燃煤烟气超低排放技术开发及标准探讨课件.ppt
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1、燃煤烟气超低排放技术燃煤烟气超低排放技术开发及标准探讨开发及标准探讨2022-9-30燃煤烟气超低排放技术开发及标准探讨目目 录录 课题背景课题背景 燃煤烟气超低排放技术探讨燃煤烟气超低排放技术探讨 高效气相烟气脱硫脱硝技术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化石燃料环境友好工业路线开发 总结总结燃煤烟气超低排放技术开发及标准探讨 课题背景课题背景 我国大面积发生的大气雾霾已成民生之患、民心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。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,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
2、排放是实现我国环境因此,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。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 近年来,燃煤电厂环保投入资金数以千亿计,几乎近年来,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,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但为什么总体来看,雾霾依旧越来越严重?是哪里出了问是哪里出了问题题?近期全国正在进行燃煤散烧的治理,效果有待观察。近期全国正在进行
3、燃煤散烧的治理,效果有待观察。课题背景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全世界每年向大气中排放CO2 320亿吨以上,中国亿吨以上,中国每年排放大约每年排放大约100亿吨。亿吨。其中约其中约20亿吨被海洋吸收,陆地生态系统吸收亿吨被海洋吸收,陆地生态系统吸收7亿吨亿吨左右;人工利用量不足左右;人工利用量不足10亿吨。亿吨。显然,显然,CO2排放量已经远远超过了大自然自身平衡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的能力,降低化石燃料利用过程中的CO2排放,进而降排放,进而降低大气中的低大气中的CO2浓度已成为全球面临的重大挑战。浓度已成
4、为全球面临的重大挑战。课题背景课题背景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、辅机改挖掘已有技术和设备潜力、辅机改造、系统优化造、系统优化超低超低排放排放设备扩容、增加新设备设备扩容、增加新设备优化煤质:热值高、灰分少、优化煤质:热值高、灰分少、硫分低硫分低1.技术分析技术分析没有创新性、革命性的技术出现没有创新性、革命性的技术出现机机组组改改造造难难度度大大燃煤烟气超低排放技术开发及标准探讨2.效益分析效益分析u 减排量:减排量:实际减排的总绝对量不大;实际减排的总绝对量不大;u 环境质量分析环境质量分析:因减排的总的绝对量不
5、大,超低排: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;,对环境质量改善的作用相对较小;u CO2排放:排放:预计每年因超低排放改造,仅脱硫脱硝预计每年因超低排放改造,仅脱硫脱硝两项两项增加增加CO2排放约排放约2380万吨(未考虑改造用的钢材万吨(未考虑改造用的钢材、催化剂等生产及物料运输过程的、催化剂等生产及物料运输过程的CO2排放)。排放)。燃煤烟气超低排放技术探讨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.经济分析经济分析 1)单位发电量增加成本)单位发电
6、量增加成本按按20年运行周期,在现有环保电价基础上,实现超低排放年运行周期,在现有环保电价基础上,实现超低排放机组机组 (MWMW)单位发电量增加成本单位发电量增加成本 (分(分/KWh/KWh)3001.476001.0810000.82 虽然从虽然从2016.1.1起,超低排放电价补贴起,超低排放电价补贴1分分/KWh。但由。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。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探讨燃煤烟气超低排放技术开发及标准探讨3.经济分析经济分析 2)单位污染物控制成本)单位污染
7、物控制成本SO2 NOX备注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)6.38.5SO2:超低排放削减增量的成本是改造前成本的近:超低排放削减增量的成本是改造前成本的近20倍倍烟尘: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探讨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燃煤烟气超低排放技术探讨 依法性问题依法性问题:缺乏法律方面保障;一些技术性问题尚未缺乏法律方面保障;一些技术性问题尚未清楚(如氨逃逸、清楚(如氨逃逸、SO3产
8、生量增加、废弃催化剂处理)产生量增加、废弃催化剂处理)监管问题监管问题:监测方法(低浓度监测的精准性)监测方法(低浓度监测的精准性)技术层面问题技术层面问题:无技术创新无技术创新 超低排放与其他方面的协调性问题超低排放与其他方面的协调性问题:如何统筹超低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 经济型问题经济型问题:改造成本高,尤其是现有机组的超低改造改造成本高,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开展超低排放
9、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有序推进超低排放改造 提前部署超低排放技术研发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GB13223-2011大气污染物排大气污染物排放标准(最严格排放标准)放标准(最严格排放标准)大气污染物超低排放标准大气污染物超低排放标准燃煤锅炉(重点地区)燃煤锅炉(重点地区)烟尘烟尘 20mg/m3SO2 50mg/m3NOX(以以NO2计计)100mg/m3汞及其化合物汞及其化合物 0.03mg/m3燃煤机组(重点地区)燃煤机组(重点地区)烟尘烟尘 5mg/m3SO2 35
10、mg/m3NOX(以以NO2计计)50mg/m3燃煤烟气污染物排放标准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,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、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
11、量和雾霾形成的主要原因。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污染物排放标准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 石灰石石灰石-石膏法脱硫数据表石膏法脱硫数据表机组机组2300MW年运行时间年运行时间/h6000耗水量耗水量/kt年年-1825耗电量耗电量/MWh年年-137500CO2排放量排放量/SO20.72石膏堆砌量石膏堆砌量/SO
12、22.7现有超低排放技术的湿法脱硫数据如下表: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:湿法脱硫方法存在的主要问题如下:(1)固定资产投资大:)固定资产投资大:湿法脱硫装置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:)运行费用高:从上表可知,从上表可知,2300MW的机组的的机组的年耗电量高达年耗电量高达37500 MWh,相当于燃烧,相当于燃烧4614吨标准煤。吨标准煤。(3)耗水量大)耗水量大:年运行:年运行6000小时年水耗近小时年水耗近82.5万吨水,万吨水
13、,每小时消耗每小时消耗137.5吨水,也就是向大气中排放大量的废气。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)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。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烟气污染物超低排放技术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尘虽然能够去除烟气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: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
14、烟囱冒)增加了湿烟气中的水雾含量,使烟囱冒“白烟白烟”的现象更加严重;的现象更加严重;(2)设备运行能耗)设备运行能耗(含阻力能耗含阻力能耗)增大约增大约1000-1200kw;(3)相比减排效果,湿电除尘器的运行成本过高()相比减排效果,湿电除尘器的运行成本过高(超过超过1500元元/h)。)。以以260万千瓦机组除尘改造为例,仅设备投资约万千瓦机组除尘改造为例,仅设备投资约7000万元或更高,年运行费用增加万元或更高,年运行费用增加500万元以上。万元以上。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燃煤电厂锅炉超低排放技术中90%90%以上采用以上采用湿法脱湿法脱硫,脱
15、硫之后的烟气温度在硫,脱硫之后的烟气温度在30-5030-50,湿度在湿度在100200100200g/Nm3,而我国大气的平均湿度仅为而我国大气的平均湿度仅为9 9g/Nm3,锅炉湿法脱硫排烟湿度为大气平均湿度的锅炉湿法脱硫排烟湿度为大气平均湿度的1010倍以上。倍以上。总量上看,按燃烧总量上看,按燃烧1 1吨煤,湿法脱硫烟气带出吨煤,湿法脱硫烟气带出1 1吨水吨水汽估算,我国燃煤锅炉烟气湿法脱硫每年向大气排放近汽估算,我国燃煤锅炉烟气湿法脱硫每年向大气排放近4040亿吨的水汽。亿吨的水汽。烟气污染物超低排放技术探讨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烟气污染物超低排
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