火电行业产排污工艺与污染物产排量计算
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不同火力发电方式产生的污染物
无组织排放源 露天煤厂 灰场扬尘等
燃烧产生烟气 SO2、NOx、烟尘、汞等
燃煤发电主 要产污环节
生产系统产生废水 酸碱废水 输煤系统冲洗水 含油废水 脱硫废水 锅炉酸洗废水 厂区生活污水等
设备运行产生噪声 汽机房 锅炉房 磨煤机 泵房 风机 冷却塔等
固废 燃煤产生的灰、渣 脱硫系统产生的废弃物
二氧化硫排放量可根据下式计算: Ms`=Ms×(1-ηs) 其中, Ms`:二氧化硫排放量,t ηs: 脱硫效率,%,是考虑了脱硫效率和脱硫装 置投运率的综合脱硫效率
氮氧化物
生成机理较为复杂,目前尚不能较为准确地阐明其 产生规律,影响氮氧化物产生的主要因素包括:燃 烧温度、空气过剩系数、煤质等。
新修订的《火电厂大气污染物排放标准》( GB13223-2011)30mg/m3(重点地区为 20mg/m3),电力企业将面临新一轮改造。
烟尘
除尘方式以静电除尘器为主,袋式、电袋式除 尘器已国产化并应用
采用静电除尘器的锅炉容量占95%以上。 随着环保要求的不断趋严,布袋除尘器和电袋除尘
烟尘排放量可根据下式计算: Ma`= Ma×(1-ηa) 其除中尘,效η果a:。除尘效率(%),应综合考虑除尘器、湿法脱硫等装置的
物料衡算法
二氧化硫产生量可根据下式计算(简化): Ms=2×B×Sar×K 其中,Ms:二氧化硫产生量,t B: 燃煤量,t Sar:燃煤收到基硫分,% K: 燃煤中的硫燃烧后氧化成二氧化硫的份额( 环境保护部现建议取0.85)
燃煤机组供电煤耗进入世界先进行列
提前两年实现“十一五”末供电煤耗目标(355克/千瓦时) ;
2010年供电标准煤耗333克/千瓦时,好于美国(2006年 356克/千瓦时)、澳大利亚(2006年360克/千瓦时),达 到世界先进水平。
线损率居同等供电负荷密度条件国家的先进水平
2010年,全国电网线损率6.53% 好于英国(7.4%)、澳大利亚(7.5%)、俄罗斯(11.95%),
低氮氧化物燃烧是氮氧化物控制主要方式
“十一五”期间,新建大型燃煤机组均按要求同步采 用了低氮燃烧方式,一批现有电厂结合技术改造也 安装了低氮氧化物燃烧器
注:中国氮氧化物排放量为中国电力企业联合会初步估算数据; 美国氮氧化物排放量为国际能源机构公布数据。
火电氮氧化物排放量占全国总排放量的约40%;交通约占25%;其他行 业约占35%,其中工业锅炉占15% 。
“十一五”期间,全国共关停小火电机组7683万千瓦,节约标准煤 5885万吨 ,相应减排二氧化碳1.6亿吨。
火电装机结构进一步优化
汽轮机组结构容量变化情况
2010年在役火电机组中,30万千瓦及以上机组比重由2005年的不到一半 ,提升到目前的72.7%; 60万千瓦的火力发电机组已经成为主力机组,占36.84%; 投产单机百万千瓦超超临界机组已达33台,为世界最多。
脱硝催化剂 袋式除尘器滤袋等
燃煤发电机组主要产物环节示意图
主要内容
1、电力发展概况 2、生产工艺与产排污环节
3、主要污染物控制
4、主要污染物统计与校核
烟尘
烟尘治理力度加大,除尘效率不断提高
全国6000千瓦及以上燃煤电厂平均除尘效率在 99%以上。
2003年以后,新建机组的烟尘排放浓度均按 50mg/m3或低于50mg/m3的标准(GB132232003)进行设计和建造。
接近美国(6.38%)
主要内容
1、电力发展概况
2、生产工艺与产排污环节
3、主要污染物及控制 4、主要污染物统计与校核
火力发电
转换效率95-98%
亚临界机组44% 超临界机组 46.5% 超超临界机组51.6%
转换效率90~93%
火力发电方式产生的污染物
废气、废水、固体废弃物、噪声等。 主要污染物:烟尘、SO2、NOx。
建议
火电厂产排污采用实测方法 充分发挥CEMS作用 规范管理,加强执法力度
器比例逐步提高。目前,适用于电站锅炉的布袋除 尘器、电袋除尘器已实现了国产化,并在国内 20~60万千瓦机组应用。
烟尘
火力发电企业加大除尘器改造力度,除尘效率显著提高。2010年 电力烟尘排放总量160万吨, 比2005年降低55.6%。
单位火电发电量烟尘排放绩效大幅下降,从1980年的16.5克/千瓦 时下降到2010年的0.5克/千瓦时,下降了16克/千瓦时。
不适用物料衡算法进行估算,须实测。
产排污系数法
产污系数:即污染物产生系数,指在典型工况生产条件下, 生产单位产品所产生的污染物量。
排污系数:即污染物排放系数,指在典型工况生产条件下, 生产单位产品直接排放到环境中的污染物量。
产排污系数可基本上反映行业污染物产生和排放的客观规律 计算公式为: G=B×β
火电装机结构进一步优化
1978-2010年我国火电装机容量及占总装机比重变化
2010年底,火电装机7.1亿千瓦,约占总装机容量的73.43%; 火电发电量3.4万亿千瓦时,约占总发电量的80.81%。 火电装机增长速度和占总装机容量的比重自2006年逐年下降,火电
装机结构进一步优化。
火电装机结构进一步优化
排放系数法
简单、快速、易操作 适用于污染源普查、宏观分析,误差大。
国务院2007年批转的原环保总局制定的《主要污染物总 量减排统计办法》规定,监测法、物料衡算法、排放系 数法中优先使用监测法计算排放量。若无监测数据(或 监测频次不足),火电厂选用物料衡算法,钢铁、化工 、造纸、建材、有色金属、纺织等行业企业选用排放系 数法。
五年提高72个百分点,比美国2009年高36个百分点。
电力二氧化硫削减情况
氮氧化物
中电联统计,截至2010年底,已投运烟气脱硝机组容量约9000万千瓦,约 占煤电机组容量的14%,比上年提高6个百分点。正在规划及在建的烟气脱硝 机组已超过1亿千瓦。 已投运脱硝机组以新建机组为主;SCR工艺占95%左右。 美国2004年烟气脱硝机组1.5亿千瓦,占其煤电机组容量的45%,SCR66% 。
二氧化硫
全国及电力二氧化硫排放情况
2010年,电力二氧化硫排放926万吨,比2005年降低约29%,完成全国 任务的103%;
二氧化硫排放绩效(火电)2.7g/kWh,五年下降58%左右。
中美二氧化硫排放绩效
火电厂烟气脱硫机组发展情况
截至2010年底,已投运烟气脱硫机组5.6亿千瓦,约占全国煤 电机组容量的86%;
Hale Waihona Puke 中美供电煤耗对比美国火电发电量中,天然气约占30%,煤电约占68%; 我国火电发电量以煤电为主,约占95%。
电网线路损失率不断降低
“十一五”期间,线损率累计下降0.68个百分点; 相当于节约标准煤1635万吨; 居同等供电负荷密度条件国家的先进水平
发电水耗逐年降低
2010年,全国火电厂发电水耗2.45千克/千瓦时 比2005年降低0.65千克/千瓦时
其中,G:污染物产生(排放)量 B:燃料消耗量 β:污染物的产污(排污)系数,可参考《第一次全国
污染源普查工业污染源产排污系数手册》
三种方法的比较
实测法
电厂普遍采用,连续、准确、一对一。 CEMS准确性是关键。投入大,维护成本高。
物料衡算法
具有普遍性、可操作性 针对性、准确性较实测法差,适用于核查和行业统计分析。
不定期取样监测、CEMS等。
物料衡算法
指根据物质质量守恒定律,对生产过程中使用的物料变化情况进行 定量分析的一种方法。
烟尘产生量可根据下式计算(简化): Ma= B×Aar×αfh 其中, Ma :烟尘产生量,t B: 燃煤量,t Aar: 燃煤收到基灰分(%) αfh: 锅炉烟气带出的飞灰份额(飞灰份额(afh),指每燃烧1kg 燃料进入尾部的灰量与每燃烧1kg燃料产生的灰渣总量的比值。不 同的炉型(α)、煤种(灰份、挥发份) afh不同。如,固态排渣煤 粉炉可取0.85-0.95)。
火电行业产排污工艺与污染物产排量计算.ppt
主要内容
1、电力发展概况
2、生产工艺与产排污环节 3、主要污染物及控制 4、主要污染物统计与校核
电力工业高速发展
“十一五”期间装机增长近一倍,新建发电装机4.86亿千瓦。 到今年7月,装机容量突破10亿千瓦,装机容量与世界第一的美国相差一亿千瓦, 但发电量已位于世界第一。
主要内容
1、电力发展概况 2、生产工艺与产排污环节 3、主要污染物控制
4、主要污染物统计与校核
三种方法
实测法 物料衡算法 产排污系数法
实测法
指通过实际测量废气或废水的产生量及所含污染物的 质量浓度,从而得出某污染物的产生量和排放量的一 种方法。按下式估算: Q=CL 其中,Q:污染物的产生(排放)量,mg/h C:实测的某污染物的产生(排放)质量浓度, mg/m3 L:烟气或废水的流量,m3/h
火电装机结构以煤电为主
2010年全国火电装机容量构成
到2010年底,全国煤电装机容量约6.5亿千瓦,占火电装机容量的92%左右; 煤电发电量约3.2万亿千瓦时,占火电发电量的94%。
供电煤耗快速下降
“十一五”期间,火电机组平均供电煤耗累计下降37克/千瓦时,相当于累 计节约标准煤约3.2亿吨,达到世界先进水平。
无组织排放源 露天煤厂 灰场扬尘等
燃烧产生烟气 SO2、NOx、烟尘、汞等
燃煤发电主 要产污环节
生产系统产生废水 酸碱废水 输煤系统冲洗水 含油废水 脱硫废水 锅炉酸洗废水 厂区生活污水等
设备运行产生噪声 汽机房 锅炉房 磨煤机 泵房 风机 冷却塔等
固废 燃煤产生的灰、渣 脱硫系统产生的废弃物
二氧化硫排放量可根据下式计算: Ms`=Ms×(1-ηs) 其中, Ms`:二氧化硫排放量,t ηs: 脱硫效率,%,是考虑了脱硫效率和脱硫装 置投运率的综合脱硫效率
氮氧化物
生成机理较为复杂,目前尚不能较为准确地阐明其 产生规律,影响氮氧化物产生的主要因素包括:燃 烧温度、空气过剩系数、煤质等。
新修订的《火电厂大气污染物排放标准》( GB13223-2011)30mg/m3(重点地区为 20mg/m3),电力企业将面临新一轮改造。
烟尘
除尘方式以静电除尘器为主,袋式、电袋式除 尘器已国产化并应用
采用静电除尘器的锅炉容量占95%以上。 随着环保要求的不断趋严,布袋除尘器和电袋除尘
烟尘排放量可根据下式计算: Ma`= Ma×(1-ηa) 其除中尘,效η果a:。除尘效率(%),应综合考虑除尘器、湿法脱硫等装置的
物料衡算法
二氧化硫产生量可根据下式计算(简化): Ms=2×B×Sar×K 其中,Ms:二氧化硫产生量,t B: 燃煤量,t Sar:燃煤收到基硫分,% K: 燃煤中的硫燃烧后氧化成二氧化硫的份额( 环境保护部现建议取0.85)
燃煤机组供电煤耗进入世界先进行列
提前两年实现“十一五”末供电煤耗目标(355克/千瓦时) ;
2010年供电标准煤耗333克/千瓦时,好于美国(2006年 356克/千瓦时)、澳大利亚(2006年360克/千瓦时),达 到世界先进水平。
线损率居同等供电负荷密度条件国家的先进水平
2010年,全国电网线损率6.53% 好于英国(7.4%)、澳大利亚(7.5%)、俄罗斯(11.95%),
低氮氧化物燃烧是氮氧化物控制主要方式
“十一五”期间,新建大型燃煤机组均按要求同步采 用了低氮燃烧方式,一批现有电厂结合技术改造也 安装了低氮氧化物燃烧器
注:中国氮氧化物排放量为中国电力企业联合会初步估算数据; 美国氮氧化物排放量为国际能源机构公布数据。
火电氮氧化物排放量占全国总排放量的约40%;交通约占25%;其他行 业约占35%,其中工业锅炉占15% 。
“十一五”期间,全国共关停小火电机组7683万千瓦,节约标准煤 5885万吨 ,相应减排二氧化碳1.6亿吨。
火电装机结构进一步优化
汽轮机组结构容量变化情况
2010年在役火电机组中,30万千瓦及以上机组比重由2005年的不到一半 ,提升到目前的72.7%; 60万千瓦的火力发电机组已经成为主力机组,占36.84%; 投产单机百万千瓦超超临界机组已达33台,为世界最多。
脱硝催化剂 袋式除尘器滤袋等
燃煤发电机组主要产物环节示意图
主要内容
1、电力发展概况 2、生产工艺与产排污环节
3、主要污染物控制
4、主要污染物统计与校核
烟尘
烟尘治理力度加大,除尘效率不断提高
全国6000千瓦及以上燃煤电厂平均除尘效率在 99%以上。
2003年以后,新建机组的烟尘排放浓度均按 50mg/m3或低于50mg/m3的标准(GB132232003)进行设计和建造。
接近美国(6.38%)
主要内容
1、电力发展概况
2、生产工艺与产排污环节
3、主要污染物及控制 4、主要污染物统计与校核
火力发电
转换效率95-98%
亚临界机组44% 超临界机组 46.5% 超超临界机组51.6%
转换效率90~93%
火力发电方式产生的污染物
废气、废水、固体废弃物、噪声等。 主要污染物:烟尘、SO2、NOx。
建议
火电厂产排污采用实测方法 充分发挥CEMS作用 规范管理,加强执法力度
器比例逐步提高。目前,适用于电站锅炉的布袋除 尘器、电袋除尘器已实现了国产化,并在国内 20~60万千瓦机组应用。
烟尘
火力发电企业加大除尘器改造力度,除尘效率显著提高。2010年 电力烟尘排放总量160万吨, 比2005年降低55.6%。
单位火电发电量烟尘排放绩效大幅下降,从1980年的16.5克/千瓦 时下降到2010年的0.5克/千瓦时,下降了16克/千瓦时。
不适用物料衡算法进行估算,须实测。
产排污系数法
产污系数:即污染物产生系数,指在典型工况生产条件下, 生产单位产品所产生的污染物量。
排污系数:即污染物排放系数,指在典型工况生产条件下, 生产单位产品直接排放到环境中的污染物量。
产排污系数可基本上反映行业污染物产生和排放的客观规律 计算公式为: G=B×β
火电装机结构进一步优化
1978-2010年我国火电装机容量及占总装机比重变化
2010年底,火电装机7.1亿千瓦,约占总装机容量的73.43%; 火电发电量3.4万亿千瓦时,约占总发电量的80.81%。 火电装机增长速度和占总装机容量的比重自2006年逐年下降,火电
装机结构进一步优化。
火电装机结构进一步优化
排放系数法
简单、快速、易操作 适用于污染源普查、宏观分析,误差大。
国务院2007年批转的原环保总局制定的《主要污染物总 量减排统计办法》规定,监测法、物料衡算法、排放系 数法中优先使用监测法计算排放量。若无监测数据(或 监测频次不足),火电厂选用物料衡算法,钢铁、化工 、造纸、建材、有色金属、纺织等行业企业选用排放系 数法。
五年提高72个百分点,比美国2009年高36个百分点。
电力二氧化硫削减情况
氮氧化物
中电联统计,截至2010年底,已投运烟气脱硝机组容量约9000万千瓦,约 占煤电机组容量的14%,比上年提高6个百分点。正在规划及在建的烟气脱硝 机组已超过1亿千瓦。 已投运脱硝机组以新建机组为主;SCR工艺占95%左右。 美国2004年烟气脱硝机组1.5亿千瓦,占其煤电机组容量的45%,SCR66% 。
二氧化硫
全国及电力二氧化硫排放情况
2010年,电力二氧化硫排放926万吨,比2005年降低约29%,完成全国 任务的103%;
二氧化硫排放绩效(火电)2.7g/kWh,五年下降58%左右。
中美二氧化硫排放绩效
火电厂烟气脱硫机组发展情况
截至2010年底,已投运烟气脱硫机组5.6亿千瓦,约占全国煤 电机组容量的86%;
Hale Waihona Puke 中美供电煤耗对比美国火电发电量中,天然气约占30%,煤电约占68%; 我国火电发电量以煤电为主,约占95%。
电网线路损失率不断降低
“十一五”期间,线损率累计下降0.68个百分点; 相当于节约标准煤1635万吨; 居同等供电负荷密度条件国家的先进水平
发电水耗逐年降低
2010年,全国火电厂发电水耗2.45千克/千瓦时 比2005年降低0.65千克/千瓦时
其中,G:污染物产生(排放)量 B:燃料消耗量 β:污染物的产污(排污)系数,可参考《第一次全国
污染源普查工业污染源产排污系数手册》
三种方法的比较
实测法
电厂普遍采用,连续、准确、一对一。 CEMS准确性是关键。投入大,维护成本高。
物料衡算法
具有普遍性、可操作性 针对性、准确性较实测法差,适用于核查和行业统计分析。
不定期取样监测、CEMS等。
物料衡算法
指根据物质质量守恒定律,对生产过程中使用的物料变化情况进行 定量分析的一种方法。
烟尘产生量可根据下式计算(简化): Ma= B×Aar×αfh 其中, Ma :烟尘产生量,t B: 燃煤量,t Aar: 燃煤收到基灰分(%) αfh: 锅炉烟气带出的飞灰份额(飞灰份额(afh),指每燃烧1kg 燃料进入尾部的灰量与每燃烧1kg燃料产生的灰渣总量的比值。不 同的炉型(α)、煤种(灰份、挥发份) afh不同。如,固态排渣煤 粉炉可取0.85-0.95)。
火电行业产排污工艺与污染物产排量计算.ppt
主要内容
1、电力发展概况
2、生产工艺与产排污环节 3、主要污染物及控制 4、主要污染物统计与校核
电力工业高速发展
“十一五”期间装机增长近一倍,新建发电装机4.86亿千瓦。 到今年7月,装机容量突破10亿千瓦,装机容量与世界第一的美国相差一亿千瓦, 但发电量已位于世界第一。
主要内容
1、电力发展概况 2、生产工艺与产排污环节 3、主要污染物控制
4、主要污染物统计与校核
三种方法
实测法 物料衡算法 产排污系数法
实测法
指通过实际测量废气或废水的产生量及所含污染物的 质量浓度,从而得出某污染物的产生量和排放量的一 种方法。按下式估算: Q=CL 其中,Q:污染物的产生(排放)量,mg/h C:实测的某污染物的产生(排放)质量浓度, mg/m3 L:烟气或废水的流量,m3/h
火电装机结构以煤电为主
2010年全国火电装机容量构成
到2010年底,全国煤电装机容量约6.5亿千瓦,占火电装机容量的92%左右; 煤电发电量约3.2万亿千瓦时,占火电发电量的94%。
供电煤耗快速下降
“十一五”期间,火电机组平均供电煤耗累计下降37克/千瓦时,相当于累 计节约标准煤约3.2亿吨,达到世界先进水平。