燃煤电厂稳定超低排放对策研究

燃煤电厂稳定超低排放对策研究

路辉

(神华国能宁夏煤电有限公司宁夏银川750410)

摘要：在我国建设资源节约型，环境友好型社会，是党和国家的重大目标，也是发电企业需要承担的重要责任。有很多主要的发电企业努力推进科学技术的发展，创建节约环保型的优秀企业，积极的履行环保责任。燃煤电厂污染物的超净排放，一方面对于人类自身有着很重要的意义，减少了许多由污染物引起的疾病数量，也减少了由于环境污染问题带来的不便。阐述了国内燃煤电厂污染物排放现状，介绍了烟尘控制新技术的原理、特点及国内外工程应用情况，为燃煤电厂实现烟尘超低排放提供思路和借鉴。

关键词：燃煤电厂；稳定超低排放；对策研究

引言

我国能源资源的禀赋决定了以煤为主的能源结构和电力结构短期内不会发生根本性改变，全面实施燃煤电厂超低排放是改善我国大气质量的重要举措。

1我国燃煤电厂污染物排放现状

我国电力行业是大气污染物的排放大户，烟尘、SO2、NOx、汞的排放量均居各行业前列。新的《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223—2011)再一次大幅提高了燃煤发电厂烟尘、SO2、NOx等污染物的排放限值规定，并首次对重金属汞排放限值做出了规定，目前，我国燃煤电厂现行排放标准大多数指标已高于主要发达国家，具体污染物排放限值见表1

表1中国与主要发达国家煤电大气污染物排放限值比较mg/m3

注:中国重点地区排放限值为，烟尘20mg/m3，SO250mg/m3，NOx100mg/m3。

为进一步大幅度削减燃煤电厂污染物排放总量，环保部、发改委、能源局印发《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》要求:到2020年，全国所有具备改造条件的燃煤电厂力争实现超低排放(即在基准氧含量6%条件下，烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10、35、50mg/m3)。这就意味着经济高效的超低排放技术的研究与发展尤为重要。

2燃煤电厂烟尘“超低排放”技术发展现状

燃煤电厂普遍采用的高效除尘装置有电除尘器、布袋除尘器以及电袋复合式除尘器，目前仍以电除尘器为主，我国燃煤电厂大部分都采用电除尘器，约占到火电装机容量的80%。随着环保要求的愈加严格，对除尘效率的要求越来越高，面对超低排放要求，要达到烟尘排放小于10mg/m3就要求电厂对现有除尘机组进行提效改造，采用高效除尘技术以达到排放要求。国内外部分实现烟尘超低排放的煤电机组控制技术见表2。

表2部分煤电机组烟尘超低排放控制技术

从表2中可以看出，为达到超低排放要求，烟尘控制技术可以在湿法脱硫前采用电除尘器、袋式除尘器、电袋复合除尘器进行除尘，当单独采用电除尘器时，一般需要应用电除尘器新技术，包括低低温电除尘技术、旋转电极技术等。此外，若要将烟尘排放浓度控制在5mg/m3以内，还需在湿法脱硫后加装湿式电除尘器。

3燃煤电厂烟尘排放产生的危害

煤电厂排放的污染物在很大程度上危害了人类赖以生存的家园。第一，对交通有一定的影响，当烟尘排放到空气中，遇到副热带高压时，冷凝会形成雾霾，路上能见度就会变低，非常容易发生交通事故。总之，雾霾天气严重地影响了交通的正常运行，人们的出行也受到影响，经济也受损。第二，燃煤电厂烟尘的排放会影响农作物的产量。一方面，农作物吸附烟尘的能力很强，它的气孔被烟尘堵塞了，植物的呼吸不畅，有时还会导致农作物死亡，使产量大大下降。另一方面，烟尘在空气中分布，不利于农作物的光合作用，光照不足，影响了农作物的生命。因此，在烟尘含量比较高的地方，农作物的产量也会很大程度的减少。

4稳定超低排放对策研究

燃煤电厂超低排放是个复杂的系统工程，涉及到燃煤电厂的区域环境质量、机组特性、煤炭供应、锅炉燃烧、烟尘SO2、NOx、三大烟气污染物控制设施的耦合匹配、脱硫脱硝相关消耗性物料的品质、能源消耗、二次污染物，以及电力生产安全性、持续性、响应负荷变化特性等因素，为此，要长期稳定可靠地实现烟尘、SO2、NOx的超低排放，必须统筹“源头、过程和末端”三大控制环节，从环保管理、工程建设、两个方面采取相应的对策，确保环保设施建设好、运行好，切实提高环保设施的运行水平，实现环保工作由被动应对转向统筹谋划、积极主动，由重视环保设施建设转向环保能力建设，由控制排放转向绿色、低碳、循环发展的全面环保理念的转变：

4.1环保管理方面

4.1.1建立健全超低排放管理体制机制

超低排放设施已成为燃煤电厂生产系统中必不可少的重要组成，为此，应严格按照电厂主设备的要求建立健全保障超低排放设施的系统集成、优化设计、工程建设、稳定可靠运行的管理体制机制，主要包括组织机构、制度、规程、事故预防和应急预案、人员培训、技术管理以及考核办法等;应按主设备的要求开展运行管理、检修管理、缺陷管理、可靠性管理等;按照“标准化、规范化、制度化、现代化”的原则，建立健全自身内部环境管理体制与机制，完善环境管理制度，加强自主环境管理，提升环境守法能力与水平，消除环境违法风险，以制度管人、按制度办事。

4.1.2提升能力促进管理，减少隐患发生

随着环保要求越来越严格，环保政策的约束使环保设施对电厂具有“一票否决权”，环保不达标、环保设施安全性和可靠性低的电厂是不允许投入生产;环保电价已经成为售电价格的重要组成;对超标排放的处罚力度不断加大。电厂超标排放的成本已经达到经济上不可承受的地步。这从政策上要求电厂不断加强环保能力建设，提高环保管理水平。同时，要求电厂从项目前期环评批复落实，项目竣工验收落实;电厂运营过程中年度环保治理工作和地方环保要求的落实，氨站、灰坝等重点隐患源管理，超低排放改造任务的进度，环保设施运行中的设备隐患、超标排放隐患和被通报处罚的隐患查找，水、气、声、固废、危废和煤场、灰场扬尘对周边生态和居民造成的影响和引起的纠纷的排查。

4.2工程建设方面

4.2.1强化工程减排的理念，重视工程建设

(1)要树立烟气污染物综合治理、协同控制、超低排放的理念，既考虑烟尘、SO2、NOx三大污染物，还考虑重金属、气溶胶、酸性气体以及脱硝、脱硫设施产生的次生物、冒白烟等。(2)采用系统化考虑、差异化设计和精细化管理的模式，建设好超低排放设施。

4.2.2精细化管理，提高工程质量

(1)合理选择工艺路线，优化设施设计。重点关注工艺选择的合理性、可靠性和先进性;边界参数选取的准确性，各环保设施的边界条件的有机统一;参数设计的先进性，系统布置的合理性和完整性;系统的安全可靠性，以及设计组织、进度和质量;环保设施建设的前期工作，特别是流场、温度场、浓度场等的模拟实验。(2)精细化管理，建设优质环保工程。重点关注配置设备(材料)的先进性、成熟性、可靠性，配置设备的裕度以及相互之间的协调性;主要设备运行、检修、维护的方便性，接口设备与现有设备的整体性;施工组织的完整性，施工期间的安全、质量、进度以及质量验收评定;调试组织的完整性、调试的系统性和质量评定及168h试运质量;超低排放污染物的在线监测装备。

结束语

能源资源的禀赋决定了以煤为主的能源结构和电力结构短期内不会发生根本性改变，全面实施燃煤电厂超低排放是改善我国大气质量的重要举措。

参考文献:

[1]谷超.燃煤电厂周边环境中汞、铅分布特征及其迁移转化规律研究[D].浙江大学,2017.

[2]赵承美.燃煤排放PM_(2.5)单颗粒特征及其在大气环境中的变化[D].中国矿业大学(北京),2016.

[3]赵永椿,马斯鸣,杨建平,张军营,郑楚光.燃煤电厂污染物超净排放的发展及现状[J].煤炭学报,2015,40(11):2629-2640.