù)潔凈煤技術(shù)是旨在減少污染和提高效率的煤炭開采、加工、燃燒、轉(zhuǎn)潔凈煤技術(shù)是旨在減少污染和提高效率的煤炭開采、加工、燃燒、轉(zhuǎn)化和污染控制新技術(shù)的總稱化和污染控制新技術(shù)的總稱, ,

10、 是當今各國解決環(huán)境問題的主導技術(shù)之是當今各國解決環(huán)境問題的主導技術(shù)之一。由于燃煤對大氣的主要污染物為一。由于燃煤對大氣的主要污染物為 SO2 , SO2 , 根據(jù)脫硫階段不同根據(jù)脫硫階段不同 , ,潔凈潔凈煤技術(shù)又分為燃前脫硫、燃中固硫、燃后凈化技術(shù)煤技術(shù)又分為燃前脫硫、燃中固硫、燃后凈化技術(shù) , ,此外煤炭轉(zhuǎn)換由此外煤炭轉(zhuǎn)換由于提高了煤炭的能源品質(zhì)于提高了煤炭的能源品質(zhì), , 改善了能源結(jié)構(gòu)改善了能源結(jié)構(gòu) , ,也成為潔凈煤技術(shù)的一也成為潔凈煤技術(shù)的一個重要方面?zhèn)€重要方面 , ,這四方面技術(shù)形成了目前燃煤污染控制技術(shù)的這四方面技術(shù)形成了目前燃煤污染控制技術(shù)的主體。主體。4 4. 1. 1

11、. 1. 1 分段脫硫技術(shù)分段脫硫技術(shù) 燃前脫硫技術(shù)主要對原煤進行脫硫、固硫處理燃前脫硫技術(shù)主要對原煤進行脫硫、固硫處理, ,以削減污染源頭的硫以削減污染源頭的硫含量。含量。 脫硫處理采用煤炭洗選加工工藝脫硫處理采用煤炭洗選加工工藝 , ,通過物理法、化學法或微生通過物理法、化學法或微生物法等方法物法等方法, ,除去原煤中所含的灰分和黃鐵礦硫除去原煤中所含的灰分和黃鐵礦硫 ; ;另一種方法是采用固另一種方法是采用固硫型煤硫型煤 , ,通過加入固硫添加劑后通過加入固硫添加劑后 , ,使硫轉(zhuǎn)化為無機硫化物殘留在灰渣使硫轉(zhuǎn)化為無機硫化物殘留在灰渣中。中。 燃中固硫技術(shù)主要是采用固硫和高效、低污染燃燒技術(shù)燃中固硫技術(shù)主要是采用固硫和高效、低污染燃燒技術(shù) , ,以減少煤以減少煤在燃燒中產(chǎn)生的污染物。在燃燒中產(chǎn)生的污染物。 在固硫方面在固硫方面, ,通過向鍋爐內(nèi)噴入石灰石通過向鍋爐內(nèi)噴入石灰石, , 煅煅燒成具有多孔、高表面活性的氧化鈣燒成具有多孔、高表面活性的氧化鈣 , ,