中科大燃燒污染與環(huán)境保護01概述

燃燒污染與環(huán)境保護能源分類

燃燒的能源？燃燒的污染物？燃燒的設備？能源的重要地位能源是人類經(jīng)濟發(fā)展、生活水平提高、文明進步的基礎人類的每一次進步與能源利用的方式的進步息息相關(guān)能源也是國民經(jīng)濟發(fā)展的動力，是衡量一個國家綜合國力、人民生活水平以及國家文明發(fā)達程度的重要指標

能源的重要地位現(xiàn)代社會的三大支柱產(chǎn)業(yè):

能源、材料、信息產(chǎn)業(yè)另外兩者以能源為基礎

能源問題，過去是，現(xiàn)在是，將來仍然是各國發(fā)展戰(zhàn)略中優(yōu)先考慮的問題在國際經(jīng)濟和政治舞臺上，從來都占據(jù)著極為重要的地位

能源的重要地位能源利用過程中排放的污染物(粉塵、二氧化硫、氧化氮，碳氫化合物、微顆粒、溫室氣體等)正在急劇破壞地球的生態(tài)平衡和人類自身的生存環(huán)境發(fā)達國家在前期經(jīng)濟增長階段大量使用能源，導致環(huán)境惡化近期，它們開始意識到環(huán)境惡化對于自身的需要，轉(zhuǎn)而以提高能源質(zhì)量為主，環(huán)保要求日趨嚴格

能源利用中的環(huán)境污染我國能源產(chǎn)量2000年全國一次能源生產(chǎn)量為10.89億噸標準煤，居世界第三原煤產(chǎn)量：9.98億噸原油產(chǎn)量：1.63億噸天然氣產(chǎn)量：270億立方米發(fā)電量：13500億千瓦時

能源工業(yè)現(xiàn)代化煤炭工業(yè)已具備設計、施工、裝備及管理千萬噸級露天煤礦和大中型礦區(qū)的能力石油工業(yè)已形成從科學研究、勘探開發(fā)、地面工程建設到裝備制造的完整體系電力工業(yè)已基本掌握60萬千瓦亞臨界火電機組和500千伏交直流輸變電工程的設計、施工、調(diào)試及運行技術(shù)節(jié)能工作取得了巨大成就，萬元國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗穩(wěn)步下降，下降率居世界前列

能源工業(yè)面臨的任務到本世紀中葉，我國在經(jīng)濟和人民生活水平等方面都應達到中等發(fā)達國家水平能源消耗水平與人均國民生產(chǎn)值基本成正比，這就要求隨我國經(jīng)濟的增長，人均能耗必須達到一定水平以前我國對能源生產(chǎn)中的環(huán)境問題注意不夠，已經(jīng)帶來了嚴重的環(huán)境問題。因此我國的能源發(fā)展既要從量上保證滿足經(jīng)濟和生活的需要，又要從質(zhì)上滿足我國的可持續(xù)發(fā)展的要求

需要關(guān)注的主要問題一、能源需求的持續(xù)增長與能源供應之間的問題二、能源利用中的環(huán)境污染三、液體燃料的短缺問題四、溫室氣體和氣候變化問題五、農(nóng)村及邊遠地區(qū)用能問題六、固體廢棄物能源化利用一、能源需求的持續(xù)增長與能源供應之間的問題根據(jù)有關(guān)部門分析得出的結(jié)果，我國能源消耗總量大致是2020年22～29億噸，2050年33~47億噸。即中國在未來50年內(nèi)能源需求總量將會增長到現(xiàn)在的3倍

根據(jù)國際能源機構(gòu)(IEA)預測，到2010年、2020年我國的年液體燃料消費量將分別達到3.55~3.71億噸、5.06~5.41億噸

根據(jù)國家計委研究中心的預測，2010年、2020年我國的年液體燃料消費量將分別達到3.35~3.57億噸、4.3~4.75億噸，到2050年還將增長更多

一、能源需求的持續(xù)增長與能源供應之間的問題----制約能源發(fā)展的因素我國是發(fā)展中國家，缺少資金，很多已有的能源技術(shù)無法在我國大規(guī)模應用。例如濕法脫硫技術(shù)，在世界上已經(jīng)是非常成熟的技術(shù)，但由于成本過高，在我國始終無法大規(guī)模推廣應用。再如以天然氣為原料的聯(lián)合循環(huán)，目前在歐洲和美國得到了普遍的應用，然而在中國，由于天然氣價格過高，用于發(fā)電成本太高，因此發(fā)展非常困難。因此，我們必須發(fā)展適合我國國情的技術(shù)，來保證我國能源的可持續(xù)發(fā)展

一、能源需求的持續(xù)增長與能源供應之間的問題----制約能源發(fā)展的因素我國煤炭有足夠的探明可采儲量,但煤炭的儲存地與使用地之間存在很大的空間距離，導致煤炭運輸和利用帶來很大困難我國石油的剩余探明可采儲量很低，采儲比不到12，比世界平均值40要低得多，這顯示我國石油儲備情況已接近危險邊緣

一、能源需求的持續(xù)增長與能源供應之間的問題----制約能源發(fā)展的因素

天然氣在我國目前能源結(jié)構(gòu)中所占份額很小，到目前為止僅占2.5%左右。正在規(guī)劃的西氣東輸工程計劃輸氣120億立方米/年，只占我國總能源消耗的1.2%，加上進口最多也只能達數(shù)千萬噸油當量，到2020年天然氣在我國能源結(jié)構(gòu)中能占10%或是略多一些已經(jīng)是非常樂觀的估計了我國的水電資源比較豐富，但大多集中于西南，未來有可能接近總發(fā)電量的20%，但在總能耗中則將低于10%。核能，目前只有十年內(nèi)達到2000萬千瓦的計劃?？稍偕茉矗镔|(zhì)能和風能規(guī)模略大外，其它規(guī)模都很小，只能用于特殊條件下一、能源需求的持續(xù)增長與能源供應之間的問題----制約能源發(fā)展的因素能源形勢分析得出結(jié)論：在未來數(shù)十年內(nèi)，我國的能源仍然將是以煤為主，煤在總能源中的比重很難低于50%二、能源利用中的環(huán)境污染

在我國SO2排放總量中煤炭占90％，在NOx排放總量中煤炭占60％，在CO2的排放中煤炭占85％。煙塵的排放量的70％是由燃煤引起的以現(xiàn)有技術(shù)、現(xiàn)有的用能結(jié)構(gòu)、現(xiàn)有的政策來利用40～50億噸當量煤的化石燃料，是絕對不可持續(xù)的如何大幅度提高煤炭及其它化石燃料的利用效率，降低污染物排放，改善對生態(tài)環(huán)境的影響是能源領(lǐng)域可持續(xù)發(fā)展所面臨的嚴峻挑戰(zhàn)

三、液體燃料的短缺問題我國液體燃料的需求將逐年增加：到2050年將達到5億噸以上，在考慮到節(jié)能和天然氣替代兩項因素的情況下，預計我國

2010年原油供需缺口將擴大到1.06億噸，到2020年，缺口將擴大到2.26億噸左右石油的供需矛盾日益突出，關(guān)系到國家的能源戰(zhàn)略安全，完全依賴進口既不現(xiàn)實又不安全

四、溫室氣體和氣候變化問題目前我國并沒有承諾溫室氣體CO2的減排任務，但是由于我國龐大的人口基數(shù)，溫室氣體的排放量僅次于美國，《京都議定書》的條款也遲早會對中國產(chǎn)生作用，溫室氣體減排的國際壓力將會越來越大如果等到不得不減排的時候再著手處理這一問題，將會使我國付出巨大的代價從現(xiàn)在開始，就應該從各個角度做好減少CO2的排放的準備

五、農(nóng)村及邊遠地區(qū)用能問題目前仍有60%的農(nóng)村靠柴草、秸稈做飯取暖。不僅效率低下(僅10~15%)，而且造成較大的煙氣和微顆粒污染低效率的利用還造成了對燃料的過度需求，是造成毀林、草場破壞、水土流失、沙化面積逐年擴大等問題的重要因素之一隨著農(nóng)村生活水平的提高，農(nóng)村人口對于高質(zhì)量燃料的需求也將逐漸增加。在某些富裕地區(qū)，普遍改用煤或LPG，秸稈成為垃圾，難以處理如何提高農(nóng)村生物質(zhì)能的品質(zhì)和利用效率，降低其污染也是我國農(nóng)村能源亟待解決的問題

六、固體廢棄物能源化利用我國目前全國累計堆存的固體廢棄物量已達60億噸，占地5.4億m2，全國有三分之二的城市已形成了垃圾包圍城市的嚴重局面近年來，經(jīng)濟的發(fā)展，我國特別是在沿海大城市的生活垃圾的熱值有較大的增長，100萬人口以上大中城市的生活垃圾基本上已經(jīng)具備聯(lián)合國環(huán)境組織（UNEP）規(guī)定的垃圾發(fā)電成熟期的標準我國的廢橡膠、廢輪胎等可能源化利用的工業(yè)廢棄物的產(chǎn)生量也不斷增長固體廢棄物從能源角度可視為可再生能源，通過基于熱過程處理實現(xiàn)能源化和無害化利用，真正將我國經(jīng)濟活動組織成一個“資源—產(chǎn)品—再生資源”的循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展模式

近期熱點研究問題

近期熱點研究問題—煤炭的高效清潔燃燒發(fā)電燃煤電站煙氣污染排放控制技術(shù)超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)IGCC發(fā)電技術(shù)高溫發(fā)電用燃料電池

近期熱點研究問題—

液體燃料的短缺

以煤氣化為核心的高效、低污染、配置靈活的多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)水煤漿代油技術(shù)大規(guī)模、高效煤氣化技術(shù)煤炭液化技術(shù)(直接液化和煤氣化后的間接液化)生物質(zhì)生產(chǎn)液體燃料技術(shù)

近期熱點研究問題—城市污染問題先進發(fā)動機、氫能系統(tǒng)及其他節(jié)能技術(shù)

農(nóng)村人口的能源利用問題

生物質(zhì)能現(xiàn)代利用新技術(shù)和太陽能光熱和光電利用新技術(shù)、大規(guī)模風能利用技術(shù)

固體廢棄物的處理和熱能利用問題廢棄物的能源化利用

一、概述

二、燃燒污染

三、燃燒基礎理論

四、煤燃燒污染物的生成和控制

五、液體燃料燃燒污染物的排放與控制

六、其它污染物及其控制參考文獻郝吉明，馬廣大。大氣污染控制工程，高等教育出版社，2002毛健雄，毛健全，趙樹民編著。煤的清潔燃燒，科學出版社，2000新井紀男。燃燒生成物的發(fā)生與抑制技術(shù)，科學出版社，2001鄭楚光主編。潔凈煤技術(shù)，華中理工大學出版社，1996莊永茂，施惠邦。燃燒與污染控制，同濟大學