单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,燃煤烟气超低排放技术开发及标准探讨,*,燃煤烟气超低排放技术开发及标准探讨,2024/11/15,燃煤烟气超低排放技术开发及标准探讨,燃煤烟气超低排放技术开发及标准探讨2023/10/5燃煤烟气,1,目 录,课题背景,燃煤烟气超低排放技术探讨,高效气相烟气脱硫脱硝技术,化石燃料环境友好工业路线开发,总结,燃煤烟气超低排放技术开发及标准探讨,目 录 课题背景燃煤烟气超低排放技术开发及标准探讨,2,课题背景,我国大面积发生的大气雾霾已成民生之患、民心之痛，要铁腕治理。,雾霾形成的根本原因是废气污染物排放量巨大，因此，应该大幅度减少污染物排放是实现我国环境空气质量明显改善的重点措施。,燃煤烟气超低排放技术开发及标准探讨,课题背景 我国大面积发生的大气雾霾已成民生之患、民,3,近年来，燃煤电厂环保投入资金数以千亿计，几乎,100%,都装了脱硫、脱硝和除尘装置。并且根据有关部门提供的排放物指标检测数据，污染物的量确实在下降，但为什么总体来看，雾霾依旧越来越严重,?,是哪里出了问题,?,近期全国正在进行燃煤散烧的治理，效果有待观察。,课题背景,燃煤烟气超低排放技术开发及标准探讨,近年来，燃煤电厂环保投入资金数以千亿计，几乎1,4,全世界每年向大气中排放CO,2,320亿吨以上，中国每年排放大约100亿吨。,其中约20亿吨被海洋吸收，陆地生态系统吸收7亿吨左右；人工利用量不足10亿吨。,显然，CO,2,排放量已经远远超过了大自然自身平衡的能力，降低化石燃料利用过程中的CO,2,排放，进而降低大气中的CO,2,浓度已成为全球面临的重大挑战。,课题背景,燃煤烟气超低排放技术开发及标准探讨,全世界每年向大气中排放CO2 320亿吨以上，,5,燃煤烟气超低排放技术探讨,挖掘已有技术和设备潜力、辅机改造、系统优化,超低排放,设备扩容、增加新设备,优化煤质：热值高、灰分少、硫分低,1.技术分析,没有创新性、革命性的技术出现,机组改造难度大,燃煤烟气超低排放技术开发及标准探讨,燃煤烟气超低排放技术探讨挖掘已有技术和设备潜力、辅机改造、系,6,2.效益分析,减排量：,实际减排的总绝对量不大；,环境质量分析,：因减排的总的绝对量不大，超低排放对环境质量影响的分担率要远远小于排放量的分担率，对环境质量改善的作用相对较小；,CO,2,排放：,预计每年因超低排放改造，仅脱硫脱硝两项,增加CO,2,排放约2380万吨（未考虑改造用的钢材、催化剂等生产及物料运输过程的CO,2,排放）。,燃煤烟气超低排放技术探讨,燃煤烟气超低排放技术开发及标准探讨,2.效益分析 减排量：实际减排的总绝对量不大；燃煤烟气,7,3.经济分析,1）单位发电量增加成本,按20年运行周期，在现有环保电价基础上，实现超低排放,机组（MW）,单位发电量增加成本（分/KWh）,300,1.47,600,1.08,1000,0.82,虽然从2016.1.1起，超低排放电价补贴1分/KWh。但由于补偿标准将逐年降低，从长远看，不断提高的环保成本将有业主承担。,燃煤烟气超低排放技术探讨,燃煤烟气超低排放技术开发及标准探讨,3.经济分析 1）单位发电量增加成本机组（MW）,8,3.经济分析,2）单位污染物控制成本,SO,2,NO,X,备注,全社会平均成本（元/kg）,1.26,按指定排污收费标准测算,北京（元/kg）,10,天津（元/kg）,6.3,8.5,SO,2,：超低排放削减增量的成本是改造前成本的近20倍,烟尘：湿式电除尘器控制成本是前端除尘器控制成本的千倍,燃煤烟气超低排放技术探讨,燃煤烟气超低排放技术开发及标准探讨,3.经济分析 2）单位污染物控制成本SO2 NOX备,9,燃煤烟气超低排放技术探讨,依法性问题,：,缺乏法律方面保障；一些技术性问题尚未清楚（如氨逃逸、SO,3,产生量增加、废弃催化剂处理）,监管问题,：,监测方法（低浓度监测的精准性）,技术层面问题,：,无技术创新,超低排放与其他方面的协调性问题,：,如何统筹超低排放与节能、减碳、节水以及其它常规污染物控制间的关系,经济型问题,：,改造成本高，尤其是现有机组的超低改造,燃煤烟气超低排放技术开发及标准探讨,燃煤烟气超低排放技术探讨 依法性问题：缺乏法律方面保障；一些,10,燃煤烟气超低排放技术探讨,开展超低排放综合效果的系统研究与评估,适时修订火电厂大气污染物排放标准,有序推进超低排放改造,提前部署超低排放技术研发,燃煤烟气超低排放技术开发及标准探讨,燃煤烟气超低排放技术探讨 开展超低排放综合效果的系统研究与,11,GB13223-2011大气污染物排放标准（最严格排放标准）,大气污染物超低排放标准,燃煤锅炉（重点地区）,烟尘 20mg/m,3,SO,2,50mg/m,3,NO,X,(以NO,2,计)100mg/m,3,汞及其化合物 0.03mg/m,3,燃煤机组（重点地区）,烟尘 5mg/m,3,SO,2,35mg/m,3,NO,X,(以NO,2,计)50mg/m,3,燃煤烟气污染物排放标准,燃煤烟气超低排放技术开发及标准探讨,GB13223-2011大气污染物排放标准（最严格排放标准）,12,大气污染物排放标准制定的初衷并非是治理雾霾，而是治理环境空气质量标准中限定的三种常规污染物烟尘、二氧化硫和氮氧化物，它们是雾霾污染物的主要成分，与雾霾关系密切。从总体来看，燃煤电厂烟尘、二氧化硫、氮氧化物三种常规污染物的排放已不是影响环境质量和雾霾形成的主要原因。,燃煤烟气污染物排放标准,燃煤烟气超低排放技术开发及标准探讨,大气污染物排放标准制定的初衷并非是治理雾霾，,13,国内正在开发的超低排放工艺流程图如下：,国内正在开发的超低排放工艺流程示意图,烟气污染物超低排放技术探讨,燃煤烟气超低排放技术开发及标准探讨,国内正在开发的超低排放工艺流程图如下：国内正在开发的超低排放,14,石灰石-石膏法脱硫数据表,机组,2300MW,年运行时间/h,6000,耗水量/kt年,-1,825,耗电量/MWh年,-1,37500,CO,2,排放量/SO,2,0.72,石膏堆砌量/SO,2,2.7,现有超低排放技术的湿法脱硫数据如下表：,烟气污染物超低排放技术探讨,燃煤烟气超低排放技术开发及标准探讨,石灰石-石膏法脱硫数据表机组2300MW年运行时间/h6,15,湿法脱硫方法存在的主要问题如下：,（1）固定资产投资大：,湿法脱硫装置固定资产投资大,；,（2）运行费用高：,从上表可知，2300MW的机组的年耗电量高达37500 MWh，相当于燃烧4614吨标准煤。,（3）耗水量大,：年运行6000小时年水耗近82.5万吨水，每小时消耗137.5吨水，也就是向大气中排放大量的废气。,（4）脱硫废水难于处理，脱硫产物石膏难以有效利用,，作为固体废物堆埋，浪费大量的硫资源。,烟气污染物超低排放技术探讨,燃煤烟气超低排放技术开发及标准探讨,湿法脱硫方法存在的主要问题如下：（1）固定资产投资大：湿法脱,16,烟气污染物超低排放技术探讨,湿法脱硫之后加装的湿式电除尘虽然能够去除烟气中的部分石膏颗粒，但存在下述问题：,（1）增加了湿烟气中的水雾含量，使烟囱冒“白烟”的现象更加严重；,（2）设备运行能耗(含阻力能耗)增大约1000-1200kw；,（3）相比减排效果，湿电除尘器的运行成本过高（超过1500元/h）。,以,2,60,万千瓦机组除尘改造为例，仅设备投资约,7000,万元或更高，年运行费用增加,500,万元以上。,燃煤烟气超低排放技术开发及标准探讨,烟气污染物超低排放技术探讨 湿法脱硫之后加装的湿式电除,17,燃煤电厂锅炉超低排放技术中,90%以上采用,湿法脱硫，脱硫之后的烟气温度在,30-50,，,湿度在,100200,g/Nm,3,，,而我国大气的平均湿度仅为,9,g/Nm,3,，锅炉湿法脱硫排烟湿度为大气平均湿度的,10,倍以上。,总量上看，按燃烧1吨煤，湿法脱硫烟气带出,1,吨水汽估算，我国燃煤锅炉烟气湿法脱硫每年向大气排放近,40,亿吨的水汽。,烟气污染物超低排放技术探讨,燃煤烟气超低排放技术开发及标准探讨,燃煤电厂锅炉超低排放技术中90%以上采用湿法脱硫，脱硫之,18,烟气污染物超低排放技术探讨,在现有超低排放技术中，湿法脱硫烟气中水汽的排放量是二氧化硫排放量的28005600倍，,因此，,超低排放标准中SO,2,等排放指标是否能够真正代表燃煤烟气污染物的排放量值得商榷？,（100200/0.035=28005600）,燃煤烟气超低排放技术开发及标准探讨,烟气污染物超低排放技术探讨 在现有超低排放技术中,19,在室内加湿器中分别加入纯净水、矿泉水和自来水，监测空气污染情况，实验结果如下：,纯净水，PM2.5值，20微克/,米,3,矿泉水，PM2.5值，30微克/,米,3,自来水，PM2.5值，340微克/,米,3,空气质量参考指数标准：,PM2.5值，050微克/,米,3,，空气质量一级,PM2.5值，51100微克/,米,3,，空气质量二级,PM2.5值，大于300微克/,米,3,，重度污染,烟气污染物超低排放技术探讨,燃煤烟气超低排放技术开发及标准探讨,在室内加湿器中分别加入纯净水、矿泉水和自来水，,20,在家庭房间中使用添加自来水的加湿器，3岁儿童咳嗽不仅没有改善，反而愈加严重，咳嗽持续半个月，到医院检查，被医生诊断为,“,加湿器肺炎,”,。,燃煤烟气湿法脱硫过程与使用加湿器相似，显然脱硫液中的成分更加复杂，烟气中的水汽成分也比自来水更加复杂，虽然利用湿法电除尘除去一部分较大的颗粒物，但对于较小的颗粒及水溶性物质无能为力。因此，,湿法脱硫烟气中水汽带来的空气污染（PM2.5、PM10）应该引起人们的高度重视。,烟气污染物超低排放技术探讨,燃煤烟气超低排放技术开发及标准探讨,在家庭房间中使用添加自来水的加湿器，3岁儿童,21,高效气相烟气脱硫脱硝技术,针对现有脱硫脱硝方法及超低排放技术存在的缺点，我们开发了一种固定资产投资少、运行维护成本低、能耗水耗少、产物可资源利用的高效气相烟气脱硫脱硝超低排放技术。,该技术可以克服现有超低排放技术固定资产投资高、运行维护费用高、废气排放量大、操作复杂等问题。,燃煤烟气超低排放技术开发及标准探讨,高效气相烟气脱硫脱硝技术 针对现有脱硫脱硝方法及超低,22,工艺路线如下图所示：,图.高效气相脱硫脱硝超低排放新技术示意图,高效气相烟气脱硫脱硝技术,燃煤烟气超低排放技术开发及标准探讨,工艺路线如下图所示：图.高效气相脱硫脱硝超低排放新技术示意,23,图,.220t/h,循环流化床锅炉脱硝结果,高效气相烟气脱硝技术在电厂的应用,高效气相烟气脱硫脱硝技术,燃煤烟气超低排放技术开发及标准探讨,图.220t/h循环流化床锅炉脱硝结果高效气相烟气脱硝技术,24,高效气相烟气脱硫技术已在电厂进行了现场试验，锅炉类型为170t/h煤粉炉，烟气量为310,5,Nm,3,/h。,图.高效气相脱硫技术在电厂的脱硫结果,高效气相烟气脱硫脱硝技术,燃煤烟气超低排放技术开发及标准探讨,高效气相烟气脱硫技术已在电厂进行了现场试验，,25,从上述结果得出，高效气相脱硫剂将烟气中的SO,2,从4000 mg/Nm,3,脱除至35 mg/Nm,3,以下，脱除率高达99.1%以上，能够满足环保部对SO,2,控制在50 mg/Nm,3,以下的超低排放要求。,高效气相烟气脱硫脱硝技术,高效气相烟气脱硫技术,燃煤烟气超低排放技术开发及标准探讨,从上述结果得出，高效气相脱硫剂将烟气中的SO2从,26,高效气相烟气脱硫脱硝技术特点,（1）脱硫脱硝除尘设备投资大幅度降低,与国内正在开发的脱硫脱硝超低排放装置相比，固定资产投入可降低80%以上；,（2）运行能耗大为降低,该技术不需要大量脱硫浆液的循环，使烟气沿程阻力大为降低，从而使烟气处理系统的能耗大为降低；,（3）运行水耗几乎为零,不向烟气处理系统中加水，使烟气带出的水量大为降低，形成雾霾的可能性也大为降低。,燃煤烟