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解析 | 天津市火电厂新标准发布对大气环境的影响

北极星电力网新闻中心  来源:资源节约与环保  作者:单星星 乔婧  2019/11/29 11:22:43  我要投稿  
所属频道: 火力发电   关键词: 燃煤电厂 火电环保 火电

北极星火力发电网讯:摘要:研究分析了天津市地方标准《火电厂大气污染物排放标准》(DB12/810-2018)中对于烟气温度排放限值的要求,并与国家标准和其他省市地方标准进行对比分析,研究和探讨天津市地方标准实施后对天津市燃煤发电厂湿烟羽现象治理的影响,分析了目前湿烟羽治理技术的可行方案。

引言

天津市地方标准《火电厂大气污染物排放标准》(DB12/810-2018)已于2018 年7 月1 日起正式实施。该标准的实施,进一步严格控制了火电厂大气污染物排放限值,并规定于2019 年11月1 日起火电厂烟气温度进行控制。这是天津市制定的首个对火电厂烟气温度进行控制的地方标准,该标准的发布将为天津市大气环境改善作出贡献。

湿烟羽指的是燃煤电厂锅炉废气中,饱和湿烟气与环境冷空气混合,在降温过程中,所含的水蒸气饱和凝结,由于凝集水雾滴对光线产生折射、散射,使烟羽呈现出白色或者灰色的现象,俗称“大白烟”。而天津市地方新标准中对于烟气温度的控制,主要目的就是为了减弱“大白烟”现象。湿烟羽的源头是水分,烟气中饱和水蒸气是吸热产生的,含有大量潜热,控制烟气的温度、湿度是烟气脱白的关键。

1 标准概述

天津市地方标准《火电厂大气污染物排放标准》将火电厂以燃煤锅炉、燃油锅炉及燃气锅炉、燃气轮组进行分类,分别规定了其颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、烟气黑度的排放限值要求。此外,标准还对燃煤发电锅炉及65t/h 以上燃煤非发电锅炉的烟气排放温度作出了相关规定。

2 标准对比分析

2.1 与国家标准对比分析

该标准与国家标准《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)对比,污染物排放限值更加严格。以燃煤锅炉为例,颗粒物排放浓度限值由30mg/m3 降为10 mg/m3,二氧化硫浓度排放限值由100 mg/m3 降为35 mg/m3,氮氧化物由100 mg/m3降为50 mg/m3。烟气黑度排放限值仍为1 级。国家标准中未对烟气温度作出排放限值要求。天津市新地标中规定自2019 年11月1 日起,现有燃煤发电锅炉及65t/h 以上燃煤非发电锅炉烟气排放温度应达到采暖期温度小于45℃, 非采暖季温度小于48℃的烟气排放控制要求。

天津市新地标的建立, 是为了加强对天津市火电行业发电锅炉大气污染物的排放控制,促进行业技术进步和可持续发展。

2.2 与其他省市地方标准对比分析

上海市于2016 年1 月发布了《燃煤电厂大气污染物排放标准》,该标准规定“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、有色烟羽等现象”,2018 年11 月,浙江省发布《燃煤电厂大气污染物排放标准》,该标准规定“位于环境空气敏感区的燃煤电厂应采取烟温控制或其他有效措施消除石膏雨、有色烟羽等现象”。

此外,徐州、唐山、石家庄、广东、江西、连云港、邯郸、河北等多省市均发布相关标准或者政策,要求燃煤电厂开展烟气脱白工作。

3烟羽脱白可行性技术

目前,烟羽脱白的可行技术方案主要有烟气冷凝技术、烟气再热技术以及烟气冷凝再加热三种。

3.1 烟气再热技术

烟气再热技术是对进入烟囱前的湿饱和烟气进行加热,将湿烟气的温度升高,保持湿烟气的绝对含湿量不变,相对含湿量减小,使得烟气相对湿度小于升温后的饱和湿度,从而达到消除烟羽的技术要求。烟气再热技术一般适用于烟气量较小的机组。

3.2 烟气冷凝技术

烟气冷凝又分为直接冷凝、间接冷凝和浆液冷凝等三种方式。直接冷凝技术一般通过在脱硫后增设冷却塔,通过喷淋水降温方式降低烟气温度。喷淋水可以进行回收利用,此种方法适用于缺水地区的电厂。

间接冷凝技术主要通过在脱硫后烟道中安装烟气冷凝换热器,通过烟气热量降低烟气温度,实现降低脱硫后烟气含湿量。浆液冷凝技术是通过冷却脱硫浆液降低脱硫出口烟气温度,实现降低脱硫后烟气含湿量,将脱硫吸收塔顶层及次顶层喷淋层改造为低温喷淋层,在其管路上设置浆液冷却器,从而实现冷凝的目的。

3.3 烟气冷凝再加热技术

烟气冷凝再加热技术是通过烟气冷凝降温后,烟气中的水汽凝结析出后,再通过烟气再热装置,提升烟气温度消除“湿烟羽”。目前,上海外高桥第三发电有限责任公司#7 机组(1000MW)采用的是该种方案进行烟羽脱白。通过冷凝再热技术,不仅能够有效控制有色烟羽,还能进一步取得污染物深度减排、深度节水和综合能耗大幅降低的效果。

4 天津市燃煤电厂开展烟羽脱白工作的难点分析

天津市新地标的提出,督促天津市各燃煤电厂开展烟羽脱白治理工作。烟羽脱白治理的工作难点主要包括资金、技术以及时间。为解决企业开展烟羽脱白工作上的资金困难,天津市生态环境局将燃煤电厂烟羽脱白综合治理工作纳入2018 年中央大气污染防治专项资金补助计划,对于按时开展烟羽脱白治理工作的企业,给予中央、市、区三级财政补助。

不同企业由于受到实际场地、水源等条件的限制,需要企业结合实际情况,选择适合自身的烟羽脱白技术。而为了不影响电厂的整体发电计划,除湿脱白装置及其附属系统的安装和调试需要利用机组停机检修期开展。因此项目的实施对于时间具有严格的控制。

结语

天津市新地标的提出,首次对燃煤电厂锅炉废气的烟气温度提出了排放限值要求。其目的是通过降低烟气温度,从而改善“湿烟羽”现象。目前烟气脱白技术可行方案主要有烟气冷凝技术、烟气再热技术以及烟气冷凝再加热三种,天津市各燃煤发电厂应结合自身实际情况,选择适合自己的烟羽脱白技术,降低烟气温度,改善“湿烟羽”现象,确保排放的烟气满足天津市新地标的要求,为天津市大气环境的改善作出贡献。

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