脱硫脱硝操作与控制

电力环境保护概述
3．环境保护 环境保护就是运用现代环境科学理论和方法、 技术，采取行政的、法律的、经济的、科学技 术的等多方面措施，合理开发利用自然资源， 防止和治理环境污染和破坏，综合整治环境， 保护人体健康，保持生态平衡，保障人类社会 的持续发展。 4．电力环境保护 电力环境保护就是指发电(电力生产)、输电和 配电各环节对环境影响的防护和治理。

易与烟气中的水蒸气形成H2SO3和H2SO4。当与低 于其露点的金属壁面接触时，会在上面凝结，造成
低温受热面的酸腐蚀。煤中硫含量越高，露点越高，
越易在较高温度受热面处凝结，危害也越大。当煤 中硫含量较高时，为减轻腐蚀，必须提高排烟温度， 否则会有明显的堵灰和腐蚀，对锅炉危害很大。此 外，随煤中硫含量的增加，煤粉的自燃倾向加大。
卫星遥感NO2浓度数据（全球）
对比：SO2排放和控制现状
根据国家公布的数据，０7年上半年，全国二氧化硫排放总量 １２６３.４万吨，与去年同期相比下降０.８８％；在火电 发电量增长１８.３％的情况下，电力二氧化硫排放量同比 下降了５.２％。 电力烟气脱硫的装机容量到2007年上半年达到约２亿千瓦；烟 气脱硫机组占煤电机组的比例由２０００年底的约２％上 升为目前的约４０％，已高于美国３０％的脱硫比例，创 造了装设烟气脱硫装置速度的世界奇迹。自２００６年以 来，全国新投运煤电机组同步安装并运行脱硫设施（不包 括循环流化床锅炉脱硫）的装机容量比例达到８０％以上， ２００５年以前的老机组正在按法规和政府要求逐步加装 脱硫装置。预计到２０１０年，烟气脱硫的比例将达到６ ０％以上，电力二氧化硫排放总量比２００５年下降３５ ％以上。
面体液截留并随痰排出，很容易直接进入肺部并在
肺泡内沉积，因此对人体的危害最大。


侵入肺部没有被溶解的沉积物会被细胞所吸收，损 伤并破坏细胞，最终侵入肺组织而引起尘肺，如吸 入煤灰形成的煤肺，吸入金属粉尘形成的铁肺、铝 肺等。如果沉积物被溶解，则会侵入血液，并送至 全身，造成血液系统中毒。例如妨碍血红蛋白生成 的铅烟尘可以引起急性中毒或慢性中毒，其症状是 精神迟钝、大脑麻痹、癫痫，甚至死亡。 燃烧和金属冶炼过程，以及汽车排气产生的烟尘具 有很复杂的的化学组成，其中有如镍、镉、铬、铍、 钒、铅、砷等有毒化合物。特别是致癌物质苯并[a] 芘、苯芘蒽等，通过呼吸道或皮肤进入人体，引起 肺癌或皮肤癌。

人体主要经呼吸道吸收大气中的SO2，引起不同
程度的呼吸道及眼黏膜的刺激症状；

SO2常常跟大气中的飘尘结合在一起被吸入，飘 尘气溶胶微粒可把SO2带到肺部使毒性增加3～4倍； 如果SO2遇到水蒸气，形成硫酸雾，就可以长期 滞留在大气中，毒性比SO2大10倍左右，同时对金

属及农作物有着严重的腐蚀与伤害作用。
NOx排放现状
随着能源消费的增长，我国氮氧化物排放量持续增长。 1995年，中国氮氧化物排放大约是1090万吨，2004年增 长到1860万吨，年增长率6.1%。2005年的初步统计结果 是1995万吨。按照燃煤电厂目前的排放情况，只控制了 SO 2 的排放，而不采取有效的烟气脱硝技术控制 NOx 的排放，2010 年以后的 510年，NOx 排放总量将会超 过SO 2 ，成为电力行业的第一大酸性气体污染排放物。 从欧洲、北美的教训来看，控制酸沉降最初重视二氧 化硫控制而轻视氮氧化物控制，而氮氧化物排放的增 长和其高氧化性可能抵消二氧化硫控制的效果。
产污量和排污量经验估算法：
燃煤设备的产污量＝燃煤设备的产污系数×耗煤量
燃煤设备的排污量＝燃煤设备的排污系数×耗煤量
产污系数和排污系数是指燃煤锅炉每耗用1t煤炭产生SO2或NOx 的量，其单位为kg/t。SO2的产污系数主要取决于燃煤中的含硫
量、锅炉燃烧方式、煤在燃烧中硫的转化率，SO2的排放系数与
(1) 调整电源结构，加强电网建设 (2) 推行洁净煤发电技术 (3) 依靠科技进步，提高污染控制的技术水平 (4) 强化政策引导 (5)加强行业自律，推进循环经济发展 (6) 加强环保国际合作
第一节 火电厂排放的大气污染物
一、二氧化硫污染 1．煤中硫的燃烧产物 煤中可燃性硫在锅炉中燃烧时主要生成SO2，硫 转化成SO2的比率(80％～85％ )随硫在煤中的存在 形态、燃烧设备及运行工况而异。 煤燃烧生成SO2的同时，还有少量SO3的生成， SO3约占SO2含量的1%～2%(体积比)。
采用的脱硫措施的脱硫率有关。 SO2产污系数： G＝2000SrP SO2排污系数：G’＝G×(1-η)
式中 G──SO2产污系数，kg/t煤；Sr ──为燃煤中含硫量，％； P──燃煤中硫的转化率(经实测为80％～85％)，％；
η──脱硫设施的脱硫率，％。
2．二氧化硫的危害
电力生产中二氧化硫的危害主要表现在两个方面，一 是对锅炉设备的腐蚀，二是对环境的危害。
二、氮氧化物的污染
三、酸雨的危害

目前，三个备受关注的全球性大气环境问题－温室 效应、酸雨和臭氧层破坏均与燃烧矿物燃料有关， 其中酸雨问题最为严重。

SO2和NOx是形成酸雨的最重要的物质，所谓酸雨
通常指pH值低于5.6的降水。酸雨对水生生态系统、
农业生态系统、建筑物和材料以及人体健康等方面
均有危害，我国目前每年因酸雨和二氧化硫污染对


2005年，《自然》杂志公布卫星遥感测得数据，称中国 北京及东北部是世界上二氧化氮污染最严重的地方。 欧洲航天局（ESA）据此发布题为《龙的呼吸》的新闻。
欧洲航天局（ESA）
China MERIS卫星
拍摄到的一张中
国东部地区的照 片 一层灰蒙蒙的烟雾 笼罩在黄河附近
的沿岸平原，并
逐渐向黄海、东 海地区扩散。
电力环境保护概述

当前电力环境保护的重点是燃煤电厂的污染物控制，
而燃煤电厂大气污染问题尤其是其中的二氧化硫控
制，更是重点中的重点。

我国的大气污染属于典型的煤烟型污染，以烟尘和
酸雨的危害最大，主要污染物有烟尘、硫氧化物
(SO2、SO3)、氮氧化物、二氧化碳、微量重金属等。
电力环境保护概述

电力环境保护的发展趋势

大气中SO2还是形成酸雨的主要污染物
二、氮氧化物的污染
1．煤燃烧过程中产生的氮氧化物 NO和NO2，少量的N2O. 统称为氮氧化物
(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. 氮氧化物排放现状
作为一种酸性气体，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，可引起肺损害， 甚至造成肺水肿。慢性中毒可致气管、肺病变。吸 入NO，可引起变性血红蛋白的形成并对中枢神经系
臭氧层
：NO2 通过光化学反应分解为NO和
O3 ，地表臭氧对人体健康十分有害，对其他 动植物也产生危害。NOx还会在大气臭氧层 与O3 反应消耗O3 ，形成 “臭氧洞”，并且 “臭氧洞”的面积正在逐渐扩大，对人类自 身安全产生越来越大的威胁，臭氧层破坏造
成的紫外线过度照射将引发人的眼睛疾病和
皮肤癌。
随着我国经济继续高速增长和脱硫装置的建成投入，脱 氮必定成为火电厂新一轮污染控制的主题。
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四、烟尘污染
1．烟尘的产生
燃煤电厂是将煤粉(通常粒径小于90μm的占80%以上)
随一次风送进燃烧室进行燃烧。煤中含有部分不能
燃烧的成分，其残留的固态物质即灰分，一般灰分
产率可高达30%左右。煤燃烧后形成的灰粒粒径很 小，这其中约占10%为从炉底排出的渣；约占90%的 灰悬浮于烟气中，通过除尘装置而将其绝大部分加 以收集，仍有部分灰通过烟囱排往大气中去。烟尘
的310倍，是重 ，随
要的温室气体。
PM10、PM2.5：NOx容易形成PM10和PM 2.5
着人的呼吸进入肺部，对肺有直接损伤作用。
光化学烟雾
：强阳光照射下，NOx、碳氢化合
物与氧化剂共同反应生成的蓝色烟雾。这种以 PAN(过氧乙酞基硝酸酷)和H2 SO4 为主要成分 的光化学烟雾对人的眼、鼻、心、肺及造血组 织等均有强烈的刺激和损害作用，而且PAN还 具有致癌作用。
脱硫脱硝操作与控制
主要内容
第一章 概 论 第一节 火电厂排放的大气污染物 第二节 大气污染物排放管理措施 第三节 烟气监测
第二章 烟气脱硫技术
第一节 火电厂脱硫技术概述 第二节 湿式石灰石-石膏法脱硫技术 第三节 循环流化床脱硫技术 第四节 其他脱硫技术
第五节 工程实例
第三章 烟气脱硝技术
第一节 氮氧化物控制技术概述 第二节 低氮氧化物燃烧技术 第三节 选择性催化还原脱硝技术 第四节 其他脱硝技术 第五节 工程实例
第四章 火电厂脱碳技术
第五章 火电厂脱汞技术
电力环境保护概述
几个基本概念
1．环境 我国环境保护法中对环境的定义为：环境是指 影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工 改造的自然因素的总体 2．环境污染 环境污染是指人类直接或间接地向环境排放超 过其自净能力的物质或能量，从而使环境的质 量降低，对人类的生存与发展、生物正常生长 和生态平衡造成不利影响的现象，称为环境污 染。
特指后者.
2．烟尘的危害

大气固体颗粒物包括粉尘(指悬浮于气体介质中的小
固体粒子)和烟尘等，其最大粒径大于100μm，最小
粒径仅有10-3μm。其中大于10μm的降尘在重力的作 用下，能迅速沉降至地面；而小于10μm的飘尘 (PM10)能在空气中长期悬浮并做布朗运动，容易进 入人的呼吸系统。由于飘尘几乎不能被上呼吸道表
电力环境保护概述
电力环境保护内容主要有：
①火电厂尤其是燃煤电厂污染物控制；
②水电厂建设和运行期的生态保护；
③核电厂的放射性处理； ④输变电过程电场、磁场、电磁场的影响； ⑤可再生能源环境保护问题等。 重点是燃煤电厂的污染物控制
电力环境保护概述
燃煤电厂对环境造成的影响主要有：
⑴ 排放烟尘造成污染； ⑵ 排放硫氧化物、氮氧化物、二氧化碳造成污染； ⑶ 排放固体废弃物(粉煤灰、渣)而造成污染； ⑷ 排放污水造成污染； ⑸ 生产过程中产生的噪声污染； ⑹ 输电线路及变压器运行时产生的工频电场和磁场 对周围环境可能产生的影响。 ⑺ 排放热水造成的热污染。
四、一氧化碳与二氧化碳
CO无色、无臭，比空气略轻，能与血红蛋白
生成稳定的络合物，降低血液的供氧能力
而危害人类。
CO2微具酸味，无毒，但浓度高时能造成缺
氧窒息。此外，CO2的排放会给环境带来危
害，产生“温室效应”。


我国11月26日正式对外宣布控制温室气体排放的行动 目标，决定到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放 比2005年下降40％～45％。 哥本哈根气候峰会：在最终达成的《哥本哈根协议》 里，维护了《联合国气候变化框架公约》及其《京都 议定书》确立的“共同但有区别的责任”原则，就发 达国家实行强制减排和发展中国家采取自主减排行动 作出了安排，并就全球长期目标、资金和技术支持、 透明度等焦点问题达成共识。不过，峰会没有达成一 项具有法律约束力的协议，关于“发达国家到底减排 多少？”、“发达国家对发展中国家的减排帮扶如何 落实？”、“减排是否执行一个标准？”等焦点问题 几乎无一取得实质性进展。
统产生影响。NOx对动物的影响浓度大致为1.0毫
克/立方米，对患者的影响浓度大致为0.2毫克/立
方米。据北京、上海、天津、沈阳、太原等地的调
查表明，这些城市的SO 2 和NOx重污染区内居民 的慢性支气管炎、鼻炎、鼻咽炎患病率比轻污染区 高0.51倍，个别城市甚至高23倍。
温室效应：N2O温室作用是CO2

SO2污染严重的城市主要分布在山西、河北、甘肃、贵州、内 蒙古、云南、广西、湖北、陕西、河南、湖南、四川、辽宁和 重庆等省(自治区、直辖市)。 煤炭消耗高的地区和机动车量多的大城市NOx污染严重。2005 年，国家环保总局在所有统计城市中，广州、北京、宁波、上 海、杭州、哈尔滨、乌鲁木齐、南京、成都、武汉等大城市 NOx浓度相对较高。 在80年代，我国的酸雨主要发生在重庆、贵阳和柳州为代表的 西南地区，酸雨区面积约为170万平方千米。到90年代中期，酸 雨已经发展到长江以南、青藏高原以东和四川盆地的大部分地 区，目前，以长沙、赣州、南昌、怀化为代表的华中酸雨区已 成为全国酸雨污染最严重的地区；华东、西南也成为主要的酸 雨区；华北和东北的部分地区也频频出现酸雨。
生态环境损害和人体健康影响造成的经济损失在 1100亿元左右，今后这种污染损失还将持续不断地 增加。

我国酸雨的主要成分是硫酸，其次是硝酸。目前，
在北京、广州、珠三角、香港等地，氮氧化物的 浓度已经超过二氧化硫，我国的酸雨逐步演变成
硫酸与硝酸混合型酸雨。
我国大气中二氧化硫、氮氧化物和酸雨的分布特征：