火力發(fā)電廠-環(huán)保課件

1.5火力發(fā)電廠的環(huán)保要求

環(huán)境保護(hù)的重要性:中國(guó)以煤為主要能源，全國(guó)煙塵排放量的70％、二氧化硫排放量的90％都來自于燃煤，使得工業(yè)和人口集中的城市產(chǎn)生了比較嚴(yán)重的大氣污染，有些地區(qū)和城市還產(chǎn)生了酸雨并呈發(fā)展趨勢(shì)。我們應(yīng)大力發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)、清潔燃燒技術(shù)和征收二氧化硫排污費(fèi)等政策措施來控制酸雨。把環(huán)境保護(hù)作為一項(xiàng)基本國(guó)策，把實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展作為一個(gè)重大戰(zhàn)略，在全國(guó)范圍內(nèi)開展了大規(guī)模的污染防治和生態(tài)環(huán)境.0AustrianGlacier,Pasterze奧地利的Pasterze冰川100年的變化氣候變化給北冰洋和格陵蘭島帶來的變化

北冰洋冰蓋的融化對(duì)北極熊的威脅

這些自然災(zāi)害已成為可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)障礙。正在縮小我們的生存和發(fā)展空間。成為國(guó)際（糾紛）問題的導(dǎo)火索。隨著人類征服自然和改造自然的能力的增強(qiáng)。對(duì)自然環(huán)境的破壞就越嚴(yán)重。鍋爐的“貢獻(xiàn)”功不可沒。足見鍋爐的重要地位！1.5.1環(huán)境保護(hù)的重要性

1994年3月，中國(guó)政府批準(zhǔn)發(fā)布了《中國(guó)21世紀(jì)議程——中國(guó)21世紀(jì)人口、環(huán)境與發(fā)展白皮書》，從人口、環(huán)境與發(fā)展的具體國(guó)情出發(fā)，提出了中國(guó)可持續(xù)發(fā)展的總體戰(zhàn)略、對(duì)策以及行動(dòng)方案;世界能源委員會(huì)（WEC）于1995年和1998年分別在日本東京和美國(guó)休斯敦召開了兩次大會(huì)。各國(guó)對(duì)能源工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展十分關(guān)心，聯(lián)合國(guó)環(huán)境與發(fā)展大會(huì)（UNCED）于1992年由166個(gè)國(guó)家簽訂聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約（UNFCCC），其第三次締約方會(huì)議（COP3）于1997年在日本京都召開，并簽訂了《京都議定書》.71.5.1環(huán)境保護(hù)的重要性根據(jù)《氣候變化框架公約》，中國(guó)沒有限制二氧化碳排放的具體義務(wù);但本著對(duì)保護(hù)全球氣候負(fù)責(zé)的態(tài)度，中國(guó)從1997年起實(shí)施新的火電廠污染排放標(biāo)準(zhǔn)，制訂了到2010年火電廠粉塵和SO2的減排計(jì)劃，并對(duì)發(fā)電能源結(jié)構(gòu)進(jìn)行了調(diào)整。2000年4月又頒布了修訂后的《中華人民共和國(guó)大氣污染防治法》。不斷制定新標(biāo)準(zhǔn)，要求越來越嚴(yán)格。9燃煤煙氣特點(diǎn)氣量大、濃度低、成分雜常量組分：水4%~6%，O2~5%微量組分：SO2500~4000ppm NOx~500ppm痕量組分：Hg、As等粉塵1.5.2火力發(fā)電廠環(huán)境影響煙氣污染物通過高煙囪排入大氣。一次污染物通過在大氣中的遷移、轉(zhuǎn)化生成二次污染物，造成更大的危害。未被除塵器捕集下來的粉塵，粒徑小于1m，能長(zhǎng)期飄浮在大氣中，并作長(zhǎng)距離傳輸。排放量視除塵效率而定。飄塵通過自然沉降或受雨雪沖刷進(jìn)人生態(tài)系統(tǒng)。許多微量元素是植物或動(dòng)物生命所必需的，但如果超過某一濃度值時(shí)，就會(huì)毒害動(dòng)植物。通過安裝高效除塵器，做好建設(shè)前的環(huán)境影響評(píng)價(jià)以及運(yùn)行中的監(jiān)控，就能把飄塵的危害減至最小。硫氧化物（SOx）主要是SO2和少量的SO3。SO2在大氣中被光化學(xué)氧化劑（O、OH、HO2等）氧化成SO3，最后變成硫酸鹽微粒。硫酸鹽的毒性比SO2大，能傳輸?shù)綆装賙m以外，通過自然沉降或雨雪沖刷進(jìn)人生態(tài)系統(tǒng)，引起危害。131.5.2火力發(fā)電廠環(huán)境影響發(fā)電廠排放的氮氧化物(NOx)主要是NO和少量的N○2及N2O，通常NOx是指NO、N○2。氮氧化物最重要的影響是它參與光化學(xué)反應(yīng)，形成光化學(xué)煙霧和吸收電磁波，最后在大氣中形成硝酸鹽，降低天空的亮度以及遠(yuǎn)處物體的反差，并有害于人體身心健康，特別是呼吸系統(tǒng)。酸雨一般被認(rèn)為是工業(yè)排放的SOx和NOx所造成的。二氧化碳（CO2）在大氣中的壽命為50～200年，被認(rèn)為是造成全球氣溫升高的“溫室效應(yīng)”氣體中的主要?dú)怏w。一氧化碳（CO）是燃料在缺氧條件下不完全燃燒的產(chǎn)物。在正常燃燒條件下，排煙中一氧化碳濃度非常低，一般為20mg／m3左右。一氧化碳是高毒性物質(zhì)，能與血紅蛋白結(jié)合，損害它的輸氧能力，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致缺氧死亡。141.5.2火力發(fā)電廠環(huán)境影響為了消除或減輕火電廠對(duì)環(huán)境的影響，許多國(guó)家規(guī)定在建廠之前進(jìn)行環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作，對(duì)三廢排放給當(dāng)?shù)厮w、大氣、土壤和生物帶來的影響程度做出定性或定量的評(píng)估，并對(duì)廠址選擇、廠區(qū)布置、污染控制措施等提出建議和意見，作為上級(jí)環(huán)保部門審批工程項(xiàng)目的主要依據(jù)。設(shè)計(jì)單位在設(shè)計(jì)中，對(duì)設(shè)備選型、設(shè)備布局、排放控制技術(shù)選用等方面做出有利于消除或減少環(huán)境污染的設(shè)計(jì)。電廠投運(yùn)后應(yīng)加強(qiáng)排放監(jiān)測(cè)，消除超標(biāo)排放。我國(guó)電力工業(yè)環(huán)境保護(hù)工作始于1973年，成立了管理部門和電力環(huán)境保護(hù)研究所，表1-6為我國(guó)6MW及以上發(fā)電廠排放情況，1995年與1980年相比，燃煤量增加了2倍，煙塵排放量基本持平，而粉煤灰綜合利用量也增加了12倍151.5.3發(fā)電廠的廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)是中國(guó)環(huán)境法律體系的一個(gè)重要組成部分，包括環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、污染物排放標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、樣品標(biāo)準(zhǔn)和方法標(biāo)準(zhǔn)。環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、污染物排放標(biāo)準(zhǔn)分為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和地方標(biāo)準(zhǔn)。到1995年底，中國(guó)頒布了364項(xiàng)各類國(guó)家環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。中國(guó)法律規(guī)定，環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和污染物排放標(biāo)準(zhǔn)屬于強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，違反強(qiáng)制性環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，必須承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。電力行業(yè)除了將環(huán)保納入《電力法》外，還制定了30余項(xiàng)管理規(guī)章、標(biāo)準(zhǔn)。如建筑施工場(chǎng)界噪聲限值(GB12523-90)、環(huán)境保護(hù)法、大氣污染防治法、海洋環(huán)境保護(hù)法、水污染防治法、環(huán)境噪聲污染防治條例、建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)管理辦法、火力發(fā)電廠環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)定、發(fā)電廠建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境報(bào)告書編制規(guī)范、粉煤灰綜合利用管理辦法等。使火電環(huán)境保護(hù)工作逐漸進(jìn)入法制軌道，強(qiáng)化了管理，以管促治。161.5.3發(fā)電廠的廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)與電力企業(yè)生產(chǎn)有關(guān)的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)包括：《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-88)、《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)、《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095-1996)、《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16297-1996)、《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》

(GB13223-1996)、《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》(GB3096-93)、《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》(GB12348-90)、《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13271-91)等171.5.3發(fā)電廠的廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)Ⅰ時(shí)段—1992年8月1日之前建成投產(chǎn)或初步設(shè)計(jì)已通過審查的新、擴(kuò)、改建火電廠；Ⅱ時(shí)段—1992年8月1日起至1996年12月31日期間環(huán)境影響報(bào)告書通過審查批準(zhǔn)的新、擴(kuò)、改建火電廠；Ⅲ時(shí)段—1997年1月1日起環(huán)境影響報(bào)告書待審查批準(zhǔn)的新、擴(kuò)、改建火電廠。該標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)我國(guó)二氧化硫及酸雨污染日趨加劇、火電廠是排放二氧化硫的重點(diǎn)行業(yè)的特點(diǎn)，將第Ⅱ時(shí)段的電廠實(shí)行二氧化硫全廠排放總量與各煙囪排放濃度雙重控制。另外根據(jù)近幾年我國(guó)已開始引進(jìn)鍋爐低氮燃燒技術(shù)，為促進(jìn)該技術(shù)推廣發(fā)展，及早控制NOx的排放，該標(biāo)準(zhǔn)首次規(guī)定了NOx的標(biāo)準(zhǔn)限值。

191.5.3發(fā)電廠的廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)中國(guó)大氣環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)總體寬松，不利于實(shí)現(xiàn)國(guó)家環(huán)境保護(hù)目標(biāo)。GB13223－1996標(biāo)準(zhǔn)中的在用電廠煙塵排放濃度限值與發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)的30～50mg／m3尚有很大差距。第Ⅲ時(shí)段“兩控區(qū)”內(nèi)新建電廠SO2排放濃度標(biāo)準(zhǔn)為1200～2100mg／m3，與日本、歐盟、英國(guó)等國(guó)的100～850mg／m3相比有較大差距。SO2最高允許排放量限值也過于寬松，雖然考慮了排放量和排放濃度的雙重控制，但這僅限于第III時(shí)段位于“兩控區(qū)”內(nèi)的新、改、擴(kuò)電廠。在第I、II時(shí)段仍然采取原1991年燃煤電廠標(biāo)準(zhǔn)的SO2排放量限值公式計(jì)算法，使得大部分火電廠不用采取任何脫硫裝置即可排放，造成電廠SO2排放總量高居榜首。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家早已把對(duì)NOX的控制放到防治酸雨的首位，紛紛制定嚴(yán)格的火電廠NOX排放濃度標(biāo)準(zhǔn)（如歐盟的NOX排放濃度標(biāo)準(zhǔn)為200～400mg／m3）。我國(guó)雖然對(duì)第Ⅲ時(shí)段部分新建鍋爐制定了NOX排放濃度標(biāo)準(zhǔn)，但是排放限值比國(guó)外平均值400～500mg／m3也較寬松。

20除塵高效除塵器除塵器是將粉塵從煙氣中分離出來并加以捕集的裝置。按其工作原理可以分為機(jī)械除塵器、洗滌除塵器、過濾除塵器、靜電除塵器和聲波除塵器五大類。每一大類又有多種型式，它們的除塵機(jī)理是利用作用于粉塵顆粒的重力、慣性力、離心力、擴(kuò)散黏附力、電場(chǎng)力和聲場(chǎng)力等中的一種或兩種以上，把粉塵從氣流中分離出來，并用適當(dāng)?shù)难b置捕集?；痣姀S中最常用的除塵器有旋風(fēng)除塵器、水膜除塵器、文丘里除塵器、干式靜電除塵器、袋式除塵器。通常，對(duì)于大容量鍋爐，一般均采用干式靜電除塵器。

22除塵灰渣中含有硅、鋁、鐵、鈣、鎂等多量元素和砷、鉻、鎘、鉛等微量元素。這些物質(zhì)經(jīng)水浸泡和雨淋，均會(huì)不同程度地溶人水中，灰水排入地表水體或滲入地下水均會(huì)污染水體。干灰在運(yùn)輸和堆放過程中如不及時(shí)噴水潤(rùn)濕，或灰渣場(chǎng)表面未被水覆蓋，均會(huì)引起粉塵飛揚(yáng)，污染環(huán)境。根據(jù)我國(guó)的水污染防治法，火電廠灰渣嚴(yán)禁排入江、河、湖、海等水域.我國(guó)火電廠燃用煤的灰分高、灰渣量多。10MW裝機(jī)容量的鍋爐，一年灰渣約一萬(wàn)噸，傳統(tǒng)的處置是“以貯為主，貯用結(jié)合”，灰場(chǎng)占地（存灰20年）問題日益突出，有些電廠原灰場(chǎng)已堆滿，而又難以找到新灰場(chǎng)。到2000年我國(guó)火電裝機(jī)容量將達(dá)319GW，每年排出灰渣近1.6×108t，如此龐大數(shù)量，灰場(chǎng)占地之大可以想見。

25除塵煤灰是一種火山灰質(zhì)混合材料，在有水分時(shí)，特別是在有水熱處理(蒸汽養(yǎng)護(hù))的條件下，能與石灰、水泥熟料或其他堿土氧化物等堿性激發(fā)劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成具有水硬膠凝性能的化合物，可用來生產(chǎn)各種建筑材料。如粉煤灰生產(chǎn)建筑材料（水泥、磚、砌塊、加氣混凝土及耐熱耐火材料等），粉煤灰用于建筑工程（大體積混凝土、水下混凝土、泵送混凝土等）。

高速公路26除塵

我國(guó)近30年來，在灰渣利用方面有較大發(fā)展，灰渣利用量居世界前列，技術(shù)水平與美國(guó)大致相當(dāng)。每利用一萬(wàn)噸灰渣，節(jié)約占地200m2，減少灰場(chǎng)投資和運(yùn)行費(fèi)2～8萬(wàn)元，節(jié)約運(yùn)灰費(fèi)用2～5萬(wàn)元，降低火電廠的生產(chǎn)成本，增加利潤(rùn);1994年1月11日以國(guó)經(jīng)貿(mào)委（1994）14號(hào)文件通知：火電廠可行性研究報(bào)告和初步設(shè)計(jì)，應(yīng)包括粉煤灰綜合利用方案，凡不具備者，有關(guān)部門和主管部門不予審批立項(xiàng)。灰渣綜合利用率27SO2的控制及脫硫大氣硫污染物中95%以上是SO2，主要來自礦物燃料燃燒。SO2除直接危害人體健康外，對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的危害是以酸雨形式出現(xiàn)的。由于SO2的排放，我國(guó)有22個(gè)省市和地區(qū)出現(xiàn)酸雨，其中幾個(gè)城市的酸雨頻率在60%以上。我國(guó)火電廠用煤的含硫量差別較大，隨著煤層開采深度的增加，煤的含硫還有進(jìn)一步增加的趨勢(shì)。據(jù)1995年國(guó)家環(huán)保局公報(bào)，全國(guó)工業(yè)排放二氧化硫13.96Mt。電力部門1995年網(wǎng)內(nèi)6MW及其以上火電廠排放二氧化硫約6Mt，約占全國(guó)排放量的43%。

29SO2的控制及脫硫降低二氧化硫排放濃度的辦法有：①

改用低硫燃料；②

燃料脫硫，方法有洗煤、型煤(加脫硫劑)、煤的氣化和液化。洗煤工藝成熟，但洗煤只能除掉大部分無(wú)機(jī)硫。煤的氣化正處于工業(yè)試驗(yàn)示范階段，如整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)。③

燃燒脫硫，它是燃料燃燒與脫硫反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，其方法是在燃燒過程中加入適量的石灰石等堿性吸收劑。爐內(nèi)噴鈣、流化床燃燒就屬于這種工藝。30SO2的控制及脫硫

④煙氣脫硫(燃燒后脫硫)，這是當(dāng)前國(guó)際上普遍采用的辦法，方法有幾百種之多，而且在不斷發(fā)展和提高；按反應(yīng)物質(zhì)的狀態(tài)分為干法、濕法兩大類；按反應(yīng)產(chǎn)物的處理方式分為拋棄法、回收（煙氣中的SO2）法兩大類。按生產(chǎn)過程分燃燒前脫硫，燃燒中脫硫和燃燒后脫硫。拋棄法的主要優(yōu)點(diǎn)是：設(shè)備較簡(jiǎn)單，操作較容易，投資及運(yùn)行費(fèi)用較低。主要缺點(diǎn)是：廢渣需占用場(chǎng)地堆放，容易造成二次污染。當(dāng)煙氣中SO2濃度較低，無(wú)回收價(jià)值或投資有限，而必須進(jìn)行脫硫時(shí)，多采用拋棄法。31SO2的控制及脫硫回收法的主要優(yōu)點(diǎn)是：將煙氣中的SO2

，當(dāng)作一種硫資源回收利用，變害為利；有些脫硫劑可再生使用；多數(shù)流程為閉路循環(huán)，避免了二次污染。主要缺點(diǎn)是：流程較復(fù)雜，運(yùn)行操作難度較大；投資及運(yùn)行費(fèi)用較高。當(dāng)煙氣中SO2濃度較高，脫硫產(chǎn)物市場(chǎng)前景好時(shí)，才考慮采用回收法。在火電廠應(yīng)用較多或應(yīng)用潛力較大的濕法煙氣脫硫方法有：石灰石洗滌法，海水洗滌法，亞鈉循環(huán)法，氧化鎂漿液吸收法，雙堿法，堿性飛灰洗滌法，氨洗滌法等，其中以石灰石洗滌法應(yīng)用最廣。海水洗滌法成本最低。32SO2的控制及脫硫石灰石洗滌法，又稱石灰石一石膏法。發(fā)展初期，主要采用石灰作吸收劑，脫硫產(chǎn)物為二水石膏（CaSO4?2H2O），可拋棄處置或回收利用。適用于處理高、中、低硫煤的煙氣。在發(fā)電廠應(yīng)用較多的或應(yīng)用潛力較大的干法煙氣脫硫方法有：噴霧干燥法；爐內(nèi)噴鈣尾部增濕活化法；電子束法；活性炭吸附法等。噴霧干燥法用石灰漿液為吸收劑。因添加的吸收劑呈濕態(tài)，而脫硫產(chǎn)物呈干態(tài)，也稱半干法。適用于處理中、低硫煤的煙氣。脫硫產(chǎn)物為CaSO3、CaSO4、未反應(yīng)完的石灰和飛灰等混合物。33SO2的控制及脫硫爐內(nèi)噴鈣尾部增濕活化法，向鍋爐爐膛溫度為850～1150℃的區(qū)域內(nèi)噴入吸收劑，隨后將煙氣增濕活化進(jìn)行脫硫，它是燃燒脫硫與煙氣脫硫的結(jié)合。一般采用石灰石粉為吸收劑，適用于處理低、中硫煤。電子束法，利用電子束照射煙氣產(chǎn)生的自由基等強(qiáng)活性基團(tuán)氧化煙氣中SO2和NOx，并加入氨，生成硫酸氨和硝酸銨，以聯(lián)合脫除煙氣中SO2和NOx。適用于處理中、高硫煤的煙氣。活性炭法,利用活性炭的吸附催化作用脫除煙氣中二氧化硫，可回收硫酸或元素硫。如在此基礎(chǔ)上，再增設(shè)一級(jí)活性炭吸收塔，并在塔前噴入氨，使NOx還原成N2，從而聯(lián)合脫除煙氣中SO2和NOx。34SO2的控制及脫硫我國(guó)開始建成了幾個(gè)煙氣脫硫的示范工程；目前，已安裝了較多脫硫裝置:山東黃島發(fā)電廠的3×195m3/h噴霧半干法煙氣脫硫;太原一廠的6×105m3/h簡(jiǎn)易濕式石灰石洗滌法;成都熱電廠的電子束照射法;南京下關(guān)電廠的爐內(nèi)噴鈣增濕活化法;35SO2的控制及脫硫幾種有潛力的脫硫方法:海水煙氣脫硫;石灰石/石膏法;循環(huán)流化床干法煙氣脫硫.361.5.3發(fā)電廠的廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)海水煙氣脫硫的原理:原理：一般海水的pH為8.0-8.3，自然堿度約為1.2-2.5mmol/L，具有天然的酸堿緩沖能力和吸收SO2的能力。

SO2+2H2O+1/2O2---SO42-+2H+HCO3-+H+-----CO2+H2O37海水煙氣脫硫

該工藝用海水吸收煙氣中的SO2，再用空氣強(qiáng)制氧化為無(wú)害的硫酸鹽而溶于海水中，硫酸鹽是海水中的天然成分。

劣勢(shì)：

只能局限于沿海的地區(qū)；

同時(shí)其對(duì)海水的長(zhǎng)期影響尚有待觀察。

38海水煙氣脫硫海水煙氣脫硫(濕法煙氣脫硫)有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）工藝簡(jiǎn)單，無(wú)需制造脫硫劑的設(shè)備，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，可用率高。根據(jù)國(guó)內(nèi)外的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，該系統(tǒng)的可用率一般能夠保持在100%。（2）系統(tǒng)脫硫率高，一般可達(dá)90%。（3）不需添加脫硫劑，也無(wú)廢水廢料處理問題，操作簡(jiǎn)單。（4）與其它濕法煙氣脫硫工藝相比，投資少，運(yùn)行費(fèi)用低。39海水脫硫工藝流程圖

海水煙氣脫硫海水煙氣脫硫的應(yīng)用亦有一定的局限性，即適用于海邊的電廠，而且燃用含硫量小于1.5%的中低硫煤。深圳西部電廠、深圳媽灣電廠等應(yīng)用了海水煙氣脫硫法，其中：深圳西部電力公司2號(hào)300MW機(jī)組引進(jìn)海水脫硫技術(shù)，1998年7月投入運(yùn)營(yíng)；深圳媽灣電廠海水煙氣脫硫系統(tǒng)自1999年3月就投入運(yùn)行，到目前運(yùn)行狀況良好。41煙氣脫硫煙氣脫硫是目前火電廠控制大氣SO2污染的主要手段，在美國(guó)、日本、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家，幾乎所有新建燃煤電廠均采用煙氣脫硫技術(shù)，在役的老電廠也限期治理。中國(guó)電力部門從20世紀(jì)70年代中期起，就開始致力于脫硫的試驗(yàn)研究:目前常用的煙氣脫硫方式:石灰石/石膏法和循環(huán)流化床干法煙氣脫硫42煙氣脫硫

重慶華能珞璜電廠一期工程1、2號(hào)脫硫裝置在國(guó)內(nèi)首次成套引進(jìn)了石灰石/石膏濕法脫硫技術(shù)，每套排煙脫硫裝置處理煙氣約1.08×106Nm3/h，分別于1992年和1993年正式投入商業(yè)運(yùn)行，是國(guó)內(nèi)最早投入商業(yè)運(yùn)行的脫硫裝置，目前，4臺(tái)360MWe發(fā)電機(jī)組全部配套煙氣脫硫裝置，是當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)最大的環(huán)保型火力發(fā)電廠，脫硫裝置投運(yùn)率目前已經(jīng)超過85%；二期脫硫裝置率先采用了中外合作制造的方式，國(guó)產(chǎn)化率超過75%。石灰石/石膏法脫硫在我國(guó)應(yīng)用較多，目前，太原第二熱電廠（1×200MW）、江蘇鎮(zhèn)江發(fā)電有限公司（1×135MW）、四川廣安電廠（1×300MW）、華潤(rùn)電力（常熟）有限公司（3×600MW）、連洲電廠和廣西合山電廠（1×300MW）等均采用該方法。在德國(guó)，石灰石/石膏法煙氣脫硫占脫硫設(shè)備的80%以上，全世界90%以上的電廠煙氣脫硫均采用此法.我國(guó)推薦采用43煙氣脫硫石灰石/石膏法的優(yōu)點(diǎn)：技術(shù)成熟、可靠，國(guó)外應(yīng)用廣泛，國(guó)內(nèi)也有運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)；脫硫效率可以達(dá)到95%以上；適用于大容量機(jī)組；系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、煤種和機(jī)組負(fù)荷變化適應(yīng)性廣；適宜燃用中、高硫煤的鍋爐，吸收劑價(jià)廉易得，脫硫副產(chǎn)品石膏可以綜合利用。但是，石灰石/石膏法也存在如下缺點(diǎn)：系統(tǒng)復(fù)雜、運(yùn)行維護(hù)工作量大，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高；水消耗較大，存在廢水處理問題；系統(tǒng)投資較大、裝置占地面積也相對(duì)較大。44煙氣脫硫循環(huán)流化床干法煙氣脫硫鍋爐的排煙也可以采用循環(huán)流化床技術(shù)進(jìn)行脫硫，稱之為“循環(huán)流化床干法煙氣脫硫”，簡(jiǎn)稱為RCFB技術(shù);該技術(shù)最早由德國(guó)魯奇公司在上個(gè)世紀(jì)70年代開發(fā)，自1980年以來，已有數(shù)十臺(tái)這種裝置在德國(guó)和瑞士等國(guó)投入運(yùn)行，多家公司對(duì)這一技術(shù)進(jìn)行了完善和推廣，在國(guó)際上，現(xiàn)有中小容量機(jī)組燃煤含硫量較高時(shí)，加裝脫硫裝置大多采用該技術(shù)。45煙氣脫硫

我國(guó)廣東恒運(yùn)電廠7號(hào)爐（210MWe）就采用回流式循環(huán)流化床煙氣脫硫技術(shù)，系統(tǒng)由吸收劑制備系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)（電除塵和煙道）、吸收反應(yīng)塔、物料再循環(huán)系統(tǒng)、脫硫產(chǎn)物除渣輸送系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、空氣系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等組成。此外,內(nèi)蒙古蒙華海渤灣發(fā)電有限責(zé)任公司（2×330MW）、山西古交電廠（2×300MW）、江蘇彭城電廠（2×300MW）、江蘇新海電廠（2×330MW）、甘肅張掖電廠（2×300MW）、湖北青山熱電廠（1×200MW）等均采用此工藝進(jìn)行脫硫，并在近期內(nèi)將陸續(xù)投產(chǎn).46煙氣脫硫該技術(shù)有如下優(yōu)點(diǎn)：與煤粉爐加上濕法煙氣脫硫系統(tǒng)相比，其系統(tǒng)簡(jiǎn)單、占地少，易于操作，成本和運(yùn)行費(fèi)用都較低，特別適宜現(xiàn)有機(jī)組的改造。由于充分利用了循環(huán)流化床反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)，在采用Ca（OH）2干粉作脫硫劑時(shí)，可以達(dá)到很高的鈣利用率和脫硫效率，特別適用燃用高硫煤而且要求高脫硫效率的鍋爐，在Ca/S比為1.1~1.5時(shí)脫硫效率可以達(dá)到90%以上。運(yùn)行可靠，由于采用干式運(yùn)行，所產(chǎn)生的最終固態(tài)產(chǎn)物易于處理。可見，對(duì)于中小容量機(jī)組，當(dāng)燃用中、高硫煤，特別是現(xiàn)有機(jī)組加裝脫硫裝置時(shí)宜采用循環(huán)流化床干法煙氣脫硫技術(shù)。47煙氣脫硫煙氣脫硫是目前控制SO2的主要手段。但煙氣脫硫投資占火電廠投資的比重較大，一般為10%～20%，其運(yùn)行費(fèi)用占火電成本也大體在此范圍之內(nèi)。幾種脫硫技術(shù)的比較見有關(guān)文獻(xiàn)(脫硫),我國(guó)推薦采用石灰石/石膏法4849煙氣脫硫２００３年７月１日起施行的《排污費(fèi)征收使用管理?xiàng)l例》規(guī)定，二氧化硫收費(fèi)水平將由原來的每公斤０．２元最終提升到每公斤０．６３元，目前，國(guó)內(nèi)火電廠煙氣脫硫設(shè)施投資成本大約在３００元／千瓦，脫硫運(yùn)行成本在０．７５元／公斤左右，也會(huì)給火電廠帶來不少成本壓力;稍高的南京市、北京市也分別只有每噸二氧化硫８００元和１０００元。而發(fā)達(dá)國(guó)家每噸二氧化硫的治理成本在２０００元以上。排污成本與治理成本相差懸殊，使火電廠紛紛交費(fèi)排污而不愿治理。50NOx的控制及脫硝

(4)NOx的控制及脫硝控制NOx的方法有兩大類。一是低NOx燃燒技術(shù)，抑制NOx的生成；二是采用煙氣脫硝。低NOx燃燒技術(shù)包括以下幾項(xiàng)：降低過剩空氣系數(shù)，及采用低氧燃燒；降低燃燒溫度，采用兩段燃燒；降低燃燒室熱強(qiáng)度，加長(zhǎng)燃料與空氣混合過程；采用煙氣再循環(huán)；濃淡燃燒法；采用低NOx燃燒器，如混合促進(jìn)型、自身再循環(huán)型、多股燃燒型、階段燃燒型等。51NOx的控制及脫硝煙氣脫硝方法是向煙氣中噴入氨基還原劑，在一定條件下，使NOX還原成N2技術(shù)。煙氣脫硝一般用于排放要求嚴(yán)格的場(chǎng)合。煙氣脫硝方法主要包括選擇性催化還原法(SCR)和選擇性非催化還原法(SNCR)。52NOx的控制及脫硝歐洲、日本、美國(guó)是當(dāng)今世界上對(duì)燃煤電廠NOx排放控制最為嚴(yán)格的地區(qū)和國(guó)家，大量使用選擇性催化還原法煙氣脫硝技術(shù)(簡(jiǎn)稱SCR)。SCR法的發(fā)明權(quán)屬于美國(guó)，而日本率先于20世紀(jì)70年代實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化，到2002年日本共有折合總?cè)萘繛?3.1GW的61座電廠采用了SCR脫硝技術(shù)。德國(guó)于20世紀(jì)80年代引進(jìn)SCR技術(shù)，并在多座電廠試驗(yàn)采用不同的方法脫硝，結(jié)果表明SCR法是最好的方法，我國(guó)也準(zhǔn)備采用該方法.53NOx的控制及脫硝

福建漳州后石6×600MW超臨界發(fā)電進(jìn)口鍋爐機(jī)組全部安裝了SCR煙氣脫硝裝置。國(guó)內(nèi)目前正在建設(shè)的有福建廈門華夏國(guó)際電力公司（嵩嶼電廠）4×300MW燃煤鍋爐機(jī)組SCR工程、北京國(guó)華電力有限責(zé)任公司投資建設(shè)的浙江國(guó)華寧海電廠4號(hào)600MW鍋爐機(jī)組與SCR脫硝工程、北京國(guó)華電力有限責(zé)任公司投資建設(shè)的臺(tái)山電廠5號(hào)600MW鍋爐機(jī)組SCR脫硝設(shè)備、恒運(yùn)集團(tuán)公司廣州恒運(yùn)電廠2×300MW電廠機(jī)組SCR脫硝工程以及國(guó)華太倉(cāng)電廠2×600MW鍋爐SCR煙氣脫硝工程項(xiàng)目等。54NOx的控制及脫硝選擇性非催化還原法(SNCR)向煙氣中噴入氨或尿素等還原劑，在高溫條件下，使NOx還原成N2，主要反應(yīng)如下：

4NH3+4NO+O2---4N2+6H2O4NH3+2NO2+O2---3N2+6H2O4NH3+6NO---5N2+6H2O8NH3+6NO2---7N2+12H2O55NOx的控制及脫硝脫NOx反應(yīng)的溫度一般應(yīng)選擇在850～1000℃（氨或氨水）和950～1100℃（尿素）范圍內(nèi)。當(dāng)溫度超過1100℃時(shí)，氨反而會(huì)被氧化生成NO；當(dāng)溫度低于850℃時(shí)，NOx的還原速度會(huì)很快降低。SNCR法能達(dá)到的NOx降低幅度在30％～70％。56NOx的控制及脫硝氨法SCR脫硝選擇性催化還原法（SCR）采用催化劑促進(jìn)氨和NOx的還原反應(yīng)以脫除煙氣中的NOx。

SCR是一個(gè)燃燒后NO控制工藝,氨法SCR整個(gè)過程包括將氨氣噴入燃煤鍋爐產(chǎn)生的煙氣中，含有氨氣的煙氣通過一個(gè)含有專用催化劑的反應(yīng)器，在催化劑的作用下，氨氣同NOx發(fā)生反應(yīng)，轉(zhuǎn)化成水和氮?dú)狻?7NOx的控制及脫硝

反應(yīng)溫度窗口取決于所選用的催化劑種類:當(dāng)采用鈦或鐵氧化物基催化劑時(shí)，其最佳溫度窗口為300～400℃;當(dāng)采用活性焦炭作為催化劑時(shí)，其溫度窗口僅為100～150℃;一般多用TiO2基催化劑．加入少量較高活性的金屬氧化物,如V2O5等。催化劑可明顯提高NOx還原反應(yīng)速率，但同時(shí)也導(dǎo)致煙氣中少量SO2轉(zhuǎn)變?yōu)镾O3的氧化反應(yīng)。

58NOx的控制及脫硝在反應(yīng)過程中,NH3可以選擇性地和NOx反應(yīng)生成N2和H2O,而不是被O所氧化,因此反應(yīng)又被稱為“選擇性”。其主要反應(yīng)式為：

4NH3+4NO+O2---4N2+6H2O8NH3+6NO2---7N2+12H2O此外:還有烴類SCR脫硝

SCR法是當(dāng)前在歐洲和日本得到廣泛采用的煙氣脫硝技術(shù)，其降低NOx排放的幅度可達(dá)到80％～90％。脫

N效率高,而且反應(yīng)溫度低.591.5.3節(jié)約水資源及廢水資源化

我國(guó)是人均水資源占有量很少的國(guó)家，特別是北方缺水地區(qū)。保護(hù)水資源，節(jié)約用水，一水多用，治理廢水和廢水資源化是電力工業(yè)面臨的一項(xiàng)緊迫任務(wù)。沖灰水;廢污水;熱排水全國(guó)火電廠用水總量高達(dá)868.9億t，主要用于冷卻水、沖灰水及鍋爐補(bǔ)充水?；痣姀S最大的廢水排放量是沖灰水。減少?zèng)_灰排水的措施有：（1)采用閉路循環(huán)，灰水回收使用。1987年有25家火電廠采用，其循環(huán)回收利用量達(dá)8640.8萬(wàn)t。601.5.3節(jié)約水資源及廢水資源化（2）高濃度（灰漿中灰渣重量含量40%以上）輸送灰漿。濃漿輸送，灰水比由1:15～1:20降到1:2～1:6，60%～80%的灰水經(jīng)濃縮池澄清后回收使用。（3）灰渣分除比灰渣混除節(jié)約用水40%。（4）貯灰場(chǎng)灰水循環(huán)使用?；覉?chǎng)澄清水再用于沖灰，1985年全國(guó)僅40Mt，1995年達(dá)到431.70Mt，增加了近10倍，不僅節(jié)約用水，而且減輕了對(duì)水體的污染。（5）沖灰水中的pH值高，不符合排放標(biāo)準(zhǔn)。楊樹浦發(fā)電廠、閘北發(fā)電廠將廠內(nèi)再生的化學(xué)廢水排入灰池，使得酸堿中和，以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，這樣以廢治廢、廢物利用，又降低處理費(fèi)用。611.5.3節(jié)約水資源及廢水資源化廢污水處理:鍋爐房排出的廢液很多，對(duì)其進(jìn)行有效的處理，使廢液、污水凈化，達(dá)到無(wú)害排放或循環(huán)使用，既可以將廢液中的有用物質(zhì)分離回收加以利用，達(dá)到節(jié)能、增產(chǎn)的目的，還可以提高工廠的經(jīng)濟(jì)效益和改善工廠的環(huán)境。位于城市的火電廠，其生活污水宜引入城市的污水處理系統(tǒng)統(tǒng)一處理。無(wú)條件者，應(yīng)因地制宜采取相應(yīng)措施進(jìn)行處理，如沉淀、曝氣、消毒、生化處理等。

621.5.3節(jié)約水資源及廢水資源化熱排水:火電廠采用直流或混流供水時(shí)的熱排水，1000MW火電廠直流供水時(shí)約需冷卻水36m3/s（130000m3/h），經(jīng)使用后一般溫度升高8℃～10℃，直接排入水體，使水體含蓄了大量熱量，影響水質(zhì)或水生物。1978年夏季持續(xù)高溫干旱，望亭發(fā)電廠的熱排水直接排入望虞河使水溫高達(dá)40℃以上，造成漁業(yè)損失73萬(wàn)t，水作物損失1.86萬(wàn)t，蚌珠損失4.4萬(wàn)只。熱污染多發(fā)生在高溫的夏季，但也可發(fā)生在冬季，遼寧發(fā)電廠熱排水排入大伙房水庫(kù)，因寒流突然襲擊，水溫突降，使已適應(yīng)熱水區(qū)域生活的魚受到“冷沖擊”而大批死亡。631.5.3節(jié)約水資源及廢水資源化我國(guó)有的電廠把熱排水養(yǎng)殖魚類，具有生長(zhǎng)快、產(chǎn)量高的優(yōu)點(diǎn)，并能降低魚類越冬死亡率。有的電廠用于農(nóng)業(yè)灌溉，也收益良好。國(guó)外已有利用熱排水養(yǎng)殖各種貝類、對(duì)蝦及藻類。美國(guó)利用加熱埋入土中的灌溉管系，使作物早熟、增收。為此，我國(guó)《設(shè)計(jì)規(guī)程》規(guī)定，對(duì)有條件的，設(shè)計(jì)中應(yīng)預(yù)留利用熱排水設(shè)施的位置和采取相應(yīng)的措施。

64651.5.6噪聲防治火電廠是一個(gè)噪聲源相對(duì)集中、噪聲輻射量大、噪聲種類繁多的場(chǎng)所。噪聲水平隨工作場(chǎng)所不同而不同，一般在85～130dB（A），鍋爐排汽噪聲高達(dá)114～170dB（A）。另外，施工中也會(huì)有一定的噪聲。環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)人體對(duì)噪聲的生理與心理反應(yīng)所制定的環(huán)境噪聲最高容許限值，以A聲級(jí)［LAdB(A)］或等效A聲級(jí)［LeqdB(A)］表示。

661.5.6噪聲防治噪聲的危害：長(zhǎng)期暴露在80dB(A)以上的噪聲中，使聽力損傷；在90dB(A)以上會(huì)造成暴震性耳聾。引起心血管系統(tǒng)、神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)的多種疾病。妨礙睡眠、休息、交談等正?；顒?dòng)，使人心情煩躁、注意力分散，工作效率下降，甚至誘發(fā)事故。使儀器設(shè)備受到干擾、失效，使建筑物及設(shè)備受損。671.5.6噪聲防治

噪聲是人們公認(rèn)的環(huán)境公害之一。根據(jù)不同環(huán)境和目的，環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)有多種類型:（1）廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)（2）城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)（3）火電廠噪聲標(biāo)準(zhǔn)681.5.6噪聲防治(1）廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)為控制工業(yè)企業(yè)、建筑施工場(chǎng)地噪聲的危害，我國(guó)于1990年頒發(fā)了GB12348