什么是煤炭发电？
煤炭是一种化石燃料，由保存在水体和泥沙的生态体系中以前死亡的植物生成，死亡的植物在这种环境中可以使其避免被氧化和生物降解，因此可以把其中的碳固定下来。煤炭是一种易于燃烧的黑色或黑褐色岩石，它是一种沉积岩，但并不太坚硬，如褐煤可以被认为是一种变质岩，因为它形成后曾经遭受过高温和高压的影响。煤炭的主要成分是碳和氢，以及少量的其他元素，比较显著的是硫。煤炭是全球发电业应用得最多的燃料，也是最大的二氧化碳排放源，当然，也是气候变化和全球变暖的重要元凶。就二氧化碳的排放而言，煤炭的排放量略高于石油，约为天然气的一倍。煤炭采自地下的煤矿，既可深入地下开采也可以开放式矿坑（露天开采）进行开采。
燃煤发电站
煤炭主要用作发电的固体燃料，通过燃烧产生热量。全球每年的煤炭消耗量资料来源：《WER》，2006；维基百科，2007。约为62亿吨，其中约75%用于发电。2007年，中国的煤产量为28.5亿吨，印度的煤产量约为5.367亿吨，中国电力中的68.7%来源于煤炭发电。美国每年消耗10.53亿吨煤炭，其中90%用于发电。2007年，全球煤炭总产量为68.1亿吨。在用煤炭发电时，首先要将煤炭碎成粉末，然后在锅炉内燃烧。炉子内所产生的热量将锅炉里的水加热成为蒸汽，接着用其驱动涡轮发电机产生电力。在过去的几年中，这一过程的热动力效率已经得到了较大的提高。标准的蒸汽涡轮机的技术远未达到令人满意的程度。在上述过程中，热动力效率才达到35%，这意味着所燃烧的煤炭有65%的热量被排放到周围的环境中——被白白地浪费掉了。老式的燃煤发电站的热动力效率更低，被浪费掉的热能也更高。
从理论上讲，温度与压力的增加可能会获得更高的热动力效率，因此超临界涡轮机概念的出现展现了一种热动力效率可达46%的极高温的锅炉。利用煤炭的另一种有效方式是组合循环式发电机，即热电联供，以及一种MHD顶级循环式发电机。全球大约40%的电力是由燃煤产生的。用已有的技术可以开采出的这种沉积岩（煤炭）的总量可供以目前的消费水平使用300年以上，包括污染大、能量强度低的煤炭种类（如褐煤和沥青煤），而在几十年内，全球的煤炭生产就会达到最大值。
用煤炭发电的一种更具能量效率的方式是使用一氧化物燃料电池或熔融的碳酸盐燃料电池（或任何氧离子转换基电池，在它们燃烧氧时，这些电池的燃料之间没有什么区别）。用这些方式，可以使热动力效率达到60%～85%（直接发电+废热蒸汽涡轮机）。目前，这种燃料电池技术仅仅能利用气体燃料，而它们对硫中毒十分敏感。在用煤炭获得大规模商业成功之前，仅靠这种技术是不够的。随着气体燃料研发的进展，有一种观点认为，可以用氮气作为携带者输送煤炭粉末。另一种观点认为，用水将煤气化，在这种方式中，将氧引入电解液燃料一侧可能会降低燃料端的电压，但也可能极大地简化碳的回收。
技术、环保角度当然用油发电好，热值高，污染少，方便运输。石油成本很高，我国又不是石油资源丰富的国家。用煤炭发电还是用石油发电主要是根据我国的国情需要而定。
火电厂的燃料构成主要取决于国家资源情况和能源政策。20世纪80年代以后，中国火电厂的燃料主要是煤。1987年，火电厂发电量的87％是煤电，其余13％是烧油或其他燃料发出的。
煤炭污染构成煤炭有机质的元素主要有碳、氢、氧、氮和硫等，此外，还有极少量的磷、氟、氯和砷等元素。碳、氢、氧是煤炭有机质的主体，占95％以上；煤化程度越深，碳的含量越高，氢和氧的含量越低。
碳和氢是煤炭燃烧过程中产生热量的元素，氧是助燃元素。煤炭燃烧时，氮不产生热量，在高温下转变成氮氧化合物和氨，以游离状态析出。硫、磷、氟、氯和砷等是煤炭中的有害成分，其中以硫最为重要。
扩展资料：
到1973年，最大的火电机组达1300兆瓦。大机组、大电厂使火力发电的热效率大为提高，每千瓦的建设投资和发电成本也不断降低。到80年代后期，世界最大火电厂是日本的鹿儿岛火电厂，容量为4400兆瓦。但机组过大又带来可靠性、可用率的降低，因而到90年代初，火力发电单机容量稳定在300～700兆瓦。
其所占中国总装机容量约在70%以上。火力发电所使用的煤，占工业用煤的50%以上。目前我国发电供热用煤占全国煤炭生产总量的50%左右。大约全国90%的二氧化硫排放由煤电产生，80%的二氧化碳排放量由煤电排放。
参考资料来源：百度百科-火力发电
煤炭简介
煤炭污染构成煤炭有机质的元素主要有碳、氢、氧、氮和硫等，此外，还有极少量的磷、氟、氯和砷等元素。碳、氢、氧是煤炭有机质的主体，占95％以上；煤化程度越深，碳的含量越高，氢和氧的含量越低。碳和氢是煤炭燃烧过程中产生热量的元素，氧是助燃元素。煤炭燃烧时，氮不产生热量，在高温下转变成氮氧化合物和氨，以游离状态析出。硫、磷、氟、氯和砷等是煤炭中的有害成分，其中以硫最为重要。煤碳燃烧时绝大部分的硫被氧化成二氧化硫（SO2），随烟气排放，污染大气，危害动、植物生长及人类健康，腐蚀金属设备；当含硫多的煤用于冶金炼焦时，还影响焦炭和钢铁的质量。所以，“硫分”含量是评价煤质的重要指标之一。
煤中的有机质在一定温度和条件下，受热分解后产生的可燃性气体，被称为“挥发分”，它是由各种碳氢化合物、氢气、一氧化碳等化合物组成的混合气体。挥发分也是主要的煤质指标，在确定煤炭的加工利用途径和工艺条件时，挥发分有重要的参考作用。煤化程度低的煤，挥发分较多。如果燃烧条件不适当，挥发分高的煤燃烧时易产生未燃尽的碳粒，俗称“黑烟”；并产生更多的一氧化碳、多环芳烃类、醛类等污染物，热效率降低。因此，要根据煤的挥发分选择适当的燃烧条件和设备。
煤中的无机物质含量很少，主要有水分和矿物质，它们的存在降低了煤的质量和利用价值。矿物质是煤炭的主要杂质，如硫化物、硫酸盐、碳酸盐等，其中大部分属于有害成分。
“水分”对煤炭的加工利用有很大影响。水分在燃烧时变成蒸汽要吸热，因而降低了煤的发热量。煤炭中的水分可分为外在水分和内在水分，一般以内在水分作为评定煤质的指标。煤化程度越低，煤的内部表面积越大,水分含量越高。
“灰分”是煤碳完全燃烧后剩下的固体残渣，是重要的煤质指标。灰分主要来自煤炭中不可燃烧的矿物质。矿物质燃烧灰化时要吸收热量，大量排渣要带走热量，因而灰分越高，煤炭燃烧的热效率越低；灰分越多，煤炭燃烧产生的灰渣越多，排放的飞灰也越多。一般，优质煤和洗精煤的灰分含量相对较低。
污染表现
煤炭污染中国85%的煤炭是通过直接燃烧使用的，主要包括火力发电、工业锅（窑）炉、民 用取暖和家庭炉灶等。高耗低效燃烧煤炭向空气中排放出大量SO2、CO2和烟尘，造成中国以煤烟型为主的大气污染。
(1)煤炭开采导致土地资源破坏及生态环境恶化。由于露天开采剥离排土，井工开采地表 沉陷、裂缝，都将破坏土地资源和植物资源，影响土地耕作和植被生长，改变地貌并引发景 观生态的变化。开采沉陷造成中国东部平原矿区土地大面积积水受淹或盐渍化，使西部矿区 水土流失和土地荒漠化加剧。采煤塌陷还会引起山地、丘陵发生山体滑落或泥石流，并危及 地面建筑物、水体及交通线路安全。据调查，中国因采矿直接破坏的森林面积累计达106万 公顷，破坏草地面积为26.3万ha，全国累计占用土地约586万ha，破坏土地约157万ha ，且每年仍以4万ha的速度递增，而矿区土地复垦率仅为10%。另据测算，中国每采万吨煤 ，平均塌陷土地0.2ha；在村庄稠密的平原矿区，每采出1000万t煤需迁移约2000人。
(2)煤炭开采破坏地下水资源，加剧缺水地区的供水紧张。中国是世界上人均占有水资源量较低的国家，且水资源分布极不平衡。从含煤地区分布看，富煤地区往往也是贫水地区。据调查，全国96个国有重点矿区中，缺水矿区占71%，其中严重缺水矿区占40%。随着煤炭开采强度和延伸速度的不断加大提高，矿区地下水位大面积下降，使缺水矿区供水更为紧张，以致影响当地居民的生产和生活。另一方面，大量地下水资源因煤系地层破坏而渗漏矿井并 被排出，这些矿井水被净化利用的不足20%，对矿区周边环境形成新的污染。据统计，中国煤矿每年产生的各种废污水约占全国总废污水量的25%。2000年，全国煤矿的废污水排放量 达到27.5亿t，其中，矿井水23亿t，工业废水3.5亿t，洗煤废水5000万t，其它废水450 0万t。
(3)煤炭开采导致废气排放，危害大气环境。因煤炭开采形成的废气主要指矿井瓦斯和地 面矸石山自燃施放的气体。矿井瓦斯中的主要成分甲烷是一种重要的温室气体，其温室效应 为CO2的21倍。据统计中国每年从矿井开采中排放甲烷70～90亿m3，约占世界甲烷总 排放量的30%，除5%左右的集中回收利用外，其余全部排放到大气中。矿区地面矸石山自燃 施放出大量含SO2、CO2 、CO等有毒有害气体，严重污染大气环境并直接损害周围居民的身体健康 。煤矸石产出量很大，其排放量约占煤矿原煤产量的15%～20%。据不完全统计，中国国有煤矿现有矸石山1500余座，历年堆积量达30亿t，占地5000ha。另据1994年的矿山环境调查， 淮河以北半干旱地区的1072座矸石山中，有464座发生过自燃，自燃率达43.3%。
(4)为满足社会对洁净煤的需求，中国原煤入洗比例连年提高。1999年原煤入洗量3.17亿 t，入洗比例30%，其中国有重点煤矿入洗比例达到48%。原煤被入洗的同时，也排放出大量 的煤泥水污染土壤植被及河流水系。据调查，因洗煤全国每年排出洗矸4500万t，洗煤废水 4000万t，煤泥200万m3。
(5)在中国，由于煤炭生产与消费之间巨大的空间差异，导致“北煤南运，西煤东输”的 长距离运煤格局。运输中产生的煤尘飞扬，既损失大量的煤炭，又污染沿线周围的生态环境 。据统计，1999年全国铁路运煤量为64917万t，平均运距为550km；经公路运输或中转到铁路的煤炭量达6亿t，平均运距为80km。若以0.5%的扬尘损失计算，因运输向大气中排放的 煤尘达600多万t，直接经济损失超过6亿元人民币。
(6)中国长期以煤炭为主的能源消费结构，不仅形成以酸雨、二氧化硫和烟尘为主要危害 的煤烟型大气污染，也是中国污染物排放量居世界第二的主要原因。统计资料显示，2000年 ，全国废气中SO2排放总量1995万t，其中工业来源的排放量1612万t，生活来源的排放量3 83万t；烟尘排放总量1165万t，其中工业烟尘排放量953万t，生活烟尘排放量212万t； 酸雨区面积约占国土面积的30%。2 煤炭矿区环境保护与治理的现状及难点.
造成损失编辑本段回目录日前，国际环保组织绿色和平与荷兰独立权威能源机构CEDelft共同发布全球报告《煤炭的真实成本》，指出2007年全球的煤炭使用造成至少3600亿欧元（约合3．2万亿元人民币）的损失。
绿色和平呼吁全球各国重视燃煤造成的环境恶果，立即减少并逐步放弃煤炭的使用。
CEDelft研究所的专家阿哥内斯卡·马库斯卡说：“每年3600亿欧元的损失其实是相对保守的计算。如果不采取有效措施积极阻止气候变化，由此导致的损失将会大幅上升。”比如，数十亿人口将会面临水资源短缺，数亿人的粮食安全也会受到威胁，极端天气也将更加频繁。
此外，煤炭还更直接污染了水源和空气，并导致黑肺病的发生。
保护治理
煤炭污染(1)政策法规配套，环保投入增大。国家相继出台和修订与煤炭矿区环境保护直接相关的法律法规13项，使矿区环境保护与治理步入法制化轨道，加快了矿山环境保护事业的 发展。矿区的环境改善离不开投入，据不完全统计，“九五”期间煤炭工业投入环境治理的 资金达28.6亿元，平均每年5.7亿元。
(2)土地复垦取得一定成效。资料显示，目前全国已累计复垦利用各类废弃土地约1500万 亩，占废弃土地总量的8%；其中复垦利用工矿废弃土地约600多万亩，约占工矿废弃土地总 量的10%。复垦后的土地70%作为耕地或其他农用地，30%作为非农业建设用地或其他用途。 从煤炭行业看，“九五”期间，全国复垦采煤塌陷土地150ha，复垦率为15%，完成露天矿 挖损土地复垦量21ha，复垦率已达到41%。
(3)三废治理效果显著。“九五”期间，煤矸石利用率达到40%，比“八五”期间提高 9个百分点；截止到1999年治理灭火矸石山310座，灭火率达80%。1998年山东省综合利用煤 矸石700多万t，占总排放量的71%，并实现利税近7000万元。新的煤矿设计拒绝矸石堆放， 将有力保证今后彻底根除矸石山。统计显示，1999年，全国采掘业共去除工业SO2 156104 t，其中燃料燃烧中去除的41505t；去除工业烟尘1647893t。
(4)矿区绿化已从单纯植树种草，走向绿色生态工程建设。众多矿区不断加大投入， 绿化美化生产生活区。根据矿区所处地理环境，积极采用绿化新技术，营造矿区防护林，绿 化煤矸石山，治沙固土，恢复植被，保持水土。
(5)洁净煤技术发展较快。1995年全国共有洗煤厂557个，年入洗原煤2.8亿t，原煤入 洗率为22%。到2000年，洗煤厂数增加到755个，原煤入洗量达4.5亿t，原煤入洗率超过30% 。1995年前，全国动力配煤几乎空白，“九五”期间，全国相继建设并投入运行一批不同规 模、不同类型的动力配煤厂，年生产能力近6000万t。中国民用型煤技术已经成熟，到2000 年，全国民用型煤产量达到8000万t，城镇居民生活用型煤普及率为80%。 为加快开发煤层气的步伐，“九五”期间，国务院批准 成立了专门从事煤层气开发的公司。据不完全统计，2000年，全国共开发利用煤层气近4亿 m3，预计到2005年，全国煤层气利用量可达30亿m3以上。
煤炭矿区环境保护与治理中的薄弱点
(1)领导环保意识弱，公众参与程度低。中国的环保历史经验证明，一切环境污染与生态破坏，首先发端于各级领导的思想认识和决策行为。当前，许多领导还远没有树立起真正的 环保意识，对可持续发展仅停留在口号上，走的仍是“先污染、后治理”的老路或为了局部利益而加重污染的歪路。公众参与在发达国家的环境影响评价中占有十分重要的地位，通过 听证会等形式广泛听取公众意见，满足公众对环境保护的要求。我国目前的建设项目环境影 响评价中还没有建立起公众参与制度，环保工作公开接受公众监督的程度还很低。
可以。这主要是由于以下几个原因：新能源的开发受到了薄弱环节、高能耗密度、高投入成本、技术难度的制约，低生产率。热能生产仍然不是国家的主体，新产业的诞生和老产业的退出不是同步的，发电、在许多情况下，发展取决于对工业至关重要的火力发电厂的发展。
新能源产生的电质量差，如果没有转化或以其他方式直接进入电网，可能会对其造成巨大的影响，给其带来极大的风险，并最终限制其监管能力。
目前，世界各地的发电厂大多依靠燃烧石油和煤炭发电。的确，电力机车在运行过程中不会对环境造成污染，但电力机车的电能来源仍然会造成污染，所以这是一个相对的概念。因此，电力机车对环境的积极意义只有在产生的大部分电力依赖于清洁能源的情况下才会增加。
对我国来说，煤炭也占据了中国能源消费结构的大部分。事实上，也有研究表明，中国的主要发电方式是燃煤，对电力机车污染环境具有重要意义.[火电厂]类别包括燃煤、稻草及焚化废物发电，不论何种燃料必须以焚化为基础；同时，燃烧产生各种似乎不是清洁能源的物种的排放。
同样道理，超过60%的电力需求是由于电力比例逐渐下降；但在短期内，如果新生产模式的增长受到储备能源成本的限制，不能迅速减少发电量。但是，从传统发电的角度来看，这似乎是一个更大的问题，仍然低于汽车的排放量，由于对排放的控制非常严格，因此使用了燃料。
新能源有自身的劣势，能源密度大，投入成本高，技术难度大，生产能力低，这都制约了新能源的发展。。
我国动力煤的主要用途有：
1) 发电用煤：我国约1/3 以上的煤用来发电，目前平均发电耗煤为标准煤370g/(kW·h)左右。电厂利用煤的热值，把热能转变为电能。
2) 蒸汽机车用煤：占动力用煤2%左右，蒸汽机车锅炉平均耗煤指标为100kg/(万吨·km)左右。
3) 建材用煤：约占动力用煤的l0%以上，以水泥用煤量最大，其次为玻璃、砖、瓦等。
4) 一般工业锅炉用煤：除热电厂及大型供热锅炉外，一般企业及取暖用的工业锅炉型号繁多，数量大且分散，用煤量约占动力煤的30%。
5) 生活用煤：生活用煤的数量也较大，约占燃料用煤的20%。
6) 冶金用动力煤：冶金用动力煤主要为烧结和高炉喷吹用无烟煤，其用量不到动力用煤量的1%。
(2)炼焦煤
我国虽然煤炭资源比较丰富，但炼焦煤资源还相对较少，炼焦煤储量仅占我国煤炭总储量27.65%。
炼焦煤类包括气煤(占13.75%)，肥煤(占3.53%)，主焦煤(占 5.81%)，瘦煤(占4.01%)，其它为未分牌号的煤(占 0.55%)；非炼焦煤类包括无烟煤(占10.93%)，贫煤(占5.55 % )， 弱碱煤(占1.74%)，不缴煤(占13.8%)，长焰煤(占12.52%)，褐煤(占12.76%)，天然焦(占0.19%)，未分牌号的煤(占13.80%)和牌号不清的煤(占1.06%)。
炼焦煤的主要用途是炼焦炭，焦炭由焦煤或混合煤高温冶炼而成，一般1.3 吨左右的焦煤才能炼一吨焦炭。焦炭多用于炼钢，是目前钢铁等行业的主要生产原料，被喻为钢铁工业的“基本食粮”。
中国是焦炭生产大国，也是世界焦炭市场的主要出口国。2003 年，全球焦炭产量是3.9 亿吨，中国焦炭产量达到1.78 亿吨，约占全球总产量的46%。在出口方面，2003 年我国共出口焦煤1475 万吨，其中出口欧盟458 万吨，约占1/3。2004 年，中国共出口焦炭1472 万吨，相当于全球焦炭贸易总量的56%，国际焦炭市场仍供不应求。
