电厂环境保护-烟气污染控制教案[1].doc

电厂环境保护-烟气污染控制教案[1].doc

《电厂环境保护-烟气污染控制教案[1].doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电厂环境保护-烟气污染控制教案[1].doc（63页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

第二章烟气的污染与防治

本章要求:

1.了解我国火电企业现行的环境保护制度

2.熟悉《火电厂大气污染物排放标准》（GBl3223-2003）的主要内容

3.了解《火电厂环境监测技术规范》（DL/T414-2004）中涉及火电厂的烟气排放监测的内容

4.掌握火电行业所用静电与布袋除尘器的原理、特点与影响因素，了解其结构

5.了解按燃烧阶段控制硫氧化物排放的分类，其中了解燃烧前脱硫的几种方法的原理；熟悉燃烧中循环流化床锅炉燃烧脱硫原理、流程及影响因素；重点掌握燃烧后湿法石灰石－石膏法烟气脱硫原理、流程、影响因素及工艺特点

6.了解燃烧过程中，生成的氮氧化物的分类与生成机理;掌握低氮氧化物燃烧技术的原理以及目前常用的几种低氮氧化物燃烧技术;熟悉SCR工艺的基本原理、流程及影响因素，并掌握其与SNCR的比较

重点:

1.静电与布袋除尘器的原理、特点与影响因素

2.湿法石灰石－石膏法烟气脱硫原理、流程、影响因素及工艺特点

3.目前常用的几种低氮氧化物燃烧技术及SCR工艺

难点:

1.湿法石灰石－石膏法烟气脱硫原理与影响因素

2.低氮氧化物燃烧技术的原理

3.SCR工艺的基本原理及影响因素

上课时间:

第三次上课地点:

综合楼主阶6

课程名称：

电厂环保技术年级：

班级：

第3周第5～6学时年月日

本次课题章节：

第二章第一节火电厂大气污染物的排放管理

教学目的：

（1）了解我国火电企业现行的环境保护制度的产生历程；熟悉其主要内容；

（2）掌握《火电厂大气污染物排放标准》（GBl3223-2003）的主要内容

重点：

火电企业现行的环境保护制度的主要内容；

《火电厂大气污染物排放标准》（GBl3223-2003）的主要内容

难点：

教学方法：

采用多媒体教学课件

讲课内容及时间分配：

第二章烟气的污染与防治

第一节火电厂大气污染物的排放管理

共2课时，讲授

教学内容

第一节火电厂大气污染物的排放管理

一、我国火电企业现行的环境保护制度

目前电力行业实施的“三同时”制度、环境影响评价制度、排污收费制度、污染物总量控制制度、排污权申报与排污许可证制度（简称许可证制度）、限期治理污染制度和实行关停并转制度，可以归纳为三个层次。

第一层次，“三同时”制度、环境影响评价制度针对电力行业新增项目，限制新污染源进入，体现了“预防为主”的原则，是电力行业的前期环境管理制度。

第二层次，排污收费制度、污染物总量控制制度、许可证制度是针对电力企业生产过程的环境管理制度，是控制火电厂排放污染物的关键政策。

第三层次，限期治理污染制度和实行关停并转制度是以“限期治理”为原则，实施环境质量目标的最后控制政策，是后期环境管理制度。

（一）我国火电企业现行的环境保护制度，经历了以下几个转变。

1．由单纯的浓度控制到总量控制

2．由单纯的终端管理到全过程监督

3．由单纯的行政管理到发挥市场的作用

（二）电力行业环境管理制度概述

电力行业环境管理制度

环境影响评价制度

要求电力项目必须作环境影响评价

“三同时”制度

新建、扩建、改建电力项目必须遵守“三同时”制度，“三同时”是环境污染防治资金投入的主要渠道

排污收费制度

《排污费征收使用管理条例》规定装机容量30万以上的电力企业排放二氧化硫的数量，由省、自治区、直辖市人民政府环境保护行政主管部门核定。

污染物排放种类、数量经核定后，由负责污染物排放核定工作的环境保护行政主管部门书面通知排放者

排污许可证制度

对所有电厂排放的二氧化硫实施排污许可证制度

限期治理

凡没有达到国家规定的排放标准企业实行限期治理

污染物总量控制制度

1996年国务院批准《“九五”期间全国污染物排放总量的控制计划》。

2003年修订《大气法》明确规定，国家要采取措施，有计划地控制或者逐步削减各地方主要的大气污染物的排放总量；国务院和省（直辖市、自治区）政府对尚未达到规定的大气环境质量目标的区域和国务院批准划定的酸雨控制区、SO2污染控制区，可以划定为主要大气污染物总量控制区

实行关停并转

对于采取限期治理不能达到排放或污染十分严重的企业，实行关停并转

1．环境影响评价制度

环境影响评价，最早为1969年美国的《国家环境政策法》所确立，此后，许多国家都相继采用了这一制度。

我国1979年由全国人民代表大会常务委员会批准颁布的《中华人民共和国环境保护法（试行）》规定了这一制度，此后，又在相关的单行法律条款中得到了确认，从而以法律的形式确立了这项环境管理的基本制度。

环境影响评价制度规定所有新建、扩建、改建的电力建设项目，在建设前对该项目的选址、设计、施工和建成后对周围环境可能造成的影响，拟采取的防范措施和最终不可避免产生的影响所进行的调查、预测和估计。

主要包括：

环境影响评价的范围；环境影响评价的内容；环境影响评价的程序以及违反环境影响评价制度所负的法律责任等。

2．“三同时”制度

“三同时”制度是我国独创的环境保护法规制度。

最早出现在1973年国务院批准颁布的《关于保护和改善环境的若干规定》中，1979年由全国人民代表大会常务委员会批准的《中华人民共和国环境保护法（试行）》中对“三同时”制度又作了进一步的规定，从而使这一制度以法律的形式被确立。

“三同时”制度是指对于新建、扩建、改建的电力建设项目中的环境保护设施必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用的制度。

体现了经济建设与环境建设协调发展，同步实施的方针，是实现预防为主，防治结合的有效途径之一。

“三同时”制度主要包括：

“三同时”制度的使用范围；“三同时”制度在不同建设阶段的要求；环境保护设施竣工验收合格条件及违反“三同时”制度所负的法律责任。

3．排污收费制度

它是指国家或地方环境监督管理部门依照环境法律、法规以及环境标准的规定对排污者征收费用的一套制度。

它包括：

排污收费的对象；排污收费的范围；排污收费的标准；排污收费的程序；排污费的管理和使用以及违反征收排污费制度所负的法律责任。

它体现了“谁污染，谁治理”的原则。

排污收费作为一项环境管理的经济手段，在中国的环境管理方面已显示了很大的作用。

我国的《排污费征收使用管理条例》、《排污费征收标准管理办法》、《排污费资金收缴使用管理办法》已于2003年7月1日正式施行。

涉及火力发电企业排污缴费的污染物主要包括废气（SO2、NO）、烟尘、污水、灰渣、噪声。

4．排污许可证制度

指从事有害或可能有害环境的活动之前，必须向当地环保部门提出排污申请，经审查批准，发给许可证后，方可进行该项括动。

它包括：

排污申报登记；分配排污量；发放许可证以及发证后的监督管理。

这是污染物排放经环保部门行政许可的法制化，是环境保护监督管理机构加强环境管理的重要手段。

5．限期治理制度

限期治理制度是指对长期超标排放、造成环境严重污染的排放者，以及对设立在特殊保护区域内超标排污的设施，经地方政府决定和环境保护主管部门监督，设定一定的期限，要排污者在该期限内实施治理，使污染物排放达到治理目标的一种强制性制度，是《中华人民共和国环境保护法》规定的基本制度之一，也是一项重要的法律手段。

6．污染物总量控制制度

污染物排放总量控制（简称总量控制）是在过去浓度控制的基础上提出的一项新的管理制度，是将某一控制区域（例如行政区、流域、环境功能区等）作为一个完整的系统，采取措施将排入这一区域的污染物总量控制在一定数量之内，以满足该区域的环境质量要求。

总量控制包括三个方面的内容，即污染物的排放总量、排放污染物的地域及排放污染物的时间。

关于“两控区”的规划就是总量控制的一种模式。

“两控区”是酸雨控制区和SO2控制区的简称。

我国两控区的面积为109万km2，占国土面积的11.4%，其中酸雨控制区的面积为80万km2，占国土面积的8.4%，SO2污染控制区的面积为29万km2，占国土面积的3%，共涉及27个省、自治区、直辖市。

1995年全国排放SO2约2370万t，“两控区”的SO2排放量约1400万t，占全国的59%。

国家以此为基础制定了两控区内SO2排放量的长远控制目标，即15年内增加排放源而不增加排放量，具体要求是到2000年，两控区内排放SO2的工业污染源达标排放，SO2排放量控制在1400万t，直辖市、省会城市、经济特区城市、沿海开放城市及重点旅游城市环境空气SO2浓度达到国家环境质量标准，酸雨污染恶化的趋势得到缓解。

到2010年，两控区内SO2排放量控制在1400万t，全部城市环境空气SO2浓度达到国家环境标准。

为了落实“两控区”的目标，降低SO2的排放量，我国还制定了《两控区酸雨和二氧化硫污染防治“十五”计划》。

计划中特别对火力发电厂制定了更为严格的减排方案，即除以热定电的热电厂外，禁止在大中城市城区及近郊区新建燃煤火电厂；新建、改造燃煤含硫量大于1%的电厂，必须建设脱硫设施；现有燃煤含硫量大于1%的电厂，要在2000年前采取减排SO2的措施；在2010年前分期分批建成脱硫设施或采取其他具有相应效果的减排SO2的措施。

火力发电行业在国家“两控区”规划的大框架下，认真采取减排措施，取得了相当的成绩。

2007年全国环境公报指出：

全国装备脱硫设施的燃煤机组占全部火电机组的比例由2005年的12%提高到了48%，SO2的排放首次出现了“拐点”。

7．排污交易制度

排污权交易制度就是运用市场机制控制污染物排放的一项制度。

排污权交易依据“科斯定理”，即只要市场交易成本为零，无论初始产权配置状态如何，通过交易总可以达到资源的优化配置。

因此在满足环境要求的条件下，建立合法的污染物排放权即排污权（这种权利通常以排污许可证的形式表现），并允许这种权利像商品一样被买入和卖出，以此来进行污染物的排放控制。

其一般的做法是首先由政府部门确定出一定区域的环境质量目标，并据此评估该地区的环境容量。

然后推算出污染物的最大允许排放量，并将最大允许排放量分割成若干规定的排放量，即若干排污权。

政府可以选择不同的方式分配这些权利，如公开竟价拍卖，定价出售或无偿分配等，并通过建立排污权交易市场使这种权利能合法地买卖。

在排污权市场上，排污者从其利益出发，自主决定其污染程度，从而买入或卖出排污权。

排污权交易的主体是污染者，而与受害者无关，客体是排放减少信用（即剩余的排放许可）。

二、《火电厂大气污染物排放标准》（GBl3223-2003）

标准中关于火力发电锅炉烟尘最高允许排放浓度和烟气黑度限值见表2-1。

SO2和氮氧化物的排放限值见表2-2和表2-3，标准分三个时段，对不同时期的火电厂建设项目分别规定了排放控制要求，这三个时段为：

①1996年12月31日前建成投产或通过建设项目环境影响报告书审批的新建、扩建、改建火电厂建设项目，执行第1时段排放控制要求；②1997年1月1日起至本标准实施前通过建设项目环境影响报告书审批的新建、扩建、改建火电厂建设项目，执行第2时段排放控制要求；③自2004年1月1日起，通过建设项目环境影响报告书审批的新建、扩建、改建火电厂建设项目（含在第2时段中通过环境影响报告书审批的新建、扩建、改建火电厂建设项目，自批准之日起满5年，在本标准实施前尚未开工建设的火电厂建设项目），执行第3时段排放控制要求。

表2-1火力发电锅炉烟尘最高允许排放浓度和烟气黑度限值

烟尘最高允许排放浓度（mg/m3）

烟气黑度

（林格曼黑度，级）

时段

第1时段

第2时段

第3时段

实施时间

2005年

1月1日

2010年

1月1日

2005年

1月1日

2010年

1月1日

2004年

1月1日

2004年

1月1日

燃煤锅炉

300（1

600（2

200

200（1

500（2

50

100（3

200（4

50

100（3

200（4

1.0

燃油锅炉

200

100

100

50

50

注：

（1县级及县级以上城市建成及规划区内的火电厂锅炉执行该限值。

（2县级及县级以上城市建成及规划区以外的火电厂锅炉执行该限值。

（3在本标准实施前，环境影响报告书已批复的脱硫机组，以及位于西部非两控区的燃用特低硫煤（入炉燃煤收到基硫分小于0.5%）的坑口电厂锅炉执行该限值。

（4以煤矸石等为主要燃料（入炉燃料收到基低位发热量小于等于12550kJ/kg）的资源综合利用火力发电锅炉执行该限值。

表2-2火力发电锅炉二氧化硫最高允许排放浓度单位：

mg/m3

时段

第1时段

第2时段

第3时段

实施时间

2005年

1月1日

2010年

1月1日

2005年

1月1日

2010年

1月1日

2004年

1月1日

燃煤锅炉及燃油锅炉

2100（1

1200（1

2100

1200（2

400

1200（2

400

800（3

1200（4

注：

（1该限值为全厂第1时段火力发电锅炉平均值。

（2在本标准实施前，环境影响报告书已批复的脱硫机组，以及位于西部非两控区的燃用特低硫煤（入炉燃煤收到基硫分小于0.5%）的坑口电厂锅炉执行该限值。

（3以煤矸石等为主要燃料（入炉燃料收到基低位发热量小于等于12550kJ/kg）的资源综合利用火力发电锅炉执行该限值。

（4位于西部非两控区的燃用特低硫煤（入炉燃煤收到基硫分小于0.5%）的坑口电厂锅炉执行该限值。

表2-3火力发电锅炉及燃气轮机组氮氧化物最高允许排放浓度单位：

mg/m3

时段

第1时段

第2时段

第3时段

实施时间

2005年1月1日

2005年1月1日

2004年1月1日

燃煤锅炉

Vdaf＜10%

1500

1300

1100

10%≤Vdaf≤20%

1100

650

650

Vdaf＞20%

450

燃油锅炉

650

400

200

燃气轮机组

燃油

150

燃气

80

根据《火电厂大气污染物排放标准》（GBl3223-2003）的要求，自2005年1月1日起，2004年1月1日以前建设的火电机组达不到该标准的，在其限期治理项目未实施前，环保部门不得审批机组所属企业的新、改、扩建火电项目。

另外，对需要同步配套建设的脱硫设施、高效除尘器和低氮燃烧或烟气脱除氮氧化物装置的项目进行全过程监督管理；对需要预留烟气脱硫场地或脱除氮氧化物装置空间的项目应保证预留场地、空间落实到位；对全厂SO2排放速率超过新标准要求的项目应制定和实施达标排放方案，并严格按“三同时”制度进行管理。

对2005年1月1日以后仍达不到新标准要求的火电厂，应依据《大气污染防治法》的有关规定进行处罚，并根据超标情况，采取限期安装脱硫设施、更新除尘器或改装低氮燃烧装置等治理措施。

限期治理后仍不能达标的，应限产限排或关停。

此外，2008年1月1日以前，所有火电机组均应安装符合HJ/T75-2001《火电厂烟气排放连续监测技术规范》要求的烟气排放连续监控仪器，并实现与环保部门联网。

上课时间:

第四次上课地点:

综合楼主阶6

课程名称：

电厂环保技术年级：

班级：

第4周第7～8学时年月日

本次课题章节：

第二章第二节火电厂的烟气排放监测；第三节燃煤电厂除尘器

教学目的：

（1）了解《火电厂环境监测技术规范》（DL/T414-2004）有关烟尘、二氧化硫、氮氧化物的主要内容；

（2）了解污染物测定时采用的重量法、分光光度法、紫外荧光法的基本原理；

（3）掌握除尘器的分类、性能指标的工程意义与计算方法；

（4）掌握电除尘器的工作原理

重点：

除尘器的分类、性能指标的工程意义与计算方法；

电除尘器的工作原理

难点：

重量法、分光光度法、紫外荧光法的基本原理

教学方法：

采用多媒体教学课件

讲课内容及时间分配：

第二章烟气的污染与防治

第二节火电厂的烟气排放监测；

第三节燃煤电厂除尘器

共2课时，讲授

教学内容

第二节火电厂的烟气排放监测

一、烟气监测项目

烟气的监测项目：

烟尘、二氧化硫、氮氧化物的排放浓度和排放量；烟气含氧量及温度、湿度、压力、流速、烟气量（标准干烟气量）等辅助参数。

二、直接采样监测方法

（一）监测周期

《火电厂环境监测技术规范》（DL/T414-2004）规定烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度和排放量每年测定1次；除尘器大修前后应测定除尘器的除尘效率，同时测量各项烟气辅助参数。

（二）监测条件

为了取得有代表性的样品，测定时应满足以下条件：

①燃烧煤种和锅炉运行工况稳定，锅炉负荷大于75%额定值；②测试期间锅炉不进行吹灰、打渣，不投油助燃，系统不启停，不调整送引风机挡板；③测试前作好原始资料收集、试验大纲编写、仪器校验和安全措施等各项准备工作。

（三）采样部位与采样点

1.采样部位

采样部位、采样孔和采样点的设置按GB/T16157的规定执行。

当条件不能满足时，按以下方式进行。

烟尘采样部位选择应符合HJ/T48的规定，选在较长直段烟道上，与弯头或变截面处的距离不得小于烟道当量直径的1.5倍。

对矩形烟道，其当量直径D=2AB/（A+B），式中A、B为边长。

测量光束一般需通过烟道中心线。

水平管道截面应考虑烟尘重力沉降因素。

不满足上述要求时，其监测孔前直管段长度必须大于监测孔后的直管段长度，在烟道弯头和变截面处加装导流板，并适当增加采样点数。

二氧化硫、氮氧化物的采样部位应符合HJ/T47的规定，选在脱硫、脱硝装置或系统进入烟囱的烟道上，或烟囱的合适位置。

与烟尘采样部位的距离不小于0.5m.

在新机组的设计和安装施工中，应按上述技术要求设置采样孔。

2.烟尘采样点

（1）圆形断面烟道上的采样点圆形断面烟道上的采样点如下：

①按照GB/T16157规定的圆形烟道等面积圆环采样位置设置，由表2-4确定圆环数m和测点数，测点距烟道内管壁的距离系数见表2-5，测点距烟道内管壁的距离等于烟道直径乘以表2-5中的距离系数；②采样孔设在与圆形断面互相垂直的两条直径线上，开四个或相邻的两个孔。

采样孔尽可能选在烟道两侧；③烟道直径大于4000mm时，可按表2-4外推。

采样点距烟道中心的距离按式（2-1）计算，即

（2-1）

式中：

rn——采样点距烟道中心的距离，m；

R——烟道半径，m；

n——由烟道中心算起的测点序号；

m——确定的环数，由表2-4查得。

表2-4等面积环数和测点数

烟道直径D（mm）

等面积圆环数（m）

测量直径条数

测点总数

D≤600

1

600＜D≤1000

2

2

4~8

1000＜D≤2000

3

2

6~12

2000＜D≤3000

4

2

8~16

3000＜D≤4000

5

2

10~20

D＞4000

6

2

12~24

表2-5测点距烟道内管壁的距离系数

测点数

环数

1

2

3

4

5

6

1

0.146

0.067

0.044

0.033

0.026

0.021

2

0.854

0.250

0.146

0.105

0.082

0.067

3

0.750

0.296

0.194

0.146

0.105

4

0.933

0.704

0.323

0.226

0.183

5

0.854

0.677

0.342

0.255

6

0.956

0.806

0.658

0.359

7

0.895

0.774

0.641

8

0.967

0.854

0.745

9

0.918

0.817

10

0.974

0.875

11

0.933

12

0.979

（2）矩形断面烟道上的采样点矩形断面烟道上的采样点如下：

①将矩形断面烟道用经纬线分成若干面积相等的小矩形，各小矩形对角线的交点为采样点；②沿烟道断面边长均匀分布的采样点数由表2-6确定；③烟道断面边长大于4m时，采样点可按表2-6外推。

其他形状烟道上的采样点可参照上述原则布置。

表2-6矩形断面沿边长均匀分布的测点数

矩形烟道断面边长（mm）

＜500

501~1000

1001~2000

2001~3000

3001~4000

测点排数

2

3

4

5

6

3.二氧化硫、氮氧化物采样点

采集二氧化硫、氮氧化物样品时，采样管伸入烟道的深度至少达1/3烟道直径。

烟道有漏风时，采样点与漏风的距离至少为烟道当量直径的1.5倍，达不到此要求应消除漏风。

（四）烟尘排放浓度及除尘器除尘效率的测定

1.烟尘排放浓度的测定方法

烟尘排放浓度的测定方法见表2-7

表2-7烟尘排放浓度的测定方法

被测物

测量方法

应用标准

烟尘

重量法

GB/T16157

光学法

浊度法a

HJ/T75

散射法a

a采用便携式烟尘浓度测试仪，如激光浊度仪，红外光散射测尘仪等

2.除尘器除尘效率的测定方法

除尘器除尘效率的测定采用同步测量除尘器前后的烟尘浓度的方法，计算得到除尘器除尘效率。

烟尘排放浓度的测定方法见表2-7，电除尘器效率的测定方法执行GB/T13931的规定。

（五）烟气中二氧化硫、氮氧化物浓度的测定

1.分析方法

气态污染物的分析方法见表2-8。

表2-8气态污染物测量分析方法

被测物

分析方法

应用标准

适用范围

二氧化硫

碘量法

HJ/T56

直接采样方法

甲醛-盐酸副玫瑰苯胺分光光度法

GB/T15262

定电位电解法

HJ/T46

紫外荧光法

HJ/T75

仪器监测法

非分散红外法

氮氧化物

NO或NO2

盐酸萘乙二胺比色法

HJ/T43

直接采样方法

紫外分光光度法

HJ/T45

非分散红外法

HJ/T75

仪器监测法

化学发光法

2.氮氧化物浓度的表示方法

在烟气中测定氮氧化物浓度，无论测定的是NO或是NO2，都应统一折算到NO2来表示，标准状态下，干烟气NO折算到NO2的系数是1.53，即NO2=1.53NO。

三、烟气辅助参数的监测

烟气辅助参数的监测方法执行HJ/T75的规定。

四、烟气排放的连续监测

烟气排放的连续监测方法执行HJ/T75的规定。

第三节燃煤电厂除尘器

一、除尘器的组成及分类

将粉尘颗粒从气体介质中分离出来并加以捕集的装置统称为除尘器。

各