火电厂的大气污染与控制68页PPT

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燃烧
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S+O2
SO2
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二.污染物产生
污染物种类 污染物产生 污染物的产生环节、量、反应浓度计算
影响因素
2.1、火电厂产生的污染物种类
火力发电厂是将煤、天然气、重油等化石燃料的化学能转 化为电能的生产企业，利用化石燃料能量的主要方式就是 燃烧。燃烧化石燃料会产生很多污染物，主要有粉尘、二 氧化硫、氮氧化物。除此之外，再发电过程中还会产生废 水、粉煤灰渣、噪声等。
• 在“磨煤机”“给粉机”“煤粉进入锅炉时”及“烟气、 炉渣”直到 “灰场”，下图一系列过程中都会产生粉尘， 且是粉尘的主产环节.
粉尘
2.2.1.2 粉尘的量
• 火电厂的煤尘一般是含有10%以下游离二氧化硅的粉尘（国家规 定最高容许排放质量浓度为10 mg/m3），尘粒分散度高 ，直径 小于5 μm的占73%。锅炉尘一般是含有10%～40%游离SiO2的粉 尘（国家规定最高容许排放质量浓度为2 mg/m3），尘粒分散度 高，直径小于5 μm的占73%。除尘器、干灰输送系统及粉煤灰 等综合利用作业场所的粉尘，也是含有10%～40%游离SiO2的粉 尘，粒径一般在15 μm以下，5 μm以下的占有相当份额。脱硫 装置制粉系统的粉尘一般是含10%以下游离SiO2的粉尘。其主要 成分为CaO、CaCO3或其他脱硫剂（脱硫剂的品位一般要求纯度 为90%或95%）。脱硫装置石膏处理或废渣处理系统的粉尘一般 是含10%以下游离SiO2的粉尘，其主要成分为CaSO4.H2O或其他 脱硫废渣。
主要内容 火电厂大气污染与控制
行业总体概况 污染物产生 污染污染物物治治理 理 政策法政策规法规及及排排放标放准 标准
一.行业概况
火电厂利用煤、石油、天然气等固体、液体、气体燃料燃烧所产 生的热能转化为动能以生产电能的工厂,包括燃料燃烧释热和热 能电能转换以及电能输出的所有设备、装置、仪表器件，以及为 此目的设置在特定场所的建筑物、构筑物和所有有关生产和生活 的附属设施。主要有蒸汽动力发电厂、燃气轮机发电厂、内燃机 发电厂几种类型.火电厂是电能生产的重要组成部分。在全世界 范围，火电厂的装机容量占总装机容量的70%，发电量占总发电 量的80%。2009年4月份,我国电力装机容量突破8亿千瓦，截止 2019年底，全国电力总装机容量突破9.62亿千瓦，其中火电装机 容量达7.066亿千瓦，约占总装机容量的74.5%。2019年第三季度， 我国装机容量将达到10亿千瓦。
1.1主要工艺流程
现代化火电厂是一个庞大而又复杂的生产电能与热能的工厂。它 由下列5个系统组成：①燃料系统。②燃烧系统。③汽水系统。 ④电气系统。⑤程序控制系统。在上述系统中，最主要的设备是 锅炉、汽轮机和发电机，它们安装在发电厂的主厂房内。主变压 器和配电装置一般装放在独立的建筑物内或户外，其他辅助设备 如给水系统、供水设备、水处理设备、除尘设备、燃料储运设备 等，有的安装在主厂房内，有的则安装在辅助建筑中或在露天场 地。火电厂基本生产过程是，燃料在锅炉中燃烧，将其热量释放 出来，传给锅炉中的水，从而产生高温高压蒸汽；蒸汽通过汽轮 机又将热能转化为旋转动力，以驱动发电机输出电能。
2.2 污染物产生的环节、量、反应、浓度计算
2.2.1粉尘 （1）粉尘的产生环节 （2）粉尘的量
2.2.2二氧化硫 （1）SO2的产生环节 （2）产生SO2的反应过程
2.2.3氮氧化物 （1）氮氧化物的产生环节 （2）产生氮氧化物的反应 （3）氮氧化物的产生浓度计算
2.2.1粉尘 2.2.1.1粉尘的产生过程
锅炉
1.1.4电气系统
电气系统是由发电机、厂用电系统、升压变电站、励磁系统等 组成。发电是由副励磁机（永磁机）发出高频电流，副励磁机发 出的电流经过励磁盘整流，再送到主励磁机，主励磁机发出电后 经过调压器以及灭磁开关经过碳刷送到发电机转子，当发电机转 子通过旋转其定子线圈便感应出电流，强大的电流通过发电机出 线分两路，一路送至厂用电变压器，另一路则送到高压断路器， 由高压断路器送至电网。汽轮机带动发电机，将机械能转化为电 能。发电机发出的电由主变压器升高电压后，又输电线送往电网。
1.1.1燃料系统
燃料进场后，先后经过翻卸，给煤机械，皮带多段转运、 破碎、筛分、犁煤等各种设备进入燃煤锅炉原煤仓，并经 制粉，进入粉仓。
锅炉
1.1.2燃烧系统
燃烧系统是由给粉、锅炉的燃烧、排粉、烟气排放系统等组成。 是由皮带输送机从煤场,通过电磁铁、碎煤机然后送到煤仓间的 煤斗内,再经过给煤机进入磨煤机进行磨粉，磨好的煤粉通过空 气预热器来的热风，煤粉送回磨煤机），经过排粉机送至粉仓，给 粉机将煤粉打入喷燃器送到锅炉进行燃烧。
热风
1.1.3汽水系统
火力发电厂的汽水系统是由锅炉、汽轮机、凝汽器、高低 压加热器、凝结水泵和给水泵等组成，它包括汽水循环、 化学水处理和冷却系统等。水在锅炉中被加热成蒸汽，经 过热器进一步加热后变成过热的蒸汽，再通过主蒸汽管道 进入汽轮机。高压蒸汽冲击汽轮机的转子，以额定转速旋 转，将热能转化成机械能，带动发电机发电。
2.2.2 SO2 2.2.2.1 SO2的产生环节
• SO2的产生主要在锅炉内，如下图：
so2
2.2.2.2产生SO2的反应
• 煤中很大一部分硫份是以细的黄铁矿（FeS2）晶体的形式 存在的，也有一部分硫是以有机硫形式存在。在燃料燃烧 时，无论是有机硫还是无机硫，大部分都转化为SO2，还 有少量SO3：
汽轮机
1.1.5程序控制系统
程序控制是开关量控制中最重要的一种控制方式,通常用于生产过 程中主辅机的自动停止操作和局部工艺系统的控制操作.
主要控制项目:输煤程控、化水程控、除灰程控、输电程控
1.2总体污染状况
火力发电厂造成的污染主要是二氧化碳、二氧化硫、一氧 化碳、二恶英、可吸入颗粒,电厂所排除的废气中有粉尘 及有毒气体,粉尘里有降尘和飘尘，而有毒气体成分主要 为二氧化硫(形成酸雨的化学成分)，粉尘和气体结合就会 飘落吸附在周边地区造成污染。