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什么是超低排放
点击次数:1054 发布时间:2017-07-07

“超低排放”是指在《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223—2011)的基础上,燃煤电厂排放的二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)、烟尘浓度达到或接近该标准中规定的以天然气为燃料的燃气轮机组的大气污染物排放限值。目前,在浙江、广东、江苏、山东等省市,已建成或改造了一批达到“超低排放”限值的燃煤电厂。本文从经济和环境效益角度,研究燃煤电厂达到“超低排放”目标需要的投资、运行成本和由此减少污染物排放、改善环境空气质量取得的环境效益,以期对推进“超低排放”有所参考。

1“超低排放”发展概况

《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223—2011)于2011年7月29日发布,针对现有燃煤发电机组和新建机组,要求分别自2014年7月1日和2012年1月1日起,执行新的标准;重点地区执行特别排放限值,SO2和烟尘的控制浓度更低。近年来,电力企业纷纷提出按“超低排放”设计或改造燃煤电厂。2014年3月24日,国家发改委、能源局和环保部联合发布了《能源行业加强大气污染防治工作方案》(发改能源[2014]506号),提出“推广应用达到燃气机组排放标准的燃煤电厂大气污染物超低排放技术”。2014年6月7日,国务院办公厅印发《能源发展战略行动计划(2014—2020年)》(国办发[2014]31号),明确提出“提高煤电机组准入标准,新建燃煤发电机组供电煤耗低于每千瓦时300克标准煤,污染物排放接近燃气机组排放水平”。2014年9月12日,国家发改委、环保部和能源局共同发布《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014—2020年)》(发改能源[2014]2093号),明确指出新建机组基本达到燃气轮机组排放限值,即在基准含氧量6%的情况下,烟尘、SO2和NOx分别达到10、35和50mg/m3。本文“超低排放”指标即按该限值执行。

2“超低排放”技术路线

燃煤电厂二氧化硫和氮氧化物所占比例较高,是造成我国酸雨的重要原因。针对电厂污染,从20世纪90年代开始,我国环境治理力度显著加强。截至2013年,全国已投运烟气脱硫机组容量约7.15亿kW,占全国煤电机组容量的91%,烟气脱硝机组容量达到4.3亿kW,煤电脱硝比例达到55%,所有煤电机组都配置除尘设施。2013年燃煤电厂烟尘排放总量约为1200万t,SO2排放总量约为2000万t,NOx排放总量约为2200万t,其中电力行业对应排放量分别约为140万t、820万t、840万t。

脱硫系统

我国脱硫系统主要引进自国外成熟技术,目前国内主要采用的方法包括湿法、半干法、干法、可再生工艺和联合脱SO2/NOx等。

脱硝系统

烟气中NOx的来源主要有:(1)热力型,空气中的N2在高温下氧化生成NOx;(2)燃料型,燃料中的含氮化合物在燃烧过程中进行热分解,继而进一步氧化而生成NOx;(3)快速型,燃烧时空气中的氮和燃料中的碳氢离子团等反应生成NOx。其中,燃煤电厂烟气中的NOx主要为燃料型,为降低NOx的排放,采取的主要减排措施是控制燃烧过程中NOx的生成和对已生成的NOx进行处理。目前主要的处理方法包括低氮燃烧、选择性催化还原法和选择性非催化还原法脱硝等。

除尘系统

烟气中的烟尘主要来源于燃烧产生的灰分,目前采用的除尘方式主要包括电除尘(含湿式电除尘)、袋式除尘和电袋复合除尘等。电除尘器是利用烟尘经过高压电场时被电离,尘粒与负离子结合带上负电后,趋向阳极表面放电而沉积进行除尘。电袋复合型除尘器是将电除尘与布袋除尘有机结合,在原有电除尘器的下游加一台袋式除尘器,来捕集电除尘器未能捕集的微细烟尘,使排放浓度能满足国家环保排放标准要求。

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