2022年一吨标准煤产生多少碳粉尘

粉尘产生原因分析:

在生产过程中，固体物料的破碎、研磨、熔融，粉料的装 卸、运输、搅拌，液态物质的升华，物质的氧化等，均会产生粉 尘。如防护措施不健全，会有大量粉尘逸散到作业环境空气中， 危害人体健康。产生粉尘的主要作业有：采矿业的凿岩、爆破、采矿、运输；基建业的隧道开凿、采石、筑路；金属冶炼业的原料破碎、 筛分、选矿、冶炼；耐火材料、玻璃、陶瓷、水泥业的原料准 备、加工；机器制造业的铸造、淸砂、表面处理；化工、轻纺业 的原料加工、包装等。按粉尘的来源，还可分为机械过程产尘和物理化学过程产尘 两类。

机械过程产尘主要包括以下几个方面。

(1)固体的机械破碎如矿石经颚式破碎机、干碾机等进行 破碎和碾碎时产生的粉尘。

(2)固体的表面加工如工件经砂轮机、抛光机等进行研磨 时产生的粉尘。

(3)物料的筛分碎物料在筛分过程中产生粉尘。

(4)物料的转运和装卸细碎物料经皮带机、提升机等进行 运输和装卸转动过程中产生的粉尘。

(5)容器装料如各种细碎物料的储料槽、料仓、料斗等在

进料时产生的粉尘。

(6)细碎物料的散放和清扫如干燥坑的垫砂、窑砂清理以 及打扫卫生等发生的粉尘。

(7)粉料成型如压砖机对模具中的物料进行冲压的过程中 产生的粉尘。

物理化学过程产尘，即物料在发生物理、化学变化过程中产

生的粉尘。

3.74万吨。标准煤约5万吨，减少二氧化碳排放约13.75万吨、碳粉尘约3.74万吨、二氧化硫约4100吨，相当于种植树木13.75万棵，将对当地治理水土流失、节能减排、治污降霾起到非常重要的作用。

烧一吨煤，产生1600×S%千克SO2，1万立方米废气，产生200千克烟尘。

烧一吨柴油，排放2000×S％千克SO2，1.2万立米废气；排放1千克烟尘。

烧一吨重油，排放2000×S％千克SO2，1.6万立米废气；排放2千克烟尘。

大电厂，烟尘治理好，去除率超98%，烧一吨煤，排放烟尘3-5千克。

普通企业，有治理设施的，烧一吨煤，排放烟尘10-15千克；

砖瓦生产，每万块产品排放40-80千克烟尘；12-18千克二氧化硫。

规模水泥厂，每吨水泥产品排放3-7千克粉尘；1千克二氧化硫。

乡镇小水泥厂，每吨水泥产品排放12-20千克粉尘；1千克二氧化硫。

扩展资料：

工业废气处理指的是专门针对工业场所如工厂、车间产生的废气在对外排放前进行预处理，以达到国家废气对外排放的标准的工作。

工业废气处理的原理有活性炭吸附法、催化燃烧法、催化氧化法、酸碱中和法、等离子法等多种原理。废气处理塔采用五重废气吸附过滤净化系统，工业废气处理设计周密、层层净化过滤废气，效果较好。

危害：

（1）对人体健康的危害：世界卫生组织称，2012年空气污染造成约700万人死亡（部分人死亡原因与室内/外空气污染均有关），也就是全球每八位死者中就有一位。

大气污染物对人体的危害是多方面的，主要表现是呼吸道疾病与生理机能障碍，以及眼鼻等粘膜组织受到刺激而患病。

（2）对植物的危害：大气污染物，尤其是二氧化硫、氟化物等对植物的危害是十分严重的。当污染物浓度很高时，会对植物产生急性危害，使植物叶表面产生伤斑，或者直接使叶枯萎脱落；当污染物浓度不高时，会对植物产生慢性危害，使植物叶片褪绿，或者表面上看不见什么危害症状，但植物的生理机能已受到了影响，造成植物产量下降，品质变坏。

（3）对天气和气候的影响：大气污染物对天气和气候的影响是十分显著的。

可以从以下几个方面加以说明：

①减少到达地面的太阳辐射量：从工厂、发电站、汽车、家庭取暖设备向大气中排放的大量烟尘微粒，使空气变得非常浑浊，遮挡了阳光，使得到达地面的太阳辐射量减少。

②增加大气降水量：从大工业城市排出来的微粒，其中有很多具有水气凝结核的作用，当大气中有其他一些降水条件与之配合的时候，就会出现降水天气。在大工业城市的下风地区，降水量更多。

③下酸雨：有时候，从天空落下的雨水中含有硫酸。这种酸雨是大气中的污染物二氧化硫经过氧化形成硫酸，随自然界的降水下落形成的。硫酸雨能使大片森林和农作物毁坏，能使纸品、纺织品、皮革制品等腐蚀破碎，能使金属的防锈涂料变质而降低保护作用，还会腐蚀、污染建筑物。

④增高大气温度：在大工业城市上空，由于有大量废热排放到空中，因此，近地面空气的温度比四周郊区要高一些。这种现象在气象学中称做"热岛效应"。

一座煤矿的煤层厚薄与这地区的地壳下降速度及植物遗骸堆积的多少有关。地壳下降的速度快，植物遗骸堆积得厚，这座煤矿的煤层就厚，反之，地壳下降的速度缓慢，植物遗骸堆积的薄，这座煤矿的煤层就薄。

参考资料：百度百科——工业废气 百度百科——煤

煤矿粉尘浓度标准范围第一篇：煤矿粉尘浓度标准范围煤矿粉尘浓度标准范围？国标：煤矿作业场所粉尘接触浓度管理限值判定标准如下： 粉尘种类 游离SiO2含量（%）呼吸性粉尘浓度（mg/m3）煤尘 ≤5 5.0 岩尘 5～10 2.5 10～30 1.0 30～50 0.5 ≥50 0.2 水泥尘 ＜10 1.5 煤尘（游离SiO2 含量<10%)Coal dust(free SiO2<10%)总尘 4 6呼尘 2.5 3.5第二节 生产性粉尘国家卫生标准粉尘卫生标准是劳动卫生标准的一个组成部分，是国家强制性职业卫生标准。卫生部在2007年4月12日发布了《工作场所有害因素职业接触限值 第1部分：化学有害因素》(GBZ2.1-2007)，并于2007年11月1日实施。该标准是根据职业性有害物质的理化特性、国内外毒理学及现场劳动卫生学或职业流行病学调查资料，并参考美国、德国、前苏联、日本等国家的职业接触限值及其制定依据而修订和制定的，是作为工业企业设计及预防性和经常性监督、监测使用的卫生标准。此标准规定了工作场所有害因素的职业接触限值，适用于生产、使用或产生有害因素的各类用人单位。一、《工作场所有害因素职业接触限值》中卫生要求《工作场所有害因素职业接触限值 第1部分：化学有害因素》(GBZ2.1-2007)中规定了工作场所空气中粉尘容许浓度，共有47项，见表5-1。表5－1 工作场所空气中粉尘容许浓度 序号粉 尘 种 类时间加权平均容许浓度(mg/m3)总粉尘 呼吸性粉尘 煤尘(游离SiO2含量＜10%)4 2.5 2 水泥粉尘 4 1.5 3 矽尘%≤游离SiO2含量≤50% 1 0.7 50%＜游离SiO2含量≤80% 0.7 0.3 游离SiO2含量＞80% 0.5 0.2 4 大理石粉尘 8 4 5 电焊烟尘 4---6 石膏粉尘 8 4 7 白云石粉尘 8 4 8 玻璃钢粉尘 3---9 茶尘---10 沉淀SiO2(白炭黑)-5---11 二氧化钛粉尘 8---12 沸石粉尘 5---13 酚醛树脂粉尘 6---14 谷物粉尘(游离SiO2含量＜10%)4---15 硅灰石粉尘 5---16 硅藻土粉尘(游离SiO2含量＜10%)6---17 滑石粉尘(游离SiO2含量＜10%)3 1 18 活性炭粉尘 5---19 聚丙烯粉尘 5---20 聚丙烯腈纤维粉尘 2---21 聚氯乙烯粉尘 5---续表5－1 序号

粉 尘 种 类时间加权平均容许浓度(mg/m3)总粉尘 呼吸性粉尘 22 聚乙烯粉尘 5---23 铝尘铝金属、铝合金粉尘氧化铝粉尘 3 4------24 麻尘(游离SiO2含量＜10%)亚麻 黄麻 苎麻 1.5 2 3---------25 棉尘 1---26 木粉尘 3---27 凝聚二氧化硅粉尘 1.5 0.5 28 膨润土粉尘 6---29 皮毛粉尘 8---30 人造玻璃质纤维 玻璃棉粉尘 矿渣棉粉尘 岩棉粉尘 3 3 3---------31 桑蚕丝尘 8---32 砂轮磨尘 8---33 石灰石粉尘 4 34 石棉(石棉含量＞10%)粉尘纤维 0.8 0.8 f/ml------35 石墨粉尘 4 2 36 炭黑粉尘 4---37 碳化硅粉尘 8 4 38 炭纤维粉尘 3---续表5-1 序号粉 尘 种 类时间加权平均容许浓度(mg/m3)总粉尘 呼吸性粉尘稀土粉尘(游离SiO2含量＜10%)2.5---40 洗衣粉混合尘 1---41 烟草尘---42 萤石混合性粉尘 1---43 蛭石粉尘 3---44 云母粉尘 2 1.5 45 珍珠岩粉尘 8 4 46 重晶石粉尘 5---47 *其他粉尘 8---说明：①表中其他粉尘指游离SiO2含量＜10%，不含有石棉和有毒物质，而尚未制 定容许浓度的粉尘。②表中列出的各种粉尘(石棉纤维尘除外)，凡游离SiO2＞10%者，均按矽尘容许浓度对待。③本标准未制定粉尘的PC-STEL，在符合PC-TWA的前提下，粉尘短时间接触浓度的超限倍数是PC-TWA的2倍。二、正确使用卫生标准的说明(1)总粉尘：指可进入整个呼吸道的粉尘，简称总尘。技术上是用总粉尘采样器按标准方法在呼吸带测得的所有粉尘。(2)呼吸性粉尘：指按呼吸性粉尘标准测定方法所采集到的可进入肺泡区的粉尘粒子，其空气动力学直径均为7.07µm以下，空气动力学直径5µm粉尘粒子的采样效率为50%。(3)PC-TWA的应用：时间加权平均容许浓度(PC-TWA)是评价工作场所环境卫生状况和劳动者接触水平的主要指标。个体粉尘检测是测定TWA比较理想的方法，尤其适用于评价劳动者实际接触状况，是工作场所粉尘职业接触限值的主体性限值。定点粉尘检测也是测定TWA的一种方法，要求采集一个工作班内某一工作地点各时段的样品，按各时段的持续接触时间与其相对应浓度乘积之和除以8，得出8h工作日的时间加权平均浓度

(TWA)定点粉尘检测除了反映个体接触水平，也适用于评价工作场所环境的卫生状况。时间加权平均容许浓度(TWA)的测定方法见第七章第三节。(4)短时间接触浓度超限倍数的应用：在作业场所某一工作地点一个工作班内不同时段粉尘浓度可能有明显差别。即使时间加权平均浓度(TWA)没有超过PC-TWA，也要控制个别时段短时间接触浓度(STEL)。因此采用超限倍数来控制STEL的过高波动。粉尘浓度的超限倍数即测得的STEL不应超过PC-TWA的2倍。需要注意的是，超限倍数与超标倍数两者的定义不同，不要混淆。前者的实质是职业接触限值，后者则是反映粉尘危害的严重程度。STEL测定方法见第七章第二节。举例：煤尘的PC-TWA总粉尘为4mg/m3，呼吸性粉尘为2.5mg/m3，其超限倍数均为2。测得某采煤工作面打眼时总粉尘和呼吸性粉尘的STEL分别是10.0 mg/m3和3.5 mg/m3，分别为PC-TWA的2.5倍和1.4倍，总粉尘的STEL不符合超限倍数要求，呼吸性粉尘的STEL符合超限倍数要求。(5)本标准规定的限值不能理解为安全与危险浓度的精确界限，也不能用作毒性的相对指数。第二篇：煤矿粉尘煤矿粉尘概述一、煤矿粉尘的产生在煤矿生产和建设过程中所产生的各种岩矿微粒统称为煤矿粉尘，主要是岩尘和煤尘，它是在矿井生产如钻眼、爆破、切割、装载、落煤及运输和提升过程中，因煤岩被破碎而产生的。在现有防尘技术措施的条件下，各生产环节产生的浮游粉尘比例大致为：采煤工作面产尘量占45%—80%；掘进工作面产尘量占20%—38%；锚喷作业点产尘量占5%—10%；其他作业点占2%—5%，各作业点随机械化程度的提高，矿尘的生成量也将增大。二、煤矿粉尘的分类1、按矿尘粒径划分（1）粗尘。粉尘粒径大于40μm，相当于一般筛分的最小颗粒，在空气中极易沉降。（2）细尘。粒径为10μm—40μm，肉眼可见，在静止空气中作加速沉降。

（3）微尘。粒径为0.25μm—10μm，用光学显微镜可以观察到，在静止空气中作等速沉降。（4）超微尘。粉径为0.25μm，要用电子显微镜才可以观察到，在空气中作扩散运动状。2、按矿尘存在状态划分（1）浮游粉尘。悬浮于矿井内空气中的粉尘，简称浮尘。（2）沉积粉尘。从矿内空气中沉降下来的粉尘，简称落尘。浮尘和落尘在不同环境下可以互相转化。3、按矿尘粒径组成范围划分(1)全尘（总粉尘）。各种粒经的矿尘之和。对于煤尘，常指粒径为1μm以下的尘数。(2)呼吸性粉尘。主要指粒径在5μm以下的微细尘粒，它能通过人体上呼吸道进入肺区，导致肺病，对人体危害甚大。煤矿粉尘的危害煤矿粉尘按其理化性质主要分为对人体的危害和粉尘爆炸性危害两类。1、粉尘对人体的危害如果人体肺部长期吸入大量的粉尘，就可能患尘肺病。煤矿生产中，尘肺病因吸入粉尘成分不同，可造成三种主要病症。吸入游离的二氧化硅（SIO2）含量较高的粉尘引起的尘肺病是矽肺病，患者多集中于长期从事掘进线上的工人；吸入煤尘和含游离二氧化硅的岩尘所引起的尘肺病称为煤矽肺病，患者多为掘进和采煤混合工种的工人；第三类是长期吸入煤尘所引起的尘肺病，医学称煤肺病，患者为长期从事采煤工作的工人。据统计煤矿尘肺中煤矽肺比重较大，约占尘肺总人数的70%—80%；矽肺约占20%—30%；煤肺约占5%—10%。三种主要职业病的患因，都是人体肺部长期吸入大量的粉尘所致，是一种严重的矿工职业病，工人一旦患病，当今的医学水平还很难彻底治愈。2、煤尘爆炸的危害煤尘爆炸产生高温、高压和生成大量有毒有害气体，又破坏井巷，毁坏设备，伤亡人员，甚至导致整个矿井毁坏，严重地威胁安全生产和人员生命安全。煤尘爆炸是空气中氧与煤尘急剧反应的过程。第一步是浮尘在热源作用下迅速的被干馏或气化而放出可燃性气体；第二步是可燃性气体与空气混合燃烧；第三步是煤尘燃烧放出热量，这种热量以分子传导和火焰辐射的方式传给附近悬浮的或被吹扬起来的落地煤尘，这些煤尘受热分解，跟着燃烧起来，此种过程连续不断的进行，氧化反应越来越快，温度越来越高，当达到一定程度时，便能发展成煤尘爆炸。即使参与爆炸的粉尘量很小，但由于伴随有不完全燃烧，故燃烧气体中含有大量的CO，所以会引起人员中毒。在煤矿中因煤粉爆炸而身亡的中，有一大半人员是由于CO中毒所致。

3、煤尘爆炸的条件煤尘爆炸必须同时具备三个条件：煤尘本身具有爆炸性；煤尘必须悬浮在空气中，并达到一定浓度；有能点燃爆炸的热源。这三个条件缺少任何一个都不可能造成煤尘爆炸。（1）煤尘的浓度煤尘浓度只有在爆炸界限之内才能爆炸，但在爆炸界限之内，煤尘的浓度不同，其爆炸强度也不一样。从煤尘爆炸下限（43mg/m33）开始，随着煤尘浓度的增加，煤尘爆炸的强度变大，直至浓度达到300—400mg/m33，爆炸威力最强。如果浓度继续增加，爆炸威力将逐渐减弱，当煤尘浓度超过1500—2000mg/m33时，就不会再发生爆炸。（2）煤尘的粒度煤尘爆炸的主体是75μm以下的煤尘，含量越高，其爆炸性越强，含量达到70%—80%时，爆炸力最强。但颗粒过小，小于10μm时，其爆炸性反而减弱。这是由于过细尘粒在空气中很快氧化成为灰烬所致，以及过小的煤尘会分裂成为许多化学成分不同的小粒子而减弱了爆炸性。（3）空气中的瓦斯与氧气瓦斯本身具有爆炸性，当它混入含煤尘空气中，便增加了煤尘挥发含量与瓦斯浓度。空气中氧含量的浓度对煤尘爆炸也有很大的影响。氧气的浓度高时，点燃煤尘的温度可以降低；反之就要高一些。但若空气中氧含量低于17%时，煤尘就不会再爆炸。（4）引燃源和引爆环境煤尘爆炸必须有达到煤尘最低点燃温度和能力的热源。引爆源的温度越高。能量越大，越易点燃煤尘，初始爆炸的强度就越大。另外，爆炸的空间状况，如空间的形状和容积大小，空间的长短和断面的变化情况，空间内有无障碍物等，对煤尘爆炸的强烈程度和发展都有很大影响。综合防尘的措施预防尘肺病和煤尘爆炸的关键就是降低工作场所的粉尘浓度，消除和限制产尘源，使其符合《规程》规定的标准，为此采取综合防尘措施主要有以下几种：1、湿式凿岩系指在岩巷掘进过程中，将压力水通过凿岩机送入孔底，湿润并冲洗炮眼中的粉尘，使其在炮眼中变成浆液排出炮眼。这样能使绝大部分粉尘被控制在炮眼中。采用湿式打眼后，粉尘浓度可由打干眼时的500—1400mg/m3降至4—10mg/m3，降尘率可达90%—98%。因此，湿式凿岩是凿岩工作普遍采用的有效防尘措施，只有在严重缺水地点和遇水膨胀的岩石不能采用湿式钻眼时，可用干式打眼并采用干式捕尘器捕尘。

人类生存和发展的三要素

物质、能量与信息。

因此，能源的发展史直接影响人类的发展史。

我们人类生存与发展中最具有决定性意义的要素是三个：¾¾ 物质、能量和信息。

组成我们的世界是物质；人类生存活动决定于对信息的认知和反应；而维持生命，从事发展的活动又地要通过消耗能量来进行。

一切能量来自能源，人类离不开能源。能源是人类生存、生活与发展的主要基础。能源科学与技术，能源利用的发展在人类社会进步中一直扮演着及其重要的角色。

能源发展的里程碑 可以这么说，每一次能源利用的里程碑式发展，都伴随着人类生存与社会进步的巨大飞跃。几千年来，在人类的能源利用史上，大致经历了这样四个里程碑式的发展阶段：原始社会火的使用，先祖们在火的照耀下迎来了文明社会的曙光；18世纪蒸汽机的发明与利用，大大提高了生产力，导致了欧洲的工业革命；19世纪电能的使用，极大地促进了社会经济的发展，改变了人类生活的面貌；20世纪以核能为代表的新能源的利用，使人类进入原子的微观世界，开始利用原子内部的能量。

未来对能源的要求

有足够满足人类生存和发展所需要的储量，并且不会造成影响人类生存的环境污染问题。

未来对能源的需求 未来的人类社会依然要依赖于能源，依赖于能源的可持续发展。因此，我们须现在就很清楚地了解地球上的能源结构和储量，发展必须开发的能源利用技术，才能使人类的生存得于永久维持。

而我们赖于生存的能源是取之不尽用之不完的吗？回答是：不是，也是。事实上，进入21世纪后，人类目前技术可开发的能源资源已将面临严重不足的危机，当今煤、石油和天然气等矿石燃料资源日益枯竭，甚至不能维持几十年。因此，必须寻找可持续的替代能源。而近半世纪的核能和平利用，已使核能已成为新能源家属中迄今为止能替代有限矿石燃料的唯一现实的大规模能源。而且，未来如能实现核能的彻底利用，人类的能源将是无穷的。

除了物质、能量和信息三大因素外，人类对安全的要求也越来越重要了。安全包括社会安全、健康安全和环境安全等。它们同能源的关系也是非常密切的。现在利用的能源已造成了大量的环境污染问题，严重影响了人类的生存。因此，未来对能源的要求将不仅是储量充足，而且还必须是清洁的能源。相对其它化石能源而言，核能的和平利用已充分证明了核能是清洁的能源之一。

u 能源的定义与源头

究竟什么是“能源”呢？《科学技术百科全书》是这样说的：“能源是可从其获得热、光和动力之类能量的资源”；《大英百科全书》说：“能源是一个包括着所有燃料、流水、阳光和风的术语，人类用适当的转换手段便可让它为自己提供所需的能量”。可见，能源是呈多种形式的、可以相互转换的能量的源泉。简而言之，能源是自然界中能为人类提供能量的物质资源。

能源的源头

来自地球以外天体的能源（如太阳能）、地球本身蕴藏的能源（如地热、核能）、地球与其它天体相互作用产生的能源（如潮汐）。

而能源是产生能量的源头。

人们通常按形态与应用方式对能源进行分类。一般分为：固体燃料、液体燃料、气体燃料、水能、电能、太阳能、生物质能、风能、核能、海洋能和地热能。其中，前三类统称化石燃料或化石能源。已被人类认识的这些能源，在一定条件下可以转换为人们所需的各种形式的能量。比如薪柴和煤炭，加热到一定温度，能和氧气化合并放出大量热能，可以直接用来取暖，也可用来产生蒸汽推动汽轮机，再带动发电机，使热能变成机械能，再变成电能。把电送到工厂、机关和住户，又可以转换成机械能、光能或热能。

在我们生活的地球上，能源形形色色。总起来说有三个初始来源。

太阳能

地球

来自地球外部天体的能源（主要是太阳能）人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。正是各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来。煤炭、石油、天然气等化石燃料也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的。它们实质上是由古代生物固定下来的太阳能。此外，水能、风能、波浪能、海流能等也都是由太阳能转换来的。

地球本身蕴藏的能量 通常指与地球内部的热能有关的能源和与原子核反应有关的能源。

与地球内部的热能有关的能源，我们称之为地热能。温泉和火山爆发喷出的岩浆就是地热的表现。地球可分为地壳、地幔和地核三层，它是一个大热库。地壳就是地球表面的一层，一般厚度为几公里至70公里不等。地壳下面是地幔，它大部分是熔融状的岩浆，厚度为2900公里。火山爆发一般是这部分岩浆喷出。地球内部为地核，地核中心温度为2000度。可见，地球上的地热资源贮量也很大。

与原子核反应有关的能源正是本书要介绍的核能。原子核的结构发生变化时能释放出大量的能量，称为原子核能，简称核能，俗称原子能。它则来自于地壳中储存的铀、钚等发生裂变反应时的核裂变能资源，以及海洋中贮藏的氘、氚、锂等发生聚变反应时的核聚变能资源。这些物质在发生原子核反应时释放出能量。目前核能最大的用途是发电。此外，还可以用作其它类型的动力源、热源等。

来自星球引力的能量 指由于地球与月球、太阳等天体相互作用的形成的能源。地球、月亮、太阳之间有规律的运动，造成相对位置周期性的变化，它们之间的引力随之变化使海水涨落而形成潮汐能。与上述二类能源相比，潮汐能的数量很小。全世界的潮汐能折合成煤约为每年30亿吨，而实际可用的只是浅海区那一部分，每年约可折合为6000万吨煤。

u 能源结构与储量

地球上有哪些能量资源可供我们使用？它们还能维持多久？我们该怎么办？

能源的种类

一次能源：煤炭、石油、核能等自然界天然能量资源；

二次能源：汽油、电力、蒸汽等人工制造的能量资源，

一次能源和二次能源 能源按其生成方式，分为天然能源（一次能源）和人工能源（二次能源）两大类。天然能源是指自然界中以天然形式存在并没有经过加工或转换的能量资源，如煤炭、石油、天然气、核燃料、风能、水能、太阳能、地热能、海洋能、潮汐能等；人工能源则是指由一次能源直接或间接转换成其他种类和形式的能量资源，如煤气、汽油、煤油、柴油、电力、蒸汽、热水、氢气、激光等。

常规能源和新能源 其中，已被人类广泛利用并在人类生活和生产中起过重要作用的能源，称为常规能源，通常是指煤炭、石油、天然气、水能等四种。而新近才被人类开发利用、有待于进一步研究发展的能量资源称为新能源，相对于常规能源而言，在不同的历史时期和科技水平情况下，新能源有不同的内容。当今社会，新能源通常指核能、太阳能、风能、地热能、氢气等。

煤的时代

能源结构的变迁 历史上，伴随着新的化石资源的发现和大规模开采与应用，世界的能源消费结构经历了数次变革。18世纪的以煤炭替代柴薪，到19世纪中叶煤炭已经逐渐占主导地位。20世纪20年代，随着石油资源的发现与石油工业的发展，世界能源结构发生了第二次转变，即从煤炭转向石油与天然气，到20世纪60年代，石油与天然气已逐渐称为主导能源，动摇了煤炭的主宰地位。但是，20世纪70年代以来两次石油危机的爆发，开始动摇了石油在能源中的支配地位。以此同时，大部分化学能源的储量日益减少，并伴随着许多环境污染问题。

而人类对能源的需求却在与日俱增。例如主要能源形式 地球能源的储量估计

煤炭：～200年

石油、天然气：～50年

核能：无穷多

之一的电力消耗逐年增加。根据统计，人口若每30年增加一倍，电力的需求量每八年就要增加一倍。

于是，20世纪末，能源结构开始经历第三次转变，即从以石油为中心的能源系统开始向以煤、核能和其它再生能源等多元化的能源结构转变。特别是随着时间的推移，核能的比例将不断增长，并将逐步替代石油和天然气而成为主要的大规模能源之一。

化学能的储存量 煤炭、石油、天然气还有多少年可以让人类开采利用？据世界能源会议统计，世界已探明可采煤炭储量共计15980亿吨，预计还可开采200年。探明可采石油储量共计1211亿吨，预计还可开采30～40年。探明可采天然气储量共计119万亿立方米，预计还可开采60年。必须指出的是，煤炭、石油等直接燃烧用来生产电能与热能实在太可惜了，且不说可能带来的环境污染，它们还是很好的化工原料呢！

水能及新能源的潜力 那么水能呢？我们知道，水力是可以长期开发利用的。但是，在那些大面积缺水、水力资源不丰富的国家和地区怎么办？再说，水能还有个季节性的问题。这些都使水能无法成为世界能源结构中唯一的主力军。新能源中，太阳能虽然用之不竭，但代价太高，并且就目前的技术发展情况来看，在一代人的时间里不可能迅速发展和广泛使用。其它新能源也是如此。其它一些能源与水能相似，它们的规模受到环境、季节、地理位置等条件的限制，如风能、潮汐能、地热能等等。

易裂变核素

易发生裂变的原子只有铀-235（U235）、钚-239（Pu239）、铀-233（U233）三种。而天然存在的易裂变元素只有铀-235，钚-239可由铀-238生成，铀-233可由钍-232（Th232）生成。

易聚变核反应

氘（D2）-氚（D3）反应。氘和氚都是氢原子的同位素。氘天然存在，而氚极少，必须由人工生成（如由锂制造）。

核能--无穷的能源 核能分为裂变能和聚变能两种。目前人类能正在用于和平利用的只有裂变能。可控聚变能利用技术正在攻克。

天然铀的成份

天然铀中占99.3%为难裂变的铀-238，仅有0.714%为易裂变的铀-235。铀-238可通过吸收一个中子变成易裂变的钚-239。

作为发展核裂变能的主要原料之一的铀，世界上已探明的铀储量约490万吨，钍储量约275万吨。如果利用得好，可用2400～2800年。

聚变反应主要来源于氘-氚的核反应，氘来可大量自海水，氚可来自锂。因此聚变燃料主要是氘和锂，海水中氘的含量为0.03克／升，据估计地球上的海水量约为138亿亿米3，所以世界上氘的储量约40亿万吨；地球上的锂储量虽比氘少得多，也有2000多亿吨，用它来制造氚，足够满足人类对聚变能的需求。这些聚变燃料所释放的能量比全世界现有能源总量放出的能量大千万倍。按目前世界能源消费的水平，地球上可供原子核聚变的氘和氚，能供人类使用上千亿年。如果人类实现了氘-氚的可控核聚变，核燃料就可谓“取之不尽，用之不竭了”，人类就将从根本上解决能源问题，这正是当前核科学家们孜孜以求的所以。聚变能源不仅丰富，而且安全、清洁。聚变产生的放射性比裂变小的多。

专家们预测，核能在未来将成为人类取之不尽的持久能源。

1.2 变脏的地球与干净的核电

本节要点：回答的问题以下问题：现有的能源还能维持多久？能源利用可以不污染环境吗？核能真是可持续能源吗？

u 能源的可持续发展

必须寻找一些既能保证有长期足够的供应量又不会造成环境污染的能源。

而目前人类面临的问题正是：能源资源枯竭；环境污染严重。

能源利用与环境的可持续发展

能源危机

目前世界上常规能源的储量有的只能维持半个世纪（如石油），最多的也能维持一、二百年（如煤）人类生存的需求。

今天，几乎所有的工业化国家都面临着两个关系到可持续发展的紧密相连的挑战：保证令人满意的长期能源供应和减少人类活动带给环境的影响。能源利用与环境的可持续发展已成为关系到人类未来生存与文明延续的一个重要问题。

能源供应危机 今天的世界人口已经突破60亿，比上个世纪末期增加了2倍多，而能源消费据统计却增加了16倍多。无论多少人谈论“节约”和“利用太阳能”或“打更多的油井或气井”或者“发现更多更大的煤田”，能源的供应却始终跟不上人类对能源的需求。当前世界能源消费以化石资源为主，其中中国等少数国家是以煤炭为主，其它国家大部分则是以石油与天然气为主。按目前的消耗量，专家预测石油、天然气最多只能维持不到半个世纪，煤炭也只能维持一二百年。所以不管是哪一种常规能源结构，人类面临的能源危机都日趋严重。

浓烟滚滚的火电厂

能源对环境的污染 另一方面，特别是利用化石能源的过程也直接影响地球的环境，使大气和水资源遭受严重污染。大气中主要的五种污染物是：氮氧化物（如NO与NO2）、二氧化硫（SO2）、各种悬浮颗粒物、一氧化碳（CO） 大气污染的主要源头

目前世界上最严重的大气污染来自化石能源燃烧造成的大气中二氧化碳量的增加。带来的主要后果是：酸雨、温室效应和臭氧层破坏。

和碳氢化合物（如CH4、C2H6、C2H4等）。其来源主要有三个方面：① 煤、石油等化石燃料的燃烧；② 汽车排放的废气；③ 工业生产（如各种化工厂、炼焦厂等）产生的废气。而其中燃烧化石燃料的火力发电厂是最大的固定污染源。

表1-1 世界CO2排放量统计（1995年）

国名

排放量（百万吨）

人均（吨/人）

百分比

美国

5228.52

19.88

23.7

中国

3006.77

2.51

13.6

俄罗斯

1547.89

10.44

7.0

日本

1150.94

9.17

5.2

德国

884.41

10.83

4.0

印度

803.00

0.86

3.6

英国

564.84

9.64

2.6

我国的酸雨区

（黄色部分为pH值低于5.6的区域，属酸雨区；蓝灰色区域为pH值低于4.5的区域，属酸雨重灾区）

我国大气污染属煤烟型污染，以煤为主的能源结构是形成以城市为中心的大气污染的重要原因，排入大气中的90％的SO2、70％的烟尘、85％的CO2来自于燃煤。据统计，我国CO2的排放量在1995年就已位居世界第二（见表1-1），成为名副其实的“污染大国”。

大气污染对人体与动植物生存危害很大。一个成年人每天要呼吸一万升空气，这些大气污染物将刺激呼吸道粘膜，引起上呼吸道炎症；刺激眼睛，引起结膜炎；刺激皮肤，引起皮炎；严重的还将影响人体血液中血红蛋白输氧机能、诱发肿瘤等。大气污染已对全球造成了下面的危害：

酸雨问题 酸雨已被公认为当前全球性区域环境污染问题之一。酸雨中所含的主要成分硫酸与硝酸，正是来源于空气中的SO2和氮氧化物与大气中水蒸汽的反应；生成的酸液随同雨雪降下形成酸雨。酸雨对环境、生态与生物体的影响十分严重。酸雨进入地表、江河，会破坏土壤，影响农作物生长，造成生物体死亡，森林大面积消亡，破坏生态平衡。酸雨对建筑物也有腐蚀作用。

温室效应

温室效应 化石燃料燃烧所放出大量CO2。由于大气中的CO2容易吸收长波辐射，所以太阳的短波辐射可以透过大气层射入地面，而地面温度增高所放出的长波热辐射却被大气中逐年增加的CO2气体吸收，无法散逸出高空，地球就象盖上了一层“厚厚的毯子”，处于“温室”之中，就是所谓的“温室效应”，最终导致地球气温变暖。温室效应将导致寒带和地球两极的冰川将大量融化，而使得海平面上升，淹没地势较低的沿海地区；同时也会使干旱地区更加干热，形成高温热浪，出现更多的飓风与龙卷风等自然灾害¼¼。地球将越来越不适于人类和生物的生存。

臭氧层破坏 包围地球的大气层中有一层“保护膜”，就是臭氧层，它位于距地面25至30公里大气平流层中，这层“保护膜”极薄，虽然仅含有不到百万分之一的臭氧，却对于地球上的生命非常重要。臭氧层能吸收阳光中的紫外线，将这些波长很短，且有致命危险的辐射线转换为热能，使只有极少量能够到达地面。

“臭氧空洞”

（臭氧空洞变化图，红色和蓝色区为空洞，左为2001年9月图，右为2002年9月形势）

然而现在，这层重要的臭氧层已经受到严重破坏。1979－1990年，全球臭氧总量大致下降了3%。南极附近臭氧量减少尤为严重，出现了南极“臭氧空洞”。破坏臭氧层的原因除了氟氯烃物质（如含氟氯烃的制冷剂等）排放以外，化石燃料燃烧过程中放出的氮氧化物也是破坏臭氧层的一个重要因素。

可见，化石燃料的日益枯竭和环境污染的日益严重，严重威胁着人类社会的可持续发展，只有真正实现能源利用的可持续发展，人类的未来才有希望，这是我们每个人必须深切意识到的重要问题。

我们只有一个地球，为了保护我们的“地球村”，保护人类健康，保持生态平衡，除了改进技术，尽可能地采用先进技术，实现化石燃料的洁净燃烧，减少污染物的排放，更重要的则是必须改变现有的能源结构，减少化石燃料的使用，开发和利用新能源。

u 核能是可持续发展的能源

煤炭筛分试验是测定煤炭粒度组成和各粒级质量的一种基本方法。通过筛分试验，可了解各生产煤层的产块率和不同粒级煤的质量特征。所得筛分资料是合理利用煤炭资源，制定煤炭产品质量标准的重要依据。而筛分则是煤炭筛分试验最重要的操作环节，它是采用不同孔径的筛子把煤样按粒度的大小进行分级的方法。理论上，大于筛孔尺寸的煤样应全部留在筛面上；小于筛孔尺寸的煤样则全部透过筛孔落下，进而起到分级的目的。而实际操作中，由于各种因素的影响，常有一些小于筛孔尺寸的颗粒不能正常透筛，另有一些大于筛孔尺寸的颗粒则透筛进入筛下粒级中。这样，势必对筛分效果产生不利影响，降低试验的准确性。筛分效果的好坏受多种因素影响，归纳起来主要有以下4个方面。即：煤样粒度组成、煤样的外在水分和含泥量、筛体的性能及操作者的技能等。

1 煤样粒度组成

煤样中，直径小于3/4筛孔尺寸的颗粒易于透过筛网，我们称其为“易筛粒”；粒度小于筛孔尺寸，但大于3/4孔径的颗粒不易透筛，称为“难筛粒”；直径在1~1.5倍筛孔尺寸的颗粒往往形成料层，紧贴筛网表面，使“难筛粒”不易透过，称“阻筛粒”；而直径大于1.5倍筛孔尺寸的颗粒，由于相互间空隙较大，它们所形成的料层对“易筛粒”和“难筛粒”穿过它去接近筛面的影响不大。显然，煤样中“易筛粒”和直径大于1.5倍筛孔的颗粒含量较多时，筛分速度快、效果好。而“难筛粒”和“阻筛粒”含量增加时，则会降低筛分效率，影响筛分的准确性。遇到这种情况，可减少每次过筛的给料量，使大部分颗粒（特别是难筛粒）能有机会与筛面充分接触，以得到良好的分级效果。也可用增加煤粒在筛面停留时间及增强筛板振动频率（适用于振筛机）等方法来达到分级目的。

2 煤样外在水分和含泥量

煤样中，细粒煤的含水量一般比大颗粒高。外在水分增大时，煤的粘滞性也增加，使细小颗粒附着在较大的颗粒上或使细小颗粒之间互相粘结成团，导致部分小于筛孔尺寸的煤粒不能透筛。有的煤样含有易结团的粘性矿物质，往往粘着在煤粒上或筛网上，使网孔变小，降低了筛分效率。遇到上述情况时，可在筛前预先干燥煤样，降低煤样的粘滞性或在过筛时减少每次入料量并振动筛体，使煤样不易粘连、堵孔。

3 筛分设备

筛分设备主要包括冲孔筛、编网筛、标准网筛和电动振筛机等，它的工艺性能和机械性能对筛分效果有直接的影响。

（1） 筛面的类型和形状

筛面类型分编网筛和冲孔筛，筛孔形状又分圆孔筛和方孔筛。圆孔筛都是冲孔筛，它的筛分精度高，不易磨损，寿命长，但筛面开孔率低，有效透筛面积小，筛分速度慢，产率较低。编网筛都是方孔筛，它的开孔率高，有效透筛面积大，不易堵孔，筛分速度快产率高，但筛网寿命短、易变形，变形后部分筛孔的形状大小将会改变，从而影响筛分精度。而方孔冲孔筛的性能则介于两者之间。因此，在煤样粒度较大，容易对筛面造成损坏时常选用圆孔筛，而煤样粒度较小时则多使用方孔筛进行筛分。

（2） 筛体的倾角及运动状况

人工用手筛筛分时，煤样贴筛面左右移动，筛分速度较慢，劳动强度大，但操作人员可根据实际情况延长或缩短过筛时间，筛分效果易于掌握。

使用振筛机时，煤样在垂直筛板方向振动，并沿筛面坡度下滑，在此过程中完成透筛，由于振动频率较高，因此筛分的速度快、效率高。使用振筛机时要合理调整筛体的运动强度和倾角，筛体振动频率过强，煤样运动速度加快，透筛机会减少，分选不彻底；筛体振动过弱，煤样不能充分散开，也不利于透筛。筛体倾角过大，排料速度快，处理能力强，但筛分不彻底；倾角太小，筛分较完全，但排料慢，处理能力减小，由于煤样过筛时间增加，也会造成部分颗粒的破碎，影响筛分试验中各粒级产率的真实性。通常振筛机倾角调至12.5~17.5°为宜。必要时，可用下列方法检查其是否筛净，以便合理确定机械筛的主要参数（倾角等）。

方法如下：将煤样在要求的筛子过筛后，取部分筛上物复筛，符合下表规定则认为筛净，如果筛下量大于下表规定，则应把本粒级煤样全部复筛。

煤样筛分参数：

筛孔尺寸（mm） 50 25 13 6 3 0.5

入料量(kg/m2) 10 10 5 5 5 5

摇动次数（次） 2 3 6 6 10 20

筛下量(%) <3 <3 <3 <2 <2 <1.5

4 操作者技能

操作者的技术素质在筛分试验中起着关键作用。操作人员应具备扎实的理论知识和丰富的实践经验，能熟练地按国标规定进行正确操作,并根据不同的生产条件，制定相应的试验方案，做到高效合理地利用各项生产资源，把对试验产生不利影响的各种因素降至最低点。

煤炭筛分试验是一项复杂的操作过程，试验煤样少则1~2t，多则十几吨左右，需要多人数日才能完成。而筛分是试验的核心工作，只有切实把握好筛分环节，才能准确反映煤炭的粒度组成及各粒级煤样的质量特征，使试验结果准确可靠。

（摘自：东北亚煤炭交易中心）