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超低排放改造常见现象及其形成因素
点击次数:783 发布时间:2018-03-22

随着2014年《煤电节能减排升级与改造行动计划》的发布,开启了我国大气环保史的变革,近乎严苛的排放标准表明了从中央到地方政府自上而下治理大气污染的决心。受到政府鼓励的各地方燃煤火电企业超低排放改造工作进行的如火如荼,一年多以来这些技术已被广泛应用于京津冀、山西、内蒙古、长三角、珠三角和重庆等地。

其中天津市计划2015年力争完成612.4万千瓦机组环保改造,力争2017年前完成全部30万千瓦及以上公用燃煤发电机组的环保改造工作,共计877.4万千瓦;山西省力争2015年实施改造容量达1000万千瓦以上(含已完成改造60万千瓦);山东省预计年底已投运燃煤超低排放机组可达到52台,总装机容量1449万千瓦;内蒙古已完成脱硫设施增容改造总装机容量1565万千瓦,脱硝设施建设总装机容量3479万千瓦;西南地区重庆神华万州2×1050MW超低排放机组已运行近4个月;广东省博贺电厂1期2×1000MW超低排放机组即将投运、国华清远电厂1期2×1000MW近日已开始新建,华润热电厂、国华惠州电厂等已于去年进行了超低排放改造。

很多已完成改造的机组运行结果稳定,环保部对排放烟气实时监测,确保排放达标。同时,从事煤电大气污染物减排的环保企业也积极研发创新技术,力求为煤电企业提供更经济而的治污技术。

然而创新技术的推广并非一帆风顺,这一年来很多对于运用新技术的超低排放效果存在认识误区的文章,频频在网络上出现,严重影响了煤电企业以及环保企业的社会公众形象和公司商誉,且对市场环境,甚至环保产业的技术进步和产业发展造成严重不良影响。在此,记者就常见的超低排放改造过程中存在的一些常见现象及问题进行了专业咨询,并将咨询结果加以整理,以期能为社会公众了解超低排放创新技术提供一些帮助。

1、“蓝烟”问题及其可能形成因素

我们知道物体呈现某种颜色就是由于该物体的组成物质的电子的激发能量在某个范围内,恰好能够吸收某些波长的光线,而将其它光线反射,反射光线的颜色就是物体的颜色。“蓝烟”到底是什么?有人从超低排放项目现场所排放烟气含有蓝烟拖尾现象,认为烟气尘含量并未达到超低排放<5mg/m3的标准。

据专家分析,从科学的角度来讲这种单纯依靠肉眼所见就进行判断显然是有失严谨,“蓝烟”的形成原因主要因为烟羽中SO3气凝胶、NH3气凝胶在光照条件下反射引起;同时尾迹的问题还与当时的气相条件相关,在阴天和在晴天所看到的“蓝烟”程度是不一样的,由于天气条件不同造成了视觉效果的极大差异,是正常的物理现象,因此不能以烟气的蓝色作为烟尘浓度超标的判断依据。

2、烟气为何会呈现白色?

正常情况下烟气中含有一定的水蒸气,在烟囱尾部和空气接触时由于温度下降导致饱和水蒸气析出,就会呈现轻微的白雾现象,烟气的“白色”程度与烟囱所处环境温度和天气有很大关系(图1),环境温度出口烟气温差越大,烟囱出口处白色现象就越明显,所以冬季和夏季,白天和夜晚,晴天和阴天都会显示出不同程度的“白色”;另外,有时火电厂所燃煤质水分含量较平常高,燃煤烟气中水蒸气含量也就越高,在同样的处理条件下排向大气的烟气中雾滴含量也可能较平时高一些,白色烟雾现象也会比平常明显。

3、天若下“雨”,你并不用担心!

网络文章认为“烟囱雨”是烟气中夹带的石膏浆液,所以理所当然的认为其是“石膏雨”。实际上“烟囱雨”和石膏雨在理论上是两个不同的概念。“烟囱雨”的形成原因很多,不仅与除雾器的设备性能有关,还与当地气象环境和烟囱结构等有关。

“烟囱雨”的形成与浆液液滴浓度两者之间有所,但不能作为“烟囱雨”形成的*判据,即使是运行效果好的除雾器其烟囱出口也在特定的气象条件下会出现“烟囱雨”的现象(参考上一条“白烟”形成原理)。由于出口凝结水滴对净烟气相SO3、HCl等酸性气体的吸收作用,正常情况下烟囱出口凝结液是酸性的,pH值小于7。

4、烟气自动监控系统(CEMS)和检测方法

CEMS是指对大气污染源排放的气态污染物和颗粒物进行浓度和排放总量连续监测并将信息实时传输到主管部门的装置,被称为“烟气自动监控系统”,分别由气态污染物监测子系统、颗粒物监测子系统、烟气参数监测子系统和数据采集处理与通讯子系统组成。

随着国家相关排放要求的日趋严格,高标准的超低浓度检测往往需要精度更高、检测性能更好的设备。因此超低排放改造的同时很多检测设备也随着更新,现在很多改造项目大都采用德国进口设备,定期接受环保部门手工测量比对,CEMS数据修正以手工实测数据为修正基准,再一次保障了测量数据的准确严谨。

除尘器的出口监测标准是在《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法(GB/T16157-1996)》标准的基础上,环保部2015年6月19日以环函办[2015]60号文向中国环境监测总站下达了《固定污染物排放低浓度颗粒物(烟尘)质量浓度的测定手工重量法(ISO12141:2002)》项目计划要求编制的《固定污染源低浓度颗粒物测定方法——重量法》。

本方法使用滤膜采集固定污染源排气中的颗粒物,通过称重法确定采集的颗粒物质量,结合采样体积得到所测颗粒物的浓度。在等速采样过程中由采样仪自动控制使采样点流速和烟气流速相匹配,确保测量结果的准确性。

网格式采样过程中会出现烟气流场不均匀,不同采样点的烟气流速差异等现象,这些现象是十分正常的。此外国家规定的固定污染源中二氧化硫的测定方法有:碘量法、定电位电解法和非分散红外吸收法;氮氧化物的测定方法为紫外分光光度法和盐酸萘乙二胺分光光度法;汞及其化合物的测定采用冷原子吸收分光光度法。

5、细颗粒物

细颗粒物是指粒径小于2.5μm的颗粒物,也叫PM2.5,由于粒径小,富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远,因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。现阶段煤炭在我国城市能源结果中占有相当比重,因此燃煤一直是城市颗粒物的主要贡献源之一。

2012年国家出台的《环境空气质量标准》中规定了细颗粒物污染物控制标准,规定要求居住区、商业交通居民混合区细颗粒物(PM2.5)年平均小于35μg/m3。环保部部长陈吉宁在“十三五”规划中指出,“十三五”时期环境保护要以提高环境质量为核心,扩大污染物总量控制范围,将细颗粒物等环境质量指标列入约束性指标。

目前还未有关于火电厂烟气细颗粒物排放的具体标准,但是大气细颗粒物来源和构成的复杂性决定仅控制一次颗粒物排放不能降低PM2.5排放量,需要同时控制二氧化硫、氮氧化物、挥发性有机物、氨等前体物的排放量,采取多途径控制,多种污染物协同治理,才能促进大气环境质量有效改善。

显然从网络yulun中可以看出人们对于新技术的认识和应用还存在很多质疑和误区。专家的明确分析便于我们更清楚直观的认识超低排放改造带来的好结果。自《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020年)》开始,大多数省份也出台了相应政策将减排升级改造计划的截止时间划分到2017年以内,可见人们对大气污染治理的决心。

空气渐冷,北京的雾霾又如噩梦般出现,大气污染治理迫在眉睫,虽然超低排放改造已经开始一年左右,但未来我们要面对的任务依旧很艰巨,在大气污染治理上任重而路远,科学的态度是让数据和事实说明问题,请用专业的方法和科学知识来认识新的环保技术,请用的数据来监测验证环保人努力的成果,让我们共同努力,让常态化蓝天呈现于“美丽中国”的上空!

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