燃煤电厂超低排放的减排潜力及其PM2.5环境效益

燃煤机组在燃用低硫优质煤的基础上采用先进的大气污染控制技术设备,实施主要大气污染物的超低排放,在新建机组与改造机组上均是可行的。长三角、京津冀的燃煤电厂实施超低排放环保改造后,与现有燃煤电厂排放的污染物相比,SO₂、NO_x和烟尘以及烟尘中一次PM_2.5减排比例均在90%以上,SO₃减排幅度也达到70%左右。采用MM5+CULPUFF耦合模型,以江苏省为例,定量模拟研究了2012年江苏省火电厂排放的大气污染物对各地级市PM_2.5的影响,结果表明,对各市贡献的日均浓度最大值介于27.3~42.9 μg/m³,平均为35.28 μg/m³,其中二次PM_2.5占87.4%;实施超低排放后对各市贡献的日均浓度最大值介于6.2~12.5 μg/m³,平均为9.43 μg/m³,其中二次PM_2.5占91.7%。     

江苏省火电超低排放对环境空气中PM2.5质量浓度影响模拟研究

为研究火电行业的超低排放对环境空气中PM_2.5下降的贡献,以江苏省火电行业实施超低排放为研究对象,通过建立中尺度气象模型MM5与环境空气质量模型CALPUFF的耦合模型系统,分别模拟计算了超低排放实施前后2013年和2017年火电大气污染物排放对全省环境空气中PM_2.5质量浓度的影响及其下降情况。结果表明,全省火电厂对13个地级市贡献的PM_2.5年均质量浓度从2013年的8.0 μg/m³下降至2017年的4.6 μg/m³,平均下降幅度为42.5%。环境空气质量现状监测结果表明,2017年江苏省13个地级市PM_2.5年均质量浓度较2013年下降了24.1 μg/m³,下降幅度为32.9%,明显低于火电行业贡献的PM_2.5年均浓度下降幅度,相差9.6%,表明这5年间江苏省火电行业通过实施超低排放实现的污染物减排力度总体上超过其他行业的污染物减排力度。最后,提出江苏省未来污染物的治理思路。     

超低排放燃煤电厂和燃气电厂综合对比

燃煤和燃气发电是中国火力发电的两大主流形式。从发电与控制污染技术、环境效应和经济效益3方面对超低排放燃煤电厂和燃气电厂进行了综合对比,对比结果表明：（1）从发电和污染控制技术看,超低排放燃煤电厂已完全自主研发生产,整体技术已跨入国际先进水平;燃气电厂仍采取进口的方式,需加快掌握燃气轮机制造的关键技术;（2）从环境效应看,超低排放燃煤电厂在气、液、固等常规污染物排放上均达到有效控制,对环境影响已较小,当燃煤发电标准煤耗不大于全国平均水平时比燃气电厂更清洁;（3）从经济效益看,超低排放燃煤电厂继续保持相对于燃气电厂较大的发电经济优势。研究结果可为客观看待两类电厂的优劣提供理论参考,并为国家制定相关政策提供依据。     

煤粉炉PM10/PM2.5排放规律的试验研究

采用冲击式尘粒分级仪对煤粉锅炉电除尘器前后细灰组成进行测量，研究表明除尘器后PMl0和PM2.5占总灰的比例为92．47％和35．56％，比除尘器前均有大幅度提高。除尘器对细灰捕集效率不高，PM2.5除尘效率为9．6％。煤粉国度、制粉系统投远方式、锅炉负荷是影响粉尘颗粒特性的主要因素。煤粉越细，乏气全部投入将使排放的粉尘组成越细，锅炉负荷越低，除尘效率会有所提高，但粉尘组成也将变细。     

燃煤火电厂烟气污染物排放对大气PM2.5的影响

以PM2.5细颗粒物为主导因素的区域灰霾现象日趋严重,已经对我国公众健康构成巨大威胁,对人们生活产生巨大影响。文章就公众关注的几个方面,做了简要分析,包括PM2.5的危害、化学组分特征、微观形貌、常见来源。还着重以燃煤火电厂为实例,进行了相关演算、分析,指出燃煤火电厂PM2.5的一次排放部分几乎可以忽略不计,但其二次影响部分的贡献值较大,是进一步治理的重点。     

燃煤电厂超低排放技术方案应用

中国煤种复杂多样,中高灰、中高硫煤在大型燃煤机组应用广泛,在火电污染物排放标准日益严格的背景下,讨论中高灰、中高硫煤种的超低排放技术路线的适用性以及进行技术路线的总结分析是非常必要的。对3台燃用中高灰分和中高硫分煤种的燃煤机组的超低排放技术路线的应用情况进行了分析。运行数据结果表明,燃用中高灰、中高硫分的煤种选择适当的技术路线可以使NOx、SO2和粉尘达到超低排放标准。提出了燃用中高灰分和中高硫分煤种机组的超低排放技术路线的选择建议。     

燃煤电厂超低排放颗粒物测试方法研究

燃煤电厂进行超低排放改造后,排放的污染物浓度大幅下降,现有的颗粒物测试标准已经不能满足超低排放条件下颗粒物的监测要求,因此针对中国目前超低浓度条件下颗粒物的排放,制订新的测试标准很有必要。总结了当前国内和国外常用的几种颗粒物测试方法,经过对比研究和现场实测,发现国内测试方法存在不足,并根据这些不足提出国内颗粒物在超低浓度排放条件下的测试方法建议,为准确测量超低排放条件下颗粒物浓度,制订燃煤电厂低浓度颗粒物标准测试方法提供依据。     

300MW燃煤电厂超低排放改造的技术经济性分析

对300MW燃煤电厂超低排放改造的关键技术、投资运行等费用进行了分析,为燃煤电厂超低排放改造提供技术和经济参考。通过分析,发现设备购置费和安装工程费在投资总费用占比较高,除尘费用在运行费用中占比较高。     

湿法脱硫系统PM2.5排放特性分析

为系统分析湿法脱硫系统出口PM2.5的排放特性,基于26台湿法脱硫系统出口颗粒物和PM2.5的排放情况的现场测试,研究入口颗粒物浓度、烟气流速、液气比、pH值以及雾滴浓度对PM2.5排放特性的影响.烟气经过湿法脱硫系统处理后,出口PM2.5占颗粒物的比重随着烟气中颗粒物浓度的降低而显著增大,PM2.5排放系数随着吸收塔...     

燃煤电厂除尘设备超低排放改造性能评价

新的环保政策要求燃煤电厂烟尘排放浓度低于5 mg/Nm~3以达到超低排放标准,为达到标准要求,黑龙江某燃煤电厂对其2、3号机组采用不同路线进行超低排放改造,对不同改造路线进行系统研究,分析各改造路线技术原理及特点,并对改造后设备进行性能试验,试验结果表明,2号机组改造烟尘排放浓度为3.46 mg/Nm~3,3号机组改造后烟尘排放浓度为3.85 mg/Nm~3,两种改造路线均可达到5 mg/Nm~3的排放限值要求,且设备运行可靠稳定。     

湿式电除尘器在燃煤电厂的应用及其对PM2.5的减排作用

湿式电除尘器（WESP）在发达国家运用效果很好,为能够借鉴国外经验,促进我国电力行业PM2.5的减排,从湿式除尘器原理出发,对国内外应用情况进行了比较,对湿式电除尘器的技术经济进行了分析,并详细论证了湿式电除尘器对电力行业PM2.5的减排效果.国外的运行经验表明：WESP能够较好地减少细颗粒物PM2.5的排放,烟尘排放浓度可控制在10 mg/m3以下,酸雾去除率超过95％,对汞的控制效果也很明显.国内有几家电厂已成功投运或正在建设.监测数据表明,对一次PM2.5、SO3和Hg的去除率分别在85％、70％和60％左右.京津冀、长三角、珠三角的重点控制区中按2亿kW的煤电机组加装WESP测算,每年可减少PM2.5排放约63.8万t.     

中国燃煤电厂超低排放和节能改造的实践与启示

与推行超低排放前的2013年相比,2019年中国火电装机容量、发电量分别增长36.7％和19.5％,但烟尘、SO2、NOx排放量却分别下降87.3％、88.6％、88.8％.同期,全国火力发电行业厂用电率维持在6.01％,供电煤耗从321 g/(kW·h)下降到306.4 g/(kW·h),相当于2019年减排CO2约...     

基于超低排放的燃煤电厂烟囱高度优化研究

燃煤电厂全面实施超低排放后,烟气污染物排放水平大幅降低,是否仍需采用高烟囱排放已引起关注。以平原区不同容量燃煤电厂为例,对超低排放水平下烟囱高度与污染物最大落地浓度关系进行研究,并对特定高度下是否出现建筑物下洗进行判定,分析烟囱高度优化的可能性。研究结果表明:平原区燃煤电厂执行超低排放限值后,300 MW、600 MW、1 000 MW级机组烟囱从现有推荐高度分别降低至130 m、140 m、150 m时,污染物最大落地浓度增幅不显著,初步判定污染物增加幅度可接受且不会出现建筑物下洗,烟囱高度存在优化降低的空间。     

基于实测的超低排放燃煤电厂主要大气污染物排放特征与减排效益分析

以中国东部沿海位于《重点区域大气污染防治“十二五”规划》重点控制区的某采用“低氮燃烧+SCR+低低温静电除尘+湿法脱硫+湿式静电除尘”超低排放改造的燃煤电厂为研究对象,初步探索基于国家现有监测方法与标准的超低排放电厂主要烟气污染物的排放特征与环境效益。监测结果表明：在燃用硫分不高于0.75%、灰分不高于16.2%、低位发热量不低于21.87 MJ/kg燃煤情况下,按照小时均值的评判方法,在75%和100%负荷工况,受检燃煤电厂总排口NOx、SO2、烟尘和Hg及其化合物最大排放浓度分别为35.44 mg/m3、17.11 mg/m3、9.30 mg/m3和2.19μg/m3,满足超低排放相关要求。SO3、PM2.5和液滴排放浓度分别控制在3.5 mg/m3、0.3 mg/m3和27.6 mg/m3以下,湿式静电除尘对PM2.5的脱除效率大于70%。超低排放有利于燃煤电厂污染物减排,但改造后污染物单位治理成本显著增大。另外,现有烟气污染物监测方法无法很好地满足低浓度条件下监测要求,建议相关部门尽快出台针对燃煤超低排放的污染物监测技术规范。     

超低排放电厂脱硫及湿式电除尘废水中汞排放分析

为达到烟气超低排放目的,神华国华三河发电有限责任公司300 MW亚临界自然循环燃煤机组实施了一系列改造项目,如低氮燃烧器改造,SCR脱硝改造,新增低低温省煤器,静电除尘器高频电源改造,湿法脱硫塔脱硫提效并增加管式除雾器,新增湿式静电除尘器等。为研究超低排放改造后脱硫废水及湿式静电除尘器废水中汞浓度变化,以该机组为研究对象,取样分析了脱硫塔、湿式电除尘器补充水及排放废水中汞含量。研究结果表明：由于燃煤、石灰石及补充水中汞含量较低,实验期间该超低排放改造电厂脱硫废水及湿式电除尘器废水中汞含量均较低,分别为0.140~0.468 μg/L和0.094~0.102 μg/L;脱硫塔所排52 m³/h废水中汞增加量为1.75~5.50 mg;湿式电除尘器所排废水中汞含量没有明显变化。     

不同条件对煤粉燃烧后PM10、PM2.5、PM1排放影响的实验研究

实验室条件下,以沉降炉作为燃烧设备研究煤粉细度、燃烧时间、燃烧温度、添加吸附剂等不同条件对煤粉燃烧后生成的一次颗粒物中PM10、PM2.5、PM1(统称为“可吸入颗粒物”)排放特性的影响。煤粉在不同条件下燃烧后,用8级Andersen粒子撞击器分离并收集燃烧后的颗粒物,比较和分析了不同条件对煤粉燃烧后PM10、PM2.5、PM1排放的影响。结果表明:煤粉越细、燃烧时间越长、燃烧温度越高,生成的PM10、PM2.5、PM1的量均越大;煤粉中添加CaO后,对颗粒物的凝并和团聚起到了一定的作用,降低了可吸入颗粒物的排放量。     

燃煤电厂超低排放改造后烟气系统典型问题的分析及治理

火电机组超低排放改造后陆续出现不少新问题,烟气系统阻力大、风机电耗高、风机出力不足、机组无法带额定负荷是其中的典型问题。大唐西北院对这此问题开展了深入研究,以某600 MW机组为实例进行了技术改造。改造后效果显著,局部阻力下降了960 Pa,烟气系统总阻力不再超出风机能力,机组负荷不再受限,实现了机组安全稳定满发。