浅淡锅炉燃烧造成的污染及防治

【摘要】在工业锅炉领域中，对燃料燃烧对大气产生的污染进行了分析，对各类污染的防治途径进行探讨和实验，以不断提高燃料利用率、减少大气污染。

【关键词】工业锅炉；大气污染；污染防治途径

近年来，随着燃烧技术的发展，工业炉的大型化，能源消耗日益增长，由此而引起的环境污染已严重到成为社会公害。因此，这种因锅炉燃料燃烧而造成的环境污染已引起世界各国燃烧科学工作者的重视，纷纷转向与环境保护有关的燃烧研究，如开展对燃烧污染物形成机理的研究；探索通过改变燃烧工艺以减少或消除污染物排放的研究，研究无公害的“干净的”燃烧技术以其把污染消灭于燃烧之中。

工业锅炉烟囱的排出物造成对环境的污染，其中包括烟尘、SO2、CO和NOX等有害气体。这些引起大气污染的有害气体叫污染源。这些气体直接排放到大气中称为一次污染物；一次污染物被太阳照射后，经过一系列的光化反应产生的污染物称为二次污染物。这些燃料燃烧产生的污染物已成为造成现代人生活环境的主要污染来源。

一、根据工业锅炉燃料燃烧的类别，常将大气污染划分为下列几种类型

1、煤碳型

主要的一次污染物是二氧化碳、粉尘及各种金属氧化物。这些污染物在太阳光照耀下，经过一系列光化学反应后，二氧化硫被氧化生成硫酸，并再次反应生成由盐类构成的气溶胶（大气中气体污染物以及悬浮在其中的因体微粒和液体微的总称）等二次污染物，所以又称“还原型烟雾”。这种烟雾在英国伦敦、美国匹兹堡及日本札幌等城市先后都发生过，但以英国伦敦发现最早，次数也最多，所以又称“伦敦型烟雾”。

2、石油型

主要污染物来自石油及石油化工产品。例如汽车排气、石油燃烧及油田和石油化工厂的排放物。一次污染物中突出的是一氧化碳和燃烧不完全的碳氢化合物。这些污染物在太阳的照射下，经过一系列的光化学反应后产生了臭氧和过氧化物等强氧化剂的二次污染物，所以又称“氧化型烟雾”。这些烟雾在世界各地的一些大城市都曾发生过，例如美国洛杉机、日本东京等地，但以美国洛杉机最早发现，所以又称“洛杉机烟雾”。

3、混合型

其污染物的主要来源既有煤炭燃烧产生的废气，又有石油及其石油化工产品燃烧产生的废气。由于现代城市中已不可能仅靠某一种燃料作为能源，因而混合型烟雾已成为目前大气污染的主要类型。

世界能源现正进入一个新的时代，石油的黄金时代已告终，大力增加煤炭的开发、利用已成为当务之急。煤炭利用能否迅速发展，能否为初会广泛接受，很大程度上取决于消除污染的技术进展。20世纪70年代以来许多国家的燃烧科学工作都有很大一部分已转入人与保护环境有关的研究工作中去。例如开展对燃烧排放持形成机理的研究；探索通过改变燃烧方法以减少污染物排放量的可能性；研究所谓“干净的燃烧技术”等。

噪声污染同大气污染一样，也是一种公害。随着工业和交通运输业的发展，噪声污染及其对人体健康的危害，已日益引起人们的关注。噪声影响人们正常的工作和休息，可以引起听觉器官、心血管系统，神经系统等方面的疾病。噪声分散人们的注意力，掩蔽安全信号，所以它常常又是导致伤亡事故的根源。因此，如何控制噪声，将噪声降低到无害的程度，为人们创造舒适的声学环境，是现代化建设的不可缺少的一个方面，是环境保护和劳动保护的一项重要课题，也是生活在现代文明社会的人们的共同责任。

二、各类污染的防治途径

1、烟尘污染的防治途径

烟尘的生成与燃料品种、燃烧方式和操作条件有很大的关系，因此抵制烟尘可以从改变燃料品位、燃烧方式和运行条件着手，来降低或抵制烟尘的生成量。对于给定的燃料及燃烧设备来说，抵制烟尘生成量的措施主要是从改善操作条件着手，即：改善燃料和空气的混合；保证足够的高温水平；足够的燃烧时间。

2、硫氧化物污染的防治

二氧化硫的生成量正比于燃料的含硫量。抑制硫的二氧化硫生成的有效办法主要有：控制燃料的含硫量，使用低硫或无燃料；炉内处理；烟气处理；高烟囱排放；采用低氧燃烧法。

3、氮氧化物污染的防治

为了减轻燃料燃烧时氮的氧化物的生成及其对大气的污染，必须采用符合以下条件的燃烧：降低燃烧区温度；降低燃烧区中氧的浓度（分压力）；缩短烟气在高温区燃烧中的滞留时间；使用含氮量少的燃料。但是，若片面地考虑减少氮的生成，有可能会造成不完全燃烧（如降低温度，减少空气供应量等）。增强其它方面的污染，因此必须创造一种新的燃烧技术。目前用来防止氮氧化物的生成及其污染所采用的燃烧技术大致有以下几种：（1）采用低N燃。包括燃料脱氮和转变成低氮燃料，这项工作虽有进展，但技术上仍有不少困难；（2）改善操作条件。如采用低空气/燃料比燃烧、降低燃烧室热负荷及降低预热空气温度等方法均可减少烟气中NO的含量；（3）采用低NOX燃烧方法及采用低NOX燃烧器。这是近二三十年开展研究工作较多的方面，但效果不能认为是满意的，NO的最大降低率还不超过50%；（4）排烟脱硝。排烟脱硝就是把燃烧形成的氮氧化物从烟气中清除出去。这是一种较消极的方法，影响排烟脱硝的效果与经济性的因素太多，并不能达到预期的效果。

4、噪声污染的防治

噪声对人类的危害是多方面的。噪声可以使人耳聋并引起多种疾病，噪声还将降低劳动生产率，严重的航空噪声还会损坏建筑物。声源、传播介质及接受器中构成系统的三个要素，因此噪声控制要从三个环节考虑，即：（1）从声源上根治噪声。若能从噪声源本身降低噪声，乃是最彻底的措施。所谓从声源上根治噪声，就是将发声大的设备改造成发声小或者不发声的设备。（2）在噪声传播途径上上降低噪声。如果有条件限制，从声源上根治噪声难以实现时，就需要在噪声传播途径上采取措施加以控制。例如装设吸声体、 隔声罩、隔声间、隔声屏和消声器等。（3）在噪声接受点进行防护。控制噪声的最后一关是在噪声的接受点进行防护。在其它措施不能实现时，或者只是有少数人在吵闹的环境中工作时，个人保护乃是一种经济而有效的措施。常用的防声工具有耳塞、耳罩、头盔等。

近30年来，我国环境保护科学技术发展异常迅速，为控制和改善大气质量、创造清洁适宜的环境、防止生态破坏、保护人民健康、促进经济发展，我国已制定了一系列有害物质的排放标准，对环境噪声也制定了一定的标准。研究低污染、低噪音的燃烧技术是现代化建设不可缺少的一个方面，是环境保护和劳动保护的一项重课题，也是生活在现代文明社会的人们的共同责任。

参考文献

[1]韩昭沧.燃料与燃烧（第二版）.北京：冶金工业出版社，1994

[2]陈树义，章丽玲.燃料燃烧及燃烧装置.北京：冶金工业出版社，1985

[3]李芳芹.煤的燃烧与气化手册.北京：化学工业出版社，2005

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