摘要：煤炭是我国工业生产的一个重要能源，但是在它的开采和利用过程中却产生了严重的污染问题。如何高效地利用资源并且最大限度地减少污染，成为摆在我们面前的一项迫切任务。笔者试图从洁净煤技术等燃煤污染控制技术方面提出一些具体设想，希望能够为今后深入地开展相关工作提供参考。
关键词：煤炭燃烧大气污染物控制
煤燃烧是煤炭利用的主要方式，我国的能源结构是以煤为主，每年用于直接燃烧的煤炭约8亿t，占总煤耗的84％。燃煤排放的大量有害物质引起了城市空气质量的恶化和大规模的酸沉降，对环境造成严重的污染。各大城市环境监测数据表明，造成城市污染的主要原因之一是工业与民用直接燃煤排放的SO2和粉尘。燃煤污染造成的环境问题已经成为我国经济可持续发展的制约因素。
1、煤炭燃烧污染严重的原因分析
1.1煤炭占终端能源消费比例过高。煤炭在我国终端能源消费中的比例过高，煤炭转换水平还远低于发达国家。我国大量的煤炭用于工业和民用直接燃烧，尤其是40％的煤炭由于工业锅炉、窑炉直接燃烧，是造成煤烟型大气污染的主要原因。
1.2燃煤技术落后，燃煤效率低下。我国煤炭消费主要集中在工业部门，燃煤设备中工业锅炉燃煤污染尤为严重，全国有约50万台工业锅炉，16万台工业窑炉，锅炉平均规模只有2.4t，在很大程度上造成煤炭利用低效率、高能耗。近年来，我国提高能源效率，节能成效显著，平均年节能率4.5％，高于世界平均水平，但用煤技术和设备仍普遍落后。我国GNP单位能源消费量是西方发达国家4～14倍，主要能耗产品的单位能耗远高于工业发达国家，平均煤炭利用率仅30％，比国际水平低8％左右，相当于OCED国家20世纪80年代初的水平。
1.3动力煤质量差。据有关研究报告，动力煤燃烧时煤中含硫的平均释放率为90％。我国商品煤的平均硫分约1.01％，平均灰分为23.85％。1999年全国人选原煤3.01亿t，其中动力煤仅占30％。原煤人选率比世界主要产煤国家低很多。
2、燃煤污染控制技术
针对煤燃烧中产生的污染物，目前已经研究开发出多种控制技术，其主流为洁净煤技术。由于燃煤对大气的主要污染物为二氧化硫，所以根据除硫阶段，洁净煤技术又分为燃烧前净化、燃烧净化、燃姥后净化技术，此外煤炭转换由于提高了煤炭的能源品质，改善了能源结构，也成为洁净煤技术的一个重要方面，这四方面技术形成了目前燃煤污染控制技术的主体。
2.1燃烧前净化技术
燃烧前净化技术主要对原煤进行脱硫、固硫处理，以削减污染源头的硫含量。脱硫处理采用煤炭洗选加工工艺(即洗煤技术)，通过物理法(如重力分离或泡沫浮选等)、化学法或微生物法等方法，除去原煤中所含的灰分和黄铁矿硫，堵住硫和灰分的源头，以控制在煤燃烧中产生的污染物。煤炭洗选既能脱硫也能脱灰，又可提高燃烧热效率，而洗选脱硫的费用要远远低于燃烧脱硫和烟气脱硫，其投资仅为烟气脱硫的十分之一。我国的洗煤比例还不大，人洗比例仅为20％左右，加之我国的中小燃煤用户多而分散，很难选用先进的燃烧脱硫和烟气脱硫装置，所以通过洗选煤提高煤炭品质来开展降低污染工作是非常可行的。
另一种方法是采用固硫型煤，通过加入固硫添加剂后，可使二氧化硫削减40～50％，烟尘削减50～80％，节煤15～20％。此外，发展动力配煤技术也是很有前途，相对于燃烧单一煤种，实施动力配煤后，通过选煤、配煤、加入固硫添加剂后，可避免煤种变化给锅炉运行带来的不利影响，以达到高效、洁净燃烧的目的。
2.2燃烧过程中脱硫技术
燃烧中脱硫技术主要是采用固硫和高效、低污染燃烧技术，以减少煤在燃烧中产生的污染物。在固硫方面，通过向锅炉内喷入能吸收二氧化硫的介质(如石灰石)，石灰石在锅炉内被煅烧成具有多孔、高表面活性的氧化钙，其与二氧化硫反应后生成硫酸钙固体，从而将硫除去。此方法适用于中低硫煤，通过炉内喷射石灰石、炉后喷水增湿活化两阶段，生成稳定的脱硫产物，脱硫率可达60～85%。
在高效、低污染燃烧方面，已开发有多种燃烧技术。比如循环流化床燃烧技术，可使锅炉的燃烧适应性好，燃烧效率高，能够烧劣质煤。对于高硫煤，用石灰石做固硫剂时，脱硫率可达80～90%，由于是在较低的温度759～900℃下工作，还可有效去除氮氧化物，该技术适用于大容量高效低污染的发电设备的发展趋势，已被列入我国电力工业的战略计划。
2.3燃烧后净化技术
燃烧后净化技术也称烟气净化技术，主要是使用化学吸收剂(如碱性物质)与烟气中的二氧化硫反应，从而脱除硫。根据吸收剂的状态又分为干法脱硫和湿法脱硫，在干法脱硫中将化学吸收剂(如石灰石等)直接喷入烟气中，适用较小燃烧设备；湿法脱硫中通过调整气液比，可提高二氧化硫的吸收量，只是用水量比较大。
2.4煤炭气、液化技术
煤炭转换是将低燃烧品质的原煤转化为燃气、燃油等具有低污染性质的高品质能源。我国是富煤、贫油、少气的国家，开展煤炭转化工作，对改善我国的能源结构具有重要的意义。目前国内的煤气化、液化技术已经成熟，可显著降低有害物质排放。煤液化又是利用丰富的煤炭资源缓解石油紧张的一条有效途径。为了应对国际上石油价格飙升的情况，我国在“十五”期间将相继建设大型的煤液化项目。
3、目前控制燃煤污染控制的对策
目前，燃煤污染控制技术主要存在的问题是国内的耗能中小企业多而分散，而我国偏重于末端治理的污染控制策略在实施中难度较大，设备资金投入巨大，给企业带来较大负担，所以在实施时应考虑目前的实际承受能力。还有湿法、喷雾半干法、炉内喷钙增湿活化法等脱硫装置的耗水量较大，企业的用水负担很重，日常运行费用较高。鉴于国内的实际情况，在燃煤污染治理方面，应放宽思路，从多方面寻找挖掘减少燃煤污染潜力的途径。为了制定切实可行的并且符合当地实际情况的燃煤污染控制方案，我们认为还可从以下几个方面进行考虑: