第一章脫硫脫硝除塵概述

第一章脫硫脫硝除塵概述第一頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期一主要內(nèi)容第一章概論第一節(jié)火電廠排放的大氣污染物第二節(jié)大氣污染物排放管理措施第三節(jié)煙氣監(jiān)測(cè)第二章煙氣脫硫技術(shù)第一節(jié)火電廠脫硫技術(shù)概述第二節(jié)濕式石灰石-石膏法脫硫技術(shù)第三節(jié)循環(huán)流化床脫硫技術(shù)第四節(jié)其他脫硫技術(shù)第五節(jié)工程實(shí)例第二頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期一第三章煙氣脫硝技術(shù)第一節(jié)氮氧化物控制技術(shù)概述第二節(jié)低氮氧化物燃燒技術(shù)第三節(jié)選擇性催化還原脫硝技術(shù)第四節(jié)其他脫硝技術(shù)第五節(jié)工程實(shí)例第四章火電廠脫碳技術(shù)第五章火電廠脫汞技術(shù)第三頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期一1．環(huán)境我國(guó)環(huán)境保護(hù)法中對(duì)環(huán)境的定義為：環(huán)境是指影響人類生存和發(fā)展的各種天然的和經(jīng)過人工改造的自然因素的總體2．環(huán)境污染環(huán)境污染是指人類直接或間接地向環(huán)境排放超過其自凈能力的物質(zhì)或能量，從而使環(huán)境的質(zhì)量降低，對(duì)人類的生存與發(fā)展、生物正常生長(zhǎng)和生態(tài)平衡造成不利影響的現(xiàn)象，稱為環(huán)境污染。幾個(gè)基本概念電力環(huán)境保護(hù)概述第四頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期一3．環(huán)境保護(hù)環(huán)境保護(hù)就是運(yùn)用現(xiàn)代環(huán)境科學(xué)理論和方法、技術(shù)，采取行政的、法律的、經(jīng)濟(jì)的、科學(xué)技術(shù)的等多方面措施，合理開發(fā)利用自然資源，防止和治理環(huán)境污染和破壞，綜合整治環(huán)境，保護(hù)人體健康，保持生態(tài)平衡，保障人類社會(huì)的持續(xù)發(fā)展。

4．電力環(huán)境保護(hù)電力環(huán)境保護(hù)就是指發(fā)電(電力生產(chǎn))、輸電和配電各環(huán)節(jié)對(duì)環(huán)境影響的防護(hù)和治理。電力環(huán)境保護(hù)概述第五頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期一①火電廠尤其是燃煤電廠污染物控制；②水電廠建設(shè)和運(yùn)行期的生態(tài)保護(hù)；③核電廠的放射性處理；④輸變電過程電場(chǎng)、磁場(chǎng)、電磁場(chǎng)的影響；⑤可再生能源環(huán)境保護(hù)問題等。

重點(diǎn)是燃煤電廠的污染物控制

電力環(huán)境保護(hù)內(nèi)容主要有：電力環(huán)境保護(hù)概述第六頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期一燃煤電廠對(duì)環(huán)境造成的影響主要有：⑴排放煙塵造成污染；⑵排放硫氧化物、氮氧化物、二氧化碳造成污染；⑶排放固體廢棄物(粉煤灰、渣)而造成污染；⑷排放污水造成污染；⑸生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的噪聲污染；⑹輸電線路及變壓器運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的工頻電場(chǎng)和磁場(chǎng)對(duì)周圍環(huán)境可能產(chǎn)生的影響。

⑺排放熱水造成的熱污染。電力環(huán)境保護(hù)概述第七頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期一當(dāng)前電力環(huán)境保護(hù)的重點(diǎn)是燃煤電廠的污染物控制，而燃煤電廠大氣污染問題尤其是其中的二氧化硫控制，更是重點(diǎn)中的重點(diǎn)。我國(guó)的大氣污染屬于典型的煤煙型污染，以煙塵和酸雨的危害最大，主要污染物有煙塵、硫氧化物(SO2、SO3)、氮氧化物、二氧化碳、微量重金屬等。電力環(huán)境保護(hù)概述第八頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期一電力環(huán)境保護(hù)的發(fā)展趨勢(shì)

(1)調(diào)整電源結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)

(2)推行潔凈煤發(fā)電技術(shù)

(3)依靠科技進(jìn)步，提高污染控制的技術(shù)水平

(4)強(qiáng)化政策引導(dǎo)

(5)加強(qiáng)行業(yè)自律，推進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展

(6)加強(qiáng)環(huán)保國(guó)際合作電力環(huán)境保護(hù)概述第九頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期一第一節(jié)火電廠排放的大氣污染物我國(guó)火電廠絕大多數(shù)是燃煤電廠，由于煤是一種含有大量C、H、O和少量S、N等有機(jī)物和部分無機(jī)物的沉積巖，故煤燃燒后產(chǎn)生的煙氣成分(按體積分?jǐn)?shù)計(jì))大致是：13%CO2、73%N2、10%水蒸氣、3%O2，SOx、NOx等其它污染物為1%。另一方面，煤中含有部分不能燃燒的成分，其殘留的固態(tài)物質(zhì)即灰分，一般灰分產(chǎn)率為20％～40％，故煙氣中含有大量的微小固體顆粒物(即煙塵)。第十頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期一第一節(jié)火電廠排放的大氣污染物一、二氧化硫污染1．煤中硫的燃燒產(chǎn)物煤中可燃性硫在鍋爐中燃燒時(shí)主要生成SO2，硫轉(zhuǎn)化成SO2的比率(80％～85％)隨硫在煤中的存在形態(tài)、燃燒設(shè)備及運(yùn)行工況而異。煤燃燒生成SO2的同時(shí)，還有少量SO3的生成，SO3約占SO2含量的1%～2%(體積比)。第十一頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期一產(chǎn)污量和排污量經(jīng)驗(yàn)估算法：燃煤設(shè)備的產(chǎn)污量＝燃煤設(shè)備的產(chǎn)污系數(shù)×耗煤量燃煤設(shè)備的排污量＝燃煤設(shè)備的排污系數(shù)×耗煤量產(chǎn)污系數(shù)和排污系數(shù)是指燃煤鍋爐每耗用1t煤炭產(chǎn)生SO2或NOx的量，其單位為kg/t。SO2的產(chǎn)污系數(shù)主要取決于燃煤中的含硫量、鍋爐燃燒方式、煤在燃燒中硫的轉(zhuǎn)化率，SO2的排放系數(shù)與采用的脫硫措施的脫硫率有關(guān)。SO2產(chǎn)污系數(shù)：G＝2000SrPSO2排污系數(shù)：G’＝G×(1-η)式中G──SO2產(chǎn)污系數(shù)，kg/t煤；Sr──為燃煤中含硫量，％；P──燃煤中硫的轉(zhuǎn)化率(經(jīng)實(shí)測(cè)為80％～85％)，％；η──脫硫設(shè)施的脫硫率，％。第十二頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期一2．二氧化硫的危害電力生產(chǎn)中二氧化硫的危害主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面，一是對(duì)鍋爐設(shè)備的腐蝕，二是對(duì)環(huán)境的危害。易與煙氣中的水蒸氣形成H2SO3和H2SO4。當(dāng)與低于其露點(diǎn)的金屬壁面接觸時(shí)，會(huì)在上面凝結(jié)，造成低溫受熱面的酸腐蝕。煤中硫含量越高，露點(diǎn)越高，越易在較高溫度受熱面處凝結(jié)，危害也越大。當(dāng)煤中硫含量較高時(shí)，為減輕腐蝕，必須提高排煙溫度，否則會(huì)有明顯的堵灰和腐蝕，對(duì)鍋爐危害很大。此外，隨煤中硫含量的增加，煤粉的自燃傾向加大。第十三頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期一人體主要經(jīng)呼吸道吸收大氣中的SO2，引起不同程度的呼吸道及眼黏膜的刺激癥狀；SO2常常跟大氣中的飄塵結(jié)合在一起被吸入，飄塵氣溶膠微?？砂裇O2帶到肺部使毒性增加3～4倍；如果SO2遇到水蒸氣，形成硫酸霧，就可以長(zhǎng)期滯留在大氣中，毒性比SO2大10倍左右，同時(shí)對(duì)金屬及農(nóng)作物有著嚴(yán)重的腐蝕與傷害作用。大氣中SO2還是形成酸雨的主要污染物第十四頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期一二、氮氧化物的污染1．煤燃燒過程中產(chǎn)生的氮氧化物

NO和NO2，少量的N2O.統(tǒng)稱為氮氧化物(NOx)。NO占90%以上，NO2占5%～10%，而N2O只占1%左右。2．氮氧化物的危害3.氮氧化物排放現(xiàn)狀第十五頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期一作為一種酸性氣體，NOx和SO2都是形成酸雨的主要污染物

。吸入：NO2

比NO的毒性高4倍，可引起肺損害，甚至造成肺水腫。慢性中毒可致氣管、肺病變。吸入NO，可引起變性血紅蛋白的形成并對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生影響。NOx對(duì)動(dòng)物的影響濃度大致為1.0毫克/立方米，對(duì)患者的影響濃度大致為0.2毫克/立方米。據(jù)北京、上海、天津、沈陽(yáng)、太原等地的調(diào)查表明，這些城市的SO2

和NOx重污染區(qū)內(nèi)居民的慢性支氣管炎、鼻炎、鼻咽炎患病率比輕污染區(qū)高0.51倍，個(gè)別城市甚至高23倍。

第十六頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期一溫室效應(yīng)：N2O溫室作用是CO2

的310倍，是重要的溫室氣體。PM10、PM2.5：NOx容易形成PM10和PM2.5

，隨著人的呼吸進(jìn)入肺部，對(duì)肺有直接損傷作用。光化學(xué)煙霧：強(qiáng)陽(yáng)光照射下，NOx、碳?xì)浠衔锱c氧化劑共同反應(yīng)生成的藍(lán)色煙霧。這種以PAN(過氧乙酞基硝酸酯)和H2SO4

為主要成分的光化學(xué)煙霧對(duì)人的眼、鼻、心、肺及造血組織等均有強(qiáng)烈的刺激和損害作用，而且PAN還具有致癌作用。第十七頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期一臭氧層：NO2

通過光化學(xué)反應(yīng)分解為NO和O3

，地表臭氧對(duì)人體健康十分有害，對(duì)其他動(dòng)植物也產(chǎn)生危害。NOx還會(huì)在大氣臭氧層與O3

反應(yīng)消耗O3

，形成“臭氧洞”，并且“臭氧洞”的面積正在逐漸擴(kuò)大，對(duì)人類自身安全產(chǎn)生越來越大的威脅，臭氧層破壞造成的紫外線過度照射將引發(fā)人的眼睛疾病和皮膚癌。第十八頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期一酸雨：SO2和NOx是形成酸雨的最重要的物質(zhì)，所謂酸雨通常指pH值低于5.6的降水我國(guó)酸雨的主要成分是硫酸，其次是硝酸。目前，在北京、廣州、珠三角、香港等地，氮氧化物的濃度已經(jīng)超過二氧化硫，我國(guó)的酸雨逐步演變成硫酸與硝酸混合型酸雨。第十九頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期一我國(guó)大氣中二氧化硫、氮氧化物和酸雨的分布特征：SO2污染嚴(yán)重的城市主要分布在山西、河北、甘肅、貴州、內(nèi)蒙古、云南、廣西、湖北、陜西、河南、湖南、四川、遼寧和重慶等省(自治區(qū)、直轄市)。煤炭消耗高的地區(qū)和機(jī)動(dòng)車量多的大城市NOx污染嚴(yán)重。2005年，國(guó)家環(huán)保總局在所有統(tǒng)計(jì)城市中，廣州、北京、寧波、上海、杭州、哈爾濱、烏魯木齊、南京、成都、武漢等大城市NOx濃度相對(duì)較高。在80年代，我國(guó)的酸雨主要發(fā)生在重慶、貴陽(yáng)和柳州為代表的西南地區(qū)，酸雨區(qū)面積約為170萬平方千米。到90年代中期，酸雨已經(jīng)發(fā)展到長(zhǎng)江以南、青藏高原以東和四川盆地的大部分地區(qū)，目前，以長(zhǎng)沙、贛州、南昌、懷化為代表的華中酸雨區(qū)已成為全國(guó)酸雨污染最嚴(yán)重的地區(qū)；華東、西南也成為主要的酸雨區(qū)；華北和東北的部分地區(qū)也頻頻出現(xiàn)酸雨。第二十頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期一歐洲航天局（ESA）ChinaMERIS衛(wèi)星拍攝到的一張中國(guó)東部地區(qū)的照片一層灰蒙蒙的煙霧籠罩在黃河附近的沿岸平原，并逐漸向黃海、東海地區(qū)擴(kuò)散。第二十一頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期一衛(wèi)星遙感NO2濃度數(shù)據(jù)（全球）第二十二頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期一四、煙塵污染1．煙塵的產(chǎn)生燃煤電廠是將煤粉(通常粒徑小于90μm的占80%以上)隨一次風(fēng)送進(jìn)燃燒室進(jìn)行燃燒。煤中含有部分不能燃燒的成分，其殘留的固態(tài)物質(zhì)即灰分，一般灰分產(chǎn)率可高達(dá)30%左右。煤燃燒后形成的灰粒粒徑很小，這其中約占10%為從爐底排出的渣；約占90%的灰懸浮于煙氣中，通過除塵裝置而將其絕大部分加以收集，仍有部分灰通過煙囪排往大氣中去。煙塵特指后者.第二十三頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期一2．煙塵的危害大氣固體顆粒物包括粉塵(指懸浮于氣體介質(zhì)中的小固體粒子)和煙塵等，其最大粒徑大于100μm，最小粒徑僅有10-3μm。其中大于10μm的降塵在重力的作用下，能迅速沉降至地面；而小于10μm的飄塵(PM10)能在空氣中長(zhǎng)期懸浮并做布朗運(yùn)動(dòng)，容易進(jìn)入人的呼吸系統(tǒng)。由于飄塵幾乎不能被上呼吸道表面體液截留并隨痰排出，很容易直接進(jìn)入肺部并在肺泡內(nèi)沉積，因此對(duì)人體的危害最大。第二十四頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期一侵入肺部沒有被溶解的沉積物會(huì)被細(xì)胞所吸收，損傷并破壞細(xì)胞，最終侵入肺組織而引起塵肺，如吸入煤灰形成的煤肺，吸入金屬粉塵形成的鐵肺、鋁肺等。如果沉積物被溶解，則會(huì)侵入血液，并送至全身，造成血液系統(tǒng)中毒。例如妨礙血紅蛋白生成的鉛煙塵可以引起急性中毒或慢性中毒，其癥狀是精神遲鈍、大腦麻痹、癲癇，甚至死亡。燃燒和金屬冶煉過程，以及汽車排氣產(chǎn)生的煙塵具有很復(fù)雜的的化學(xué)組成，其中有如鎳、鎘、鉻、鈹、釩、鉛、砷等有毒化合物。特別是致癌物質(zhì)苯并[a]芘、苯芘蒽等，通過呼吸道或皮膚進(jìn)入人體，引起肺癌或皮膚癌。第二十五頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期一五、一氧化碳與二氧化碳CO無色、無臭，比空氣略輕，能與血紅蛋白生成穩(wěn)定的絡(luò)合物，降低血液的供氧能力而危害人類。CO2微具酸味，無毒，但濃度高時(shí)能造成缺氧窒息。此外，CO2的排放會(huì)給環(huán)境帶來危害，產(chǎn)生“溫室效應(yīng)”。第二十六頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期一六、微量元素的污染

煤中微量元素多達(dá)80余種，燃燒后分布于煙氣及灰渣中。對(duì)環(huán)境影響較大的微量元素主要有氟、砷、鉛、銀、汞、鉻等。在煤燃燒過程中，有的主要以氣體狀態(tài)隨煙氣排到大氣中去，如氟、汞等易揮發(fā)元素；有的則主要富集于飛灰中，如鉛、鎘、鉻等。第二十七頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期一第二節(jié)大氣污染物排放管理措施一、我國(guó)火電企業(yè)現(xiàn)行的環(huán)境保護(hù)制度目前與電力工業(yè)相關(guān)的主要包括：環(huán)境影響評(píng)價(jià)制度、“三同時(shí)”制度、排污收費(fèi)制度、污染物總量控制制度、排污權(quán)申報(bào)與排污許可證制度、限期治理污染制度和實(shí)行關(guān)停并轉(zhuǎn)制度等。建設(shè)項(xiàng)目中的環(huán)境保護(hù)設(shè)施必須與主體工程同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投產(chǎn)使用的制度第二十八頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期一第一層次，“三同時(shí)”制度、環(huán)境影響評(píng)價(jià)制度體現(xiàn)了“預(yù)防為主”的原則，是電力行業(yè)的前期環(huán)境管理制度。第二層次，排污收費(fèi)、總量控制、排污權(quán)申報(bào)與排污許可證制度(簡(jiǎn)稱許可證制度)是實(shí)現(xiàn)電力企業(yè)發(fā)電過程的環(huán)境管理制度，過程環(huán)境管理制度是控制火電排放污染物的關(guān)鍵之一。第三層次，限期治理污染制度和實(shí)行關(guān)停并轉(zhuǎn)制度是以“限期治理”為原則，實(shí)施環(huán)境質(zhì)量目標(biāo)的最后控制政策，是后期環(huán)境管理制度。這些制度可以歸納為三個(gè)層次：第二十九頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期一《排污費(fèi)征收使用管理?xiàng)l例》（國(guó)務(wù)院令字第369號(hào)）中規(guī)定，2004年7月1日起按每排放1kg二氧化氮收費(fèi)0.63元。第三十頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期一二、建立“兩控區(qū)”，重點(diǎn)對(duì)火電機(jī)組的二氧化硫排放實(shí)施控制兩控區(qū)是酸雨控制區(qū)和SO2污染控制區(qū)的簡(jiǎn)稱。兩控區(qū)面積109萬km2，占國(guó)土面積11.4%，其中酸雨控制區(qū)80萬km2，占國(guó)土面積8.4%，SO2污染控制區(qū)為29萬km2，占國(guó)土面積3%，共涉及27個(gè)省、自治區(qū)、直轄市。

三、修訂標(biāo)準(zhǔn)且提高火電機(jī)組大氣污染物排放的控制水平我國(guó)頒布了新的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GBl3223-2011

規(guī)定SO2和氮氧化物的排放限值，火力發(fā)電鍋爐煙塵最高允許排放濃度、汞及其化合物的限值。第三十一頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期一

燃煤鍋爐機(jī)組大氣污染物排放濃度限值單位mg/m3（1）位于廣西、重慶、四川和貴州省的火力發(fā)電鍋爐執(zhí)行該限值。（2）采用W型火焰爐膛的發(fā)電鍋爐、現(xiàn)有循環(huán)流化床火力發(fā)電鍋爐，以及2003年12月31日前建成投產(chǎn)或通過建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告書審批的火力發(fā)電鍋爐執(zhí)行該限值。

污染物項(xiàng)目適用條件限值污染物排放監(jiān)控位置燃煤鍋爐煙塵全部30煙囪或煙道二氧化硫新建鍋爐100200(1)現(xiàn)有鍋爐200400(1)氮氧化物（以NO2計(jì)）全部100200(2)汞及其化合物全部0.03第三十二頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期一

重點(diǎn)地區(qū)燃煤鍋爐機(jī)組大氣污染物排放濃度限值單位mg/m3重點(diǎn)地區(qū)指根據(jù)環(huán)境保護(hù)工作的要求，在國(guó)土開發(fā)密度較高，環(huán)境承載能力開始減弱，或大氣環(huán)境容量較小、生態(tài)環(huán)境脆弱，容易發(fā)生嚴(yán)重大氣環(huán)境污染問題而需要嚴(yán)格控制大氣污染物排放的地區(qū)。

污染物項(xiàng)目適用條件限值污染物排放監(jiān)控位置燃煤鍋爐煙塵全部20煙囪或煙道二氧化硫全部50氮氧化物（以NO2計(jì)）全部100汞及其化合物全部0.03第三十三頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期一第三節(jié)煙氣監(jiān)測(cè)一、煙氣監(jiān)測(cè)項(xiàng)目煙氣的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目：煙塵、二氧化硫、氮氧化物的排放濃度和排放量；煙氣含氧量及溫度、濕度、壓力、