论燃煤烟气多污染物协同治理新模式
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空气质量持续改善行动计划为持续深入打好蓝天保卫战,切实保障人民群众身体健康,以空气质量持续改善推动经济高质量发展,制定本行动计划。
一、总体要求(一)指导思想。
以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面贯彻党的二十大精神,深入贯彻习近平生态文明思想,落实全国生态环境保护大会部署,坚持稳中求进工作总基调,协同推进降碳、减污、扩绿、增长,以改善空气质量为核心,以减少重污染天气和解决人民群众身边的突出大气环境问题为重点,以降低细颗粒物(PM2,5)浓度为主线,大力推动氮氧化物和挥发性有机物(VOCs)减排;开展区域协同治理,突出精准、科学、依法治污,完善大气环境管理体系,提升污染防治能力;远近结合研究谋划大气污染防治路径,扎实推进产业、能源、交通绿色低碳转型,强化面源污染治理,加强源头防控,加快形成绿色低碳生产生活方式,实现环境效益、经济效益和社会效益多赢。
(二)重点区域京津冀及周边地区。
包含北京市,天津市,河北省石家庄、唐山、秦皇岛、邯郸、邢台、保定、沧州、廊坊、衡水市以及雄安新区和辛集、定州市,山东省济南、淄博、枣庄、东营、潍坊、济宁、泰安、日照、临沂、德州、聊城、滨州、荷泽市,河南省郑州、开封、洛阳、平顶山、安阳、鹤壁、新乡、焦作、濮阳、许昌、漠河、三门峡、商丘、周口市以及济源市。
长三角地区。
包含上海市,江苏省,浙江省杭州、宁波、嘉兴、湖州、绍兴、舟山市,安徽省合肥、芜湖、蚌埠、淮南、马鞍山、淮北、滁州、阜阳、宿州、六安、亳州市。
汾渭平原。
包含山西省太原、阳泉、长治、晋城、晋中、运城、临汾、吕梁市,陕西省西安、铜川、宝鸡、咸阳、渭南市以及杨凌农业高新技术产业示范区、韩城市。
(三)目标指标。
到2025年,全国地级及以上城市PM25浓度比2023年下降10%,重度及以上污染天数比率控制在1%以内;氮氧化物和VoCS排放总量比2023年分别下降10%以上。
京津冀及周边地区、汾渭平原PM*浓度分别下降20%、15%,长三角地区PM*浓度总体达标,北京市控制在32微克/立方米以内。
大气污染实施方案随着中国经济的快速发展,环境污染问题越来越突出,特别是大气污染问题日益严重,成为问题中的重中之重。
2013年国务院发布《大气污染防治行动计划》后,各地政府积极响应,相继发布大气污染防治实施方案,采取各项措施来治理大气污染。
本文就大气污染实施方案进行详细的论述。
一、实施背景大气污染防治实施方案主要是在国家大力倡导节能减排,建设生态文明社会的背景下制定的。
作为中国合规减排、节能减排和技术创新战略的重要部分,国务院发布了《大气污染防治行动计划》,旨在加强对大气污染控制和治理的管理。
二、实施目标大气污染防治实施方案的目标是:到2020年,全国空气质量将显著改善。
主要指标有:细颗粒物(PM2.5)、二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)、臭氧(O3)将分别下降35%、25%、20%、15%。
其中,PM2.5是治理的核心,也是国家运行环境质量态势的主要指标。
三、实施内容大气污染防治实施方案是在国务院《大气污染防治行动计划》的基础上具体化的,主要包括以下内容:3.1 加强大气污染源头控制大气污染防治实施方案提出,加强源头控制,以企业和机构为主要对象,强化重点行业、企业和区域环保管理,控制废气排放并监督排放设施的运行情况,加快燃煤清洁利用、锅炉烟气治理、工业炉窑污染治理、移动源污染治理等技术设备方面的改造升级,利用低碳能源来代替高碳燃料。
同时,制定政策激励措施,促进资源节约型和环境友好型企业培育发展,加快淘汰落后生产能力库存等落后产能。
3.2 加强机动车、机械污染治理大气污染防治实施方案提出,要加强汽车和非道路移动源的污染治理。
加快柴油车排放标准提高和国Ⅴ、国Ⅵ等优质油品的推广使用,逐步淘汰老旧车辆,积极推广混合动力车、电动车等新能源汽车。
此外,加强非道路移动源的污染治理,加快协助制定实施高排放危险化学品、危险品运输等污染治理工作。
3.3 严格大气污染执法监管大气污染防治实施方案要求,落实环境保护法和污染控制的法律法规,加强大气污染排放的监控、数据公开、信息公开和企业自主监督等,建立一套有效的监督管理和监管体系。
中国建材集团的绿色发展之路案例讨论800字以上绿色制造多年来,中国建材集团坚持“绿水青山就是金山银山”理念,秉持“绿色制造三原则”,在原燃材料选用、生产制造过程及产品应用中突出绿色环保,追求全过程的能源节约及污染物治理,打好蓝天、碧水、净土保卫战。
原材料选用——在保证产品质量的前提下,中国建材集团依靠科技创新,尽量采用工业副产品作为原材料,努力减少天然矿产资源的消耗。
在水泥选材上,提高矿渣、钢渣、粉煤灰等工业废渣替代天然矿产原材料比重;在石膏板选材上,通过自主创新掌握了以100%燃煤电厂烟气脱硫石膏为原料,替代天然矿石生产新型墙体材料石膏板的成套装备技术。
在能源选用上,探索光能、生物质等非化石能源的使用,“水泥+光伏”“玻璃+光伏”模式复制推广,新型建材能源工厂建设取得突破。
宁波石膏板基地2.8兆瓦分布式发电项目实现“节、减、防、降”四大目标,设计使用期内总发电量约6625万千瓦时,可节约标准煤2.35万吨。
同时,积极推广余热发电,全年水泥余热发电装机容量2376.4兆瓦,发电能力超102.6亿千瓦时,相当于节约标准煤120万吨、减排二氧化碳超600万吨。
努力提升能效水平,通过实施窑炉系统优化升级提高燃烧效率,通过电机能效提升、风机节能改造、变频改造等措施提高用电效率,努力降低每一单位产品的能耗。
新疆米东天山水泥有限公司建成国内首条100%利用电石渣代替石灰质天然原料配料的新型干法生产线,年消纳电石渣200万吨左右,减少天然石灰石开采175万吨左右,减少二氧化碳排放77万吨左右。
同时,在完全消化上游企业工业电石废渣基础上,自主开发利用新固废材料代替常用矿山原材料,增加使用上游企业排出的废渣粉煤灰、煤矸石和硅粉等工业废弃物,每年可以减少固体废弃物排放35万吨左右、降低生产成本约400万元。
生产制作过程——一直以来,中国建材集团尽量做到减少排放,追求废水、废气和废物的零排放,提升资源循环利用能力。
2019年中国建材集团重复水率85.2%,循环水利用率90%,自产一般固体废弃物综合利用率99.9%。
燃煤烟气污染物超低排放技术综述及排放效益分析关键词:超低排放超低排放技术超低排放改造针对燃煤电厂烟气中烟尘、SO2和NOx的超低排放要求,对现有常用除尘、脱硫、脱硝技术的原理、改造方法,以及改造后投运实例进行了综合探讨,分析了燃煤电厂烟气污染物超低排放改造后的经济效益及环境效益,以期提供参考。
关键词:燃煤烟气;超低排放;经济效益;环境效益1引言2016年入冬以来,全国各地雾霾天气持续不断,已经严重影响人们的日常生活和身心健康。
我国的能源消费结构以煤炭为主,这是造成我国环境空气污染和各类人群呼吸系统疾病频发的重要根源,无论是能源政策还是经济社会发展要求,其共同目的都是通过控制煤炭消费强度来减少大气污染物排放,改善区域环境质量。
煤电超低排放改造是现阶段发电用煤清洁利用的根本途径,超低排放技术可以进一步减少烟气污染物的排放总量,这是当前复杂形势下解决能源、环境与经济三者需求的最佳手段,也是破解一次能源结构性矛盾的必由之路[1]。
国务院有关部门要求燃煤机组在2020年前完成超低排放改造。
实行对燃煤电厂的超低排放技术改造刻不容缓,由此对超低排放技术改造的技术路线并结合改造案例进行综合介绍。
2超低排放的概念超低排放[2]是指燃煤火力发电机组烟气污染物排放浓度应当达到或者低于规定限值,即在基准氧含量为6%时,烟(粉)尘≤5mg/m3,二氧化硫≤35mg/m3,氮氧化物≤50mg/m3。
3超低排放改造的技术路线我国目前大量工业用电、居民用电,基本都靠燃煤电厂供给,因此选择合理的改造技术显得尤其重要。
对现有净化设备利用率高,改造工程量少的技术成为电厂的首选。
以下针对燃煤电厂常用的几种除尘、脱硝、脱硫设备的改造方式进行综合介绍。
3.1除尘技术目前燃煤电厂采取的除尘超低排放技术有:电除尘、电袋复合除尘、低低温电除尘、湿式电除尘以及最新的团聚除尘技术等。
3.1.1电除尘技术电除尘器[3]的工作原理是通过高压静电场的作用,对进入电除尘器主体结构前的烟道内烟气进行电离,使两极板(阴极和阳极)间产生大量的自由电子和正负离子,致使通过电场的烟(粉)尘颗粒与电离粒子结合形成荷电粒子,随后荷电粒子在电场力的作用下分别向异极电极板移动,荷电粒子沉积于极板表面,从而使得烟气中的尘粒与气体分离,达到净化烟气的目的。
冶金行业脱硫协同除尘提效改造方案摘要:冶金行业是我国重要的基础产业之一,在其生产过程中不可避免地产生大量烟尘和二氧化硫等废气污染物。
针对这一问题,本文提出了技术方案和协同提效方案。
关键词:冶金行业;脱硫;协同除尘;提效改造引言:与环境保护和资源利用密切相关的冶金行业,由于其庞大的生产规模和复杂的工艺流程,面临着废气治理难度大、能效低下等挑战。
当前,脱硫和除尘作为冶金行业废气治理的核心技术,已得到广泛应用。
然而,传统的脱硫和除尘方式存在效率低和设备占地大的问题,不能满足环保要求和经济效益的双重需求。
1冶金行业脱硫协同除尘的重要性和现状冶金行业是国民经济的重要组成部分,对于环境保护和可持续发展具有重要意义。
然而,冶金过程中产生的废气排放中含有大量的二氧化硫和颗粒物,给环境和人类健康带来了严重的危害。
因此,脱硫和除尘成为冶金行业环境治理的关键环节;脱硫协同除尘技术是一种综合利用脱硫和除尘技术的方法,其在冶金行业中的重要性不可忽视。
首先,脱硫协同除尘技术能够同时去除废气中的二氧化硫和颗粒物,有效降低了污染物的排放浓度,达到了环境保护的要求。
其次,该技术还能够提高资源利用率,回收并综合利用废气中的有用物质,实现环境和经济的双重效益。
最重要的是,脱硫协同除尘技术符合绿色发展理念,有助于冶金行业向清洁、低碳、循环的方向转变;冶金行业的脱硫协同除尘技术在我国得到了广泛应用和推广。
一方面,政府制定了一系列相关政策和标准,强调环境保护和减少污染物排放的重要性,促进行业内的技术创新和升级。
另一方面,冶金企业积极投入研发和应用脱硫协同除尘技术,逐步提高废气处理设备的效率和稳定性;值得注意的是,冶金行业的脱硫协同除尘仍面临一些挑战和问题。
首先,技术成本较高,需要更多的资金和技术支持。
其次,技术的可靠性和稳定性还需要进一步提高,以确保长期有效的运行。
此外,加强监管和执法,提高企业在治理过程中的责任意识和环保意识也是当前亟待解决的问题;总之,冶金行业的脱硫协同除尘技术在环境保护和可持续发展中具有重要的意义。
十二届全国人大三次会议举行记者会环境保护部部长陈吉宁回答记者问十二届全国人大三次会议新闻中心定于3月7日(星期六)15时30分在梅地亚中心多功能厅举行记者会,邀请环境保护部部长陈吉宁就“全面加强环境保护”的相关问题回答中外记者的提问。
钟雪泉:各位记者朋友,大家下午好。
欢迎参加十二届全国人大三次会议记者会,本次记者会的主题是“全面加强环境保护”。
今天,我们很高兴的邀请到新上任的环境保护部部长陈吉宁先生来回答大家的问题。
现在有请陈部长。
陈吉宁:女士们、先生们,媒体朋友们,大家下午好。
今天是我到环保部工作一个月零一星期,接手部长的工作一个星期整。
我还在熟悉情况,适应新工作阶段。
今天非常高兴在这里与大家见面、交流,回答大家的问题。
陈吉宁:首先,请允许我代表环保部向各位媒体朋友长期以来对环保事业的关心、支持和爱护表示衷心的感谢。
我也知道,今天是一个特殊的节日,在大学里今天是“女生节”,所以我在这里祝在座的各位女记者节日快乐,也祝清华的女学生和全国在校的女大学生节日快乐。
钟雪泉:下面请提问。
经济日报和中国经济网记者:今天的北京又是一个“雾霾天”,想请问陈部长,您作为新任的环保部长对于“雾霾”这个全社会都很忧心的问题,您有什么新的有力举措来解决它?对于驱散雾霾,还老百姓一片蓝天,您有没有信心?谢谢。
陈吉宁:做校长的时候,每天早晨起来的第一件事情是想学生的事情,到了环保部每天起来第一件事情是看天。
如果天蓝,不敢懈怠;如果是像今天这样的天,就会感到不安,要加倍地努力。
刚才你说的雾霾问题,确实是我们现在面临的一个突出环境问题。
去年,我不知道大家看到这个数没有,全国300多个地级以上城市中80%未达到国家空气质量二级标准。
长三角、珠三角,特别是京津冀地区,大面积雾霾频繁发生,引起社会各界和新闻媒体的高度关注。
陈吉宁:在这里,我想说的是,党中央、国务院对这件事情高度重视,习近平总书记对环境保护工作和大气污染治理多次提出新的思想、新的论断、新的要求。
超低排放燃煤电厂有色烟羽成因及治理技术的经济与环境效益分析在满足超低排放要求的燃煤电厂,普遍存在的是白色烟羽,有少数燃用中、高硫煤的电厂会出现蓝色烟羽。
重点分析了蓝色烟羽和白色烟羽治理技术及其投资、运行费用以及其经济性和环境效益。
对于白色烟羽的治理,其污染物减排效益有限,甚至有可能增加污染物排放,不宜全面推广。
对于蓝色烟羽的治理,需加强对烟气中SO3检测与治理技术的研究与示范,并出台SO3的排放标准,指导存在蓝色烟羽现象的电厂进行规范治理。
自2016年上海市出台《燃煤电厂大气污染物排放标准》(DB31/963—2016),要求燃煤发电锅炉应采取烟温控制及其他有效措施消除“石膏雨”和“有色烟羽”等现象,加之京津冀、长三角等重点地区冬季大气污染仍频繁发生,对有色烟羽的成分、成因等研究不够,“有色烟羽”治理开始受到各地政府的高度关注。
截至2018年底,已有天津市、浙江省、河北省以及江苏省徐州市和镇江市、山西省临汾市等地方政府或相关部门要求对超低排放燃煤电厂“有色烟羽”进行综合治理。
“石膏雨”、“烟囱雨”、“大白烟”、“有色烟羽”、“湿烟羽”、“蓝烟”、“黑烟”和“黄烟”等各种词汇见诸于政府文件、学术论文及媒体,导致一定的概念混淆,使得政府、企业无所适从。
本文从有色烟羽的定义、成分、颜色、治理技术、经济效益与环境效益等方面进行系统研究,为客观分析满足超低排放要求的燃煤电厂的烟羽治理提供决策依据。
1烟羽定义及其成因分析1.1烟羽及其成分当烟气从烟囱或其他装置排入大气后,由于它具有一定的动量和浮力,在向下风向传输过程中,其中心线会上升,同时烟体向四周扩散。
烟气在扩散过程中其外形有时像羽毛状,因此被称为烟羽。
烟羽颜色与烟气成分及环境条件密切相关,在光线充足的条件下,烟气中的不同成分与颜色之间的关系见表1。
带有颜色的烟羽被称为有色烟羽,不同的颜色显示出烟气中的不同成分,颜色深浅可显示其浓度高低,在浓度很低时一般均呈现为无色。
超超临界燃煤锅炉脱硫系统的优化运行关键字:优化运行、吸收塔参数、脱硫效率、经济效益前言燃煤锅炉采用超洁净燃烧技术后,锅炉排放参数减小了不少,但是离环保要求SO2的排放量不大于35mg/m3还是有差距,同时对烟气的粉尘排放量也有了更严格的要求。
本文从现有的超超临界燃煤锅炉脱硫设备着手,对系统设备优化和改造,减小了锅炉的排放。
1、脱硫吸收塔系统的优化运行和改造脱硫吸收塔是烟气脱硫的核心部件,在吸收塔中完成了吸收剂对烟气中SO2的吸收、中和以及对生成物进行氧化。
吸收塔的运行效率直接反映了烟气脱硫的效率。
湿法脱硫的主要原理是石灰石中的碳酸钙与烟气中的SO2发生反应以达到脱除烟气中的SO2,为让反应迅速、高效进行,需要对吸收塔运行参数进行优化,为脱硫反应提供一个较好的环境,同时也要对脱硫设备进行改造。
1.1、吸收塔运行参数的优化下面从浆液的PH值、吸收塔浆液密度、吸收塔液位、石灰石粉细度等几个方面的优化进行分析:(1)、最佳的PH值。
PH值是酸性和碱性溶液的酸碱强度体现,常温下,中性溶液的PH值为7,大于7时,数值越大,碱性越强;小于7时,数值越小,酸性越强。
在石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺中,所用的脱硫剂石灰石的化学成分主要是CaCO3,它是一种碱性碳酸盐,其很难溶解于水,所以它的水溶液一般是中性或者弱碱性。
SO2是一种酸性氧化物,它的水溶液为亚硫酸(H2SO3),随着石灰石浆液对SO2的吸收,浆液的PH值慢慢变小,所以浆液成弱酸性状态。
在脱硫系统正常运行时,溶液的PH值是要监测和控制的一个重要的参数。
PH太低,说明溶液的酸性强,而SO2是一种酸性氧化物,在酸性溶液中的溶解度小,且酸性越强,溶解度越小。
实验表明:当溶液的PH值小于4时,几乎不能吸收SO2了。
那么,PH越大,净烟气的SO2含量就越低吗?也不是的,随着PH值升高,浆液中的石灰石颗粒溶解量就会越低,也就是能参与中和反应的石灰石量越少。
所以当PH值达到一定值时,随PH的增大,脱硫效率不升反降。
中华人民共和国国家环境保护标准HJ 2040-2014火电厂烟气治理设施运行管理技术规范Management technical specification of the operation of flue gas treatmentfacilities of thermal power plant(发布稿)本电子版为发布稿。
请以中国环境科学出版社出版的正式标准文本为准。
2014-06-10 发布 2014-09-01 实施环境保护部发布目 录前言 (II)1适用范围 (1)2规范性引用文件 (1)3术语和定义 (3)4总体要求 (3)5烟气治理设施运行、检修和维护管理 (4)6烟气治理设施运行、检修、维护工艺要求 (7)7安全、健康、环境 (12)附录A(资料性附录)烟气治理设施的启停要求 (14)附录B(资料性附录)烟气治理设施定期切换要求 (20)附录C(资料性附录)烟气治理设施定期试验要求 (21)附录D(资料性附录)烟气治理设施常见故障的处理 (24)附录E(资料性附录)烟气治理设施运行报告内容 (40)前 言为贯彻《大气污染防治法》,规范火电厂烟气治理工程的运行管理,防治环境污染,提高和改善环境空气质量,制定本标准。
本标准规定了火电厂烟气治理设施运行、检修与维护管理的相关要求。
本标准为指导性文件。
本标准为首次发布。
本标准由环境保护部科技标准司组织制订。
本标准起草单位:中国环境科学学会、国电环境保护研究院、北京国电龙源环保工程有限公司、福建龙净环保股份有限公司、中国环境科学研究院。
本标准国家环境保护部2014年06月10日批准。
本标准自2014年09月01日起实施。
本标准由环境保护部解释。
火电厂烟气治理设施运行管理技术规范1 适用范围本标准规定了火电厂烟气治理设施运行、检修和维护管理等方面的相关要求。
本标准适用于火电厂200 MW及以上机组配套的烟气治理设施,其他机组可参照执行。
2 规范性引用文件本标准内容引用了下列文件中的条款。
浅析燃煤电厂烟气二氧化硫排放的控制对策作者:孙鹏轩来源:《绿色科技》2013年第01期摘要:指出了由于目前向大气环境排放二氧化硫逐年增加,并且国家对其污染控制政策也逐年严格,各燃煤电厂将面临二氧化硫减排任务。
燃煤电厂必须根据自身的条件,寻找经济、技术上合理的二氧化硫减排措施,以最低的成本满足国家和地方对二氧化硫排放总量和排放浓度双达标的要求。
关键词:燃烧电厂;二氧化硫;排放;控制中图分类号:X701.3 文献标识码:A文章编号:1674-9944(2013)01-0052-031 引言我国已成为世界上二氧化硫排放量最大的国家,2006年,我国二氧化硫排放总量超过2587万t,造成一些地区酸雨污染严重。
1979年以后美国每年排放二氧化硫约3000万t,通过实施各种国家控制政策,1990年降到2400t,1999年进一步降到1800t,2000年不到1000t,2010年计划比1980年二氧化硫排放总量降低80%。
美国目前主要控制占二氧化硫排放总量70%的火电厂。
在德国电力能源结构中,煤炭能源使用占的比例为55%,因此德国采取了严格的治理措施。
从1983年开始就要求重点老企业进行脱硫,要求30万kW以上机组降到200mg/Nm3以下,10~20万kW机组降到500mg/Nm3以下,10万kW以下机组降到800mg/Nm3以下。
因此与发达国家比较,我国在综合控制、经济控制二氧化硫的排放方面还有很大潜力可挖,并且将二氧化硫减控目标定为燃煤电厂。
2 我国近年来针对排放二氧化硫的控制政策在2000年4月颁布于9月实行的《中华人民共和国大气污染防治法》中开始强调了对二氧化硫的控制要求。
防治法中规定了对二氧化硫污染控制区划定为主要大气污染物排放总量控制区,建、扩建排放二氧化硫的火电厂和其他大中型企业,超过规定的污染物排放标准或者总量控制指标的,必须建设配套脱硫、除尘装置或者采取其他控制二氧化硫排放、除尘的措施,对二氧化硫实行双重控制要求。
2012年6月电力科技与环保第28卷第3期
论燃煤烟气多污染物协同治理新模式——兼谈龙净环保“烟气治理岛”模式
DiscussiononHewmodelforcoal——firedfluegasmulti—・pollutantOO——benefitcontrolsystem
--Longking”FlueGas
Treatment
Island”system
郭俊,马果骏,阎冬,王建春,昊雪萍(福建龙净环保股份有限公司,福建龙岩364000)
摘要:从我国燃煤烟气治理的现状和需求分析出发,讨论了多种污染物治理技术的互相影响反协同作用,导出了燃煤烟气多污染物协同控制的基本概念。通过分析我国不同条件下多污染物协同治理几种技术工艺路线,提出了多污染物烟气治理新模式“烟气治理岛”,并分析了这种建设环保工程全新模式的主要优点。关键词:烟气治理岛;多污染物;协同控制;模式Abstract:InleractionandCO—benefitofseveralfluegaspollutioncontroltechnologieshasbeendiscussedbasedonthecurrentstatusanddemandsofcoat—firedfluegastreatmentThebasicconceptofcoal—firedfluegas
multi—pollutantCO—benefitcontrolsystemhasbeenproposedduringthediscussion,Newmodelof‘‘FlueGasTreatmentIsland”formulti—pollutantCO—benefitcontrolhasbeenproposedbyanalysisofseveralexisting
multi—pollutantcontrolprocesses.The”FlueGasTreatmentIsland。wassupposedtobethesolutionforfluegas
multi—pollutantcontrolandthemainfeaturesofthesystem.Keywords:fluegastreatmentisland;multi—pollutant:CO—benefitcontrol;model中图分类号:X701文献标识码:B文章编号:1674—8069(2012)03—013—04
0引言电力行业是我国大气污染物的排放大户,烟尘、SO:、NO,、汞的排放量均居全国各行业前列。根据中国电力工业发展“十二五”规划预测,到2020年全国发电装机容量将达到18.85亿kW左右,其中煤电约11.6亿kW。由于多年来我国燃煤电站大气污染物的治理的重点是烟尘、SO,的控制,而针对氮、细微颗粒物、重金属汞等污染物的控制还没有全面展开,导致我国氮、汞等其他污染物排放量大幅增加,对生态环境造成了严重影响,针对我国严峻的大气污染治理形势。国家“十二五”规划提出“十二五”期间要将主要污染物排放总量减少8%至10%,并新增NO:减排10%的约束性指标。新的《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223—201I)再一次大幅提高了燃煤发电厂烟尘、SO:、NO,等污染物的排放限值规定,并首次提出了重金属汞排放限值低于0.03mg/m3的要求,这就意味着燃煤电厂烟气今后将必须同时进行尘、硫、氮和汞等多污染物的脱除。我国以前一直在实施单一污染物的控制策略,以阶段性重点污染物控制为主要特征,建立了总量控制与浓度控制相结合的大气污染管理制度。就我国燃煤大气污染物控制技术发展而言,我国已经先后开发了一系列较成熟的尘、硫等单独脱除技术。但是,现有国内普遍采用的针对单项污染物的分级治理模式,随着污染物控制种类的不断增加,燃煤电站的净化设备增多。不仅引起设备投资和运行费用提高,而且使燃煤电站整个末端污染物治理系统更加庞大复杂,治污设备占地大、能耗高、运行风险大、副产物二次污染问题十分突出。研究表明,采用燃煤烟气污染物单独脱除技术,没有考虑到烟气中多种大气污染物之间相互关联、相互影响的因素。各种单独脱除技术除了能够有效脱除主要的对象污染物之外,还可能具备对其他类型污染物脱除做出贡献的潜力。孤立脱除技术发展模式当中各项控制技术从设计、现场安装到运行均是分开实施的,设备之间的不利因素没有得到克服,】3
万方数据2012年6月电力科技与环保第28卷第3期有利因素没有得到充分利用,技术经济性无法得到最大程度的优化。因此,从整个电厂系统的角度考虑燃煤烟气所带来的运行和环境问题,充分掌握燃煤电站烟气中各种污染物之问相互影响、相互关联的物理和化学过程,充分利用现有燃煤烟气尘、硫、氮及汞等污染物脱除设备之间可能存在的协同脱除能力,可以实现燃煤电站大气污染物的协同与集成治理,大幅降低燃煤电站环境污染治理成本,是~个非常重要的问题。从国际技术发展来看,开发高效、经济的多种污染物协同脱除技术并进行系统集成已成为一个热点。显然,在燃煤电厂烟气治理t程中,采用何种新的运作模式实现“协同控制”和“系统集成”的目标就成为一个重要研究课题。1“十二五”我国燃煤烟气治理基本现状20世纪80年代以来,由于我国燃煤烟气污染治理的政策拉动,国内相关单位纷纷通过引进西方工业国家烟气除尘、烟气脱硫技术,并直接应用于工程设计,实现了工程上的应用。目前,我国燃煤电厂脱硫机组装机容量占全部火电装机容量的80%左右,高效除尘器的应用几乎达到了100%。在脱硝方面,我国在燃煤电厂主要是采用低NO,燃烧器技术。但是按新排放标准,今后势必需要采用烟气脱硝才能达到要求。目前专家比较一致的意见是:选择性催化还原烟气脱硝(SCR)工艺是世界上技术最成熟、脱硝效率较高、最适宜我国应用的烟气脱硝技术。目前,我国部分电厂已建成安装的烟气脱硝示范工程项目大部分采用SCR脱硝技术。但特别需要引起我们高度重视的是,SCR烟气脱硝系统的运行,以及逃逸的氨以及50,氧化产生的SO,将给空气预热器、除尘器、脱硫装置、烟道系统等下游设备带来许多新的问题,同时对除尘、脱硫、脱汞工艺会带来正面或负面的影响。在脱汞方面,由于燃煤过程中汞大部分以气态形式存在,而除尘器只能去除被飞灰吸附的颗粒态汞H99,对于气态的单质汞H酽和氧化态汞Hg“基本无脱除效果。在除尘器喷入活性炭或载溴活性炭等吸附剂,是一种较为成熟的燃煤烟气汞控制技术。在过去的二十年中,这种技术已经在美国和欧洲应用,主要用于废弃物燃烧烟气中脱汞。碳基吸附剂因其较高的比表面积和较强的吸附能力。已成为燃14煤烟气脱汞中首选的吸附剂¨1。我国的汞污染控制还处于起步阶段。研究表明,燃煤烟气中Hgo、H分+和H99等各种汞形态的分布受到燃烧条件、脱硫、脱硝、除尘等烟气净化系统的影响。现有的燃煤电站除尘、脱硫设备对于汞都有一定程度的脱除能力。可以预见,“十二五”期间及下一个阶段我国燃煤电厂烟气多污染物治理r.程中,重点将增加SCR烟气脱硝装置和汞协同治理,同时对达不到新排放标准的脱硫、除尘进行必要的增容或改造。烟气脱硫、脱硝、除尘、脱汞必须协同进行是我国燃煤电厂今后烟气污染治理的基本现实。
2几种主要污染物治理设备的相互影响嵋1(1)SCR烟气脱硝对电除尘器的影响。SCR烟气脱硝设备对电除尘器的影响主要有以下几个方面:使烟气温度有所下降,对降低粉尘比电阻有利;烟气中的NO,氧化还原为N:和水,使烟气成分发生变化。烟气中部分s0:氧化成s0,,sO,能起到一定烟气调质作用,可以改善电除尘器性能;增大电除尘器前段阻力,使电除尘器承受的负压提高;将使烟气中SO:氧化成S0,,并与逃逸的氨和水反应生成黏性硫酸氢铵沉积物,而S0,与烟气中的水反应生成腐蚀性的硫酸雾滴,造成SCR反应器下游的空气预热器、电除尘器、烟道和烟囱等设备的腐蚀和粘堵。但只要采用高性能催化剂,降低氨逃逸和SO,氧化率,是可以避免或减轻粘堵和腐蚀问题的。(2)SCR烟气脱硝对FGD系统下游设备的影响。SCR产生的50,会增加烟气中的s0、的浓度,加剧下游设备的腐蚀¨1,尤其是因为湿法FGD装置不能有效地脱除sO、,造成在湿法FGD系统下游的烟道、烟囱必须考虑采用更严格的防腐措施,不但增加了投资费用,而且由于需要对烟囱进行防腐,造成进行改造的机组长时间停运,给现有电厂的烟气脱硫改造增加了难度。(3)除尘器性能对湿法FGD设备及其副产物的影响。由于湿法FGD系统对其入口烟气中的粉尘浓度有严格的要求,如果除尘器的除尘效率下降,那么将可能导致浆液中毒,石膏脱水困难,废水量增加和设备磨损等问题。情况严重时不仅会影响湿法FGD副产物的质量,而且还会影响湿法FGD装置中一些主要设备和部件的使用寿命,例如浆液循环泵、循环浆液管道和阀门、水力旋流器等。
万方数据2012卑郭俊等:论燃煤烟气多污染物协同治理新模式第3期
(4)SCR脱硝装置对汞排放的影响。脱硝系统对烟气中汞的转化和迁移行为研究表明,SCR脱硝装置在降低No:含量的同时也能适当氧化Hgo从而提高系统中Hg“所占的比重,从而有利于汞在下游的除尘、脱硫装置中的脱除。但是影响H酽转化的参数和主要转化机理尚未清楚。研究发现,SCR工艺提高汞的氧化和捕集的效果受煤种、运行参数和催化剂类型影响很大。4。。(5)除尘装置脱汞的机理和作用。静电除尘器对燃煤烟气中汞形态的转化有一定的影响,将除尘器后的烟气与除尘器前相比,单质汞和Hg“含量都有所下降,尤其是单质汞含量的下降最为明显一1。电除尘器电晕辉光放电产生的臭氧是一种强氧化剂,可以促使汞由单质态向氧化态转化;电晕辉光放电产生的紫外线和高能电子流,也可以促使汞由单质态向氧化态转化。电袋复合除尘器和布袋除尘器能够脱除高比电阻粉尘和细粉尘,尤其在脱除细粉尘方面有其独特的效果。布式除尘器在脱除烟气中的汞有很大的潜力,电袋复合除尘器因为其独特的结构和机理,具有良好的脱汞性能。(6)湿法脱硫装置对汞的脱除作用和应该注意的问题。湿法烟气脱硫装置一般安装在除尘器的下游,因为H90难溶于水。H92+易溶于水,所以湿法烟气脱硫装置在脱除烟气中的SO,的同时也能吸收Hg“。目前正在研究强化汞的氧化方法¨。。值得特别注意的是:由于浆液中存在亚硫酸盐,会将部分收集到的H矿+还原成H90,释放到大气中,另外副产品中的Hg“在酸性的环境F也会释放出元素汞,这些问题都是需要进一步研究的。(7)循环流化床干法脱硫对汞的脱除作用。循环流化床干法脱硫T艺采用具有较大比表面积的消石灰细微颗粒作为吸收剂,流化床中激烈湍动的细颗粒对脱汞也有独特的作用,研究表明,干法脱硫与布袋除尘器联用,汞的脱除率达到了74%。(8)湿式电除尘器对多污染物治理的特殊作用。在环境要求严格的国家,燃煤烟气多污染物治理的171标不仅要能脱除传统污染物S02,NO,以及粉尘,而且也要脱除PM:,超细粉尘和其他强酸性气体(SO,、HCl、以及HF)、重金属。安装在湿法脱硫后的湿式电除尘器已经在日本等发达国家应用,湿式电除尘器对PM:,超细粉尘和s0,酸雾等污染物有很强的捕集能力。所以,湿式电除尘器是燃煤烟气治理接近零排放的重要设备,适合环保要求极严格的重点地区应用。