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燃煤污染防治与生态优化

1998-06-17 来源:中华读书报  我有话说

中国是世界上唯一以煤为主要能源的大国,这样的能源构成在今后相当长的时期内不会改变。预计到2020

年煤在我国一次能源消费中的比例可能从现在的76%下降到67%。但就消费总量而言,将从现在的12亿吨增长到31亿吨。

作为一次能源,煤的利用方式在我国主要是燃烧,而煤的燃烧是造成我国生态环境破坏的最大污染源。我国的能源消费占世界的8~9%,但SO2排放占到世界的15.1%,排放总量在1997年已达2346万吨,占世界第一位;NOx占到世界的10.1%,CO2占到9.6%。其中我国煤燃烧所释放的SO2占到全国总排放的87%,CO2占到71%,NOx占到67%,粉尘占到60%。大量燃煤排放的SO2和NOx已经在我国形成了极大的危害。酸雨区域迅速扩大,已超过国土面积的40%。造成了难以估量的经济和社会损失。此外,燃煤所排放的温室气体CO2总量也居世界第二位。

烧煤所造成的污染已成为制约我国国民经济和社会持续发展的一个重要影响因素,业已成为国际上,特别是周边国家和地区对中国关注的热点。如不采取有力的治理措施,这种局面将会加速恶化,直接影响我国12亿人口健康和保护16亿耕地的国家大计。

煤的燃烧和利用引发的资源和环境问题,是全世界共同面临的难题,引起国际社会的广泛重视。美国、欧洲共同体和日本都投入大量人力物力和财力,考虑本国本地区的要求对能源和环境问题进行相关的基础研究和技术开发。

随着科学技术的进步,一些新的能源和新的燃煤发电技术将会在我国得到发展,例如在S863计划的〈能源技术领域发展战略〉中所提到的燃煤联合循环,可以提高能源转换效率和降低燃煤污染物的生成和排放,应该进行研究和探讨。但是这类技术过于复杂和昂贵,我国在二、三十年之内不可能大量推广应用。大量原有的和新建的燃煤发电站、蒸汽超临界参数机组和大中型燃煤工业锅炉还是主要采用烟气脱硫等技术及其革新方法,来解决燃煤污染防治问题。上述〈能源技术领域发展战略〉没有涉及三、四十年之内我国的常规燃煤能源系统的污染防治。在常规燃煤电站还在大力发展的我国,其污染防治问题是不能回避的。因此,燃煤发电的高新技术和常规的先进燃煤发电设备以及与之配套的低费用烟气脱硫新技术都要大力发展。

燃煤污染防治技术的研究,国外虽已有一些成熟的技术可以利用,国内的工作还刚刚开始。国内外目前均无更先进的低费用新技术可立即推广应用。如湿法烟气脱硫可以消除95%以上的SO2,但燃煤用户要付出很高的环境治理投资(湿法脱硫装置约为整个发电厂投资的15%)和日常运行费用,自身又不能从治理环境中获得直接的回报,因而难以推动他们在我国普遍推广应用。例如,到2010年建成500000Mwe(5亿瓦千)发电机组中的火电机组约3.5亿瓦千,如果在其中1亿瓦千装设湿法烟气脱硫装置,大致的总投资为1000亿元。这些设备的每年运行费用(石灰石和耗电等)大致又要100亿元,运行10年要耗费1000亿元。投资和运行费用两者相加需2000亿元。因此解决燃煤所引起的环境和生态问题,必须与我国的国民经济发展相适应,与国家发展的根本目标相结合。

依据我国国力有限的状况和能源构成的特点,所发展的相关理论和以此为基础的污染治理技术必须是符合国情,具有自身特色的(低价格和少用水),有利于大规模使用,从而能推动国民经济和环境保护的协调发展,并可形成这方面新的环保产业。我国的燃煤污染防治方针,必须是发展低费用的烟气污染防治新技术,例如发展低费用少耗水的烟气脱硫技术和低费用的低NOx燃烧技术。还必须同开展燃煤污染治理和生态环境的优化、走燃煤污染防治和农业发展结合的道路,以实现国民经济的可持续发展。

徐旭常,1950-1956.6东北工学院毕业,清华大学研究生班毕业。现任清华大学热能工程系教授,博士生导师。1995年被选为中国工程院院士。1996年10月获得何梁何利科学与技术进步奖。

他多年来从事热能工程、锅炉、煤的燃烧及其污染控制的工程技术、研究及教育工作。他提出了煤粉火焰稳定的三高区原理,研究了中国煤的燃烧特性,解决了用华罗庚-王元数论方法求解辐射传热多重积分方程等关键问题。曾获得国家发明奖,国家科技进步二等奖,世界知识产权组织和专利局的发明创造金奖及国家有突出贡献的中青年专家称号。

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