传统脱硫脱硝技术存在二次污染、耗水量大、氨逃逸、副产物利用价值低等缺陷,山东大学基于粉状活性半焦原位制备构建的燃煤烟气污染物自治及高值化利用系统在用燃煤自身处理其燃烧所产生烟气污染物的同时能够实现硫磺的回收。前期的基础研究已经对系统进行了初步构建,在进一步扩大规模之前,有必要对过程中的物质能量进行系统分析,在此基础上对其环境影响进行评价。对燃煤烟气污染物自治及高值化利用系统的运行特性进行分析,构建了系统各环节的物流模型。系统主要包括粉状活性半焦的原位制备、SO2的流态化吸附、载硫活性焦热再生及SO2的定向还原、热解气催化还原NOx几个过程。其中粉状活性半焦的原位制备是整个工艺中最关键的环节。基于分布活化能模型建立了煤热解动力学模型,嵌入Aspen plus,建立了制焦过程的模型,验证结果表明该模型能较好的预测当制备条件发生变化时各产物的产率。制备的活性半焦用于在流化床内吸附烟气中的SO2,吸附了 SO2的活性半焦通过热法再生重复利用的同时,SO2被解吸,富SO2解吸气用活性焦定向还原为单质S。热解气作为还原剂,以氮氧化物吸附与还原解耦过程为基础,催化还原NOx。构建了系统运行各环节的物流模型,为系统的物质能量分析及生命周期评价提供依据。在建立的物流模型基础上,以300MW燃煤烟气污染物自治及高值化利用系统为研究对象,在对各工艺过程进行了物质能量分析后,用能量三环节模型对系统整体进行能量分析,为系统能量优化提供方向。制焦过程耗煤3404.63 kg/h,褐煤能量转化效率为80.83%,制焦系统能量转化效率为62.73%。流态化吸附过程耗电620.55kW,载硫活性焦再生及SO2还原过程消耗活性焦606.5kg/h,耗电4775.43kW。NOx催化还原过程消耗活性焦630.31kg/h,耗电558.13kW。对系统整体的能量三环节分析表明系统能量转换效率为72.6%%,能量使用效率为0.76%,能量回收效率为20.27%。提升该系统能量利用效率的关键在于能量回收环节,冷却排弃能有很大利用空间。在物质能耗分析的基础上,以300MW燃煤烟气污染物自治及高值化利用系统和具有代表性的传统烟气污染物治理系统（湿法脱硫+氨法SCR）为对象,对两种系统的运行阶段进行了生命周期分析,对各自的环境影响进行量化评价。考虑温室效应、酸化、富营养化、光化学臭氧合成及烟尘和灰尘五方面的环境影响,经过加权得出燃煤烟气污染物自治及高值化利用系统的环境影响负荷为6429.7 PET2000,湿法脱硫和氨法SCR烟气净化技术的环境影响负荷为84670.89 PET2000。燃煤烟气污染物自治及高值化利用系统的环境影响负荷远小于湿法脱硫和氨法SCR烟气净化技术,是一种环境影响较小的烟气污染物治理技术。