登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
2.3 低氮燃烧与脱硝技术的发展与应用
随着GB13223—2003标准的修订出台,中国燃煤发电锅炉低氮燃烧技术得到普及,成为燃煤电厂NOx控制的首选技术,经过近十几年的发展, 现行的先进低氮燃烧技术NOx 减排率可达50%~60%。
随着《火电厂大气污染排放标准》(GB13223—2011) 的颁布, 循环流化床锅炉(CFB 锅炉)NOx排放浓度限值200mg/m3,原有CFB锅炉通过炉内低氮燃烧已无法满足要求。由于选择性非催化还原法(SNCR)脱硝技术系统设备简单, 造价相对低,且CFB锅炉炉膛温度正好处于SNCR最佳反应温度窗,因此SNCR脱硝技术成为CFB锅炉脱硝改造的首选技术, 近年来在中国得到迅速发展。煤粉炉机组NOx 排放浓度限值要达到100mg/m3,仅依靠低氮燃烧技术已无法满足日益严格的排放要求,自此选择性催化还原法(SCR)烟气脱硝技术在中国燃煤电厂得到普及, 催化剂多采用“2+1"配置方式(2层运行,1层预留备用),脱硝效率大多控制在60%~80%。
随着超低排放的实施,燃煤机组普遍采用增加催化剂层数的方法实现NOx超低排放,同时,新型催化剂、全负荷脱硝等技术也应运而生,并得到不同程度的技术突破。中国火电行业脱硝技术发展情况如图3 所示。
目前,中国火电行业脱硝技术已形成了煤粉炉以低氮燃烧+SCR烟气脱硝技术为主,循环流化床锅炉以低氮燃烧+SNCR技术为主的格局。截至2016年年底,全国已投运火电厂烟气脱硝机组容量约9.1亿kW,占全国煤电机组容量的96.2%,其中采用SCR脱硝技术的机组占比约95%以上。
2.4 火电行业大气污染物减排效果
2.4.1 烟尘减排效果
2006年之前随着火力发电量增加,火电行业烟尘排放量呈缓慢增长趋势,2006年达到峰值约370万t;随着GB13223—2003标准的颁布实施,现有燃煤机组2006年基本完成第一次环保技术改造(主要是除尘与湿法脱硫),2007年开始火电行业烟尘排放量出现拐点,并逐年下降;随着GB 13223—2011史上最严标准和超低排放限值的实施,烟尘排放量继续下降,2016年中国火电行业烟尘排放量约35万t,不足2006年峰值的10%。2000—2016年中国火电行业烟尘排放量变化趋势如图4所示。
2.4.2 SO2减排效果
2006年之前随着火力发电量增加,火电行业SO2排放量呈增长趋势,2006年达到峰值1320万t。由于中国火电厂大气污染物排放标准GB13223—2003开始对SO2进行全面的控制,因此2006年之前SO2排放量增长速率和排放量明显大于烟尘。
随后GB 13223—2003对现有机组的SO2控制作用逐渐显现,2007年开始SO2排放量开始回落,随着GB 13223—2011 史上最严标准以及2014 年超低排放要求的实施,2015年年底现有燃煤机组完成了脱硫设施的升级改造,提高了运行管理水平,2015年SO2排放量迅速由2014年的620万t回落至200万t,下降了约68%。2016年中国火电行业SO2排放量约170万t,仅占2006年峰值的13%。2000—2016年中国火电行业SO2排放量变化趋势如图4所示。
2.4.3 NOx 减排效果
2011年之前中国火电行业大气污染物排放标准对NOx控制要求相对较松,NOx排放量随火力发电量增加而明显增加,2011年达到峰值1107万t。2011年开始随着GB
13223—2011史上最严标准以及超低排放要求的实施, 2012年开始NOx排放量出现拐点开始迅速回落,随着中国烟气脱硝机组容量的逐年升高,2015年NOx排放量在2014年基数上下降了71%。2016年中国火电行业NOx排放量约155万t, 仅占2011年峰值的14%。2000—2016 年中国火电行业NOx排放量变化趋势如图4所示。
2.4.4 污染物排放绩效
中国火电行业随着大气污染物排放标准的不断趋严,单位火力发电量烟尘、SO2、NOx排放量(排放绩效)均逐年下降,2016年全国单位火力发电量烟尘、SO2、NOx 排放量分别为0.08、0.39、0.36g/(kW·h)。从2015年开始中国火电行业污染物排放绩效水平领先于美国。但值得注意的是,2015 年中国火力发电量中约93% 为煤电,而美国火力发电量中煤电仅占49%,充分说明中国煤电烟尘、SO2和NOx的排放绩效与燃气电厂基本相当。2005—2015年中美火电大气污染物排放绩效比较如图5所示。
从单位煤电发电量排放绩效来比较, 从2011年开始中国单位煤电发电量SO2 排放量已经领先于美国煤电,从2015年开始中国单位煤电发电量烟尘、NOx 排放量已经领先于美国煤电。
2009—2015年中美煤电大气污染物排放绩效比较如图6所示。
3 火电大气污染面临的挑战与对策
尽管中国燃煤发电大气污染物控制技术处于世界领先水平, 常规三大污染物( 烟尘、SO2、NOx)实现了燃煤电厂与燃气电厂同等清洁,但未来火电发展仍然面临挑战, 主要表现在以下6个方面。
3.1 温室气体排放量巨大
燃煤发电机组单位发电量产生的CO2排放量0.76~0.92g/(kW·h),而燃气发电单位发电量产生的CO2排放量仅占燃煤发电的45%~66%。中国燃煤发电量占火力发电量的93%,产生的温室气体排放量巨大。尽管温室气体CO2是不是污染物存在疑义,但中国是《巴黎协定》的坚定支持者,将继续履行对国际社会的承诺,因此,未来应通过技术研发进一步减少燃煤发电煤耗,如国家正在安徽淮北平山实施“251 工程”(即新建燃煤机组供电煤耗小于251g/(kW·h),比目前全国平均供电煤耗310g/(kW·h) 要低19%,但单位发电量的CO2排放量比燃气机组仍高出25%左右。因此,中国需要进一步降低供电煤耗,同时大力发展可再生能源,以满足《巴黎协定》的要求,此外,也需在CO2 贮存和利用方面开展研究与示范。
3.2 环境改善需要进一步削减火电大气污染物
2017年尽管全国环境空气质量得到进一步改善,重污染天气明显减少,全面实现了大气污染防治行动计划确定的目标,京津冀、长三角、珠三角地区PM2.5年均浓度分别下降至64、44、34μg/m3,但与发达国家和世界卫生组织制定的环境空气质量标准要求还有很大差距。
中国煤炭用于发电(含热电联产)的比例近期难以下降,从1980年的20.6% 增加到2013年的51.3%,发电耗煤量从1980年的1.26亿t 增长到2013年的21.8亿t,但煤炭用于发电的比例远低于美国、德国等发达国家,为了进一步改善环境空气质量,未来应加大燃煤清洁利用,进一步增大燃煤用于发电的比例。
国际能源署根据当前的技术发展情况,制定了2020年与2030年的燃煤电厂污染物排放目标,2020年目标:烟尘为1~2mg/m3,SO2为25mg/m3,NOx 为30mg/m3;2030年目标:烟尘<1mg/m3,SO2<10mg/m3,NOx<10mg/m3。目前,中国已有部分电厂稳定实现了国际能源署2020年的目标,但与2030年的目标尚存在差距。可见,中国燃煤发电大气污染物控制还有很长的路要走,需要在技术上继续突破,进一步减少火电大气污染物的排放。
3.3 湿法脱硫对生态环境的影响
中国火电行业烟气脱硫方法以石灰石–石膏湿法脱硫为主,据统计2016年火电行业采用石灰石–石膏湿法脱硫的装机容量占比93%,每年石灰石消耗量5000万t 左右,石灰石开采对生态环境会产生一定的负面影响。石灰石–石膏湿法脱硫的脱硫副产物石膏的利用率随着建筑业的萎缩在逐渐减少,废弃石膏的堆存处置也会对生态环境产生一定的负面影响。因此未来应加大对资源化脱硫新工艺、新方法的研发与示范。
3.4 废弃脱硝催化剂危险废物处置难
中国火电行业烟气脱硝方法以SCR为主,据统计,2016年火电行业采用SCR的装机容量占比95%以上,由此产生大量的废弃脱硝催化剂,属于危险废物,如何处理与处置废弃脱硝催化剂是火电行业面临的重大挑战。应积极开发废弃脱硝催化剂的回收及其资源化利用技术的研发。
3.5 非常规污染物的控制需要新的技术突破
2017年京津冀地区PM2.5年均浓度下降至64μg/m3,全面完成了大气污染防治行动计划的目标,举国振奋,但必须清醒地看到,64μg/m3与环境空气质量标准35μg/m3的要求还有很大的差距,与世界卫生组织确定的环境空气质量过渡时期目标2(IT-2)25μg/m3、过渡时期目标3(IT-3)15μg/m3、空气质量准则值(AQG)10μg/m3要求差距更大。随着人们对环境空气质量要求的不断提高,不仅要控制好燃煤电厂烟气中的常规污染物, 而且需要控制Hg及其化合物等重金属、SO3等可凝结颗粒物、湿烟气液态水中的溶解盐颗粒物等,以及环境敏感地区、严重缺水地区湿烟气中气态水的回收利用(同时可消除“白色烟羽”)。需要研发非常规污染物控制技术并进行工程示范。
3.6 烟气治理设施的优化与节能
燃煤电厂的烟气治理设施是一个复杂的系统工程,锅炉的负荷波动与低氮燃烧、烟气脱硝、除尘、脱硫、深度净化等装置之间, 既相互独立,又相互联系。目前各装置之间基本处于独立的运行状态,由不同专业的运行人员在运行,没有体现各装置之间的联系性,烟气治理设施的潜能没有得到充分发挥,特别是节能潜力。需要培养烟气污染物控制的全面人才,加强电厂烟气治理设施的统筹协同,利用互联网、物联网、大数据等技术手段优化烟气治理设施的运行管理,实现节能减排双赢。
4 结语
中国火电厂大气污染物排放标准经历了7个发展阶段,日益严格的排放限值不断推动治理技术的进步,目前的烟气治理水平已领先世界,实现了燃煤电厂常规污染物排放与燃气发电基本同等清洁,为中国空气质量改善做出了巨大贡献。但中国火电大气污染仍然面临诸多挑战,需要在相关领域加强技术研发与工程示范。
延伸阅读:
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
宁夏回族自治区生态环境厅5月14日起就《关于推进实施钢铁、水泥、焦化行业超低排放改造的通知(征求意见稿)》公开征求意见。截至目前,宁夏全区3家长流程钢铁企业,宁夏钢铁(集团)有限责任公司超低排放改造任务完成过半,宁夏建龙特钢有限公司完成总工程进度的90%以上,石嘴山市兴华钢铁有限公司尚
5月14日,宁夏回族自治区人民政府印发《宁夏回族自治区空气质量持续改善行动实施方案》。其中提出推进钢铁、水泥、焦化等重点行业及燃煤锅炉超低排放改造。到2025年,钢铁企业主要大气污染物达到超低排放限值,65蒸吨/小时及以上燃煤锅炉(层燃炉、抛煤机炉除外)实现超低排放。宁夏回族自治区空气质量持续
中国招标投标公共服务平台发布黑河市热电有限责任公司2台116MW热水锅炉超低排放改造项目EPC总承包招标公告,招标内容为锅炉低氮燃烧改造+SNCR/SCR联合脱硝+除尘器系统改造+引风机系统改造+脱硫系统改造+烟囱防腐,项目预算5160.5万元。
鞍钢智慧招投标平台发布鞍钢股份炼铁总厂新1#高炉及10高炉热风炉烟气脱硫项目BOT总承包中标候选人公示,辽宁双鞍集团阔岳冶金有限公司为第一候选人。本项目限价166909000元,两套烟气脱硫系统均采用固定床脱硫工艺,达到超低排放标准,运营期为2024年9月30日至2034年9月30日。据了解,辽宁双鞍集团阔岳
重庆市公共资源服务平台发布重庆建峰新材料有限责任公司热岛电除尘及#2炉脱硫系统超低排放改造项目的中标结果公示,北京清新环境技术股份有限公司中标,中标价16650577.12元。本项目招标内容包含对现有#1、#2电除尘器进行升级改造,将三相工频电源更换为高频电源,对电气控制系统升级改造;将第一电场
惠州市生态环境局发文,征集2024—2025年大气污染防治资金项目,着眼钢铁、水泥、玻璃等重点行业的污染治理,重点区域集中治理,企业集群综合整治以及减排明显的淘汰类项目的谋划,统筹考虑重点难点区域、领域和行业,有效引导和推进大气污染减排。惠州市生态环境局关于征集2024—2025年大气污染防治资
重庆市人民政府印发《重庆市推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》,提出加快环保设备更新改造,加快供排水及污水处理设施设备更新,加快环卫设施设备更新,提升再生资源加工利用水平等措施。重庆市推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案为深入贯彻中央财经委员会第四次会议精神和《国务
5月10日,《安徽省推动工业领域设备更新实施方案》印发。其中提出实施绿色装备推广工程。加快生产设备绿色化改造,推动重点用能设备能效升级,加快应用固废处理和节水设备。钢铁行业加快对现有高炉、转炉、电炉等全流程开展超低排放改造,争创环保绩效A级。建材行业以现有水泥、玻璃、玻璃纤维等领域减
中国招标投标公共服务平台发布成泰热力超低排放技术改造项目(设计施工)中标候选人公示,武汉森源蓝天环境科技工程有限公司为第一候选人,投标报价1410万元。本项目招标内容为为2台116MW热水锅炉配套烟气净化系统,包括设计、供货、安装、调试的全部工作。
湖南阳光招采平台发布湖南华菱湘潭钢铁有限公司宽厚板转炉一次除尘超低排放改造EP总承包中标候选人公示,北京市工业设计研究院有限公司为第一候选人,报价2312万元。
内蒙古招标投标网发布内蒙古鑫泰集团突泉县鑫光热力有限责任公司2X75吨锅炉环保升级超低排放改造项目EPC总承包中标候选人公示,中地寅岗建设集团有限公司预中标,投标报价4763.00万元。本项目新建脱硫工艺楼一座,新建泵房、浆液池房及其他附属构筑物。对内蒙古鑫泰集团突泉县鑫光热力有限责任公司现有
5月16日,生态环境部关于国家生态环境标准《重点行业大气污染防治绩效分级及重污染天气应急减排措施技术指南水泥工业(征求意见稿)》公开征求意见,本标准规定了水泥工业企业的绩效分级与重污染天气减排措施,属于重点行业绩效分级和重污染天气应急系列标准。
《淮安市重污染天气应急预案(2024版)》公开征求意见,征集意见时间截止至2024年5月23日,本预案所指的重污染天气是指在不利气象条件下,由于工业废气、机动车尾气、扬尘、大面积秸秆焚烧等污染物排放而发生在较大区域的累积性大气污染。因沙尘造成的重污染天气,参照沙尘天气相关要求执行,不纳入本
湖北省十堰市人民政府办公室印发十堰市2024年度水、大气、土壤污染防治攻坚行动实施方案,深入推进流域水环境综合治理,持续改善环境空气质量,打好重污染天气消除、臭氧污染防治、柴油货车污染治理三大标志性战役,持续深入打好土壤污染防治攻坚战。关于印发十堰市2024年度水、大气、土壤污染防治攻坚
山西省长治市财政局下达2024年度省级大气污染防治专项资金2502.9万元,目标通过建设乡镇空气自动监测站,完善各县(区)大气环境监测监控网络,全面提升精细化管控能力,为环境空气质量精准管控提供技术支撑。
惠州市生态环境局发文,征集2024—2025年大气污染防治资金项目,着眼钢铁、水泥、玻璃等重点行业的污染治理,重点区域集中治理,企业集群综合整治以及减排明显的淘汰类项目的谋划,统筹考虑重点难点区域、领域和行业,有效引导和推进大气污染减排。惠州市生态环境局关于征集2024—2025年大气污染防治资
5月6日,黄石市生态环境局公布2024年第二批生态环境典型案例,多名个人、企业被罚。案例1:蔡某某水泥彩砖项目“未批先建”案【案情简介】2023年12月5日阳新县生态环境保护综合执法大队对湖北某科技实业有限公司进行调查,发现蔡某某租用该公司厂房在未办理环评审批手续的情况下擅自开工建设水泥彩砖项
包头市生态环境局发布关于《包头市大气污染防治条例(第三次修订征求意见稿)》公开征求意见的通知,详情如下:关于《包头市大气污染防治条例(第三次修订征求意见稿)》公开征求意见的通知为了保护和改善大气环境,防治大气污染,保障公众健康,推进生态文明建设,促进经济社会可持续发展,根据《中华
重庆市生态环境局公告重庆市2024年第一批重点行业企业大气污染防治绩效评级结果,详情如下:重庆市生态环境局关于重庆市2024年第一批重点行业企业大气污染防治绩效评级结果的公告为进一步突出精准治污、科学治污、依法治污,着力做好重污染天气应对分级分类监管工作,按照生态环境部《重污染天气重点行
北极星大气网获悉,4月25日,山东发布关于公开征求《山东省重污染天气应急预案(2024年修订版)(征求意见稿)》修改意见建议的函,详情如下:山东省生态环境厅关于公开征求《山东省重污染天气应急预案(2024年修订版)(征求意见稿)》修改意见建议的函按照生态环境部《关于进一步优化重污染天气应对
近日,四川省生态环境厅办公室发布2024年度省级生态环境保护项目储备库清单(第二批),清单中涉及水污染防治(地表水)、水污染防治(地下水)、大气污染防治、土壤污染防治、农村环境整治等项目。
近期,四川生态环境厅组织开展大气污染防治监督帮扶,发现部分涉气污染源未严格落实大气污染防治措施。为充分警示、曝光典型,现公布2024年第二批部分大气环境突出问题污染源名单。成都市龙泉驿区富奥威泰克汽车底盘系统成都有限公司主要污染问题:1.表面处理烘干废气处理设施活性炭长期未更换,现场开
5月11日,大唐托克托发电公司9号机组DCS自主可控改造顺利完成168小时满负荷试运行,标志着公司2024年度重点项目——9号机组DCS系统自主可控改造圆满收官。改造经过约12000个测点核对传动,1300页设备逻辑传动单调试,是一场职工同心聚力、攻坚克难的战斗,在历时160个日夜之后终于迎来胜利。9号机组DCS
5月11日,从湖南省工信厅获悉,国家能源集团宝庆公司《基于“双碳”目标下燃料智能管控系统研究及应用项目》获评2024年湖南省“数字新基建”标志性项目。该项目通过开展煤质监督管理、燃料全生命周期管理、配煤掺烧优化、燃料成本寻优燃料智慧建设,实现来煤接卸、煤场堆取、入炉燃烧、度电成本动态监
5月6日,邯峰电厂完成首笔绿证交易,新河、清河光伏项目共售出2.5万张绿色电力证书。此次绿证交易于北京电力交易中心绿证交易平台进行,折合电量2500万千瓦时,新能源场站增收效果显著。
日前,东方锅炉创新对冲燃烧塔式锅炉技术,成功中标华能南方分公司海门电厂5、6号机组锅炉设备采购项目,该项目为2×1000MW高效超超临界一次再热燃煤发电机组,是国内首个采用对冲燃烧塔式锅炉的大容量超超临界百万机组。华能海门电厂1-4号百万机组分别于2009年-2012年投运,三大主机设备均为东方电气
一江清水,一岸翠绿;工厂林立,机器轰鸣。国能神华九江发电有限责任公司正矗立在这长江最美岸线,打破传统能源的禁锢,向时代展现零碳担当,以“绿”焕新颜,和这里的青山绿水相得益彰。一起跟着镜头,看最美岸线,赏生态工厂。火光联动,新旧能源并驾齐驱作为传统“煤电巨头”,国能神华不断探索生态
中电联近日发布2023年度电力行业火电机组能效水平对标结果。按照2023年度电力行业火电机组能效水平对标活动安排,根据《全国火电燃煤机组能效水平对标办法》有关要求,中国电力企业联合会对能效指标、技术监督指标、环保指标和可靠性指标进行了综合评价,并经过数据公示、核实及最终评审等程序,评选出
近日,贵州省能源局发布关于2023年迎峰度冬火电厂顶峰发电奖补情况的公示,对顶峰电力75%(含)—80%(不含)的电量,按0.1元/千瓦时进行奖补;对顶峰电力80%(含)—85%(不含)的电量,按0.12元/千瓦时进行奖补;对顶峰电力85%(含)—90%(不含)的电量,按0.15元/千瓦时进行奖补;对顶峰电力90%及
莺飞碧海云增色电生南国天更幽这里是海南乐东县莺歌海镇面朝大海,春暖花开在这样一个风景如画的地方坐落着祖国最南端的燃煤电厂国家能源集团海南公司乐东电厂乐东电厂拥有两台350MW超低排放机组仅用40天就开创了燃煤机组超超低排放的先河现在已经成为全国乃至世界最清洁环保的燃煤火电厂国能乐东电厂
老早就听说了华能日照电厂,它曾经在很长一段时间内是山东公司乃至华能系统的标杆,在系统内有很高的地位。(来源:微信公众号“跟着风行走”)早些年去过那里的老同事给我描述,下了班走出厂门就是辽阔的大海,可以很方便地欣赏日出东方或者海上生明月。我想象着那种踩在柔软的沙滩上,面前湛蓝的海一
4月26日,大唐新余二期铁路专用线铁路专用线顺利开通。此铁路专用线与浩吉铁路新余南站接轨。该铁路专用线的开通,顺利打通了铁路运输“最后一公里”,保证了发电用煤的运输能力。为了高质量完成专用线建设,江西分公司成立工作专班,新余第二发电公司成立推进专班,与武汉铁路局、专用线建设单位加强
向中国式现代化迈进,推动新质生产力发展,数智化转型已成为推动能源电力行业绿色发展的重要引擎。近日,由浩普智能自主研发的脱硝智慧控制系统在浙江宝峰热电有限公司(以下简称“宝峰热电”)2#炉(75t/h)高温高压循环流化床锅炉成功投运并通过验收,实现了生产在安全稳定运行、达标排放的同时实现精
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!