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  煤电超低排放标准体系雏形初具 [返回]
  中国电力报 2017-06-26 1443

        5月25日,由环保部环境工程评估中心主办、福建龙净环保股份有限公司(以下简称“龙净环保”)承办的“燃煤电厂颗粒物超低排放技术经验交流会”在福建厦门召开。
        会上,来自环保部环境工程评估中心、发电企业、电力设计院、科研院所、环评单位、环保企业等单位的173名代表汇聚一堂,总结燃煤电厂超低排放所取得的成就和实施经验,探讨超低排放技术难点,分享颗粒物超低排放控制典型案例等,对规范和指导超低排放工程建设及运行,推动燃煤发电节能减排升级改造具有重要意义。
        与会专家指出,大量研究数据及电厂运行实践表明:我国煤电环保治理技术世界领先,煤电超低排放技术经济可行,已可全面推行。现阶段,在工程实践基础上提炼升华,对超低排放技术开展理论研究,并上升为环保标准和法规具有现实意义,可助力煤电超低排放深入推进,并作为新名片向世界输出。

        煤电超低排放配套标准、规范日益完善

        “当前,我国经济发展进入增长速度换挡期、结构调整阵痛期、前期政策消化期‘三期叠加’阶段。随着雾霾不断加剧,公众环保诉求日益加强,环保形势复杂严峻。”在 “燃煤电厂颗粒物超低排放技术经验交流会”上,环保部环评中心副主任任洪岩指出,“十二五”以来,火电行业在烟气治理、主要污染物减排方面走在前列,但仍有诸多问题待解。其中,火电超低排放标准体系和技术规范不健全、大气污染控制新技术未开展长期稳定性评估等问题尤为突出。
        国电环境保护研究院院长朱法华在演讲中也提到,截至2016年,全国已有约4.4亿千瓦机组完成了超低排放改造。不过,诸多问题也相伴而生。例如,超低排放技术多样,如何科学选择?超低排放投资大,运行成本高,如何兼顾综合效益?超低排放改造缺乏配套标准、规范;超低排放机组的稳定性可靠性缺乏时间检验;各种技术简单堆积,造成改造费用过高、能耗过高;忽视三氧化硫、重金属、PM2.5的协同治理等。
        在此背景下,立足工程实践,开展理论研究,完善相关标准和规范的呼声渐次响起。2016年,国电环境保护研究院、中国电力工程顾问集团、浙江大学、龙净环保、环保部环评中心等九家单位受环保部委托,联合启动编制 《火电厂污染防治可行技术指南》(以下简称《技术指南》)。
        5月21日,环保部正式发布《技术指南》,并于6月1日起正式施行。这是我国首部以标准形式出台的技术指南。据记者了解,此次发布的《技术指南》首次从官方口径明确了技术路线选择的“20字方针”,即“因煤制宜、因炉制宜、因地制宜、统筹协同、兼顾发展。“
        《技术指南》明确了超低排放典型技术路线,以及达标可行技术、最佳可行技术,对火电厂污染防治技术选择极具指导性,能够规范、指导未来一段时期内超低排放工作,并为未来排污许可证制度的实施提供技术支持。”朱法华表示。
        此外,会上还传出消息,由环保部环评中心牵头组织编制的《燃煤电厂超低排放烟气治理工程技术规范》,业已形成征求意见稿并上报至环保部。环保部环评中心火电环保中心副主任莫华在会上表示:“目前,我国已分别出台了火电厂烟气脱硝、烟气脱硫、除尘工程技术规范,但对于超低排放而言,这三项污染物须同时达到超低排放水平。因此,单项的工程技术规范已无法满足现实要求,制定可指导三项污染物协同治理的超低排放技术工程规范非常必要。”     2014~2016年,环保部环评中心开展了深入细致的调研,获得大量数据,并创新技术评估体系和测试方法,从达标性、稳定性、装置性能、协同性、经济性等五个维度对超低排放技术进行评估,并有针对性地提出优化建议。
        “超低排放技术工程规范的制订,以我国现行的环境法律、法规和标准为依据,依照超低排放技术发展情况和趋势对现有标准进行修订、补全,以完善我国环境标准体系。以超低排放实践为标尺,推荐先进技术,淘汰落后技术,力求使标准做到科学合理、技术上可行、经济上可接受,以促进技术进步和发展。”莫华表示,该工程技术规范发布后,可科学规范和有效指导燃煤电厂超低排放工作开展。

        低低温电除尘器成电厂超低排放“标配”

         颗粒物超低排放技术研讨是本次会议的重头戏。
        在一次除尘技术中,低低温静电除尘器几乎成为电厂进行超低排放改造的“标配”。
        据不完全统计,截至2016年底,低低温电除尘器在国内已有300台应用业绩。
        会上,甘肃省电力试验研究所教授级高工蒙骝评价称:“在电除尘器发展的百年历史中,最大的弊病就是对高比电阻粉尘、煤种、灰分较为敏感。而低低温电除尘器通过降低排烟温度这一举措,提高除尘器效率和适应范围,解决了这个百年难题。”环保部环评中心在对6台低低温电除尘机组进行“典型颗粒物超低排放控制技术的测试与评估”后验证了这一说法。当燃煤灰分在10.35%~17.43%,负荷在30%~100%波动时,低低温电除尘器出口烟尘浓度均稳定在20毫克/立方米以下,表明低低温电除尘器对燃煤灰分及负荷变化有很好的适应性。     “测试结果还显示,低低温电除尘器脱除三氧化硫效果显著。在100%负荷工况下,低低温电除尘器出口实测三氧化硫浓度1.02毫克/立方米,脱除效率为87%;在75%负荷工况下,低低温电除尘器出口三氧化硫浓度为1.12毫克/立方米,脱除效率为86.7%。”环保部环评中心火电环保中心高工朱杰介绍。
        广东粤电大埔发电有限公司对此深有感触。据该公司检修部副部长赖景暖在会上介绍,大埔电厂从工程设计阶段就走优化与创新之路,共确定了47项创新优化项目。其中,龙净环保创造性地采用“低低温烟气治理系统﹢EPM电风拦截系统”,帮助大埔电厂实现了深度除尘。
        EPM电风拦截除尘除雾一体化装置是龙净环保自主研发独具特色的新型除尘除雾装置。该装置采用高压电风拦截式设计,可对烟气中残余粉尘微粒、雾滴等污染物进行有效的终端捕集。本体内部的阴阳极电场全部按通流式设计,可使烟气阻力低至100帕,大大节省阻力损失。相比于机械除雾器,该装置具有除雾效率高、烟气流阻低、性能稳定及适应高风速等特点,且适用范围广泛,可用于在役燃煤机组的进一步深度治理,也适用于新建机组的除尘除雾治理。
        投运后效果优异。大埔电厂两台机组投运后,经第三方权威部门测试,机组综合除尘效率为99.94%,烟囱出口污染物排放浓度烟尘仅为1.7毫克/立方米。两台机组EPM电风拦截装置的出口烟尘排放浓度分别为2.9毫克/立方米和2.3毫克/立方米,均达到“超低排放”限值要求。
      “可见,低低温烟气治理系统﹢EPM电风拦截系统具有高效除尘、脱除三氧化硫和PM2.5,能耗低,缓解‘石膏雨’、解决视觉污染、实现干烟囱排放等综合优点。而且,它对再加热器的防腐也能起到很好的保护,解决了我厂较为关注的头疼问题。”赖景暖说。

       湿式电除尘器推动火电厂污染物深度净化

       在多方推动下,煤电超低排放改造进度惊人,但新的挑战又在面前。“2016年,全国6000千瓦及以上的火电厂发电利用小时数为4165小时,比上年降低164小时。火电利用小时数不断减少,燃煤机组长期处于低负荷运行状态。”中国电力工程顾问集团副总工龙辉指出,负荷变化使燃煤电厂更关注经营成本,导致机组燃用煤种“多变”、机组运行工况“多变”。这就迫使燃煤电厂寻求适应宽负荷工况的颗粒物排放技术。
      “针对不同机组的测试评估发现,当负荷在30%~100%波动,灰分在2.90%~39.35%变化时,湿式电除尘均能稳定实现5毫克/立方米排放。”龙辉表示。
        此外,湿式电除尘器在污染物深度净化方面也极具潜力。会上,龙净环保机械总工林国鑫表达了自己的思考。“雾霾形成的核心污染物是PM2.5。而2015年全国480个城市(区、县)开展的降水监测显示,酸雨城市比例达22.5%,酸雨类型总体仍为硫酸型,表明控制三氧化硫排放迫在眉睫。”他认为,对火电厂污染物进行深度净化,减少三氧化硫、PM2.5排放,对改善大气环境质量至关重要。
       不过,我国执行的火电厂大气污染物排放标准及超低排放改造限值,主要针对烟尘、二氧化硫、氮氧化物,对三氧化硫、PM2.5并未提出要求。且传统烟气治理工艺及技术,对PM2.5、三氧化硫、重金属汞等污染物的治理能力较弱,还容易导致蓝烟酸雾、石膏雨等污染问题。
      “湿式电除尘器安装在湿法脱硫后,起到终端把关作用,对PM2.5、三氧化硫气溶胶有很强的脱除能力,对汞及多种重金属污染物有综合治理效果,可实现对火电厂污染物深度净化。”林国鑫说。环评中心对湿式电除尘器测试和评估也发现,在100%和75%负荷工况下,湿式电除尘器出口实测PM2.5浓度分别控制在0.153~0.16毫克/立方米和0.281~0.294毫克/立方米;湿式电除尘器出口实测三氧化硫浓度分别为2.4~3.39毫克/立方米、0.281~0.294毫克/立方米。
        即便如此,湿式电除尘器仍然面临着争议,最突出的就是有些湿式电除尘器存在耗水量大及污水处理等问题。
       “超低排放兴起后,湿式电除尘器生产商和工程项目短时间内大量涌现,确实造成了一些乱象。湿式电除尘器在应用中显现出的弊端,也需要正视,这样才能在后续的技术研发中弥补不足。”林国鑫说。
        龙净环保在国内较早开展湿式电除尘器的研发工作,先后突破湿烟气下细颗粒物脱除技术选型,高水雾、易闪络等恶劣工况下的稳定供电技术,攻克喷淋水处理和循环利用,场地狭窄、布置困难等关键技术难题,开发出了适合中国国情、技术先进、经济适用的成套国产燃煤电厂湿电技术和装备。值得注意的是,其首创节水节能型水循环系统,发明了全自动高效灰水分离技术和阳极板隔排交叉间歇喷淋机制,实现湿电与脱硫的用水协同,成功突破了湿式电除尘器灰水二次污染技术瓶颈,实现零水耗。
        2016年,龙净环保研发的湿式电除尘系统通过工信部科技成果鉴定,获得了“总体达到国际先进水平,部分技术达到国际领先水平”的评价。在国内外市场也获得了高度认可。目前,该技术装机容量已超过4500万千瓦,全国市场占有率达30%。
       “工程应用实践表明,湿式电除尘器在经过新一轮的技术革新后,弥补了耗水及灰水循环利用的弊端,技术更趋成熟,将在推动火电厂污染物深度净化这一进程中担当重要角色。”林国鑫表示。

 
  
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