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科普 | 煤炭的清洁之路
2024-09-185
煤炭燃烧产生的污染物，是大气污染的元凶之一。那么，我们如何在享受煤炭带来的便利的同时，减少其对环境的伤害呢？煤炭在燃烧过程中会释放出大量的污染物，这些污染物包括二氧化硫、氮氧化物以及颗粒物等多种有害物质。这些物质的排放对空气质量造成了极大的负面影响，使得空气中的有害成分显著增加。此外，煤炭燃烧所释放的污染物不仅严重影响了空气质量，还加剧了雾霾天气的发生频率和持续时间，给人们的健康和生活环境带来了极大的危害。在煤炭开采和洗选的过程中，会产生大量的废水。如果这些废水未经任何处理就直接排放到环境中，将会对地表水和地下水造成严重的污染。这种污染不仅会影响水资源的质量，还会对生态系统和人类健康带来极大的危害。
煤炭开采与加工过程中产生的煤矸石等固体废弃物堆积成山，占用大量土地资源，还可能引发自燃等环境问题。
清洁煤炭，是指在煤炭开采、加工、运输、燃烧及废弃物处理等全生命周期中，采取一系列技术措施和管理手段，最大限度地减少对环境的影响，实现煤炭资源的绿色、高效利用。
随着全球对环境保护意识的增强和能源结构的调整，煤炭清洁利用已成为不可逆转的趋势。它不仅是缓解大气污染、保护生态环境的重要举措，也是实现能源可持续发展、保障国家能源安全的必然要求。循环流化床(CFB)燃烧技术是一项近二十年发展起来的清洁煤燃烧技术。它具有燃料适应性广、燃烧效率高、氮氧化物排放低、低成本石灰石炉内脱硫、负荷调节比大和负荷调节快等突出优点。
采用高效的脱硫、脱硝、除尘工艺和装备，使锅炉烟气中二氧化硫、氮氧化物、烟尘等污染物浓度大幅降低，甚至实现“近零排放”。
燃烧过程中控制燃料和空气的混合比例，以降低燃烧温度和燃料中的氮氧化物生成量。
散煤是相对于工业（发电、冶金、化工、医药、建材、供热等）用途燃煤而言的，主要是指小锅炉、家庭取暖、餐饮用煤等民用煤，通常是指未经相关部门监管及检测的散装煤，这种煤与专业的煤炭相比，不但使用价值极低，而且燃烧时造成的空气污染程度极大。
散煤燃烧是重要污染源之一。这主要是因为散煤的燃烧效率低、没有烟气净化装置、超低空排放等。 烧散煤基本都是低空直排，污染物极易被人呼吸，对人体产生危害，主要表现在呼吸道疾病与生理机能障碍、会引起慢性支气管炎、支气管哮喘、肺气肿及肺癌等疾病，当污染物的浓度很高时，也会造成急性污染中毒，或使病状恶化，严重者甚至失去生命。
大气污染物，尤其是氧化硫等对农作物的危害十分严重。当污染物浓度很高时，会对农作物产生急性危害，使农作物叶表面产生伤斑，或者直接使叶片枯萎脱落；当污染物浓度不高时，会对农作物产生慢性危害，使农作物叶片褪绿，或者表面上看不见危害症状，但农作物的生理机能已受到了影响，造成农作物产量下降，品质变坏。
近年来，山西省大力实施取暖清洁工程，号召使用中央空调、空气能等新能源取暖设备代替传统的煤炉，并通过设备补贴和电价优惠提升居民使用清洁能源的积极性。
如今，“煤改电”“煤改气”、集中供暖等清洁取暖作为安全、清洁、舒适的取暖方式，用新能源取暖设备代替传统的煤炉。随着电暖器、空气源热泵以及天然气供暖设备的广泛普及，污染物的排放量得到了有效降低，空气质量也得到了显著改善。
推动煤炭清洁高效利用，加快构建绿色、低碳、可持续的能源体系，这不仅是当前环境保护的紧迫需求，也是能源安全和经济发展的必然要求。
尽管煤炭的清洁转型之路布满挑战，但只要我们坚守绿色发展的理念，持续创新煤炭清洁利用技术和管理方法，我们必将能够开走一条煤炭清洁利用的康庄大道。
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