重点行业污染源排放特征

重点行业污染源排放特征
火电工业 钢铁工业 水泥工业

火电工业
火电厂的基本类型 监督监测的火电主要为燃煤电厂、生物质发 电、燃气电厂等。 燃烧系统：储煤场、输煤系统、煤磨系统、 锅炉、除尘设施、脱硫、脱硝设施、输灰系 统 主要污染物：颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、 汞、工业废水、固废（粉煤灰、炉渣、石膏）
二、我国钢铁工业的规模
进入新世纪以来，仅10年的工业化进程，中国产钢量从2000 年的1.29亿吨上升到2010年的6.27亿吨，钢产量升至占世界总产量 （14.14亿吨）的44.3％。我国是钢铁生产和消费大国，粗钢产量 连续13年居世界第一。
工艺类型 铁矿石 生铁 粗钢 铁合金 焦炭 钢材
2008 8.24 4.80 5.01 0.1825
燃烧系统
燃烧系统由锅炉本体 和辅助设备构成
气水系统
气水系统包括锅炉、 汽轮机、凉水塔 （凝汽器）、补 水车间等
电气系统
电气系统设备包括电 机、变电设备、 输电设备等
污染物治理措施
（一）除尘控制技术 火电厂由于烟气量大、产尘浓度高，为了达到国家和地方规定的标 准，除尘技术主要采用静电除尘器、袋式除尘器和电袋组合除尘器。 新火电标准实施后，电袋结合应用会更多。 表 常见除尘设施一览表


SNCR法称选择性非催化还原技术，是在无催化剂参与条件 下，以含氨基的还原剂将烟气中的NOχ还原为N2和H2O。 该法以氨作还原剂，适宜反应温度为850～1100℃。SNCR 技术，在炉膛 800～1250℃温度范围内、无催化剂作用， NH3 或尿素等氨基还原剂可选择性地还原烟气中的NOx，基 本上不与烟气中的O2 作用，据此发展了SNCR法。 SNCR技术，同SCR 技术相比，SNCR技术脱硝成本低。 但没有额外的 SO2/SO3 转化率。导致脱硝效率降低， SNCR技术的脱硝效率ηN最大为35～40％。采用低氮燃烧 +SCR技术对NOχ的削减率ηN可达到80％。
除尘效率可达70～80％左右，一般 作预除尘
除尘效率较高，可达95％以上 除尘效率较高，可达99％ 除尘效率较高，可达99％以上
静电除尘器
袋式除尘器
Hale Waihona Puke O2控制技术目前我国火电行业主要应用的脱硫技术有炉内脱硫的喷脱硫剂法、 流化床法和炉后脱硫的石灰石－石膏法、氨法和海水法，对各类不同 机组的使用情况统计分析，大型机组多采用湿法脱硫技术，中小型机 组选择投资相对较低的干法脱硫技术的居多。 表 烟气脱硫工艺综合比较表
工艺名称 石灰石 -石膏 法 1.05 85～95 7 氨法脱硫 旋转喷雾干 燥法 1.5 70 -炉内喷钙， 海水吸收 烟气增湿法 法 2～2.5 60 ----90 --循环流化床 法 1.2 75 ---
钙硫比 脱硫率 ％ 脱硝率 ％
-->95 30
烟气再热
处理成本 元/kg SO2
需 1～1.4
质控措施

实际样品的平行采集分析
参照环办[2011]442号 建议气态汞平行样品分析: 当总汞浓度< 5ug/m3时， 绝对偏差≤1ug/m3； 当总汞浓度5～ 10ug/m3时， 相对偏差应≤ 20%； 当总汞浓度> 10ug/m3时， 相对偏差应当≤10%；
火电厂工艺

火力发电的整个生产系统主要包括燃烧系统、气水系 统和电气系统（flash演示）
注意事项：
5、由于采样、样品转移过程中易发生污染，建议至少多采集2个样
品备用。
6、吸收液不可暴露在CEMS站房内或其它本底高的环境中。
7、当脱硫前二氧化硫浓度过高时，可能会引起吸收液褪色，影响吸
收效率，建议采用2支各装50ml吸收液的吸收瓶串联。
质控措施
酸性高锰酸钾溶液吸收法采集汞标准气体

烟气汞的监测分析方法

离线测试方法
EPA Method 29
EPA Method 101A EPA Method 101B
Tris Buffer Method （TB法）
Iodine Based Method（IB法） Ontario Hydro Method（OH法）
固体吸附法（ST法）
仪器公 司 Apex
优点
可用于校验 多点同步监测 可用于校验 多点同步监测 可分形态 操作简单 多点同步监测 可快速出结果 连续在线 无需日常操作
缺点
无法分形态 操作复杂 操作复杂 高纯度试剂 价格昂贵 分形态方法尚不 完善 价格昂贵 单点监测 维护困难
离线
Apex
离线
Apex
Therm o Tekran

环境保护部于2011年7月29日颁布了《火电厂大气 污染物排放标准》（GB13223-2011），将脱硝完 成时间要求和减排力度大幅提高。同时《关于印发 〈2009-2010年全国污染防治工作要点〉的通知》 (环境保护部办公厅函· 环办函(2009)247号)：“以 火电行业为重点，开展工业氮氧化物污染防治。在 京津冀、长三角和珠三角地区，新建火电厂必须同 步建设脱硝装置，2015年年底前，现役机组全部完 成脱硝改造。研究扶持政策，提高氮氧化物污染防 治技术水平。”
生产系统 生产设备等 工艺流程 煤经皮带输送到煤斗进入没磨机磨成煤粉，与经过预热的 空气一同经喷然器喷入锅炉内燃烧，燃烧后的热烟气 排出锅炉，经脱硝、除尘器和脱硫装置后，由引风机 通过烟囱排入高空。 水在锅炉内被加热成蒸汽，进入过热器，进一步加热为过 热蒸汽，通过蒸汽管道被引入汽轮机，冲击汽轮机转 动并带动发电机发电，做完功的蒸汽压力和温度不断 降低最后排入凝汽器，蒸汽在凝汽器内凝结成水，再 经补水车间补充2%~3%的软化水，可以循环回蒸汽锅 炉 发电机发出的电除少部分自用外，绝大部分由主变压器升 压后经高配电装置和输电线向外供电。发电厂自用部 分由变压器降压后，经厂用配电装置和输电线供厂内 电器使用
钢铁工业
一、
我国钢铁工业存在的主要环境问题
（一）产业集中度偏低已成为钢铁工业节能减排的主要矛盾 钢铁企业的最佳规模为800～1000万t/年，我国钢铁业存在着大量落后产能。 因此，加快推进中国钢铁联合重组，提高产业集中度，是节能减排进一步深化的 根本。 （二）落后和低水平工业装备仍然是钢铁工业节能减排的难点 我国中小钢铁企业中普遍采用落后或低水平的工业装备、节能环保设施不到 位等问题，导致我国钢铁工业工艺装备总体水平不高，从而造成了能耗高，二次 能源回收低，污染处理难度大。 （三）我国现有能源结构、铁钢比问题是造成钢铁工业能耗差距的主要原因 能源结构问题：我国钢铁工业一次能源以煤炭为主，占能源消费总量的70％ 左右，而且发热量、灰分、硫分等质量指标与美国、德国、日本相比，存在较明 显的差距。 （四）污染治理不到位，导致污染减排任务艰巨 钢铁工业是污染排放大户，据中国金属学会统计，2009年我国粗钢产量突破 5.6亿吨，其能源消耗约占工业总能耗的23%，新水消耗、废水、二氧化硫、固体 废物排放量分别占工业的3％、8％、8％和16％。2010年我国钢产量已达到6.3亿 t，如此巨大的生产总量，加剧了能源、资源紧张，运输困难。
2011 13.27 6.3 6.955 0.2842
2008年 全球产量 17.9 9.78 13.297 0.3196
2008年占 全球比例 18.43％ 49.1％ 38.0％ 57.1％ 55.5％ 41.8％
3.276
5.8488
4.28
8.5
5.9
14
三、 钢铁工业的工艺类型
钢铁工业的主要工艺流程包括烧结、炼铁、炼钢、 轧钢、炼焦等。 钢铁工业的主要工艺类型与原料和产品不同存在明 显的差异，影响其污染物排放的特征。
需 3～5
不需 0.9～1.2
不需 0.8～1
需
不需 1～1.1
石灰石-石膏法脱硫系统
吸收塔
烟气出口 除雾区
除雾器
除雾器 冲洗喷嘴
烟气入口 喷淋区 浆液喷嘴
氧化区 搅拌器
循环泵 氧化空气
喷淋式脱硫塔.avi
NOX控制技术



燃烧过程产生三种类型的氮氧化物：燃料型NOx由 燃料中氮的化合物直接氧化产生；热力型NOx由空 气里的N2和O2在高温下作用产生；极少量的瞬时 NOx由燃料中含碳的基团与N2作用产生氮的化合物， 然后被氧化产生。 NO的产生量随温度升高而迅速增加，温度低于 1250℃ ，NO浓度很小，在1250℃以上将会形成大 量的NO。 NO继续氧化产生NO2。

在众多的脱硝技术中，选择性催化还原法（SCR） 是脱硝效率最高，最为成熟的脱硝技术。1975 年在 日本Shimoneski 电厂建立了第一个SCR 系统的示 范工程，其后SCR技术在日本得到了广泛应用。在 欧洲已有120 多台大型装置的成功应用经验，其 NOx的脱除率可达到80~90%。日本大约有170 套 装置，接近100GW 容量的电厂安装了这种设备。 美国政府也将SCR 技术作为主要的电厂控制NOx 技术。SCR 方法已成为目前国内外电站脱硝比较成 熟的主流技术。




低氮燃烧技术主要分为低氮燃烧器和分级燃烧技术。低氮燃 烧技术大致经历了如下三个发展阶段： （1）第一代以低过剩空气系数、降低空气预热温度、燃 烧器退出运行和浓淡燃烧器燃烧、炉膛内烟气再循环等技术 为代表； （2）第二代以低氮燃烧器（LNB，其功能是将空气分 级）、燃烧器处烟气再循环、上部燃尽风等技术为代表； （3）第三代以低氮燃烧器（LNB，其功能是同时兼顾空 气分级和燃料分级）、炉膛内再燃烧/炉膛内还原等技术为代 表。 低氮燃烧技术的减排效率可以达到30％ ～60％。
在线测试方法
固体吸附法
EPA方法30B 该法是以强化活性碳吸附剂为基础的测 试方法，用填充化学处理过的活性碳吸 附剂管，捕集烟气中所有的汞。
方法的比较