畢業(yè)論文---火電廠so2污染排放控制方法探討

1、<p>　　火電廠SO2污染排放控制方法探討</p><p><b>　　申請人： </b></p><p>　　學(xué)科（專業(yè)）：熱能與動力工程</p><p><b>　　指導(dǎo)教師：XXX </b></p><p><b>　　2011年9月</b></p>

2、;<p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計 (論 文) 任 務(wù) 書</p><p>　　一、畢業(yè)設(shè)計（論文）題目 火電廠SO2污染排放控制方法探討</p><p>　　二、畢業(yè)設(shè)計（論文）工作自2011年07月10日至2011年10月1日止</p><p>　　三、畢業(yè)設(shè)計（論文）基本要求： 必須有高度的責(zé)任感，努力學(xué)習(xí)，刻苦鉆研，獨立思考，高質(zhì)量地完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)

3、。要虛心向指導(dǎo)教師學(xué)習(xí)，接受指導(dǎo)。要獨立完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)，不得弄虛作假，不得抄襲別人，否則按不及格處理。遵守紀(jì)律，服從管理，嚴(yán)格遵守儀器設(shè)備的操作規(guī)程和規(guī)章制度，注意節(jié)約，保持工作環(huán)境的清潔整齊。 </p><p>　　指導(dǎo)教師： XXX </p><p>　　論文題目：火電廠SO2污染排放控制方法探討</p><p><b>　　摘　要

4、</b></p><p>　　電力工業(yè)是國家的基礎(chǔ)工業(yè)，隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力工業(yè)必將迅速發(fā)展。</p><p>　　另一方面，火電工業(yè)是我國燃煤最多的行業(yè)，隨著燃煤電廠的大量建設(shè)，它所面臨的環(huán)境保護(hù)形勢將更為嚴(yán)峻。面臨這樣的形勢，人們迫切需要對火電工業(yè)SO2 排放的環(huán)境影響做出科學(xué)評估，正確認(rèn)識和評估我國現(xiàn)行的環(huán)境經(jīng)濟(jì)政策，同時研究和借鑒國外的經(jīng)驗，提出電力工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的

5、SO2控制對策和環(huán)境經(jīng)濟(jì)政策建議。</p><p>　　關(guān) 鍵 詞：SO2、控制、政策</p><p>　　論文類型：理論研究、研究報告 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1 選題意義1

6、</p><p>　　1.2 應(yīng)用背景1</p><p>　　1.3 研究現(xiàn)狀2</p><p>　　1.4 主要研究內(nèi)容2</p><p>　　2 火力發(fā)電概況5</p><p>　　2.1 火力發(fā)電歷程5</p><p>　　2.2 我國的電源結(jié)構(gòu)5</p><

7、;p>　　3 火電SO2排放狀況7</p><p>　　3.1 電力工業(yè)發(fā)展與SO2排放總量7</p><p>　　4 SO2控制現(xiàn)狀9</p><p>　　4.1 國內(nèi)現(xiàn)狀9</p><p>　　4.2 國外現(xiàn)狀9</p><p>　　5 SO2控制主要措施及影響11</p><

8、p>　　5.1 SO2控制主要措施11</p><p>　　5.2 火電廠單筒煙囪存在的問題與建議11</p><p>　　5.2.1 濕法脫硫?qū)焽璧挠绊?4</p><p>　　5.2.2 常規(guī)單筒煙囪脫硫改造后存在的問題15</p><p>　　5.2.3 單筒煙囪脫硫改造后的建議16</p><p&

9、gt;　　5.3 控制型政策在火電SO2 控制中的應(yīng)用17</p><p>　　5.3.1 強(qiáng)化環(huán)境管理體系17</p><p>　　5.3.2 完善環(huán)保法規(guī)政策17</p><p>　　5.3.3 適宜的排放標(biāo)準(zhǔn)17</p><p>　　5.3.4 經(jīng)濟(jì)手段在SO2控制中的應(yīng)用18</p><p><

10、b>　　6 結(jié)果比較19</b></p><p>　　6.1 政策干預(yù)比較19</p><p>　　6.2 單筒煙囪改造比較19</p><p>　　7 結(jié)論與展望21</p><p><b>　　7.1 結(jié)論21</b></p><p><b>　　7.2

11、展望21</b></p><p><b>　　致 謝23</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)25</b></p><p><b>　　緒論</b></p><p><b>　　選題意義</b></p><

12、;p>　　理論意義：貫徹《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》和《中華人民共和國大氣污染防治法》，防治火電廠排放造成的污染，保護(hù)生活環(huán)境和生態(tài)環(huán)境，改善環(huán)境質(zhì)量，促進(jìn)火力發(fā)電行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和可持續(xù)發(fā)展。</p><p>　　實際意義：我國城市大氣污染狀況十分嚴(yán)重。2002年，在國家監(jiān)測的343個城市中，達(dá)到或優(yōu)于國家空氣質(zhì)量二級標(biāo)準(zhǔn)、達(dá)到三級標(biāo)準(zhǔn)和劣于三級標(biāo)準(zhǔn)的城市約各占1／3。SO2平均濃度未達(dá)到國家空氣質(zhì)量二級標(biāo)

13、準(zhǔn)的城市約占22％ ，其中，超過國家空氣質(zhì)量三級標(biāo)準(zhǔn)的城市約占8%；南方地區(qū)酸雨污染較重，酸雨控制區(qū)內(nèi)90％ 以上的城市出現(xiàn)了酸雨。</p><p>　　筆者所在的XX火電廠位于為湘黔交界處，地處XX省XX南州XX縣XX鎮(zhèn)XX村，西距XX縣城約46km，東距岑鞏新縣城約8km。XX縣東面與玉屏侗族自治縣和湖南省新晃侗族自治縣毗鄰，南面與三穗縣、劍河縣為鄰，西面與施秉縣相連，北面與石阡縣、岑鞏縣接壤。廠址西側(cè)靠近3

14、20國道和正在建設(shè)中的玉三(上瑞)高速公路，玉三高速公路與320國道在廠址北面約0.8km處設(shè)有互通出入口；廠址北面約0.4km處為XX220kV變電站，東面和南面為山地。湘黔鐵路從廠址西面約3.0km處經(jīng)過，附近設(shè)有羊坪站和XX站。該項目符合國家西電東送、促進(jìn)中部崛起的發(fā)展戰(zhàn)略，可實現(xiàn)湘黔兩省優(yōu)勢互補(bǔ)，促進(jìn)少數(shù)民族地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展；煤電聯(lián)營、“水火打捆”，符合國家優(yōu)化發(fā)展火電的要求。可見，隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，這個火電廠SO2排放大戶，必須

15、要采取相應(yīng)的控制措施才可以保護(hù)環(huán)境，適應(yīng)現(xiàn)在的資源節(jié)約型社會的要求。</p><p><b>　　應(yīng)用背景 </b></p><p>　　我國燃煤帶來的大氣污染，特別是SO2污染，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重影響了國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民群眾的正常生活。理論上任何方式都有好有壞，必須對其有充分的認(rèn)識才可以取其長處克其短處。近幾年,我國經(jīng)濟(jì)快速增長，各項建設(shè)取得巨大成就，但也

16、付出了很大的資源和環(huán)境代價。工業(yè)特別是高耗能、高污染行業(yè)增長過快，占全國工業(yè)能耗和二氧化硫排放近70%的電力、鋼鐵、有色、建材、石油加工、化工等6大行業(yè)的增長加速，我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展面臨的資源約束矛盾和環(huán)境污染問題日益突出。伴隨工業(yè)生產(chǎn)持續(xù)發(fā)展而產(chǎn)生的環(huán)境污染問題，引起政府高度重視?！吨腥A人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃綱要》提出，"十一五"期間單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗要降低20%左右，主要污染物排放總量要減少

17、10%。為確保"十一五"期間節(jié)能減排目標(biāo)的實現(xiàn)，近年來國務(wù)院又相繼作出了一系列加強(qiáng)節(jié)能減排工作的決定，制定下發(fā)了一系列與節(jié)能減排相配套的政策措施。可以說，節(jié)能減排已經(jīng)成為全黨、全國的一項緊迫而重大的政治經(jīng)濟(jì)任務(wù)。</p><p><b>　　研究現(xiàn)狀 </b></p><p>　　國內(nèi)對燃煤電廠大氣污染物控制現(xiàn)狀顯示，2007年，全國SO2排放較上

18、年下降4.66％，SO2排放得到有效控制。這也是近年來全國SO2排放總量首次出現(xiàn)下降。2007年，作為SO2排放重點的電力二氧化硫排放控制取得顯著成效。環(huán)境保護(hù)部發(fā)布的信息表明，2007年電力二氧化硫年排放量同比下降9.1％。在SO2治理方面，2007年，全國脫硫機(jī)組投運規(guī)模進(jìn)一步加大。截至2007年底，全國已投運煙氣脫硫機(jī)組總?cè)萘勘壬夏暝黾蛹s70％；煙氣脫硫機(jī)組容量占全國煤電機(jī)組總?cè)萘康?0％左右。與2000年相比，全國燃煤電廠煙氣脫

19、硫機(jī)組指容量增加了53倍以上?？梢娏Χ仁呛艽蟮拇?，方法也是多種多樣。</p><p>　　國外對二氧化硫控制技術(shù)研究較早,大量工業(yè)化應(yīng)用在70—80年代，應(yīng)用的技術(shù)種類包括濕法、干法、半干法，如石灰石/石灰-石膏法、海水法、氨法、鎂法、NID法、GSA法、CFB法、RCFB法、LIFCA法等方法。其中石灰石/石灰-石膏法、海水法、CFB法、RCFB法比較成熟，占有脫硫市場的95%以上，是常用的主流技術(shù)。中國在20

20、世紀(jì)90年代開始脫硫，在2002年開始大規(guī)模的開展工業(yè)化應(yīng)用。國外的脫硫技術(shù)在中國都有應(yīng)用，中國主要是引進(jìn)技術(shù)進(jìn)行消化和改進(jìn)。經(jīng)過幾年的應(yīng)用實踐,中國的脫硫技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了國際先進(jìn)水平。</p><p>　　筆者所在的XX火電廠一期2×600MW機(jī)組脫硫系統(tǒng)在2006年4月由福建龍凈環(huán)保股份有限公司承接新建，2009年1月正式投入運行。該脫硫工程引進(jìn)德國LEE技術(shù)，由福建龍凈環(huán)保有限公司設(shè)計制造，采用石灰

21、石-石膏就地強(qiáng)制氧化脫硫工藝。脫硫劑為石灰石(CaCO3)與水配制的懸浮漿液。在吸收塔內(nèi)煙氣中的SO2與石灰石反應(yīng)后生成亞硫酸鈣，并就地強(qiáng)制氧化為石膏，石膏經(jīng)二級脫水處理后外運。</p><p>　　XX電廠脫硫裝置采用一爐一塔系統(tǒng)配置，共兩套脫硫系統(tǒng)，石灰石制漿和二級石膏脫水系統(tǒng)公用。全煙氣脫硫效率為95％。但正式投入運行以來，隨著煤炭市場的緊張，燃煤品質(zhì)發(fā)生了明顯變化，含硫量大幅上升，平均含硫4%（收到基），

22、脫硫系統(tǒng)入口的SO2濃度已經(jīng)由原設(shè)計值的3995mg/Nm3(6%氧、干態(tài)、標(biāo)態(tài))增加至8626mg/Nm3(6%氧、干態(tài)、標(biāo)態(tài))。入口SO2濃度的大幅上升導(dǎo)致脫硫效率的下降、SO2排放濃度超標(biāo)、氧化、石灰石供應(yīng)以及石膏排放系統(tǒng)出力不足，系統(tǒng)難以連續(xù)穩(wěn)定運行。</p><p><b>　　主要研究內(nèi)容 </b></p><p><b>　　火電發(fā)展歷程<

23、;/b></p><p><b>　　火電現(xiàn)狀</b></p><p>　　火電SO2排放及環(huán)境影響</p><p>　　火力發(fā)電廠單筒煙囪脫硫后的腐蝕狀況，分析現(xiàn)有單筒煙囪脫硫改造的優(yōu)缺點，提出單筒煙囪改造的新思路，確保煙囪結(jié)構(gòu)安全，保證電廠的安全運行。</p><p>　　火電SO2 污染的控制政策與方法研究&

24、lt;/p><p><b>　　火力發(fā)電概況</b></p><p><b>　　火力發(fā)電歷程 </b></p><p>　　1949 年我國的裝機(jī)容量和發(fā)電量分別為185萬kW和43億kW·h，居世界第25位和21 位，到1978年增加至5712萬kW 和2566億kW·h，裝機(jī)容量和發(fā)電量分別躍居世界第

25、8位和第7位。至1987年裝機(jī)容量達(dá)1億kW，1988 年以來連續(xù)12 年每年新增大中型發(fā)電機(jī)組，裝機(jī)容量在1000萬kW以上。1995年全國發(fā)電裝機(jī)容量突破2 億kW，1999年底全國裝機(jī)容量達(dá)2.99億kW，發(fā)電量達(dá)12 331 億kW·h。自1996 年以來，我國發(fā)電裝機(jī)容量和發(fā)電量一直位居世界第2位。</p><p><b>　　我國的電源結(jié)構(gòu) </b></p>

26、<p>　　雖然我國火電、水電裝機(jī)容量每年都在增長，但是1985 年以后火電增長的速度明顯加快，多在8%以上，最快的1988 年為13.9%?；痣姲l(fā)電量增長與裝機(jī)容量增長基本匹配。</p><p>　　例如，筆者所在的XX電廠位于XX省XX南州XX縣XX鎮(zhèn)，毗鄰湖南，旁有湘黔鐵路、320國道、上瑞高速公路通過。電廠規(guī)劃裝機(jī)容量為4×600MW，分兩期建設(shè)。一期建設(shè)規(guī)模為2×600

27、MW，工程動態(tài)投資約45億元。電廠主機(jī)設(shè)備分別為東方電機(jī)廠、東方汽機(jī)廠、東方鍋爐廠生產(chǎn)供應(yīng)，燃用XX六盤水地區(qū)的發(fā)耳礦區(qū)格木底片區(qū)的無煙煤和低揮發(fā)分貧煤，年需燃煤量約260萬噸，來自XX省內(nèi)，全部采用火車運輸。電廠以點對網(wǎng)形式接入華中電網(wǎng)，兩回500kV線路朝東北出線約110km，接入湖南湘西500kV開關(guān)站，一期電量主送湖南電網(wǎng)。2008年9月和2009年1月＃1、#2機(jī)組分別一次性通過168小時試運考核，機(jī)組投產(chǎn)后各項性能指標(biāo)優(yōu)良。

28、該項目符合國家西電東送、促進(jìn)中部崛起的發(fā)展戰(zhàn)略，可實現(xiàn)湘黔兩省優(yōu)勢互補(bǔ)，促進(jìn)少數(shù)民族地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展；煤電聯(lián)營、“水火打捆”，符合國家優(yōu)化發(fā)展火電的要求。</p><p>　　煤電在電力發(fā)展中的地位 </p><p>　　長期以來，我國一次能源結(jié)構(gòu)中煤炭占主要地位，煤炭消耗量占一次能源總消耗量的75%左右，預(yù)計今后相當(dāng)長的時期內(nèi)，以煤炭為主要能源的格局不會改變。在煤炭消費總量中，2000 年5

29、0%以上煤炭用于發(fā)電，這一指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于世界上某些發(fā)達(dá)國家的水平（據(jù)統(tǒng)計，目前美國將90%的煤炭轉(zhuǎn)換成電能，其它以煤炭為主要能源的發(fā)達(dá)國家煤轉(zhuǎn)換成電能的比例一般在80%左右）。提高煤炭轉(zhuǎn)換成電能的比例和電力在終端能源中的比例是一項長期而重要的任務(wù)。</p><p><b>　　火電SO2排放狀況</b></p><p>　　電力工業(yè)發(fā)展與SO2排放總量 </p&

30、gt;<p>　　自改革開放以來，我國的電力工業(yè)得到迅速發(fā)展，特別是1988 年以來，每年新增發(fā)電機(jī)組容量都在1 000 萬kW 以上，與此同時，由于我國的發(fā)電機(jī)組中以火電機(jī)組為主，因此，電力工業(yè)SO2 排放量也呈上升趨勢。全國火電SO2排放量在各省分布的狀況是，1995 年火電SO2 排放量在90 萬t 以上的只有山東省，SO2 排放量在70 萬～90 萬t 的省份有四川（含重慶）、江蘇，SO2 排放量在50 萬～70

31、萬t 的省份有河北、山西，上述五個省份中有四個省份（山東、四川、河北、山西）的SO2 排放總量也在前五位之列（參見圖3.3）?；痣奡O2 排放前五位省份的排放量之和占全國火電SO2 排放量45%。其中江蘇、四川是酸雨控制區(qū)。1999 年全國火電SO2 排放量已沒有排放90 萬t 以上的省份，排放70 萬t 以上省份只有山東。仍位于全國火電SO2排放之首。</p><p>　　火電SO2排放占全國份額 </p

32、><p>　　1995 年全國SO2 排放量達(dá)2370 萬t，居世界首位。1995 年工業(yè)SO2 排放量（含鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)）約為1 884 萬t，全國火電SO2 排放量約為824 萬t，分別占全國SO2 排放總量的79.5%、34.8%?；厩闆r見表1。</p><p>　　表3-1 1995 年、1999 年SO2 排放狀況表</p><p><b>　　SO2

33、控制現(xiàn)狀</b></p><p><b>　　國內(nèi)現(xiàn)狀 </b></p><p>　　1995年以來由于國家對SO2等主要污染物的排放實施總量控制和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整，污染物排放總量己有所減少。2002年全國SO2排放總量為1927萬t，比1995年減少了443萬t。據(jù)專家測算，我國大氣中SO2濃度達(dá)到國家空氣質(zhì)量二級標(biāo)準(zhǔn)時的環(huán)境容量為1200萬t／a，2002

34、年SO2的實際排放量超過環(huán)境容量的60%。SO2污染已使我國近1／3國土面積再現(xiàn)酸雨，成為世界三大酸雨區(qū)之一。我國燃煤帶來的大氣污染，特別是SO2污染，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重影響了國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民群眾的正常生活。</p><p>　　筆者所在的XX電廠脫離工程實施后，將有效降低本工程煙氣中SO2、粉塵及其它污染物的排放量，并達(dá)到國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)《電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13223-2003）的排放要求。

35、</p><p><b>　　國外現(xiàn)狀 </b></p><p>　　更換燃料或降低燃煤含硫量是減少SO2排放最簡單可靠的辦法。一般來說，燃燒天然氣排放SO2 的量很少，幾乎可以忽略不計，而在相同含硫量的情況下，燃油產(chǎn)生的SO2大約僅有燃煤的1/3，適當(dāng)發(fā)展天然氣發(fā)電機(jī)組和燃油發(fā)電機(jī)組對于降低電力SO2 排放是十分有利的。以英國等發(fā)達(dá)國家為例，分析國外控制SO2 排放

36、的燃料對策。(1)英國</p><p>　　燃料更換是英國控制 SO2 排放的最重要的對策。從1970—1994 年，英國經(jīng)濟(jì)雖然取得了很大的發(fā)展，但一次能源的消耗量變化很小，這主要是由于：①不同一次能源的使用量發(fā)生了很大的變化，特別是天然氣的用量大幅度升高，煤的用量大幅度下降；②提高了能源利用效率</p><p><b>　　(2)美國</b></p>

37、<p>　　1990 年美國國會通過了對《清潔大氣法》的再次修訂。1990 年的《清潔大氣法修正案》引入了酸雨控制計劃，主要控制火電廠的SO2 排放，并提出了具體的減排目標(biāo)。該法案鼓勵電廠以各種方式減少大氣污染，包括更換燃料或燃用低硫煤、安裝煙氣脫硫（FGD）裝置、退役老機(jī)組，調(diào)整鍋爐出力等措施，且可進(jìn)行排污權(quán)交易獲得額外排放份額。從實施結(jié)果來看，有52%的機(jī)組采取了更換燃料或燃用低硫煤的辦法。由表可見，1995年同1985

38、 年相比，SO2 削減的排放量有59%是通過這種辦法實現(xiàn)的。</p><p>　　通過對上面兩個發(fā)達(dá)國家的控制SO2的措施分析，不難得出，他們都是通過：1、制定政策、更換燃料、安裝FGD等措施使本國SO2得到很好的控制。</p><p>　　SO2控制主要措施及影響</p><p>　　2011年9月1日，國家電監(jiān)會發(fā)布《2010年度發(fā)電業(yè)務(wù)情況通報》，其中指出，截

39、至2010年年底，全國已投運煙氣脫硫機(jī)組超過5.6億千瓦，約占全國煤電機(jī)組容量86%。通報指出，在5.6億千瓦總裝機(jī)規(guī)模中，五大發(fā)電集團(tuán)投運煙氣脫硫機(jī)組共計3.4億千瓦，約占全國已投運煙氣脫硫機(jī)組容量的60.7%。據(jù)了解，五大發(fā)電集團(tuán)燃煤機(jī)組占全國燃煤機(jī)組的57%?！笆晃濉逼陂g全國新增燃煤機(jī)組脫硫裝置逾5億千瓦，占燃煤機(jī)組的比例較2005年提高72個百分點。而在全國已投運的煙氣脫硫機(jī)組中，石灰石-石膏濕法仍是主要脫硫方法，占92%。其

40、余脫硫方法中，海水法占3%，煙氣循環(huán)流化床法占2%，氨法占2%，其他占1%。</p><p><b>　　SO2控制主要措施</b></p><p>　　火電脫硫是“十一五”期間火電行業(yè)節(jié)能減排的重中之重，脫硫裝機(jī)占比近9成，表明“十一五”期間全國火電行業(yè)控制二氧化硫排放取得實質(zhì)成效。本文主要探討濕法脫硫后單筒煙囪存在的問題，另外簡要探討目前脫硫控制型政策。</

41、p><p>　　根據(jù)《國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃綱要》的要求，在“十一五”期間，大批電廠進(jìn)行了脫硫改造。石灰石—濕法脫硫工藝具有適用的煤種范圍廣、脫硫效率高(脫硫效率大于90%)、吸收劑利用率高(可大于90%)、設(shè)備運轉(zhuǎn)率高(可達(dá)90%以上)、工作的可靠性高(目前最成熟的煙氣脫硫工藝)、脫硫劑—石灰石來源豐富且廉價等特點，在我國燃煤火電廠脫硫系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。</p><p>　

42、　筆者所在的XX電廠脫硫裝置采用石灰石為脫硫劑，通過SO2吸收系統(tǒng)與煙氣中的SO2等生成副產(chǎn)物亞硫酸鈣，經(jīng)吸收塔漿池就地氧化系統(tǒng)強(qiáng)制氧化并生成石膏晶體，通過兩級脫水系統(tǒng)，制得含濕量小于10%（wt）的二水石膏。二水石膏可用于建材行業(yè)，達(dá)到廢物治理、綜合利用的目的。</p><p>　　根據(jù)筆者長時期對XX電廠機(jī)組脫硫運行情況的數(shù)據(jù)收集統(tǒng)計，得出XX電廠脫硫裝置產(chǎn)生石膏量：鍋爐BMCR工況，設(shè)計煤種：112t/h&

43、lt;/p><p><b>　　560000t/a</b></p><p>　　火電廠單筒煙囪存在的問題與建議</p><p>　　近階段新建電廠多數(shù)都同步配備煙氣脫硫系統(tǒng)，煙囪的結(jié)構(gòu)形式已按照運行時的煙氣工況進(jìn)行合理選擇（XX某新建電廠也是如此），大多采用鋼套筒煙囪或其他型式的煙囪。而早期(2003年以前)建設(shè)的燃煤電廠大多數(shù)都沒有配備有效的脫硫

44、系統(tǒng)，其煙囪以普通的單筒鋼筋混凝土煙囪為主，燃用高硫煤的火電廠，多數(shù)也是采用負(fù)壓式單筒煙囪來解決其較為嚴(yán)重的煙氣腐蝕問題。</p><p>　　安裝濕法脫硫設(shè)施之后，煙囪入口煙氣的成份、溫度、濕度與原設(shè)計相差較大，此工況對單筒煙囪結(jié)構(gòu)安全性的影響在原設(shè)計中未曾考慮。所以在安裝脫硫設(shè)施后，須定期對原有單筒煙囪結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測，對其安全性進(jìn)行鑒定和評估，保證脫硫改造后電廠的安全運行。</p><p&g

45、t;　　筆者通過在XX火電廠脫硫系統(tǒng)建設(shè)、改造中的長期實踐，收集整理了以下數(shù)據(jù)：</p><p>　　表5-1 電廠主要設(shè)備參數(shù)</p><p><b>　　表5-2 電廠燃料</b></p><p>　　表5-3 電廠脫硫系統(tǒng)改造設(shè)計數(shù)據(jù)</p><p>　　表5-4 電廠石灰石</p><p>

46、;　　脫硫用水水源及水質(zhì) </p><p>　　本工程設(shè)備冷卻水和真空泵用水采用電廠公用水系統(tǒng)，水質(zhì)為循環(huán)水，最高設(shè)計水溫33℃；工藝消耗水由開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)引接，水質(zhì)為循環(huán)水，最高設(shè)計水溫45℃。水質(zhì)為電廠循環(huán)水。</p><p>　　脫硫副產(chǎn)品石膏的處置</p><p>　　本脫硫工程的脫硫副產(chǎn)品石膏經(jīng)二級脫水后進(jìn)入石膏庫,由電廠負(fù)責(zé)用汽車運出廠區(qū)。脫硫石膏部

47、分送石膏制品廠外賣,也可送灰廠存放。</p><p><b>　　廢氣排放煙囪</b></p><p>　　經(jīng)脫硫裝置處理后的凈煙氣排放至電廠煙囪（兩臺鍋爐合用），煙囟高度210m，出口直徑8.5米，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。</p><p>　　表5-5 電廠廢氣排放指標(biāo)</p><p>　　濕法脫硫?qū)焽璧挠绊?lt;/p&g

48、t;<p>　　據(jù)了解，在電廠脫硫改造前，煙囪排放的是未經(jīng)脫硫的煙氣，進(jìn)入煙囪的煙氣溫度在130℃左右，單筒煙囪也是基于此種工況條件下設(shè)計。1991-1998年，某電力設(shè)計院在有關(guān)單位的配合下對10個電廠的16 座普通單筒鋼筋混凝土煙囪進(jìn)行了調(diào)查，取得了大量的實際資料及相關(guān)數(shù)據(jù)，得出以下幾個方面的結(jié)論：</p><p>　　(1)煙氣溫度低于150℃，煙囪內(nèi)部均存在不同程度腐蝕現(xiàn)象，主要與煤質(zhì)含硫量

49、有關(guān)。</p><p>　　(2)煙氣處于正壓運行的煙囪，煙囪內(nèi)部腐蝕較重，內(nèi)襯及保溫層密閉性效果較差的煙囪，鋼筋混凝土外壁有不同程度的腐蝕現(xiàn)象。</p><p>　　(3)由于沿?zé)焽韪叨确较驘煔鈮毫Σ煌采砘炷粮g沿?zé)焽韪叨确较騽t分布并不均勻，煙囪中上部腐蝕較為嚴(yán)重。</p><p>　　(4)一般煙囪筒壁內(nèi)表面都結(jié)露，保溫層很潮濕。</p>&

50、lt;p>　　可以看出，脫硫前煙氣對煙囪的腐蝕主要與煤質(zhì)含硫量、內(nèi)襯及保溫層的密閉性、筒身局部正壓等有關(guān)，我們可以通過降低煤質(zhì)含硫量、增強(qiáng)內(nèi)襯及保溫層的密閉性、增大煙囪出口直徑降低煙氣流速、減小煙囪外表面坡度、減小內(nèi)襯表面粗糙度、在煙囪頂部做煙氣擴(kuò)散裝置等方法解決。</p><p>　　在配備濕法脫硫系統(tǒng)后，煙氣經(jīng)過預(yù)處理、吸收、凈化后，在吸收塔出口溫度一般為45~50℃(視煙氣入口溫度和濕度而定)，達(dá)到飽

51、和含水量，產(chǎn)生如下的影響：實施煙氣濕法脫硫后，煙氣溫度降低，重度增大，浮力減小，相應(yīng)的上抽力減小，流速變慢，容易產(chǎn)生煙氣聚集，使煙囪筒內(nèi)部出現(xiàn)正壓區(qū)，對內(nèi)襯產(chǎn)生滲透壓力，使有腐蝕性的煙氣向內(nèi)襯滲入，致使內(nèi)襯腐蝕，進(jìn)一步導(dǎo)致鋼筋混凝土外筒壁的腐蝕，影響煙囪結(jié)構(gòu)的耐久性，對煙囪的結(jié)構(gòu)安全造成威脅。實施了煙氣脫硫后，煙氣脫硫?qū)煔庵械亩趸蛎摮屎芨?一般脫除效率在95%以上)，但對煙氣中的三氧化硫脫除效率較低(一般脫除效率在60%左右)

52、。在低溫狀態(tài)下，這些少量的三氧化硫會和煙氣中的水結(jié)合，在低溫下析出形成稀硫酸，對裂紋中的鋼筋形成腐蝕。由于稀硫酸會使混凝土膨脹，還會使裂紋進(jìn)一步延伸，最終穿透煙囪筒壁。這種情況下，煙氣就會不斷滲透，不斷腐蝕，最終造成煙囪整個斷面的鋼筋被切斷，破壞煙囪的承載能力。煙氣冷凝物中除含有硫酸和亞硫酸外，還含有少量氯化物和氟化物，這些物質(zhì)的存在將大大提高煙氣的腐蝕性。</p><p>　　由于電廠的運行工況較復(fù)雜，煙囪內(nèi)的

53、煙氣溫度可能會在40℃到130℃之間變化，在鍋爐事故狀態(tài)下，煙囪內(nèi)煙氣的溫度將達(dá)到180℃甚至更高。處于這種溫度交變狀態(tài)下的煙囪，容易在煙囪內(nèi)襯上產(chǎn)生裂隙，加快內(nèi)襯及外筒壁的腐蝕。</p><p>　　可以看出，實施了煙氣脫硫后，煙氣對煙囪的腐蝕隱患并未消除;相反地，脫硫后的煙氣環(huán)境(低溫、高濕等)使腐蝕狀況進(jìn)一步加劇，脫硫系統(tǒng)下游的煙囪處于強(qiáng)腐蝕性煙氣的環(huán)境中。</p><p>　　常規(guī)

54、單筒煙囪脫硫改造后存在的問題</p><p>　　隨著近些年脫硫設(shè)施的不斷投運，對濕法脫硫后煙氣腐蝕的嚴(yán)重性有了更多的認(rèn)識，行業(yè)內(nèi)基本上形成了共識：濕法脫硫后的煙氣為強(qiáng)腐蝕性煙氣，濕法脫硫改造后，需要對煙囪進(jìn)行相應(yīng)的改造，以保證煙囪主體結(jié)構(gòu)的安全。濕法脫硫后，常規(guī)單筒煙囪改造的方法主要有：貼耐酸磚、刷玻璃鱗片、涂耐酸膠泥、刷防腐涂料等。這些方法是在清理原煙囪內(nèi)襯表面后，在內(nèi)襯上增加防腐層，以達(dá)到將強(qiáng)腐蝕性煙氣與混

55、凝土外筒隔絕的目的。這些改造方法工期快(通常在機(jī)組大修期間就可以完成)、投資省，在很多電廠改造中得到了應(yīng)用。</p><p>　　然而很多電廠的煙囪經(jīng)過上述改造后，在實際運行過程中還是出現(xiàn)了耐酸磚脫落、涂層老化剝落、酸液滲透到煙囪外筒等現(xiàn)象，這些都嚴(yán)重影響煙囪的結(jié)構(gòu)安全。XX某電廠一、二期煙囪在安裝濕法脫硫設(shè)施后，對煙囪采取貼泡沫玻璃磚的方式處理，一年后發(fā)現(xiàn)二期煙囪外有酸液滲出，即對一、二期煙囪進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)二期

56、煙囪混凝土腐蝕60mm，一期煙囪腐蝕更為嚴(yán)重，腐蝕148mm。</p><p>　　可以看出，經(jīng)過常規(guī)改造后的煙囪并不能保證煙囪結(jié)構(gòu)的安全性，究其原因，是因為常規(guī)改后的造煙囪仍然是單筒煙囪。在溫度交替變化的環(huán)境中，內(nèi)襯材料由于脹縮、施工等原因，不可避免的會產(chǎn)生裂縫。處于正壓環(huán)境中的強(qiáng)腐蝕性煙氣，會沿著縫隙逐漸滲透到內(nèi)襯內(nèi)部，到達(dá)鋼筋混凝土筒壁，遇到溫度較低的混凝土筒壁后會迅速冷凝成酸液，聚集在內(nèi)襯和鋼筋混凝土外筒

57、之間，腐蝕鋼筋混凝土筒壁。部分煙氣在低溫高濕環(huán)境下，在煙囪內(nèi)直接形成酸液，沿?zé)焽鑳?nèi)襯流下，順著裂縫，滲透到內(nèi)襯和鋼筋混凝土外筒之間，直接腐蝕鋼筋混凝土筒壁。這些酸液，會在內(nèi)襯和鋼筋混凝土筒壁之間形成一個酸液聚集區(qū)，一方面腐蝕內(nèi)襯，加快裂縫的發(fā)展，破壞隔離層，加快煙氣和酸液滲入內(nèi)襯與鋼筋混凝土外筒之間的進(jìn)度;另一方面酸液又與外筒混凝土作用，腐蝕外筒的混凝土及鋼筋，對煙囪結(jié)構(gòu)安全造成巨大的隱患。</p><p>　　

58、對于普通的單筒煙囪，一般采用C30混凝土，經(jīng)常規(guī)改造后，如果材料、施工、運行管理等任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，就可能導(dǎo)致煙囪在短期(幾個月)內(nèi)遭到腐蝕破壞，直接影響到煙囪的結(jié)構(gòu)安全，因此對濕法脫硫后的煙囪改造應(yīng)該謹(jǐn)慎。</p><p>　　單筒煙囪脫硫改造后的建議</p><p>　　火力發(fā)電廠設(shè)備一般經(jīng)濟(jì)運行年限大約為25 年，設(shè)計使用年限一般為35 年，煙囪結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限一般為50年。舊機(jī)

59、組脫硫改造帶來煙囪防腐改造問題，首先應(yīng)明確改造后的機(jī)組還可能運行多少年，以此來決定煙囪的防腐標(biāo)準(zhǔn)和防腐設(shè)計壽命。</p><p>　　對于還需要運行較長年限的煙囪，可以采用在單筒煙囪內(nèi)增設(shè)一個鋼排煙筒的方法，把承重外筒和排煙內(nèi)筒分開，使外筒受力結(jié)構(gòu)不與濕法脫硫后強(qiáng)腐蝕性煙氣相接觸，對脫硫后的煙囪進(jìn)行根本性的改造，以保證煙囪混凝土外筒的結(jié)構(gòu)安全。</p><p>　　增設(shè)鋼排煙筒后，鋼排煙筒

60、直徑減小，阻力增大。如何消除煙囪出口直徑減小后對環(huán)保、設(shè)備運行的不利影響，克服增大的阻力，保證系統(tǒng)鍋爐及脫硫系統(tǒng)正常運行是一個關(guān)鍵點。環(huán)保的計算需要環(huán)保單位重新核算，煙囪直徑減小后帶來的阻力，可以通過單獨增加引風(fēng)機(jī)或增壓風(fēng)機(jī)壓升，或者同時增加二者壓升的方法來解決。根據(jù)環(huán)保及煙氣系統(tǒng)的核算，選取合適的鋼排煙筒的直徑。湖北某電廠脫硫改造后，為徹底消除濕法脫硫后強(qiáng)腐蝕性煙氣對煙囪安全性的威脅，采用增設(shè)鋼排煙筒的方法，現(xiàn)已通過專家論證，進(jìn)入實施

61、階段。</p><p>　　對于還需要運行較短年限的煙囪，從經(jīng)濟(jì)性方面考慮，可以采用傳統(tǒng)的防腐方法，但必須對煙囪常規(guī)改造的材料、施工、運行管理等進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督管理，對煙囪外筒進(jìn)行定期的檢測，確保濕法脫硫改造后煙囪的結(jié)構(gòu)安全。</p><p>　　控制型政策在火電SO2 控制中的應(yīng)用 </p><p><b>　　強(qiáng)化環(huán)境管理體系</b><

62、/p><p>　　強(qiáng)化環(huán)境管理機(jī)構(gòu)，使一些發(fā)達(dá)國家在 60 年代末污染嚴(yán)重的情況有了好轉(zhuǎn)。日本大氣中SO2 年平均含量1974 年比1968 年下降了39.4%，從而使SO2 污染問題基本得到解決。從國外的經(jīng)驗來看，解決環(huán)境問題必須強(qiáng)化環(huán)境管理體制。</p><p>　　70 年代到80 年代我國環(huán)境污染較為嚴(yán)重，全國第二次環(huán)境保護(hù)工作會議之后，環(huán)境</p><p>　

63、　管理體制得到了加強(qiáng)，先后成立了國務(wù)院環(huán)境保護(hù)委員會和國家環(huán)境保護(hù)局。1998 年7 月《國務(wù)院關(guān)于機(jī)構(gòu)設(shè)置的通知》，又決定設(shè)置國家環(huán)境保護(hù)總局（正部級），是國務(wù)院主管環(huán)境保護(hù)工作的直屬機(jī)構(gòu)。2001 年召開的全國環(huán)境保護(hù)工作會議指出，經(jīng)過堅持不懈的努力，2000 年全年環(huán)保任務(wù)順利完成，“九五”環(huán)保目標(biāo)基本實現(xiàn)，環(huán)保工作有力地促進(jìn)了改革開放和現(xiàn)代化建設(shè)。“十五”期間，全國環(huán)境保護(hù)工作要繼續(xù)堅持以經(jīng)濟(jì)建設(shè)為中心，以改善環(huán)境質(zhì)量、保護(hù)人民

64、群眾健康為根本，進(jìn)一步健全適應(yīng)社會主義市場經(jīng)濟(jì)的環(huán)境保護(hù)政策法規(guī)和管理體系，力爭環(huán)境污染的狀況有所減輕，生態(tài)環(huán)境惡化的趨勢開始減緩，重點城市和地區(qū)環(huán)境質(zhì)量得到改善，使全國環(huán)境保護(hù)工作上一個大臺階。</p><p><b>　　完善環(huán)保法規(guī)政策 </b></p><p>　　環(huán)境保護(hù)是我國一項基本國策，經(jīng)過 20 多年的環(huán)境法制建設(shè)，我國的環(huán)保法規(guī)已形成了一套比較完整的

65、體系，包括憲法、刑法、環(huán)境保護(hù)法、單項法、行業(yè)法規(guī)、部門規(guī)章、地方性法規(guī)和地方政府規(guī)章、環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)、國際環(huán)保公約等。其中環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)又可分為國家、行業(yè)、地方標(biāo)準(zhǔn)，及環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、污染物排放標(biāo)準(zhǔn)、基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)和方法標(biāo)準(zhǔn)等。目前我國已有6 部環(huán)境法，10 多部與環(huán)境相關(guān)的資源、生態(tài)保護(hù)及能源法，幾十個國務(wù)院的行政法規(guī)，數(shù)百項環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)及地方性法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)。與火電SO2 控制密切相關(guān)的國家法律是1987年制定的《中華人民共和國大氣污染防治法》，1995 年

66、進(jìn)行了修訂，2000 年再次進(jìn)行了修訂。明確對火電廠進(jìn)行大氣污染物排放控制的國家標(biāo)準(zhǔn)是1991 年制定的GB13223—1991《燃煤電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，1996 年進(jìn)行了修訂，并改為GB13223—1996《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》。對大氣污染的控制、特別是對火電廠的SO2 控制也是一次比一次嚴(yán)格，目前此標(biāo)準(zhǔn)又將得到修訂。</p><p><b>　　適宜的排放標(biāo)準(zhǔn) </b><

67、;/p><p>　　排放標(biāo)準(zhǔn)的制定必須充分考慮國家的經(jīng)濟(jì)水平和技術(shù)條件，如果標(biāo)準(zhǔn)太松，則達(dá)不到保護(hù)環(huán)境的目的；反之，如標(biāo)準(zhǔn)太嚴(yán)，不切合實際，大多數(shù)企業(yè)難以達(dá)標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)得不到執(zhí)行，同樣也達(dá)不到保護(hù)環(huán)境的目的。因此制定與經(jīng)濟(jì)、技術(shù)水平相適應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)非常重要，而且必須隨著經(jīng)濟(jì)和技術(shù)水平的提高適時修訂。</p><p>　　經(jīng)濟(jì)手段在SO2控制中的應(yīng)用</p><p>　　世界

68、各國環(huán)境經(jīng)濟(jì)政策經(jīng)常采用的經(jīng)濟(jì)手段主要包括：罰款制度、稅收手段、收費制度、明晰產(chǎn)權(quán)與建立市場、金融手段、財政手段、責(zé)任補(bǔ)償、環(huán)境協(xié)議和押金退款制度等。罰款制度即規(guī)定污染物排放標(biāo)準(zhǔn)或排放量，如果企業(yè)超過排放標(biāo)準(zhǔn)或排放量則需交納罰款，屬于處罰性收費，這種制度是經(jīng)濟(jì)手段中的最簡單最常用的一種，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的初期，在世界各國得到普遍采用，即使在經(jīng)濟(jì)發(fā)展達(dá)到很高水平的國家，仍然得到使用，只是處罰的力度更大，被處罰的對象大大減少。</p>

69、<p>　　通過經(jīng)濟(jì)手段的高壓政策，使各SO2排放大戶有所警惕，必須采取各種措施，減少SO2排放，是現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會中必不可少的一種政策。</p><p><b>　　結(jié)果比較</b></p><p><b>　　政策干預(yù)比較</b></p><p>　　通過對各種控制SO2排放的政策的分析，得出：提高全民環(huán)保意

70、識加強(qiáng)SO2 污染控制法規(guī)建設(shè)，才是控制整體SO2排放的根本措施。另外，全國各行各業(yè)都有控制 SO2 排放的義務(wù)和責(zé)任，不僅是電力系統(tǒng)要減少SO2排放。如美國從1975年到1987 年，SO2 排放總量下降了19%，從2560萬t下降到2070萬t，其中燃料燃燒產(chǎn)生的 SO2 僅下降了18%，而工業(yè)過程產(chǎn)生的SO2則下降了32%，下降了150萬t。</p><p><b>　　單筒煙囪改造比較</

71、b></p><p>　　濕法脫硫后的煙氣為強(qiáng)腐蝕性煙氣，濕法脫硫改造后，需要對煙囪進(jìn)行相應(yīng)的改造，以保證煙囪主體結(jié)構(gòu)的安全。濕法脫硫后，常規(guī)單筒煙囪改造的方法性能和可行性比較好的主要有：貼耐酸磚、刷玻璃鱗片、涂耐酸膠泥、刷防腐涂料。</p><p><b>　　結(jié)論與展望</b></p><p><b>　　結(jié)論</b&

72、gt;</p><p>　　通過對我國SO2控制歷史以及政策的探討，得出：我國SO2 污染控制迫在眉睫，提高全民環(huán)保意識加強(qiáng)SO2 污染控制法規(guī)建設(shè)，對污染源的監(jiān)測嚴(yán)格執(zhí)法，制定合理的經(jīng)濟(jì)政策與法規(guī)。</p><p>　　通過對SO2控制方法的探討，得出：積極推行潔凈煤燃燒技術(shù)是減少火電廠排放SO2的根本措施。其中最為有效合理的是濕式石灰石／石膏洗滌技術(shù)，</p><p

73、>　　通過對濕法脫硫改造后單筒煙囪防腐的探討，得出：濕法脫硫改造后，需要對煙囪進(jìn)行相應(yīng)的改造，以保證煙囪主體結(jié)構(gòu)的安全。</p><p><b>　　展望</b></p><p>　　當(dāng)前對現(xiàn)有電廠應(yīng)主要立足更換燃料來減少SO2 排放是可取的，但是還需要一段很長的時間，該研究對今后的是有較大意義的。發(fā)達(dá)國家在控制SO2 污染初期，對現(xiàn)有企業(yè)主要是通過更換燃料來降

74、低SO2 排放的，對老電廠實施煙氣脫硫，大約經(jīng)歷了10～20 年左右的時間，有的甚至更長。所以，今后我國SO2減排的關(guān)鍵還是在于更換燃料。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　本文感謝我的指導(dǎo)老師XX老師，這篇論文是在xx老師的悉心指導(dǎo)與鼓勵下完成的，xx老師淵博的學(xué)識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、精益求精的工作作風(fēng)和誨人不倦的高尚師德，都將深深

75、地感染和激勵著我。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 孫榮慶．我國SO。污染現(xiàn)狀與控制對策EJ3．能源與環(huán)境，2003，25(7)：25～ 26．</p><p>　　[2] 王小明，薛建明，顏儉，等．國內(nèi)外煙氣脫硫技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀— — 燃煤電廠煙氣脫硫技術(shù)及經(jīng)驗專述之一EJ3．電力環(huán)境保護(hù)，2000，

76、16(1)：31．E33 鄧良偉，唐一，吳彥．生物脫硫機(jī)理及其研究進(jìn)展EJ3．上海環(huán)境科學(xué)，1998，17(5)：35～ 39．</p><p>　　[4] 張基偉．國外燃煤電廠煙氣脫硫技術(shù)綜述口]．中國電力，1999，32(7)：61．</p><p>　　[5] 楊彪．火電廠脫硫技術(shù)簡述EJ3．云南電力技術(shù)，1999，27(1)：22~ 23．</p><p>