燃煤電廠近零排放綜合控制技術(shù)及工程應(yīng)用研究.pdf

1、中國能源資源稟賦是“富煤、貧油、少氣”，以煤為主的能源消費結(jié)構(gòu)在今后一個時期內(nèi)難以改變。煤炭大量利用及其粗放利用方式帶來的環(huán)境問題，尤其是大氣污染問題日益突出。大力推進煤炭的清潔高效利用，是支撐中國能源安全戰(zhàn)略、建設(shè)“清潔低碳、安全高效”現(xiàn)代能源體系的必然要求。當(dāng)前，中國的發(fā)電用煤占煤炭消費總量的50％左右。現(xiàn)行《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2011)規(guī)定的燃煤電廠大氣污染物中煙塵、SO2、NOx排放濃度限值分別為30m

2、g/m3、100～400mg/m3、100～200mg/m3，重點地區(qū)特別排放限值分別為20mg/m3、50mg/m3、100mg/m3。論文針對燃煤發(fā)電這一最主要的煤炭利用方式，開展了燃煤電廠大氣污染物近零排放的相關(guān)研究。
　　論文提出了針對燃煤電廠煙塵、SO2、NOx排放濃度限值的近零排放標(biāo)準(zhǔn)，即燃煤電廠達到GB13223-2011中規(guī)定的天然氣燃?xì)廨啓C組大氣污染物排放濃度限值的煤電新標(biāo)準(zhǔn)（煙塵排放濃度5mg/m3、SO2排放

3、濃度35mg/m3、NOx排放濃度50mg/m3，需要說明的是，不同于天然氣燃?xì)廨啓C組15％的基準(zhǔn)含氧量，燃煤機組基準(zhǔn)含氧量為6％）。
　　論文討論分析了燃煤電廠近零排放標(biāo)準(zhǔn)實施過程中綜合集成控制技術(shù)的可行性。通過集成創(chuàng)新，系統(tǒng)提出了燃煤電廠“爐內(nèi)低氮燃燒+選擇性催化還原脫硝+低溫省煤器+低低溫靜電除塵器（高效電源）+高效濕法脫硫+濕式電除塵器”的原則性技術(shù)路線。
　　基于上述技術(shù)路線，在浙江舟山電廠4號新建燃煤機組完成了近

4、零排放工程示范，成為全國首臺新建近零排放燃煤機組，實現(xiàn)了第一套國產(chǎn)濕式電除塵器在燃煤電廠近零排放工程示范中的應(yīng)用;在河北三河電廠現(xiàn)役燃煤機組完成了近零排放實踐，該項目是國家能源局確定的燃煤發(fā)電機組環(huán)保示范項目，近零排放工程實施后減排效果顯著，其4號機組煙塵排放濃度達到0.23 mg/m3。截至2017年2月底，該技術(shù)路線在全國56臺(28504MW)燃煤機組完成了工程實踐，經(jīng)國家或地方環(huán)境監(jiān)測單位現(xiàn)場監(jiān)測，煙塵、SO2及NOx排放濃度均

5、達到近零排放標(biāo)準(zhǔn)。
　　論文考察了300MW(350MW)亞臨界、350MW超臨界、600MW亞臨界、660MW超臨界、1000MW超超臨界近零排放燃煤機組的污染物排放特性。長時間的運行結(jié)果表明，不同機組在不同負(fù)荷、不同煤質(zhì)條件下的污染物排放濃度有一定變化，但其煙塵、SO2及NOx排放濃度在基準(zhǔn)含氧量為6％時均分別低于5、35、50mg/m3。
　　論文針對某電廠300MW等級燃煤機組深入研究了不同污染物控制單元設(shè)備對PM2

6、.5、PM10、SO3等的排放影響特性，研究表明:濕式靜電除塵器對PM2.5、PM10具有很高的脫除效率，并對SO3具有較好的脫除效果，其中PM2.5脫除效率為98.37％，PM10脫除效率為97.31％，SO3脫除效率為42.23％;脫硫除塵一體化裝置對煙塵具有協(xié)同脫除效果，額定負(fù)荷下協(xié)同除塵效率從35％提高到85％以上;低溫省煤器投運后，靜電除塵器后煙氣中SO3濃度從15.35mg/m3降至8.27mg/m3，SO3脫除效率從25.

7、88％提高到46.12％。
　　論文對300～1000MW燃煤機組實現(xiàn)近零排放的經(jīng)濟性進行了分析，結(jié)果表明燃煤機組從重點地區(qū)達標(biāo)排放（煙塵排放濃度20mg/m3、SO2排放濃度50mg/m3、NOx排放濃度100mg/m3）到近零排放，增加的投資及運行成本為0.26～1.13分/千瓦時。綜合考慮燃煤發(fā)電與燃?xì)獍l(fā)電在售電完全成本等方面的差異，當(dāng)前達到近零排放標(biāo)準(zhǔn)的燃煤發(fā)電，在經(jīng)濟性上仍然優(yōu)于燃?xì)獍l(fā)電。
　　論文為客觀反映燃煤電

8、廠近零排放改造前后的大氣污染物減排效果，以2013年中國環(huán)境保護部、中國電力企業(yè)聯(lián)合會、地方政府全口徑及火電的排放統(tǒng)計數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)進行分析，若中國燃煤電廠全部實現(xiàn)近零排放，則其煙塵減排95.3％、SO2減排94.3％、NOx減排92％。
　　實踐證明，燃煤電廠近零排放的技術(shù)路線可行，經(jīng)濟性具有優(yōu)勢，環(huán)境效果和社會效益顯著，近零排放煤電是能夠達到天然氣燃?xì)廨啓C組大氣污染物排放濃度限值的清潔煤電，是“安全有保障、利用清潔化、百姓用得起”