煤炭燃烧产生什么气体? 煤炭燃烧时会产生哪种气体?

煤炭燃烧产生的主要气体及其特性

煤炭燃烧产生的气体种类复杂，既包含直接燃烧产物，也涉及不完全燃烧及伴随反应生成的污染物。下面内容是基于多份研究资料的综合分析：

1. 主要完全燃烧产物

• 二氧化碳（CO?）：煤炭中碳元素与氧气充分反应的主要产物，占燃烧气体总量的60%~80%。它是全球变暖的主要温室气体，长期积累导致气候变化。
• 水蒸气（H?O）：由煤炭中的氢元素与氧气结合生成，通常在高温下以气态形式排放。

2. 不完全燃烧及污染物

• 一氧化碳（CO）：
  • 形成条件：氧气不足或燃烧温度低于800℃时，碳的氧化反应停留在中间阶段。
  • 危害：无色无味有毒，10~30分钟内即可在密闭空间引发中毒。
• *（SO?）：
  • 来源：煤炭中含硫化合物（如黄铁矿）在燃烧中氧化生成。
  • 环境影响：与水蒸气结合形成硫酸，是酸雨的主要成因。
• 氮氧化物（NOx）：
  • 生成机制：包括热力型（高温下氮气氧化）和燃料型（煤炭中含氮成分分解）。
  • 危害：参与光化学反应生成臭氧和PM2.5，加剧雾霾。

3. 其他有害气体与颗粒物

• 挥发性有机物（VOCs）：
  • 来源：煤炭热解阶段释放的碳氢化合物（如甲烷、苯系物）。
  • 危害：与NOx反应形成光化学烟雾，刺激呼吸道。
• 颗粒物（PM）：
  • 组成：煤灰、未燃尽碳粒及吸附的硫酸盐、重金属（如砷、汞）。
  • 健壮影响：PM2.5可深入肺泡，引发哮喘、*疾病。

4. 燃烧阶段的动态变化

煤炭燃烧经过分三个阶段，不同阶段释放气体差异显著：

• 干燥阶段（<105℃）：释放水分和吸附气体（如CO?）。
• 热解阶段（200~550℃）：析出CO、CH?等挥发分及焦油。
• 燃烧阶段（>550℃）：碳完全氧化生成CO?，硫、氮转化为SO?和NOx。

5. 燃烧条件对气体组成的影响

• 氧气浓度：富氧环境减少CO生成，但增加NOx排放。
• 温度：高温（>1200℃）促进NOx生成，低温（<800℃）导致CO累积。
• 煤质：高硫煤增加SO?排放，高挥发分煤释放更多VOCs。

煤炭燃烧产生的气体以CO?为主，但SO?、NOx、CO及颗粒物等污染物对环境和健壮威胁更大。控制燃烧条件（如进步燃烧效率、添加脱硫脱硝装置）可有效减少有害气体排放。如需具体数据（如不同煤种排放系数），可进一步查阅实验研究报告。