煤燃烧污染的防治途径概述

1、煤燃烧污染的防治途径概述中国是能源产量和消费大国，煤炭产量逐年增加，2014年达到 了 38.7亿吨，相比去年降低了 2.5%，其消费量也相比降低了 2.9%。 但其所占能源消费总量也高达到66.0%。由此可见，煤炭主导地位没 有变。在中国的煤炭使用中，多数作为燃料来使用。2燃料及其污染现状燃料通过燃烧产生热量的物质叫做燃料。燃料按其物态分为三种形态。 分别是固体燃料，即煤；液体燃料（石油，煤转化后的液体燃料、乙 醇、水煤浆等）；气体燃料（括天然气、煤气化气体等）。污染现状燃料分为多种，但其燃烧反应的元素组成都基本一样，只是所含 比例不一样，皆有C、H、O、N、S等。燃料燃烧过程中会产生污染

2、物，其中造成大气中的污染物主要是颗粒物质、硫氧化物、氮氧化物 及碳氧化物，是煤炭不完全燃烧产生的。在我国，这些污染物的比例 很大。据统计燃煤排放的SO2、氮氧化物、CO及烟尘所占污染比例 皆在60%以上。因此可以说，我国空气污染中，燃烧煤是产生污染的 根源。所以解决燃煤产生的污染物至关重要。3防治途径空气中的污染物多种多样，可分为还原型和氧化型，是由于化学 性质不同来分的。其中煤炭燃烧引起的污染物主要是还原型的。其主 要污染物是SO2、CO、烟尘、CO2等。这些污染物在一定的条件下， 分散在空气中会受到限制，导致容易聚积在低空中，还会变为还原性 烟雾。污染防治中，主要解决污染物中的S和N元素产

3、生的污染。解 决的途径可以从两方面着手：一方面是污染物排放量的绝对减少；另 一方面则是减少使用燃料，这样也可减少污染物排放，其要求提高能 源利用率。3.1污染物的绝对减少在燃煤脱硫技术中，目前可以对哥阶段进行防止。首先是燃烧前 脱硫，其次是燃烧过程中固硫，最后是燃烧后对尾气、烟尘脱硫。3.1.1燃烧前脱硫燃烧前，脱硫的主要方法就是采用选煤的方法，选煤可以去掉煤 中含硫成分和砰石，以此来改善煤的品质。经洗选后，含硫量可下降 40%90%，灰分也会下降50%80%。目前大多使用重力洗选法。当 然在燃烧前脱硫中，还有一些别的脱硫方法，如：（1）浮选法；高梯 度磁选分离法，根据不同磁性分选的，脱硫效率

4、可达60% ;化学氧化 脱硫法，通过化学转化把硫转变为硫酸铁；微波辐射法，根据硫吸收 微波，微波削弱了其化学键，然后再用浸取液洗涤煤中硫，即可去除 硫，目前工业上使用的基本没有。3.1.2燃烧中和燃烧后固硫燃烧中的固硫技术，主要是把煤加工成型煤，在型煤制作过程中 加入固硫剂，以此来降低硫的污染。美国制作的型煤中，其固硫率可 达到87%，同时烟尘也会下降60%;日本型煤固硫率也同样可以达到 70%80%;我国型煤中的民用蜂窝煤和煤球，其固硫率也达到了 50% 以上。目前，固硫剂一般采用石灰粉和电石渣。当然除了型煤可以固 硫外，作为燃料的水煤浆在添加电石渣后，该水煤浆也具有固硫的作 用。煤炭燃烧后

5、，在烟气和尾气中添加石灰等物质也可降低相应污染 物的量。通过以上这些措施均可减少一定污染物的产量。3.2 减少燃料使用量减少燃料的使用量，这样必须提高能源的利用率，才能达到能量 的需求。要解决这一问题，改进燃烧技术是必不可少的。目前结净燃 烧技术包括循环流化床（CFBC）技术、增压流化床（PFBC）技术、煤 气化联合循环（IGCC）技术。3.2.1 循环流化床技术该技术是指煤与空气在沸腾状态下燃烧，没有燃烧的煤粒通过旋 风分离器回到炉膛重新燃烧，固燃烧效率高。其主要特点有：燃烧效 率高，可达95%99%；脱硫率可达80%95%, NOx排放量也可降低 50%。3.2.2增压流化床（PFBC）技

6、术该技术主要特点是燃烧与脱硫效率高，大于90%的SO2在烟气中 就可固定下来，同时由于燃烧温度低，NOx基本上是燃料中的氮转化 成的，这样大大降低了排放的污染物量。3.2.3煤气化联合循环（IGCC）技术。该技术是将煤气化和发电相结合的一种技术。它不仅能够利用气 化后煤气燃烧产生的热量，同时燃气锅炉中的预热会通过一个余热吸 收系统，把剩下的热量吸收使用，这样减少了热量的浪费，提高了燃 料利用效率，从而空气污染也就降低了。4低NOx生成燃烧技术燃烧过程中，要求污染物NOx产量要低，那么就要求采用足够 多的燃料进行燃烧。这样燃料中的氮在还原性气氛中就可以尽可能多 的转化为N2。目前针对这样的燃烧方式，产生了两段式燃烧、低过 量空气系数和烟气再循环等低NOx生成燃烧技术。根据以上的燃烧 技术，发展出了不同的燃烧器，例如：强化混合型低NOx燃烧器、 分割火焰型低NOx燃烧器、部分烟气循环低NOx燃烧器和二段燃烧 低NOx燃烧器等。利用这些燃烧器就可减少污染物的排放。5结论由以上可知，通过各种