研究分析了天津市地方標(biāo)準(zhǔn)《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB12/810-2018)中對(duì)于煙氣溫度排放限值的要求,并與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和其他省市地方標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比分析,研究和探討天津市地方標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后對(duì)天津市燃煤發(fā)電廠濕煙羽現(xiàn)象治理的影響,分析了目前濕煙羽治理技術(shù)的可行方案。

引言

天津市地方標(biāo)準(zhǔn)《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB12/810-2018）已于2018 年7 月1 日起正式實(shí)施。該標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，進(jìn)一步嚴(yán)格控制了火電廠大氣污染物排放限值，并規(guī)定于2019 年11月1 日起火電廠煙氣溫度進(jìn)行控制。這是天津市制定的首個(gè)對(duì)火電廠煙氣溫度進(jìn)行控制的地方標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布將為天津市大氣環(huán)境改善作出貢獻(xiàn)。

濕煙羽指的是燃煤電廠鍋爐廢氣中，飽和濕煙氣與環(huán)境冷空氣混合，在降溫過(guò)程中，所含的水蒸氣飽和凝結(jié)，由于凝集水霧滴對(duì)光線產(chǎn)生折射、散射，使煙羽呈現(xiàn)出白色或者灰色的現(xiàn)象，俗稱“大白煙”。而天津市地方新標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于煙氣溫度的控制，主要目的就是為了減弱“大白煙”現(xiàn)象。濕煙羽的源頭是水分，煙氣中飽和水蒸氣是吸熱產(chǎn)生的，含有大量潛熱，控制煙氣的溫度、濕度是煙氣脫白的關(guān)鍵。

1 標(biāo)準(zhǔn)概述

天津市地方標(biāo)準(zhǔn)《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》將火電廠以燃煤鍋爐、燃油鍋爐及燃?xì)忮仩t、燃?xì)廨喗M進(jìn)行分類(lèi)，分別規(guī)定了其顆粒物、二氧化硫、氮氧化物、煙氣黑度的排放限值要求。此外，標(biāo)準(zhǔn)還對(duì)燃煤發(fā)電鍋爐及65t/h 以上燃煤非發(fā)電鍋爐的煙氣排放溫度作出了相關(guān)規(guī)定。

2 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比分析

2.1 與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比分析

該標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13223-2011）對(duì)比，污染物排放限值更加嚴(yán)格。以燃煤鍋爐為例，顆粒物排放濃度限值由30mg/m3 降為10 mg/m3，二氧化硫濃度排放限值由100 mg/m3 降為35 mg/m3，氮氧化物由100 mg/m3降為50 mg/m3。煙氣黑度排放限值仍為1 級(jí)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中未對(duì)煙氣溫度作出排放限值要求。天津市新地標(biāo)中規(guī)定自2019 年11月1 日起，現(xiàn)有燃煤發(fā)電鍋爐及65t/h 以上燃煤非發(fā)電鍋爐煙氣排放溫度應(yīng)達(dá)到采暖期溫度小于45℃, 非采暖季溫度小于48℃的煙氣排放控制要求。

天津市新地標(biāo)的建立, 是為了加強(qiáng)對(duì)天津市火電行業(yè)發(fā)電鍋爐大氣污染物的排放控制，促進(jìn)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步和可持續(xù)發(fā)展。

2.2 與其他省市地方標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比分析

上海市于2016 年1 月發(fā)布了《燃煤電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定“燃煤發(fā)電鍋爐應(yīng)采取煙溫控制及其他有效措施消除石膏雨、有色煙羽等現(xiàn)象”，2018 年11 月，浙江省發(fā)布《燃煤電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定“位于環(huán)境空氣敏感區(qū)的燃煤電廠應(yīng)采取煙溫控制或其他有效措施消除石膏雨、有色煙羽等現(xiàn)象”。

此外，徐州、唐山、石家莊、廣東、江西、連云港、邯鄲、河北等多省市均發(fā)布相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或者政策，要求燃煤電廠開(kāi)展煙氣脫白工作。

3 煙羽脫白可行性技術(shù)

目前，煙羽脫白的可行技術(shù)方案主要有煙氣冷凝技術(shù)、煙氣再熱技術(shù)以及煙氣冷凝再加熱三種。

3.1 煙氣再熱技術(shù)

煙氣再熱技術(shù)是對(duì)進(jìn)入煙囪前的濕飽和煙氣進(jìn)行加熱，將濕煙氣的溫度升高，保持濕煙氣的絕對(duì)含濕量不變，相對(duì)含濕量減小，使得煙氣相對(duì)濕度小于升溫后的飽和濕度，從而達(dá)到消除煙羽的技術(shù)要求。煙氣再熱技術(shù)一般適用于煙氣量較小的機(jī)組。

3.2 煙氣冷凝技術(shù)

煙氣冷凝又分為直接冷凝、間接冷凝和漿液冷凝等三種方式。直接冷凝技術(shù)一般通過(guò)在脫硫后增設(shè)冷卻塔，通過(guò)噴淋水降溫方式降低煙氣溫度。噴淋水可以進(jìn)行回收利用，此種方法適用于缺水地區(qū)的電廠。

間接冷凝技術(shù)主要通過(guò)在脫硫后煙道中安裝煙氣冷凝換熱器，通過(guò)煙氣熱量降低煙氣溫度，實(shí)現(xiàn)降低脫硫后煙氣含濕量。漿液冷凝技術(shù)是通過(guò)冷卻脫硫漿液降低脫硫出口煙氣溫度，實(shí)現(xiàn)降低脫硫后煙氣含濕量，將脫硫吸收塔頂層及次頂層噴淋層改造為低溫噴淋層，在其管路上設(shè)置漿液冷卻器，從而實(shí)現(xiàn)冷凝的目的。

3.3 煙氣冷凝再加熱技術(shù)

煙氣冷凝再加熱技術(shù)是通過(guò)煙氣冷凝降溫后，煙氣中的水汽凝結(jié)析出后，再通過(guò)煙氣再熱裝置，提升煙氣溫度消除“濕煙羽”。目前，上海外高橋第三發(fā)電有限責(zé)任公司#7 機(jī)組(1000MW)采用的是該種方案進(jìn)行煙羽脫白。通過(guò)冷凝再熱技術(shù)，不僅能夠有效控制有色煙羽，還能進(jìn)一步取得污染物深度減排、深度節(jié)水和綜合能耗大幅降低的效果。

4 天津市燃煤電廠開(kāi)展煙羽脫白工作的難點(diǎn)分析

天津市新地標(biāo)的提出，督促天津市各燃煤電廠開(kāi)展煙羽脫白治理工作。煙羽脫白治理的工作難點(diǎn)主要包括資金、技術(shù)以及時(shí)間。為解決企業(yè)開(kāi)展煙羽脫白工作上的資金困難，天津市生態(tài)環(huán)境局將燃煤電廠煙羽脫白綜合治理工作納入2018 年中央大氣污染防治專(zhuān)項(xiàng)資金補(bǔ)助計(jì)劃，對(duì)于按時(shí)開(kāi)展煙羽脫白治理工作的企業(yè)，給予中央、市、區(qū)三級(jí)財(cái)政補(bǔ)助。

不同企業(yè)由于受到實(shí)際場(chǎng)地、水源等條件的限制，需要企業(yè)結(jié)合實(shí)際情況，選擇適合自身的煙羽脫白技術(shù)。而為了不影響電廠的整體發(fā)電計(jì)劃，除濕脫白裝置及其附屬系統(tǒng)的安裝和調(diào)試需要利用機(jī)組停機(jī)檢修期開(kāi)展。因此項(xiàng)目的實(shí)施對(duì)于時(shí)間具有嚴(yán)格的控制。

結(jié)語(yǔ)

天津市新地標(biāo)的提出，首次對(duì)燃煤電廠鍋爐廢氣的煙氣溫度提出了排放限值要求。其目的是通過(guò)降低煙氣溫度，從而改善“濕煙羽”現(xiàn)象。目前煙氣脫白技術(shù)可行方案主要有煙氣冷凝技術(shù)、煙氣再熱技術(shù)以及煙氣冷凝再加熱三種，天津市各燃煤發(fā)電廠應(yīng)結(jié)合自身實(shí)際情況，選擇適合自己的煙羽脫白技術(shù)，降低煙氣溫度，改善“濕煙羽”現(xiàn)象，確保排放的煙氣滿足天津市新地標(biāo)的要求，為天津市大氣環(huán)境的改善作出貢獻(xiàn)。

PS:

山東旺泰科技有限公司位于淄川經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)，是一家研發(fā)制造節(jié)能高效傳熱系列產(chǎn)品的高新技術(shù)企業(yè)。產(chǎn)品核心技術(shù)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，并榮獲多項(xiàng)省級(jí)或國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)，屬國(guó)家大力倡導(dǎo)的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目。

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目前電力系統(tǒng)已成功投入運(yùn)行的脫白業(yè)績(jī)，在脫硫煙氣降溫段主要采用大型全焊接板式漿液冷卻器，換熱面積單臺(tái)在1000平米以上。在煙道升溫階段主要是大型板式脫硫煙氣蒸汽加熱技術(shù)，利用飽和蒸汽潛熱來(lái)加熱煙氣，由于該階段介質(zhì)為不良導(dǎo)熱凈化煙氣，換熱更需要高效的大型板式換熱器，一般單臺(tái)換熱面積達(dá)5000平米以上。

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