浅析燃煤对大气环境的污染及防治.pdf

浅析燃煤对大气环境的污染及防治 沈明昊 宁煤资源环境保护管理中心，宁夏银川7 5 0 0 0 4 摘要煤炭是我国最主要的基础能源，占一次性能源消费总量的7 0 ％。目前我国约7 5 ％的工业燃 料和动力，8 5 ％的化工原料和民用燃料主要来源于煤炭。文章着重从燃煤排放的烟尘和二氧化硫、综 合气象条件、“热岛”效应、逆温、季风、降水、地理因素这几个方面因素，分析燃煤对大气环境的污染 所带来的主要危害．并有针对性地提出应采取的具体措施。 关键词大气环境污染燃煤型 防治 中图分类号’I I Q 5 3 4 ．9 文献标识码B 文章编号1 6 7 2 3 8 8 0 2 0 0 8 0 l 一0 0 4 6 - 0 3 1 概述 近年来。随着经济的快速增长，煤炭的产量与消 耗也随之迅速增长，在满足了经济发展需要的同时， 对环境尤其是大气环境产生很大影响。如何解决和 协调煤炭生产、消耗与环境之间的关系。已成为经济 可持续发展的一件大事。目前全国二氧化碳排放量 的7 0 ％、二氧化硫排放量的8 0 ％、烟尘排放量的 7 0 ％。都来自燃煤，这表明我国大气污染的主要类型 是煤烟型。这种现状已引起政府和企业高度重视， 国家和各省相继出台了一系列相关政策、条例、标 准，加大了监管力度，提高了排污费征收额度，迫切 需要企业引进新型技术，加大资金投人力度，加大 了对燃煤带来污染的治理力度。 2 影响大气污染环境的重要因素 衡量大气环境质量好坏的一项重要指标是环境 空气中的可吸入颗粒物．该种颗粒物小于空气动力 学直径1 0 u m 具有不易沉降的特点。在大气中停留时 间较少。能直接进入人体，危害人体健康。由于煤炭 是我国的基础能源。许多产业的发展大多是以煤炭 为基础能源而兴起。产煤区与非产煤区相比大气污 染较为严重。尤其是冬季采暖期污染更为严重，说明 随着燃煤量增加，烟气排放量也在增大。环境空气中 的可吸入颗粒物也相应增多。据近几年环境空气中 的可吸入颗粒物监测资料统计．可吸人颗粒物占总 悬浮颗粒物比例很大．平均占总悬浮颗粒物的 7 3 ．5 ％。尤其当静风及微风天气时，大气层结构稳定， 收稿日期2 0 0 7 一儿一2 0 ● 不利于大气污染物的扩散与稀释在风、降水、逆温、 城市热岛综合影响下。烟气容易积聚在近地层造成 污染，呈现出典型的煤烟型污染特征。 2 ．1 燃煤排放的烟气是影响大气污染环境的根本因素 燃煤污染物质在大气中的浓度．首先取决于排 放的总量，据统计．我国每年燃煤排放的烟尘约为 2 ．2 1 0 7 t ，二氧化硫约为1 ．3 l 1 0 7 t ，分别占粉沙土量 和二氧化硫总量的7 8 ．6 9 ％和8 9 ．7 ％。 我国8 5 ％的煤炭做为基础能源是直接燃烧的． 由于燃煤排放大量的烟尘、二氧化硫、氮氧化物等有 害物质．已远远超过了环境的自净能力，对人类赖以 生存的空气和生态环境等造成了严重的危害，如氮 氧化物和二氧化碳等气体的大量排放。破坏了臭氧 层．造成气候的变化带来后继影响甚至危害人类生 存；燃煤排放大量的二氧化硫已多次在我国西部等 地区的形成酸雨。直接影响生态环境和人体健康。导 致农作物减产。二氧化硫过量排放引发的环境问题。 已成为我国突出的环境问题，给燃煤锅炉安装脱硫 除尘设备。化工企业注重改造尾气吸收装置，有效地 控制和降低二氧化硫排放量减少燃煤对空气的污 染．对酸雨能否形成起着重要的作用。 2 ．2 不同的气象条件是影响大气污染环境的外部因素 大气中污染物浓度的高低是气象条件的综合反 应，不同的气象条件对大气污染物的影响不同。如我 国西北地区属典型大陆性气候，具有冬季长、夏季 短、雨雪少，气候干燥，日照充足，风大沙多等特点， 空气中可吸人颗粒物较多，再加上城市热岛、逆温、 万方数据 第l 期沈明吴浅析燃煤对大气环境的污染及防治 4 7 风和降水等对大气污染的影响，空气质量相对我国南 方较差．大气污染相对比我国南方严重，而大气污染 又对太阳辐射产生一定影响。 2 ．2 ．1 “热岛”效应 我国大多数城市由于生产和生活活动相对集 中。成为人工热源，城区气温比周围乡村平均高 0 ．3 ℃．1 ．5 ℃，形成“热岛”，热岛改变了温度场，由此 影响到风场。尤其是在晴朗无风的天气条件下，“热 岛”效应最强．此时在近地面形成一种从周围乡村 吹向城市的特殊局部风．将城区边缘及外围的大气 污染物输送至城区。从而城市形成的污染较其他地 区严重。 2 ．2 ．2 逆温 由于我国北方地区稳定类天气占7 7 ％之多。日 照充足。容易发生辐射逆温天气。且辐射逆温报端最 大强度都发生在近地层高度一般出现在地面1 0 0 ～ 2 0 0 m 范围，而且大多出现在日落以后日出之前，每当 傍晚夕阳西下，地面因有效辐射便开始冷却，由于近 地层大气冷却由地表逐渐向上传递。辐射冷却使上层 空气温度往往高于下层，出现所谓逆温，此时大气是 相对稳定的。逆温层像盖子一样阻碍了大气垂直运动 的发展。使得地面污染物难以上升扩散稀释。 2 ．2 ．3 季风 我国北方属季风地区，尤其是春季，风向、风速均 对大气污染产生影响。风向与大气污染的关系主要表 现为风对大气污染物的水平输送作用上。高值大气污 染浓度常出现在大气污染源的下风向。一般情况下， 风速大小在与大气稀释能力的强弱。直接影响大气的 质量。 2 ．2 ．4 降水 降水对大气污染起到净化作用．降水后空气清 新。会除去大气中的部分污染物，此外降水后潮湿的 地面对大气污染物有吸附降解作用。我国北方地区蒸 发量远远大于降水量．强烈的蒸发使土质中的水份大 量散失。土质失水后容易沙化，容易形成沙尘天气，使 总悬浮颗粒物成为全年大气中主要污染物之一。 2 - 3 经济发展的不平衡是影响大气污染环境的客观 因素 由于我国东西部经济发展的不平衡，西部地区为 了加快经济的发展，较盲目地发展冶金、焦碳、电力等 高耗能、高污染行业，再加上重经济发展，轻污染治 理，是影响大气污染环境的客观因素。 3应采取的防治措施 3 ．1 能源的结构优化与合理利用 推行洁净煤技术与煤炭液化、气化等国际高、新 科技生产项目，鼓励可再生能源的开发和利用。逐渐 改善和优化能源结构。在提高质量效益上下工夫。延 伸产业链。提高附加值。大力推进煤炭工业集约、高 效、清洁和安全发展．降低和减少煤炭的直接使用比 例，综合运用经济、法律和行政手段，将可持续发展、 生态文明的理念和建设资源节约型、环境友好型社会 的要求贯穿生产、生活等各个方面。 3 ．2 煤炭的生产、加工和供应 调整产业结构和产品结构。开展煤炭深加工和精 加工，降低煤炭的灰分、硫份，提高煤炭质量，对煤炭 所共生的和伴生的资源进行可行的综合利用。对硫份 大于3 ％的矿井，严格进行控制建设和限产，未达标 的强制关停．转运点供应安装有脱硫设施并达到国家 污染物排放标准的用户外。对新建硫份大于1 ．5 ％的 煤矿，应配套建设煤炭洗选设施，提高选煤防硫率。煤 炭的供应应符合当地县级以上人民政府对煤炭含硫 量的要求。 3 ．3 煤炭的燃烧 根据国务院新定的大气污染防治重点城市的人 民政府必须严格按照国家环保总局关于划分高污 染、燃料的规定，划定禁止销售、使用高污染燃料区 域，在该区域内停止选用高污染燃料，改用天然气、液 化石油气、电或其他清洁能源。合理的利用热电产生 的能源。集中供热、供暖；在城市或以煤炭为主的工业 区的工业锅炉鼓励为用集中成型技术。更新或改造时 优先选用高效层燃煤锅炉．尽可能采取措施减少煤炭 的直接燃烧，减少烟尘、二氧化硫等废气的产生量。 3 ．4 烟气的脱硫 使用中、高硫煤的电厂锅炉必须安装烟气脱硫设 施进行脱硫。应关停淘汰超期服役的火电机组和S O 未达到排放总量许可要求的火电机组电厂锅炉建设 安装烟气脱硫效率应保持在9 0 ％以上．机运率应保 持在9 5 ％以上。燃煤含硫量 2 ％的中、小电厂锅炉保 证达标排放，并满足S O 排放总量控制要求的前提 下，宜优先选用干法或半干法等费用低的成熟技术， 此外还应逐步提高有实力的工程技术公司的总承包 方的影响和成型技术的使用范围。规范脱硫工程建设 和脱硫设备的生产和供应，并在建设烟气脱硫时同时 万方数据 4 8 西北煤炭第l 期 考虑副产品的回收和综合利用。减少废弃物的产生 和排放。 3 ．5 环境保护宣传及其他方面 保护环境是全民族的共同事业，加大环境保护 的宣传力度。倡导生态文明．以生态平衡推进社会和 谐，提高全民保护环境的自觉性。从气象和地理环境 上要因地制宜，坚持建设项目的环境影响评价与 建设项目的环境“三同时”等国家与地方法律、法规 及各项规章制度的严格执行必须相- ．致。坚持经济 与社会可持续协调发展。 4结语 解决燃煤对大气环境的污染问题．必须依靠科 技手段和严格的政策和措施来强化．在煤炭行业推 广筒仓、封闭式输煤、矿井水回用技术、煤泥水闭路 循环技术、煤矸石综合利用技术；在焦化行业推广先 进的配煤工艺、焦炉装煤出焦消烟除尘技术、苯并芘 降解技术、完善的煤气净化技术、废水生化处理技 术在冶金行业推广高效集尘除尘脱硫技术、煤气回 收技术、生产过程水串接使用技术；在行业推广高效 湿法脱硫技术、脱硫废液处理技术；在水泥行业推广 干法回转窑技术、布袋除尘技术；在化工行业推广连 续造气和废气回收技术、生化加膜分离水处理技术。 只有坚持科学的发展观．才能有效地抑制大气与生 态破坏的不断加剧和日益恶化。随着经济可持续发 展的不断深化，政府宏观调控力度的进一步加大和 经济发展总体水平的提高．燃煤对大气环境的污染 问题必将得到改善和解决并走上可持续发展之路。 还子孙后代以碧水蓝天。 参考文献 【l 】陈刚．试论煤炭企业环境田．宁夏科技，2 0 0 2 ， 5 4 9 8 9 9 【2 】孔登平．开发利用与煤共伴生矿产资源硼．宁夏科技，2 0 0 2 ， 5 4 1 4 l _ 1 4 2 【3 】郭静，阮宜纶主编．大气污染控制工程【M 】．北京化学工业出版社， 2 0 0 1 ． 5 2 啦3 0 ． 【4 】于春海等．大气单颗粒物的成分、形态分析m ．煤矿环境保护， 2 0 0 l ， 2 5 8 【5 】朱联炀主编．空气污染控制原理【M 】．成都成都科技大学出版社， 1 9 9 0 ， 1 1 6 【6 】付兴方．煤矿区环境与经济协调发展方向问题探讨叨．煤矿环境保 护，1 9 9 8 ， 2 4 l 。 川张庆杰．我国煤炭环境问题及对策叨．煤矿环境保护，1 9 9 8 ， 6 8 【8 】姜福兴，耿殿明．我国煤炭矿区生态环境问题分析明．煤矿环境保 护。2 0 0 2 ， 6 5 作者简介沈明昊 1 9 7 3 一 ，助理工程师，2 0 0 1 年毕业于东 北大学财务会计专业，2 0 0 5 年毕业于宁夏大学环境工程专业。现在宁 煤资源环境保护管理中心工作。 E n 、r i r o 锄e n t a lP o U u t i o na n dP r e v e n t i o no fC o a lB u m i n g S k 乃胁n ∞ E n e r g yS o u r c eE n v i r i o n m e n t a lP r o t e c t i o nA d m i n i s t r a t i v eC e n t e ro fS h e n h u aN i n g 】【i aC o a lG r o u p ， 7 5 0 0 0 4 Y i n c h u a n N i n g j 【i a 。 ．’ 责任编辑杨惠民 t 奠奠奠J L J L J t 奠童l j L J t 生奠，L j L J 电羹奠一奠奠- J L j L J t 羹 J L J L 龟奠- J L J E 蔓奠蔓- j L 鼻受蔓L j L J L 女J L j L J t 奠蔓L j 已鼻 世界最大二甲醚生产装置在神宁投料试车成功 2 0 0 7 年1 2 月2 4 日，由神宁集团承担建设主体的宁东能源化工基地再传捷报，2 l 万吨二甲醚生产装置一 次投料试车成功。截至发稿时，已生产二甲醚产品2 6 6 吨。 神宁集团年产2 l 万吨二甲醚生产装置是年产2 5 万吨甲醇项目的配套工程．采用日本东洋二甲醚合成技 术，是迄今为止世界上最大的一套二甲醚生产装置。本装置于2 0 0 6 年9 月1 0 日开工建设，进入建设期以来，工 程管理部门和各参建单位齐心协力、紧密配合，克服种种困难，于2 0 0 7 年1 2 月4 日完成中间交接工作，并分步 完成了单联体试车和投运前的安全确认工作。1 2 月2 1 日二甲醚触媒开始升温还原，2 2 日系统投料，2 4 日凌晨 产出合格二甲醚产品。经化验，所出产品全部达到优等品标准。 “ ． ．． 摘自华夏能源报 万方数据