火电厂大气污染物排放标准之管见.pdf

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1、?年?月电力环境保护第?卷第?期火电厂大气污染物排放标准之管见张耀?江苏省 电力局?摘要本文 将火电厂大气污 染物排 放标准?一?与原燃煤电厂大气污 染 物排放标准?!?一?在多方面作了比较。从环保管理 者的角度,分析了新标准对 电力建设 与污染 治理产生的影响,对今后在执行新标准 的过程中可能遇到的 问题提出一 些 见解。关键词环保标准火电厂大气污染前一卜云国家环保局、国家技术监督局?年?月?日发布 的火 电厂大 气污染物排 放标准?一?以下 简称新 标准?将于?年?月?日在全国正式实施。新标准取代了原燃煤电厂大 气污染 物排放标准?!?一?以下简称老标准?。新标准作为国家的强制性标准将对我

2、国今后的电力建设产生较大的影响。与老标准相比,新标准作了许多重大修改。为了今后更好的执行新标准,加深对新 标准的理解,笔者对新老标准作了一些比较分析,对今后执行新标准可能遇到的间题提出一些见解。?新标准的改进及对电厂的影响?污染物排放标准种类增加新标准规定了火 电厂烟 尘、二氧化硫、氮氧化物三种污染物 的排放标准,其中烟尘有排放浓度、烟气黑度两种标准,二 氧化硫有允许排放量和排放浓度?第皿时段?两种标准。老标准只规定了燃煤 电厂的烟尘、二氧化硫最高的排放标准。?适用范围增大?新标准适用于燃煤 电厂所有的煤粉锅炉及“?以上的燃煤?层燃炉、抛煤炉除外?锅炉?也适用 于燃油、燃气 电厂及其它火 力发

3、 电厂的?以上的锅炉。老标准只适用于燃煤电厂?以上 的燃煤?层燃炉、抛煤炉除外?锅炉,原老标准对?以下煤粉炉的排放标准不明确,只能理解为执行一般小锅炉的锅炉大气污染 物排放标准?一?,然而煤粉炉套用这个小锅炉的标准是很不科学的。加上电厂这种“?小煤粉炉都将退役淘汰,再花费巨资安装高效除尘器很不经济也根本不可能做到。所以新标准在对锅炉种类的限制方面弥补了老标准的不足之处。?增加了第?时段新标准将火电厂按时间划分为三个时段。?时段?为?年?月?日以前初设通过审查的电厂。?时段?为?年?月?日至?年?月?日期间环境影 响报 告书通 过审查的电厂,包括?年?月?日前环境影响报 告书已审,但初设待审批的

4、电厂。?时段?为?年?月?日后环境影响报告书待审批的电厂。?年?月电力环境保护第?卷第性期老标准将时间划分为?现有电厂?年?月?日前初设通过审查的电厂。新改扩电厂?年?月?日后 新建电厂。可以看出,新标准的?时段、?时段实际上是和老标准的现有电厂、新改扩电厂的时间是相对应的。新标准增加了第皿时段。从新标准的发布和实施时间来看,皿时段的标准还不能看作是超前标准。但可以看出国家对环保的要求已越来越严,今后,标准中时段 的划分和排放标准 将有可能不断的滚动修改。对此,我们应有超前的思想准备。?烟尘排放标准更严新标准在?、?时段的烟尘最高允许排放浓度和老标准的现有 电厂、新改扩电厂的标准值完全一样。从

5、此可以看出新、老标准在烟尘排放标准方面衔接得很好。烟尘的最高允许排放标准是以锅炉 为单位,在新标准中可直接查出。但新标准在?、?时段新增加了烟气黑度的排放标准,规定电厂烟囱排放的林格曼黑度不能超过?级。与?、兀时段相比,?时段的烟尘排放标准?表?只与电厂所处位置有关,对城市电厂仍然严格要求,新标准?时段的烟尘标准在以下主要几方面作了重大的修改?表?瓜时段的火电厂锅炉最高允许烟尘排放浓度标准,?电电厂所处地区区?李?,匆?二?斤斤取取取向?乙汁汁排排排放浓度度县县及县以上城镇规划区内内?县县及县以上城镇规划区外外?时段建在 县及县以上城镇规规?划划区内和?年?月日后还有有有?年及以上剩余寿命的电

6、厂锅锅锅炉炉炉炉?不考虑燃煤的灰份新标准对除尘器的要求提高,由于不考虑然煤灰份而执行最高允许排放浓度,电厂燃煤灰份越大,要求除尘器的除尘效率越高。而老标准?、?时段?将燃煤灰份分为七档,每档的允许排 放浓度值随灰份增大而增大。如某城市电厂要扩建?机组,采用电除尘器。燃煤低位发热量 为?,?,硫份为?。如在?、?、?时段,除尘器所需除尘效 率见表?为便于比较,达标浓度对应的。值都为?。表?不同时段烟尘排放标准对电除尘器除尘效率的要求灰灰份,?达标浓度,?,?时时时时时时时时时时时时时时时时时时时时时时时时时时时时时时时时时时时时段段段达标除尘效率,?。?。?达标浓度,?,?时时段段段达标除尘效率

7、,?。?。?。?正正正达标浓度,?时时时时时时时时时时时时时时时时时时时时时时时时时时时时时时时时时时时时段段段达标除尘效率,写写?。?。?,?。?。?年?月电力环境保护第?卷第?期表?数据可看出制定标准的目的,?、?时段是根据我国的实情,全国各地的电厂燃煤灰份的差别较大,按除尘器的保证除尘效率推导出不同灰份的烟尘最高允许排放浓度,即保持除尘器的除尘效率衡定,烟尘排放浓度的最高允许值随灰份增大而增大。从?时段可以看出国家对环保标准逐步从严趋势,鼓励使用低灰份燃煤,从根本上减少污染物的产生,即保持烟尘排放浓度的最高允许值为固定值,除尘器的除尘效率随灰份的增大而提高。今后要使用高灰份的燃煤就必须提

8、高除尘技术,采用四电场 电除尘器。目前在我国将 电除尘器除尘效率提高到?在 技术上、经济上更 完全可以做到的。?不考虑锅炉的大小今后电厂不论锅炉大小,除尘器均限制为三电场以上的 电除尘器或其它除尘效率大于?的高效率除尘器这将间接限制一些地方盲目上煤耗高、污染重 的小电厂,和国家的能源政策是相一致的。?不考虑除尘器的类型?时段对不同的除尘器有不同的排放标准,?时段虽未对除尘器分类提出不同的排放标准,但实际上电厂所 处的地区不 同,选用除尘器类型的范围还比较 大,如建在农村的?锅炉?机组?还可以选用除尘效率?的文丘 里等除尘器。?时段则将最高允许排放浓度固定,只有采用高效除尘技术才能达标根据新标准

9、,今后新建燃煤电厂只有表?中的电除尘器才能达标。表?时段电厂对除尘器的要求电电场所处地区区允许排放浓度度除尘效率率除尘 器器?类类类类类型型电场数量量县县及县以上城镇规划区内内?一?电电四电场场除除除除除除除除除除除除除除除除除除除除除除除除除除除除除除除除除除除除除除除县县及县以上城镇规划区外外?一?尘尘三电场场器器器器器器器器器器器器器器器器器器器器器器器器器器器器器器器器器器器器器器器?时段建在县及县以上城镇规划区内和?月?左右右右三电场场年年?月?日后还有?年及以上剩余寿命的的的的的的电电厂锅炉炉炉炉炉炉?最高允许烟尘排放浓度 的表示方法上相比较,判断烟尘是否超标。这样同一地区同有改进

10、一类型的锅炉标准都一样,从表 中可直接查出在最 高允许烟尘排放浓度的表示方法上?一般 电厂都是固态排渣煤粉炉,?值为?,新 标准比老 标准有了改进,两种 方法 原理一并容易记忆。样,但表达上有如下差异?老标准则是按?,?新标准按公式?式中?一炉型拆算系数。式中?一换算到?或?时的实测烟尘通过?和?,?相对应,查表得?计算排放浓度,?,?出最高允许排放浓度?和?相对应?,再和实测?一标准对应的过量空气系数?值比较,判断烟尘是否超标。这样每台炉的标。,一实测过量空气系数。准都不同,而且要计算才能获得,不易记忆。把实测浓度?,换算成C(和a对应),将C相比之下,新标准 的方法判断直观,易于与表中的最

11、高允许排放浓度值(和K的乘积)理解掌握。44.年10月电力环境保护第1 2卷第4期(5,浓度标准值对应的a改为1.4同烟尘排放标准一样,二氧化硫的排放标I、l时段标准排放浓度的对应的除尘器准也分为三个时段。与老标准不同的是三个时出口的空气过剩系数。值是1.7,皿时段改为段的二氧化硫的最高允许排放量都采用等效1.4。从下例可看出l、l时段的标准对除尘器单点源的方法计算,并在l时段增加了烟囱二除尘效率要求是不一样的。氧化硫最高允许排放浓度标准。如一台lo25t/h锅炉,燃煤 灰份为 2 0%1.5.1二氧化硫的允许排放量全部采用等效时,实测数据 为:除尘器出口空气过剩 系数单点源的计算方法1.55

12、;除尘效率99.1%,实 测烟 尘 排放浓度二氧化硫的最高允许排放量是以电厂为2 18mg/m,。单位,按新标准中的公式计算。二氧化硫的允按l时段计算,该台锅炉烟尘排放浓度为许排放量只和电厂所处区域、气象条件、烟囱1”mg/m a,。1.7最 高允许 排放浓度 为高度、燃煤量有关,与燃煤的含硫量无关。新标2 0omg/耐,该台锅炉达标排放。准 中的三个时段都是采用等效单点源 的公式按l时段计算,该 台锅炉烟尘排放浓度必计算,而老标准中的多烟囱现有电厂(I时段)须 换 算为a1.4的烟 尘排放浓度,即为的允许排放量是 采用高斯模式计算全厂所有2 41mg/m,最高允许排放浓度为20 0mg/m3

13、。烟囱排放迭加造成的二氧化硫地面日平均浓不能达标排放。除尘器在同样的运行状况下,度最大值的方法,若地面浓度超过地面空气质a值和除尘效率无关。可以推算,实测烟尘排量标准,则该厂二氧化硫的允许排放量超标。放浓度只有在 1 8Omg/m,以下,把除尘效率提该方法牵涉的因素多,计算繁琐,地方环保部高到”.2 6%以上,排放浓度才能达到l时段门和电厂的环保管理人员不易掌握。从老标准除尘器的除尘效率要求比l时段要高,提高了实施 的四年来看,计算全厂二氧化硫的最高允0.1%以上。许排放量主要在 新改扩电厂环境影响评价时(6)城市电厂的部分除尘器必须改造起决定性 作用,老 电厂计算它意义不大,所以根据新标准的

14、内容要求可知县级城镇内简化多烟囱老 电厂的计算很有必要。从表4江有 1 0年及以上剩余寿命锅炉的除尘器必须改苏省I时段的多烟囱排放电厂来看,若同时用造,从允许排放浓度 6 0Omg/m,看,只有选用新、老两个标准计算,按老标准计算出全厂的电除尘器或其它高效除尘器。这就对城市老电二氧化硫允许排放量(从超标排放量推算)和厂的除尘器的改造提出了高要求,整个机组只新标准计算出的全厂二氧化硫允许排放量两要有 1 0年的剩余寿命,不管锅炉大小,都得花个数值相差不是很大.,新标准稍严。因到 目前钱改造除尘器,除尘效率要达到9 8%左右.在为止国家尚未征收二氧化硫超标排污费,今后我国目前的技术条件下,只有改为

15、 电除尘器。的趋势是必然要征收排污费,也就是说不管电目前我国的电除尘技术已很成熟,改造及今后厂二氧化硫是否超标,排多少,收多少。所以,的运行费用电厂也完全能够承受,所以就国内总的来说,新标准 中全厂二氧化硫允许排放量目前 的实力执行皿时段的烟尘排放标准困难计算的改动对老电厂影响不大。不是很大。15二氧化硫排放标准作了较大改动年10月电力环境保护第 1 2卷第4期表4江苏省I时段多烟囱电厂二氧化硫允许排放量计算方法比较所所处区域域烟囱个数数烟 囱间间烟囱高度度5 0:实际际50:允许排放量,t/h h h最最最最远距离,m m mm m m排放量,t/h h h h h h h h h h h

16、h h h h h h h h h h h h老老老老老老老标准准新标准准平平原原5 5 5415 5 5100一120 0 015.9 1 1 111。93 3 310.50 0 0丘丘陵陵4 4 4340 0 0180一 210 0 01 3.0 7 7 710.5 1 1 19。99 9 9城城市市3 3 3250 0 060一2 10 0 03。63 3 34。26 6 63。06 6 6城城市市2 2 2190 0 080一2 10 0 03.82 2 23。95 5 53。85 5 5城城市市3 3 3100 0 080一 180 0 03。63 3 32,75 5 52.74 4

17、 4平平原原2 2 290 0 060一150 0 02。09 9 94。47 7 74。00 0 01.5.2班时段排放控制系数P值城市更严从新标准 中不同时段 的排放控制系数 中可以看出,城市 电厂班时段P值是5.80 2,l时段是7.46 0,所以城市 电厂l时段的二氧化硫允许排放量只有l时段 的”.8%,而丘陵、平原农村电厂的P值l、皿时段都一样。1.5.3班时段增加了浓度排放标准二氧化硫浓度排放标准以烟囱为单位,只考虑 含硫量,并简单的分为二类,其他因素都不考虑,如(表5)所列。这是和最高允许排放量为两个完全相互独立的标准。也就是说 电厂的二氧化硫排放量达标后,每个烟 囱的二氧化硫排

18、放浓度也要同时达标。1.6增加氮氧化物排放标准氮氧化物 的排放标准只适和l时段锅炉蒸发量)1 0 0 0t/h的煤粉炉,以锅炉 为单位,确定氮氧化物的排放浓度表6。表6火电厂氮氧化物排放标准,mg/m,煤煤粉炉炉液态排渣渣固态排渣渣蒸蒸发量)1000,t/h h h1000 0 0650 0 0表5新标准工时段的二氧化硫的排放浓度标准煤煤的含硫量,%(1.0 0 01.0 0 0最最高允许排放浓度度2100 0 01200 0 0m m mg/m3 3 3 3 3 3 3从江苏一些电厂的实测数据看,燃煤硫份为1.1%左右时,一般二氧化硫排放浓度约在15002200mg/m3之间,要达到1200

19、mg/m3,对电厂而言只有上脱硫工程或燃用低硫煤。46.从目前我国煤粉炉中氮氧化物的燃烧情况来看,大锅炉采用低氮燃烧技术,使氮氧化物的排放浓度低于65omg/m3是可以做到的。1.7有关电厂厂址的规定新标准明确规定l时段新 电厂一律不得建在国家及省级风景名胜地区、自然保护区和其它需要特别保护的区域内;电厂如位于酸雨控制区或二氧化硫污染控制区内,还须执行有关总量排放标准。2执行新标准可能遇到的问题2.1烟气黑度标准如何执行一般电厂烟尘 的林格曼黑度不会超过1级。但在I时段的电厂,采用文丘里除尘器,若年10月电力环境保护第拾誉第4期燃煤 灰份大于3 5%以上,烟尘排放浓度在28。派19/m,以下时

20、,尽管烟尘排放浓度达标,但烟囱出口的烟气黑度很可 能超过 林格曼黑度1级。若两个标准中有一个超标就认定为烟尘超标,那么怎样执行?烟尘排放浓度是以锅炉为单位,在除尘器出口测定,而黑度以烟囱为单位,在烟囱出口测定。若该烟囱是多 台锅炉(I、I、正时段锅炉都有,排放浓度都达标)合用 一个烟囱,这就产生如保判定究竟是哪台锅炉冒黑烟的 问题。2.2二氧化硫排放浓度一刀切问题增加二氧化硫排放 浓度标准实际上将强制性的要求新建 电厂使用1.5%以下的低硫份燃料,超过1.5写就必须脱硫.这条标准会带来以下一些间题:(1)在酸雨影响严重的地区、城市、环境容量小的经济发达地区建电厂,可以燃用硫份为1.0%的煤,只

21、要允许排放量达标,排放浓度可达21 00mg/m3,且可以不脱硫。(2)在我国一些边远落后地区、产煤地区、环境容量大的地区,尽管二氧化硫的允许排放量很大,但由于煤 中硫份在1.11.5%;就必须上脱硫犷而且脱硫效率要在 3 5的%才能保证排放浓度在120 0mg/m,以下.这必然会加重这些 地区的经济负担,不利于其经济发展。火电厂脱硫是一项投资多,运行费用高的环保项目,没有一定的经济实力是难以实现的。就我国 目前的经济实力及脱硫设备的国产化程度而言,新标准采用一刀切的浓度性制方法显然是难以操作的。实践证明,二氧化硫允许排放量的控制在老标准实施的四年中执行得较好,在今后新建电厂中,如何将火电厂二

22、氧化硫的总量控制和 浓度控制有机得结合起来成为今后需要逐步解决的难题。2、3燃油锅炉氮氧化物排放标准氮氧化物是燃油、燃气锅炉的主要污染物之一,而新标准对燃油、燃气锅炉是否执行这个标准不明确。2.4烟气连续监测新标准要求皿时段的电厂都要按装烟气连续监测装置,大型电厂比较容易做到,但对一些小电厂来说就有一定困难。据了解,全国不少大型 电厂都引进安装了烟 气连续自动监测系统,但运行得好的电厂很少,其中有仪器质量间题,还有放置时间久了未能成功诫试,以及重视程度不够高等多方面的原国.随着新标准的顺布,特别是将来对50:的排污收费执行之后这种状况将会有一 些改善。3结语新标准的实施,将对我国电力建 设的规划和发展产生较大的影响,对我们电力环保的管理、烟气治理、排污交费、环境影响评价、环境影响报告书的审查都提高了要求。我们电力环保工作者只有加深对新标准的理解才能执行好新标准,使电力建设和环境保护协调发展.(收稿日期96一9一08).47.