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我国燃煤电厂SO3和可凝结颗粒物控制存在问题与建议

北极星环保网来源:环境影响评价 朱法华 李军状2019/7/10 9:48:09我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:超低排放 有色烟羽 湿法脱硫

北极星环保网讯:我国煤电超低排放改造已实现2017年电力行业烟尘、SO2和NOx排放量仅占排放峰值的7%、9%和11%。燃煤电厂排放的颗粒物有两种类型:一类是目前我国排放标准中已监控的可过滤颗粒物,另一类是我国尚无标准控制的可凝结颗粒物。应通过控制烟气中的SO3实现对可凝结颗粒物的控制,尽快针对燃煤电厂的湿烟气特点,制定SO3监测的方法标准和SO3排放标准。充分发挥现有烟气治理设施中的低低温电除尘器、湿式电除尘器、湿法脱硫对SO3的协同脱除作用,可以将SO3控制在5mg/m3以下。采用烟气加热方式消除白色烟羽会增加污染物排放。

截至2018年第三季度末,我国实现超低排放的煤电机组达7.5亿kW,占全部煤电机组的75%以上,已建成全球最大的清洁煤电供应体系。煤电超低排放的环境效益日益显现:2017年全国火电发电量45442亿kW· h,是2006年的1.9倍,而火电SO2排放量120万t,仅为2006年的9%,火电NOx排放量114万t,仅为2011年的11%,火电烟尘排放量26万t,仅为2006年的7%。中国燃煤电厂在烟尘、SO2和NOx三大污染物控制方面取得的成就赢得了广泛赞誉,为改善我国大气环境质量做出了巨大贡献。但打赢蓝天保卫战还未取得根本性胜利,仍是目前的首要任务 。火电行业在经济合理的前提下,应进一步减少大气污染物排放 。燃煤电厂超低排放后是否需要进一步治理,如何治理,不仅是一个重要的科学问题,更是一个重大的现实问题。

1 地方政府燃煤电厂深度治理政策

2015年12月11日,原环境保护部、国家发改委和国家能源局联合印发了《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》,标志着燃煤电厂超低排放的正式实施。燃煤电厂没有实施超低排放改造前,SO2排放标准相对宽松,石灰石-石膏湿法脱硫设施能够做到达标排放,但普遍存在石膏雨现象,在人口密集区还会引起居民纠纷。由于国外湿法脱硫均未出现过石膏雨,属于国内特有现象,主要是由于工程设计与运行管理不当造成的。为解决这一问题,上海市在2016年1月29日出台的《燃煤电厂大气污染物排放标准》(DB31/963—2016)中,增加了“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”条款,以期在超低排放改造过程中一并解决这一问题。

2018年9月30日,浙江省发布了《燃煤电厂大气污染物排放标准》(DB33/2147—2018),出台了与上海市类似的规定,强调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。

2018年6月,天津市发布《火电厂大气污染物排放标准》(DB12/810—2018),要求对烟气进行冷凝,控制排烟温度,目的是回收烟气中的水分,减少可凝结颗粒物的排放。

2018年,河北省大气污染防治工作领导小组办公室(以下简称“大气办”)印发的《河北省钢铁、焦化、燃煤电厂深度减排攻坚方案》、唐山市大气办印发的《唐山市钢铁、焦化超低排放和燃煤电厂深度减排实施方案》、邯郸市大气办印发的《邯郸市钢铁、焦化、燃煤电厂深度减排攻坚方案》、衡水市大气办印发的《关于衡丰、恒兴公司开展有色烟羽“脱白”工作的通知》等均要求对烟气进行先冷凝后加热的处理方式,回收烟气中部分水分、减少可凝结颗粒物排放和消除石膏雨、有色烟羽等。其中,唐山市还将燃煤电厂颗粒物、SO2和NOx的排放要求分别严格限制在5mg/m3 、25mg/m3 和30mg/m3 ;衡水市明确规定了排放烟气中的SO3不高于5mg/m3 。

2018年,江苏省徐州市市政府办公室下发了《关于加快推进全市燃煤发电企业烟气综合治理的通知》,要求燃煤发电公司尽快进行烟气排放系统改造,基本消除石膏雨和有色烟羽,其工艺也是先冷凝后加热。镇江市人民政府下发了《关于加快推进全市燃煤发电企业实施烟气综合治理的通知》,也是采用先冷凝后加热技术。

由此可见,上海市出台地方标准的目的是在超低排放改造过程中一并解决脱硫系统原先存在的石膏雨、有色烟羽问题;天津市的地方标准是要求对烟气进行冷凝处理,进一步减少可凝结颗粒物的排放,并不要求消除有色烟羽;其他省份、城市则是在电厂超低排放后,要求电厂对烟气采用先冷凝后加热的方式,消灭石膏雨、有色烟羽。事实上,满足超低排放的燃煤电厂不可能出现石膏雨,否则其颗粒物无法达到超低排放。

采用先冷凝后加热的方式对烟气进行治理,其目的都有减少可凝结颗粒物的需求,但可凝结颗粒物的测试方法、排放标准、监控要求等在所有文件中均未涉及,只有衡水市的文件中要求排放烟气中SO3浓度不高于5mg/m3 。厘清SO3和可凝结颗粒物的定义及二者之间的关系,明确排放与监控要求,这才是政策精准发力的关键点。

2 SO3和可凝结颗粒物定义及关系

我国对燃煤电厂颗粒物排放水平的测试,其依据均源自《固定污染源排气中颗粒物的测定与气态污染物采样方法》(GB/T16157—1996),针对的是可过滤颗粒物。下面从国内外的测试标准中梳理SO3和可凝结颗粒物的定义,厘清二者之间的关系。

延伸阅读:

燃煤电厂烟气SO3治理碱基喷射脱除技术介绍

火电厂烟气SO3测试与控制技术及应用

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