燃煤污染物的环境

1、燃煤污染物的环境问题燃烧环境污染的产生及危害 煤炭在我国一次能源结构中占主体地位，2009年全国煤炭消费量达30.2亿吨，全国年排放SO22212.4万t 、烟尘847.4万t 、工业粉尘523.6万t。 我国大气污染煤烟型污染，燃煤排放的SO2、烟尘、CO2分别占其总排放量的90%、70%、85%。 排放SO2的主要污染源有燃煤发电厂、燃煤工业锅炉、燃煤工业窑炉等。 一次能源消费结构中，煤炭占70%，发电用煤占煤炭消耗总量35%。 84%的煤炭直接燃烧，煤炭入洗率占25%，发达国家一般多在60%80%煤炭利用与环境问题燃煤引起的酸雨及其危害 SO2的污染源: (1)硫酸厂和汽车尾气; (2)

2、有色金属冶炼过程中排放; (3)燃煤烟气。我国煤炭80%以上直接用于燃烧，燃煤为主要来源。 硫氮氧化物在大气中生成硫酸和硝酸，从而形成PH值低于5.6的酸性沉降物，即酸雨。煤燃烧过程排放出的SO2，使我国成为三大酸雨区之首。酸雨的危害 对水生生态系统的影响 对陆生生态系统的影响 对人体健康的影响和危害 对建筑物和材料的危害酸雨的防治 1.酸雨防治的政策和国际协作 2.酸雨防治的具体对策 (1) 使用低硫煤，节约用煤 (2) 烟气脱硫 (3) 型煤固硫 (4) 发展替代能源 (5) 加大政府扶持、行政立法和管理力度燃煤引起的温室效应及其危害 温室气体种类及来源 1. CO2 2. 氟氯碳化合物（

3、CFCs） 3. CH4 4. 氮氧化合物（NOX） 5. O3 温室气体的排放 温室效应增强后的危害 全球变暖 海平面升高 对生物多样性的影响 对人类生活的影响：经济、农业、水循环、人类健康 CO2减排的技术措施大气环境管理及大气环境标准 保护大气环境和防治大气污染的法规 大气环境的质量标准 大气污染物的排放标准 大气污染物综合排放标准GB 16297-1996 锅炉大气污染物排放标注 GB13271-2001 火电厂大气污染物排放标准 GB 13223-2003炉前控制技术 2.1 选煤技术 选煤是洁净煤技术的源头和基础，也是适合我国当前经济状况的一项最有效的洁净煤技术 选煤是利用煤和杂质

4、(矸石)的物理、化学性质的差异，通过物理、化学为微生物分选的方法将煤和杂质有效分离，并加工成质量均匀、用途不同的煤炭产品的一种加工技术。可分为物理选煤、物理化学选煤、化学选煤、生物选煤等。 我国目前选煤场以跳汰(59%) 、重介(23%) 、浮选(14%)三种为主。国内外选煤技术现状重介质选煤 基本原理 阿基米德原理：即浸没在液体中的颗粒所受到的浮力等于颗粒所排开的同体积的液体的重量。 选煤工艺 跳汰粗选重介质旋流器精选工艺 两产品重介质旋流器分选工艺 三产品重介质旋流器分选工艺跳汰选煤 基本原理：跳汰分选是各种密度、粒度及形状的物料在不断变化的流体作用下的运动过程。100多年来人们致力于找出

5、原本为异类粒群混合物的床层却呈现出以粒度差别为主要特征的分层机理。关于跳汰分层机理的种种假说可以概括为两大类：动力学观点和静力学观点。但迄今为止所有有关跳汰分层机理的观点都只能反映跳汰过程的某个侧面，不能全面地描述在跳汰过程中矿粒按密度分层的基本原理。跳汰设备的研究现状及存在的问题 国外跳汰设备研究现状：机体大型化、风阀工作方式、自动排料 末煤跳汰机 可变波形跳汰机 Batac跳汰机 双侧室结构的筛侧跳汰机 BOSS-2000跳汰机 Apic 跳汰机国内跳汰设备研究现状 LTX型、LTG型、X型、SKT型 动筛跳汰机 存在问题：目前我国在跳汰机的机械结构、数控风阀、自动排料控制系统以及分选指标

6、等方面与国外跳汰机各具千秋；但在设备的制造水平和使用可靠性方面差距明显；在检测技术手段、检测数据精度和可靠性以及系统控制完整性方面存在较大差距。因此，在跳汰设备大型化、控制系统集成化以及跳汰选煤设计模块化方面尚需潜心研究。浮选选煤 煤泥级别:粗粒级、中等粒级、高灰细泥 筛网旋流器 不同的可浮性煤泥选用何种流程，除了进行工业性试验外，更重要的是要从经济效益方面统筹考虑 主要考虑因素： 产品的结构、成本和价格 重选和浮选产品合理指标 浮选各产品掺配方式 分级浮选处理工艺流程对后续作业的影响煤泥浮选分级工艺流程 筛网分级旋流器安装在浮选工序前，煤泥经旋流分级后，分出三种产品，三种产物经排列组合，可以

7、构成20余种流程。选前脱泥浮选流程分级浮选流程选前脱粗浮选流程中等粒级浮选流程粗选脱泥扫选流程干法选煤 干法选煤主要是煤与矸石的物理性质差别实现分选， 优点 (1) 投资少，建设周期短，投产快。投资仅为同型湿法选煤厂的1/41/5。 (2) 维修量小，运转平稳，操作简单，生产成本低，加工费仅24元/t。 (3) 劳动生产效率高，生产工人少。 (4) 入料粒度范围宽。 (5) 对原煤水分要求不严。 (6) 耗风量少。 (7) 占地面积小、占用空间少。 (8) 除尘效果好。FX、FGX型干选机的工作原理 干法选煤是指粒度和密度不同的物料在空气流、机械振动或摇动的共同作用下，进行分层，服从颗粒的干扰

8、沉降规律。粒度相同的颗粒中密度较大的集中在床面底层，密度较小的集中在床面上层；密度相同的颗粒中，粒度较大的集中在下层，粒度较小的集中在上层。FX、FGX干选机的分选原理近似，但振动方式和激振力产生的方式不同。 (1) 离析作用和风力作用 (2) 自生介质的分选作用 在干选机中，细颗粒物料和风相组成具有一定密度的气-固悬浮体，称之为自生介质。按照阿基米德原理，小于悬浮体密度的煤上浮，而大于悬浮体密度的矸石、硫铁矿则下沉。随着分选过程的进行，细粒粉煤不断随大粒度精煤排出，剩余粒度较粗、密度较高的中等颗粒物料，又与空气组成新的密度更高的气-固悬浮体，有助于煤和矸石的分选。 (3) 颗粒相互作用的浮力

9、效应 综上，干选机的分选原理就是利用振动力和风力的综合作用造成床层松散和矿粒按密度分层。在不同的区段即有自生介质（粉煤）与空气形成的混合介质分选（精煤段），又有颗粒相互作用的浮力效应（中煤段），形成一种不同于其他选煤设备的综合分选机理。FX型干选机的分选过程FGX型干选机的分选过程FX型及FGX型干选机的常用工艺流程干法选煤发展趋势我国选煤工业存在的问题 环保意识差，副产品利用率低 选煤技术研发能力不足 技术装备水平低 设备可靠性差 产业集中度低，制造质量较差 政策法规不完善选煤技术的发展趋势 设备大型化 重介技术占主要市场 发展细粒煤脱水技术 装配式成为选煤厂建设的新模式 选煤过程自动控制和

10、全厂自动化 完善传统选煤方法，提高设备可靠性其它炉前控制技术 型煤技术 我国自20世纪60年代以来，为了解决中、小型合成氨厂气化用块煤供应不足的问题，相继开发了石灰碳化煤球，纸浆黏土煤球、腐殖酸盐煤球、黏土煤球等多种成型技术，提供了全国化肥工业60%的造气原料，其中石灰碳化煤球得到了广泛的应用。 工业型煤优点：(1) 热效率提高10%12%; (2) 煤炭反应活性 提高约20%; (3) 灰渣含碳量减少5%8%; (4) 排烟“林格曼”黑度达到国家1级排放标准以下，烟尘排放量减少74%99%，CO2排放量减少70%80%，加入固硫剂可降低SO2排放量排放量50%85%。国内型煤技术发展现状 民

11、用型煤 上点火蜂窝煤、易燃民用手炉煤球、火锅炭、烧烤炭等工业型煤 工业燃料型煤：锅炉窑炉型煤、机车型煤等； 气化用型煤：化肥造气型煤、燃料气造气型煤等； 工业型焦用型煤及炼焦配用型煤锅炉型煤 集中成型 炉前成型气化型煤 石灰碳化煤球、纸浆黏土煤球、腐殖酸盐煤球、黏土煤球等成型技术焦及配型煤炼焦 工业型焦是以粉煤为原料，经配煤（或单种煤）加工压制成型，再经碳化工艺而形成的型焦及型焦煤制品。 配型煤炼焦新工艺是将部分装炉原料在装入焦炉前配入粘结剂压制成型煤，然后与大部分散状煤料按比例配合后装炉炼焦。生物质型煤 生物质型煤是指把高挥发分、低灰、低硫、低燃点的生物质原料按一定比例与低挥发分、低灰、低硫

12、、高燃点、高热值的无烟煤和烟煤煤粉混合，通过一定工艺制备成的型煤。 该型煤分别适于作中小型层燃锅炉或流化床燃烧用燃料 具有着火点低，燃烧彻底，燃尽率高，烟气中烟尘、SO2排放量少等特点。 生物质型煤：(1) 生物质制浆后的黑液，如纸浆废液作为成型粘结添加剂； (2) 生物质水解产物，如水解木质素、纤维素、半纤维素及碳氢化合物等，作为成型粘结添加剂； (3) 生物质直接与煤粉混合，利用受热或高压压制成型。型煤技术应用中存在的主要问题及原因 (1) 主要问题 实际生产型煤的厂家较少。很多型煤企业因冷、热强度低，热稳定性差，灰熔点低，固定碳下降严重，易粉化，产出率低，带出物多，燃烧活性差，正常气化不理想，防水性差，吸水潮解，需增加烘干设备，投资大等问题而无法正常生产。 产生问题的原因 型煤厂生产规模小，装备水平低 设计规范和质量标准不健全 型煤生产成本高，无法形成商业化生产规模 工业型煤技术水平有待提高水煤浆技术 水煤浆是煤代油的物理加工产品，是用60%70%的煤粉、30%40%的水和少量化学添加剂通过物理加工得到的一种低污染、高效率，可管道输送的代油燃料。大约2t或2.5t普通水煤浆可以代替1t重油，与燃煤相比，可以提高燃烧效率，减少对环境的污染。水煤浆的性质及特征水煤浆的优点 (1) 技术优点 (2) 环保优点