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目前火电机组锅炉烟气中SO2排放考核标准的探

发布时间:2021-07-16 03:25:41 阅读: 来源:安全阀厂家

火电机组锅炉烟气中SO2排放考核标准的探讨

火电机组锅炉烟气中SO2排放考核标准的探讨

火电机组在燃煤发电的同时,会排放出大量的SO2,对环境产生污染。目前,国内已建或在建的火电机组基本上没有采取降低SO2排放量的措施,当锅炉燃煤含硫量较高时,烟气中SO2浓度就较大。随着环境保护要求的提高,对新建火电机组锅炉烟气中SO2排放实行严格的考核是必要的。但是,对现阶段的已建或在建火电机组而言,尚无合适的考核标准。如何针对现阶段火电机组的实际情况,合理考核其锅炉烟气中SO2排放,有待进一步探讨。

一、煤种对烟气中SO2排放浓度影响

锅炉烟气中SO2排放浓度大小与锅炉燃用煤种直接有关。为探讨锅炉燃煤对烟气中SO2排放浓度的影响,参照《电力工业部环境统计报表指标解释》,采用以下方法计算锅炉烟气中SO2排放浓度。

P=2B(1-.......

式中:P——锅炉SO2排放量,t/h;

VS——锅炉年平均负荷下除尘器出口湿烟气排 放率,Nm3/h;

V——锅炉年平均负荷下除尘器出口干烟气排放率,Nm3/h;

C——锅炉除尘器出口SO2排放浓度,mg/m3(标干烟气);

B——锅炉年平均负荷下每小时燃原煤量,t/h;

q4——机械未完全燃烧热损失,%;

WyDW——燃煤应用基低位发热量,kJ/kg;

α——除尘器出口过剩空气系数;

XH2O——烟气含湿量,%;

Sy——燃煤收到基硫分,%;

KS——煤中硫转化为SO2的份额,根据炉型取值,煤粉炉为0.85,增钙旋风炉为0.90,不增钙旋风炉为0.95,燃油炉0.98。

η——脱硫效率,%。无实测数据时,按下面规定取值,干式除尘器为0,水膜除尘器为5%,文丘里、斜棒栅、泡沫除尘器为15%计。

根据新建机组情况,取α=1.7,XH2O=8%,KS=0.85,η=0。此时,烟气中SO2排放浓度C是燃煤含硫量Sy与低位发热量WyDW的函数,不同WyDW时,可绘制Sy与C的关系曲线,见图1。当Sy=1.0%,C=2100mg/m3(标干烟气)时,WyDW=17683kJ/kg。从图1可看出,当Sy≤1.0%,WyDW在18 000~28000kJ/kg之间时,C都在2100mg/m3(标干烟气)以下。火电厂燃用煤种的低位发热量大都在20000kJ/kg左右,说明当燃煤含相干样本由两地消委会工作人员以普通消费者身份在各自辖区内的商场、超市随机购买硫量不大于1%时,烟气中SO2排放浓度一般不会超过2100mg/m3(标干烟气)。燃煤含硫量大于1%时,烟气中SO2排放浓度将会超过2100mg/m3(标干烟气)。不同燃煤硫分与热值下,烟气中SO2排放浓度列于表1。燃煤硫分越高,热值越低,烟气中SO2排放浓度越高。

表1 不同燃煤硫分与热值下烟气中SO2排放浓度

而对大负荷的影响小

表1 (略)

疲劳实验机是1种主要用于测定金属及其合金材料在室温状态下的拉伸、紧缩或拉、压交变负荷的疲劳性能实验的机器

图1 烟气中SO2浓度与燃煤含硫量、热值关系曲线

图1 (略)

2 合适考评标准的推荐

随着我国电力工业的迅速发展,新建的火电机组容量一般都在200 MW及以上,锅炉蒸发量都在670t/h及以上。依据火电厂锅炉容量大及锅炉燃煤含硫量较高、烟气中SO2浓度较大这一实际情况来看,在考评火电机组锅炉烟气中SO2排放浓度是否超标时,建议采用《火电厂大气污染物排放标准》(GB)(以下简称《标准》)作为考评标准。

《标准》将火电厂按年限分为3个时段,属于第Ⅲ时段的火电厂是指1997年1月1日起环境影响报告书待审查批准的新、扩、改建火电厂。对属于第Ⅰ、Ⅱ时段的火电厂,《标准》规定其全厂SO2排放量不得超过计算出的全厂SO2最大允许排放量。对属于第Ⅲ时段的火电厂,《标准》要求较严,除规定了其全厂SO2最大允许排放量外,同时还规定了其各烟囱SO2最大允许排放浓度(见表2)。

表2 第三时段火电厂各烟囱SO2最高允许排放浓度

表2 (略)

注:浓度应换算到过剩空气系数α=1.4时的浓度值。

对属于第Ⅰ或Ⅱ时段的已建或在建火电机组,考评其锅炉烟气中SO2排放时,可参照执行《标准》中第Ⅲ时段标以避免破坏窗口膜片准。

3 合理考评烟气中SO2排放的建议

考评火电机组锅炉烟气中SO2排放浓度是否超标时,建议考虑火电机组的实际情况和除对控制方式有特定的要求锅炉燃用煤种,实行按煤种、分阶段来考评。

(1) 当锅炉燃用煤种硫分不大于1%时,锅炉烟气中SO2排放浓度应不大于2100mg/m3(标干烟气)。否则,SO2属超标排放。

(2) 当锅炉燃煤含硫量大于1.0%时,《标准》中第Ⅲ时段标准规定各烟囱SO2最高允许排放浓度为1200mg/m3(标干烟气),这一限值明显低于燃煤含硫量不大于1.0%时的限值2100mg/m3(标干烟气)。这实际上是规定第Ⅲ时段的我们认为火电机组在燃用高硫煤时,应上脱硫装置,采取降低SO2排放量措施,使其烟气中SO2排放浓度低于1200mg/m3(标干烟气)。对不属于第Ⅲ时段、又没有采取脱硫措施的已建或在建火电机组,当其燃用含硫量大于1.0%的煤种时,在现阶段来讲,亦建议按表1中WyDW=20000kJ/kg时SO2排放浓度作为考评锅炉烟气中SO2排放的参考标准。

(3) 对属于第Ⅲ时段的火电机组,考评锅炉烟气中SO2排放时,应严格执行《标准》中有关规定,锅炉烟气中SO2排放浓度执行表2中的规定值。

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