新疆火電廠污染物排放特征研究

摘要：中國的鍋爐每年約消耗4億噸煤，向大氣排放600萬t二氧化硫和800萬t煙塵，這是中國空氣污染的重要來源。研究中國未來大氣污染控制和燃煤鍋爐大氣污染物排放特征具有重要意義。本文就新疆火電廠污染物排放特征進(jìn)行了研究，現(xiàn)場測試結(jié)果表明：火電廠顆粒物排放濃度在8.4～24.1mg/m3之間，SO2排放濃度在3～92mg/m3之間，NOX排放濃度在18～70mg/m3之間。

關(guān)鍵詞：燃煤電廠;排放特征

中圖分類號(hào)：X831 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2019）10-0-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.10.088

Abstract： Chinas boilers consume about 4 tons of coal per year and emit 6 million tons of sulfur dioxide and 8 million tons of soot to the atmosphere. This is an important source of air pollution in China. It is of great significance to study Chinas future air pollution control and the characteristics of air pollutant emissions from coal-fired boilers. In this paper， the characteristics of pollutant emission in thermal power plants in Xinjiang are studied. The field test results show that the concentration of particulate matter in thermal power plants is between 8.4 and 24.1 mg/m3， the concentration of SO2 is between 3 and 92 mg/m3， and the concentration of NOX is 18. ～70mg/m3.

Key words： Coal-fired power plant;Emission characteristics

霧霾已經(jīng)成為中國北方冬季的陰影，嚴(yán)重影響了人們的健康。煤炭燃燒排放的污染物質(zhì)是霧霾的主要源頭之一。目前，關(guān)于燃煤污染物減排機(jī)制的研究已經(jīng)非常成熟，各種減排措施也比較完善，但在具體實(shí)施過程中，并不令人滿意，原因主要是因?yàn)闇p排技術(shù)的研究和實(shí)施過程不夠精細(xì)，再加上系統(tǒng)穩(wěn)定性不高，造成污染物超標(biāo)排放。煤炭消費(fèi)占中國一次能源消費(fèi)的60%以上，而發(fā)電燃燒煤炭占煤炭消費(fèi)的很大比例。

火電廠燃煤鍋爐燃燒引起的主要污染問題包括：煙塵、細(xì)顆粒物（PM2.5）和可吸入顆粒物（PM10）的產(chǎn)生，以及二氧化硫、氮氧化物等有害氣體。這些污染物的排放，降低了大氣能見度，造成了酸雨、溫室效應(yīng)，也造成了大氣層內(nèi)的各種有害物產(chǎn)生的二次污染物，如霧霾和光化學(xué)煙霧。這些物質(zhì)對(duì)眼睛和呼吸系統(tǒng)具有強(qiáng)烈的刺激作用，可引起頭痛、呼吸紊亂和慢性呼吸道疾病的惡化，在嚴(yán)重的情況下，可能會(huì)發(fā)生死亡。

1 燃煤火電廠污染物及其影響

鍋爐在燃燒煤炭過程中會(huì)產(chǎn)生大量的顆粒物、SO2、NOx以及其他污染物，嚴(yán)重影響生態(tài)環(huán)境。煤燃燒產(chǎn)生的大氣污染物占污染物的比例很大，其中二氧化硫占87%、氮氧化物占67%、顆粒物占60%。因此，煤炭燃燒是中國大氣污染物的主要來源。燃煤鍋爐排放的污染物對(duì)人類健康、動(dòng)植物生長以及大氣能見度和氣候都有重要影響。

2 研究內(nèi)容

2.1 燃煤火電廠的選擇

新疆地處我國西北部，地大物博，擁有非常豐富的能源資源，煤炭資源的儲(chǔ)量在我國也名列前茅。伴隨著新疆的火電廠裝機(jī)總?cè)萘恐鹉晟仙l(fā)電量的快速增加使得“疆電外送”量也創(chuàng)造了歷史新高，達(dá)到175.2億kW/h。本文選取新疆12家火電廠為研究對(duì)象。

在所選12家企業(yè)中大部分電廠位于新疆北部，三家位于新疆南部，所選電廠污染物處理全部為選擇性催化還原技術(shù)（SCR）+靜電除塵+濕法脫硫。

2.2 測試方法

本文以燃煤電廠所產(chǎn)生和排放的氣態(tài)污染物（顆粒物、SO2、NOx）為研究對(duì)象。采樣位置和采樣點(diǎn)按照國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 16157-1996《固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法》并結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行采樣。氣態(tài)污染物和煙塵分別使用在檢定有效期內(nèi)的煙氣分析儀和煙塵采樣器，將煙槍直接插入煙道進(jìn)行平行等速采樣測試。

2.3 氣態(tài)污染物測試

煙氣中的氣態(tài)物質(zhì)（SO2、NOx）采用中國南京埃森公司生產(chǎn)的PAX-6型非分散紅外煙氣分析儀進(jìn)行測定，測定方法依照HJ 692-2014《固定污染源廢氣氮氧化物的測定非分散紅外吸收法》、HJ 629-2011《固定污染源廢氣二氧化硫非分散紅外吸收法》等國家標(biāo)準(zhǔn)測試規(guī)范。PAX-6技術(shù)參數(shù)見表1。

2.4 顆粒物測試

2.4.1 測試儀器

煙塵測試采用青島嶗山電子儀器有限公司生產(chǎn)的 3012H型煙塵測試分析儀。該儀器由主機(jī)、采樣槍、配件箱等構(gòu)成。采樣槍主要由帶刻度的采樣管和與之平行的S型皮托管構(gòu)成。配件箱主要包括含濕量測試槍、采樣連接管、采樣嘴、干燥器、打印機(jī)等組成。其主要技術(shù)指標(biāo)見表2。

2.4.2 測試結(jié)果

各電廠燃燒產(chǎn)生的污染物在除塵脫硫裝置后的濃度見表3。

中國的儲(chǔ)能條件、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)發(fā)展水平等因素決定了中國是世界上以煤為主的能源消費(fèi)國家，中國的煤炭消費(fèi)量逐年增加。中國80%的煤炭消耗是原煤直接燃燒，而以燃煤為主的火電廠鍋爐是大氣污染的主要來源。

3 結(jié)語

本文以新疆12家火電廠為研究對(duì)象，通過現(xiàn)場測試，計(jì)算出燃煤鍋爐氣態(tài)污染物顆粒物、SO2和NOX的排放情況。最后得出火電廠污染物排放特征：顆粒物排放濃度在8.4～24.1mg/m3之間，SO2排放濃度在3～92mg/m3之間，NOX排放濃度在18～70mg/m3之間。

參考文獻(xiàn)

[1]孫冬冬，王健，劉屹，李光日.吉林省火電廠大氣污染物中PM2.5排放特征分析[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2017（08）：47-48.

[2]王翠萍，匡耀求，黃寧生，劉宇，許連忠.廣東火電廠排放的大氣污染物分布特征[J].地球與環(huán)境，2007（01）：69-73.

收稿日期：2019-07-20

作者簡介：蘇前（1988-），男，漢族，碩士研究生，工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境監(jiān)測。