火電機組鍋爐煙氣中SO2排放考核標準的探討
火電機組在燃煤發(fā)電的同時，會排放出大量的SO2，對環(huán)境產(chǎn)生污染。目前，國內(nèi)已建或在建的火電機組基本上沒有采取降低SO2排放量的措施，當鍋爐燃煤含硫量較高時，煙氣中SO2濃度就較大。隨著環(huán)境保護要求的提高，對新建火電機組鍋爐煙氣中SO2排放實行嚴格的考核是必要的。但是，對現(xiàn)階段的已建或在建火電機組而言，尚無合適的考核標準。如何針對現(xiàn)階段火電機組的實際情況，合理考核其鍋爐煙氣中SO2排放，有待進一步探討。 一、煤種對煙氣中SO2排放濃度影響
鍋爐煙氣中SO2排放濃度大小與鍋爐燃用煤種直接有關(guān)。為探討鍋爐燃煤對煙氣中SO2排放濃度的影響，參照《電力工業(yè)部環(huán)境統(tǒng)計報表指標解釋》，采用以下方法計算鍋爐煙氣中SO2排放濃度。
P=2B(1-.......
式中:P——鍋爐SO2排放量，t／h；
VS——鍋爐年平均負荷下除塵器出口濕煙氣排 放率，Nm3／h；
V——鍋爐年平均負荷下除塵器出口干煙氣排放率，Nm3／h；
C——鍋爐除塵器出口SO2排放濃度，mg/m3(標干煙氣)；
B——鍋爐年平均負荷下每小時燃原煤量，t/h；
q4——機械未完全燃燒熱損失，％；
WyDW——燃煤應用基低位發(fā)熱量，kJ／kg；
α——除塵器出口過剩空氣系數(shù)；
XH2O——煙氣含濕量，％；
Sy——燃煤收到基硫分，％；
KS——煤中硫轉(zhuǎn)化為SO2的份額，根據(jù)爐型取值，煤粉爐為0．85，增鈣旋風爐為0．90，不增鈣旋風爐為0．95，燃油爐0．98。
η——脫硫效率，%。無實測數(shù)據(jù)時，按下面規(guī)定取值，干式除塵器為0，水膜除塵器為5%，文丘里、斜棒柵、泡沫除塵器為15%計。
根據(jù)新建機組情況，取α＝1．7，XH2O＝8％，KS＝0．85，η=0。此時，煙氣中SO2排放濃度C是燃煤含硫量Sy與低位發(fā)熱量WyDW的函數(shù)，不同WyDW時，可繪制Sy與C的關(guān)系曲線，見圖1。當Sy＝1．0％，C＝2100mg／m3（標干煙氣)時，WyDW＝17683kJ／kg。從圖1可看出，當Sy≤1．0％，WyDW在18 000～28000kJ／kg之間時，C都在2100mg/m3(標干煙氣)以下�；痣姀S燃用煤種的低位發(fā)熱量大都在20000kJ/kg左右，說明當燃煤含硫量不大于1%時，煙氣中SO2排放濃度一般不會超過2100mg/m3（標干煙氣)。燃煤含硫量大于1%時，煙氣中SO2排放濃度將會超過2100mg/m3（標干煙氣)。不同燃煤硫分與熱值下，煙氣中SO2排放濃度列于表1。燃煤硫分越高，熱值越低，煙氣中SO2排放濃度越高。 表1 不同燃煤硫分與熱值下煙氣中SO2排放濃度
表1 （略）
圖1 煙氣中SO2濃度與燃煤含硫量、熱值關(guān)系曲線
圖1 （略） 2 合適考評標準的推薦 隨著我國電力工業(yè)的迅速發(fā)展，新建的火電機組容量一般都在200 MW及以上，鍋爐蒸發(fā)量都在670t/h及以上。依據(jù)火電廠鍋爐容量大及鍋爐燃煤含硫量較高、煙氣中SO2濃度較大這一實際情況來看，在考評火電機組鍋爐煙氣中SO2排放濃度是否超標時，建議采用《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223-1996）（以下簡稱《標準》）作為考評標準。
《標準》將火電廠按年限分為3個時段，屬于第Ⅲ時段的火電廠是指1997年1月1日起環(huán)境影響報告書待審查批準的新、擴、改建火電廠。對屬于第Ⅰ、Ⅱ時段的火電廠，《標準》規(guī)定其全廠SO2排放量不得超過計算出的全廠SO2最大允許排放量。對屬于第Ⅲ時段的火電廠，《標準》要求較嚴，除規(guī)定了其全廠SO2最大允許排放量外，同時還規(guī)定了其各煙囪SO2最大允許排放濃度(見表2)。
表2 第三時段火電廠各煙囪SO2最高允許排放濃度
表2 （略）
注：濃度應換算到過剩空氣系數(shù)α=1．4時的濃度值。
對屬于第Ⅰ或Ⅱ時段的已建或在建火電機組，考評其鍋爐煙氣中SO2排放時，可參照執(zhí)行《標準》中第Ⅲ時段標準。 3 合理考評煙氣中SO2排放的建議 考評火電機組鍋爐煙氣中SO2排放濃度是否超標時，建議考慮火電機組的實際情況和鍋爐燃用煤種，實行按煤種、分階段來考評。
�。�1） 當鍋爐燃用煤種硫分不大于1%時，鍋爐煙氣中SO2排放濃度應不大于2100mg/m3（標干煙氣)。否則，SO2屬超標排放。
�。�2） 當鍋爐燃煤含硫量大于1．0％時，《標準》中第Ⅲ時段標準規(guī)定各煙囪SO2最高允許排放濃度為1200mg/m3（標干煙氣)，這一限值明顯低于燃煤含硫量不大于1．0％時的限值2100mg／m3（標干煙氣)。這實際上是規(guī)定第Ⅲ時段的火電機組在燃用高硫煤時，應上脫硫裝置，采取降低SO2排放量措施，使其煙氣中SO2排放濃度低于1200mg/m3（標干煙氣)。對不屬于第Ⅲ時段、又沒有采取脫硫措施的已建或在建火電機組，當其燃用含硫量大于1．0％的煤種時，在現(xiàn)階段來講，亦建議按表1中WyDW=20000kJ/kg時SO2排放濃度作為考評鍋爐煙氣中SO2排放的參考標準。
�。�3） 對屬于第Ⅲ時段的火電機組，考評鍋爐煙氣中SO2排放時，應嚴格執(zhí)行《標準》中有關(guān)規(guī)定，鍋爐煙氣中SO2排放濃度執(zhí)行表2中的規(guī)定值。
�。�4） 考評火電機組鍋爐煙氣中SO2排放，其SO2監(jiān)測點應設(shè)在除塵器出口。 摘自：湖北省電力試驗研究所， 唐從明
湖北 武漢 430077
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