大气中微细颗粒物主要来源有煤的燃烧.doc

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1、大气中微细颗粒物主要来源有煤的燃烧、汽车尾气排放、生物质燃烧排放和扬尘排放。其中随着机动车量的逐年增长，汽车尾气排放量大幅度增加。有关研究表明，机动车尾气排放污染对城市空气质量造成了严重的影响，其已经成为部分城市的第一空气污染源，严重影响城市环境质量的改善。煤燃烧产生的烟气中含有大量的微细粉尘，其中PM10的比例高达40%，而PM10中的PM2.5所占比例为 40%70%。大气中的 PM2.5主要是由煤的高温燃烧产生的，它的危害性很大，是形成雾霾天气的主要原因。电力行业排放的污染物对我国大气污染的贡献很大，其中烟尘、SO2、NOx、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

2、划，到 2020年全国发电装机容量将达到1.885109kW左右，其中煤电约1.16109kW。多年来我国燃煤电站大气污染物的治理都是以烟尘和 SO2为主，而针对氮氧化物、细微颗粒物、重金属汞等污染物的控制还没有全面展开，这就使得我国细颗粒物、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。所以面临日益严格的环境标准和市场竞争的挑战，原有的电除尘器大部分不能满足排放要求。尤其在火电厂，厂家普遍采用低硫煤以满足二氧化硫的排放要求，而低硫煤燃烧产生的烟尘中粉尘比电阻较高，易发生反电晕现象，使收尘效率下降，导致电除尘器更加无法达标。而要使电除尘器适应新的排放标准，必须对其进行机理性提效改造，

3、而反电晕与二次飞扬是两大突破口。产生大气污染物PM2.5的主要人为因素有化石燃料的不完全燃烧、机动车尾气排放、街边烧烤。烟草燃烧等等。有研究人员研究发现，我国的PM2.5主要来自化石燃料的燃烧。从2008年的能源消耗结构分析来看，煤炭的消耗占了总能源消耗的68.7%.美国环境保护局（ US EPA）早在1997年将空气污染微粒的检测标准进行了修订，将检测微粒粒径改为2.5 um，即增加 PM2.5标准。美国对可吸入颗粒物的研究开始于上世纪80年代初。美国国家环境保护局( EPA)于1985年将原颗粒物质指示物总悬浮颗粒物( TSP)修改为 PM10，到2006 年，美国EPA将PM2.5的日均

4、值收紧至35g/m3。欧盟于2008年制定了环境空气质量指令，其中PM2.5的年均值限定为25g/m3。日本于2009年9月颁布其年均值和日均值分别为15g/m3和35g/m3。加拿大、西班牙等欧美其他国家也对PM2.5进行了大量的研究工作究。目前，PM2.5已成为国内外大气的首要污染物，是大气气溶胶研究的热点和关键。截至2010年底，美国和欧盟一些国家也将PM2.5纳入国标并进行强制性限定，并在颗粒物的来源解析、组成结构、毒理学以及病理学等方面做了深入的研究。我国对颗粒物的研究始于上世纪八十年代，1982年首部大气环境质量标准（GB3095-82）规定了总悬浮微粒物(TSP)、飘尘的浓度限值

5、。1996 年，国家环境保护总局对GB3095-82进行了修订并颁布了GB3095-1996将飘尘改称为可吸入颗粒物(PM10)。2000年，国家环境保护总局进行了第二次修订，其中将总悬浮颗粒物改为可吸入颗粒物。2011 年开始，环境保护部开始实施环境空气PM10和PM2.5的测定重量法，首次对PM2.5的测定进行了规范。2011年底， PM2.5指标被纳入环境空气质量标( GB3095-2012)中，该标准中主要是增加了细颗粒物( PM2.5)年均、日均浓度限值和臭氧( O3)8小时浓度限值。针对我国国情，我国将PM2.5年均值和日均值分别定为35g/m3和75g/m3 。电除尘器逐渐不能满

6、足对 PM2.5的除尘要求，很多电厂开始采用布袋除尘器，布袋除尘器能有效地对微细粉尘进行捕集，尤其对0.11 m的烟尘捕集效果好，但布袋除尘器运行时阻力大，除尘材料的使用寿命受烟尘温度、酸露点等热电厂自身工况的影响，需要定期对其进行清洗和更换，限制了应用。电袋复合除尘器自应用以来状况好坏不一，2005年南京梅山能源公司将电除尘器改造成 FE型电袋复合式除尘器，运行一年后经南京市环保检测站测试，排放浓度仅为9 mg/ m3。2006年徐州坝山环保热电公司安装了电袋复合式除尘器，试运行后发现灰斗经常堵塞，电袋除尘器底部灰斗出灰口尺寸进行改造后，粉尘浓度排放低于28 mg/ m3，取得了良好的环境效

7、益和经济效益。现有的电袋复合式除尘器存在很大隐患，比如电晕放电是否对滤袋产生影响。2009 年某电厂300 MW 机组电袋复合式除尘器运行一年后发生80多条破袋停炉现象。能够处理高温烟气，尤其对微小颗粒有很高的除尘效率，可以满足更高的环保要求。在国外，湿式电除尘器早在1907年便运用在冶金和硫酸的工业生产中。1986年后国外燃煤电厂也开始采用湿式电除尘，以去除排放烟气中的细小粉尘和其他大气污染物。由于湿式电除尘器能简单有效地去除热电厂尾部烟气中的细小粉尘与腐蚀性污染物，所以普遍应用到了国外一些发达国家的工业生产中。据统计，截至2003年至少已有50余套不同类型的 WESP应用于美国、欧洲及日本的电厂，其中容量最大的是日本的碧南电厂，共3700 MW+21000 MW机组，均安装了 WESP，其中3台700 MW使用的是日本三菱重工的 WESP技术，2台1000 MW机组使用的是日本日立的 WESP技术，碧南电厂的烟尘排放长期稳定在25 mg/ m3。美国 Bruce Mansfield电厂、 AES Deepwater电厂、 Mirant Dickerson电厂等多家电厂测试报告表明，湿式电除尘器对 PM2.5的去除效率均高于90%，尽管美国、日本、德国燃煤电厂的烟尘排放标准均为20 mg/ m3，与中国重点地区的燃煤电厂相同，