論復(fù)雜地形條件下電廠GGH設(shè)置的必要性

張旭東

（廣西泰能工程咨詢有限公司 廣西南寧 530023）

論復(fù)雜地形條件下電廠GGH設(shè)置的必要性

張旭東

（廣西泰能工程咨詢有限公司 廣西南寧 530023）

簡(jiǎn)要回顧了GGH在國(guó)內(nèi)電廠的應(yīng)用過(guò)程，分析了GGH設(shè)置的利弊，通過(guò)一些電廠的大氣環(huán)境影響預(yù)測(cè)實(shí)例，論述了復(fù)雜地形條件下電廠GGH設(shè)置的必要性。

復(fù)雜地形GGH必要性

煙氣再熱器(gas gas heat exchanger，簡(jiǎn)稱GGH)是利用脫硫裝置進(jìn)口和出口煙氣溫差進(jìn)行換熱，將出口煙氣加熱升溫的設(shè)備。GGH可以將濕法煙氣脫硫的排煙溫度提高30℃左右，從而提高煙氣從煙囪排放時(shí)的抬升高度。

GGH在國(guó)內(nèi)電廠的應(yīng)用大致經(jīng)歷了兩個(gè)階段：第一階段是2005年之前，隨著大量機(jī)組脫硫設(shè)施的安裝，考慮到提高煙氣抬升高度、降低污染物落地濃度和減少煙囪防腐投資等原因，大部分脫硫機(jī)組均設(shè)置了GGH；第二階段是2005年之后，特別是隨著煙氣脫硝技術(shù)在電廠大規(guī)模應(yīng)用以來(lái)，考慮到第一階段投產(chǎn)的GGH實(shí)際運(yùn)行中的一些問(wèn)題和GGH本身并不能減少大氣污染物排放等原因，大量設(shè)計(jì)安裝了脫硝裝置的電廠紛紛取消GGH。

《環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則大氣環(huán)境》（HJ2.2－2008）對(duì)大氣環(huán)境影響評(píng)價(jià)的地形條件和計(jì)算模式作出了統(tǒng)一規(guī)定[1]。在復(fù)雜地形條件下，大氣污染物落地濃度極易在地勢(shì)較高的地方發(fā)生超標(biāo)；而設(shè)置GGH提高煙氣抬升高度，可一定程度上克服不利地形的影響，減小大氣污染物落地濃度超標(biāo)率。因此，對(duì)于復(fù)雜地形地區(qū)電廠GGH設(shè)置的必要性需要進(jìn)行論證。

1 現(xiàn)階段審批要求

對(duì)于復(fù)雜地形條件下使用《環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則－大氣環(huán)境》（HJ2.2-2008）中推薦的AERMOD模式進(jìn)行預(yù)測(cè)，在相對(duì)高差較大地區(qū)可能出現(xiàn)短時(shí)間小時(shí)濃度超標(biāo)現(xiàn)象。可借鑒加拿大和美國(guó)的經(jīng)驗(yàn)對(duì)該情況進(jìn)行以下處理：一年中1h平均濃度的超標(biāo)分散時(shí)數(shù)不超過(guò)全年時(shí)數(shù)的2%，連續(xù)時(shí)數(shù)不超過(guò)12h，且超標(biāo)地點(diǎn)沒(méi)有居民等環(huán)境空氣敏感目標(biāo)，但日平均濃度和年平均濃度必須達(dá)標(biāo)。

2 復(fù)雜地形條件預(yù)測(cè)計(jì)算實(shí)例

某西南地區(qū)的電廠建設(shè)高210m的煙囪，煙囪底部地面高程約1130m，電廠周邊5km范圍內(nèi)地形高程在1100m～1450m之間，整個(gè)大氣環(huán)境影響評(píng)價(jià)范圍內(nèi)地形高程在1100m～1780m之間，屬于復(fù)雜地形。

該電廠采用石灰石—石膏濕法脫硫（脫硫效率93%）和選擇性催化還原脫硝（脫硝效率75%），電廠不安裝GGH時(shí)煙囪出口煙溫約40℃，安裝GGH時(shí)煙囪出口煙溫約70℃，運(yùn)用AERMOD模式計(jì)算電廠SO2、NO2網(wǎng)格點(diǎn)濃度和敏感點(diǎn)最大濃度，計(jì)算時(shí)采用當(dāng)?shù)?008年全年每日4次氣象資料，預(yù)測(cè)計(jì)算結(jié)果如下：

不加GGH（煙囪出口煙溫40℃）時(shí)，網(wǎng)格點(diǎn)SO2小時(shí)濃度最大值1.341mg/m3，排名前41位的濃度超標(biāo)，超標(biāo)時(shí)數(shù)占計(jì)算時(shí)數(shù)的2.8%；網(wǎng)格點(diǎn)NO2小時(shí)濃度最大值1.040mg/m3，排名前75位的濃度超標(biāo)，超標(biāo)時(shí)數(shù)占計(jì)算時(shí)數(shù)的5.1%；網(wǎng)格點(diǎn)SO2日均濃度最大值0.453mg/m3，排名前55位的濃度超標(biāo)，超標(biāo)天數(shù)占計(jì)算天數(shù)的15.1%；網(wǎng)格點(diǎn)NO2日均濃度最大值0.352mg/m3，排名前53位的濃度超標(biāo)，超標(biāo)天數(shù)占計(jì)算天數(shù)的14.5%。

加設(shè)GGH（煙囪出口煙溫70℃）時(shí)，網(wǎng)格點(diǎn)SO2小時(shí)濃度最大值0.223mg/m3；網(wǎng)格點(diǎn)NO2小時(shí)濃度最大值0.173mg/m3；網(wǎng)格點(diǎn)SO2日均濃度最大值0.077mg/m3；網(wǎng)格點(diǎn)NO2日均濃度最大值0.060mg/m3；無(wú)網(wǎng)格點(diǎn)預(yù)測(cè)濃度超標(biāo)。

由以上預(yù)測(cè)計(jì)算結(jié)果來(lái)看，該電廠在不加設(shè)GGH情況下網(wǎng)格點(diǎn)SO2、NO2的小時(shí)、日均濃度均發(fā)生較嚴(yán)重超標(biāo)，小時(shí)濃度超標(biāo)時(shí)數(shù)超過(guò)了計(jì)算時(shí)數(shù)的2%，日均濃度超標(biāo)天數(shù)占全年15%左右，不能滿足現(xiàn)階段項(xiàng)目審批要求；而在加設(shè)GGH之后，網(wǎng)格點(diǎn)SO2、NO2的小時(shí)、日均濃度均不超標(biāo)，可見(jiàn)加設(shè)GGH對(duì)減輕該項(xiàng)目大氣環(huán)境影響起到了顯著的作用。

3 GGH設(shè)置利弊及必要性分析

3.1 加設(shè)GGH有利的方面主要表現(xiàn)在

3.1.1 GGH可以減輕濕法脫硫后煙囪冒白煙問(wèn)題，由于安裝了濕法脫硫系統(tǒng)之后從煙囪排出的煙氣處于飽和狀態(tài)，在環(huán)境溫度較低時(shí)凝結(jié)水汽會(huì)形成白色的煙羽。當(dāng)GGH對(duì)煙氣進(jìn)行再加熱時(shí)，飽和煙氣溫度上升到未飽和狀態(tài)，煙氣透明度上升，從煙囪排出的煙氣可見(jiàn)度降低，煙囪出現(xiàn)白煙的情況得到改善[2]。

3.1.2 GGH可減輕下游設(shè)備腐蝕，通過(guò)GGH提高煙氣溫度，減少了脫硫后煙道和煙囪中酸液的凝結(jié)生成，從而減輕了下游設(shè)備的腐蝕，減小煙囪防腐投資。

3.2 加設(shè)GGH不利的方面主要表現(xiàn)在

3.2.1 GGH設(shè)備本身增加了項(xiàng)目投資；GGH設(shè)備安裝增加了煙風(fēng)系統(tǒng)阻力。為了克服這些阻力，必須增加增壓風(fēng)機(jī)的壓頭，使脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用增加。

3.2.2 GGH設(shè)備內(nèi)部粘附灰塵和結(jié)垢會(huì)堵塞換熱元件的通道，進(jìn)一步增加GGH的壓降，會(huì)造成脫硫系統(tǒng)故障甚至是停運(yùn)。GGH因腐蝕漏風(fēng)可能導(dǎo)致煙氣排放濃度增加。

盡管目前對(duì)加設(shè)GGH利弊方面存在一些討論，但是環(huán)保部門對(duì)于污染物達(dá)標(biāo)排放有明確要求，因此在一些復(fù)雜地形區(qū)域，為滿足環(huán)保部門審批要求，加設(shè)GGH具有必要性。

4 結(jié)語(yǔ)

4.1 對(duì)于復(fù)雜地形條件下的電廠，需要開展煙囪高度合理性、GGH加設(shè)必要性的論證，以確保項(xiàng)目污染物落地濃度滿足環(huán)保要求。

4.2 對(duì)于一些復(fù)雜地形條件下的電廠，加設(shè)GGH對(duì)減輕大氣環(huán)境影響能起到顯著作用，加設(shè)GGH具有必要性。

[1]中華人民共和國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)HJ2.2—2008[S].

[2]韋飛.濕法脫硫GGH設(shè)置與否技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析[J].廣東化工, 2014,41(18)∶135-136.

張旭東（1979－），工學(xué)碩士，高級(jí)工程師，從事電力環(huán)保設(shè)計(jì)和環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作。