天津市火電廠新標準發布對大氣環境的影響

單星星 喬 婧

（天津環科環境咨詢有限公司 天津 300457）

引言

天津市地方標準《火電廠大氣污染物排放標準》（DB12/810-2018）已于2018 年7 月1 日起正式實施。該標準的實施，進一步嚴格控制了火電廠大氣污染物排放限值，并規定于2019 年11月1 日起火電廠煙氣溫度進行控制。這是天津市制定的首個對火電廠煙氣溫度進行控制的地方標準，該標準的發布將為天津市大氣環境改善作出貢獻。

濕煙羽指的是燃煤電廠鍋爐廢氣中，飽和濕煙氣與環境冷空氣混合，在降溫過程中，所含的水蒸氣飽和凝結，由于凝集水霧滴對光線產生折射、散射，使煙羽呈現出白色或者灰色的現象，俗稱“大白煙”[1,2]。而天津市地方新標準中對于煙氣溫度的控制，主要目的就是為了減弱“大白煙”現象。濕煙羽的源頭是水分，煙氣中飽和水蒸氣是吸熱產生的，含有大量潛熱，控制煙氣的溫度、濕度是煙氣脫白的關鍵[3]。

1 標準概述

天津市地方標準《火電廠大氣污染物排放標準》將火電廠以燃煤鍋爐、燃油鍋爐及燃氣鍋爐、燃氣輪組進行分類，分別規定了其顆粒物、二氧化硫、氮氧化物、煙氣黑度的排放限值要求。此外，標準還對燃煤發電鍋爐及65t/h 以上燃煤非發電鍋爐的煙氣排放溫度作出了相關規定。

2 標準對比分析

2.1 與國家標準對比分析

該標準與國家標準《火電廠大氣污染物排放標準》（GB13223-2011）對比，污染物排放限值更加嚴格。以燃煤鍋爐為例，顆粒物排放濃度限值由30mg/m3降為10 mg/m3，二氧化硫濃度排放限值由100 mg/m3降為35 mg/m3，氮氧化物由100 mg/m3降為50 mg/m3。煙氣黑度排放限值仍為1 級。國家標準中未對煙氣溫度作出排放限值要求。天津市新地標中規定自2019 年11月1 日起，現有燃煤發電鍋爐及65t/h 以上燃煤非發電鍋爐煙氣排放溫度應達到采暖期溫度小于45℃,非采暖季溫度小于48℃的煙氣排放控制要求。

天津市新地標的建立,是為了加強對天津市火電行業發電鍋爐大氣污染物的排放控制，促進行業技術進步和可持續發展。

2.2 與其他省市地方標準對比分析

上海市于2016 年1 月發布了《燃煤電廠大氣污染物排放標準》，該標準規定“燃煤發電鍋爐應采取煙溫控制及其他有效措施消除石膏雨、有色煙羽等現象”，2018 年11 月，浙江省發布《燃煤電廠大氣污染物排放標準》，該標準規定“位于環境空氣敏感區的燃煤電廠應采取煙溫控制或其他有效措施消除石膏雨、有色煙羽等現象”。

此外，徐州、唐山、石家莊、廣東、江西、連云港、邯鄲、河北等多省市均發布相關標準或者政策，要求燃煤電廠開展煙氣脫白工作。

3 煙羽脫白可行性技術

目前，煙羽脫白的可行技術方案主要有煙氣冷凝技術、煙氣再熱技術以及煙氣冷凝再加熱三種[4,5,6]。

3.1 煙氣再熱技術

煙氣再熱技術是對進入煙囪前的濕飽和煙氣進行加熱，將濕煙氣的溫度升高，保持濕煙氣的絕對含濕量不變，相對含濕量減小，使得煙氣相對濕度小于升溫后的飽和濕度，從而達到消除煙羽的技術要求。煙氣再熱技術一般適用于煙氣量較小的機組。

3.2 煙氣冷凝技術

煙氣冷凝又分為直接冷凝、間接冷凝和漿液冷凝等三種方式。直接冷凝技術一般通過在脫硫后增設冷卻塔，通過噴淋水降溫方式降低煙氣溫度[7]。噴淋水可以進行回收利用，此種方法適用于缺水地區的電廠[8]。

間接冷凝技術主要通過在脫硫后煙道中安裝煙氣冷凝換熱器，通過煙氣熱量降低煙氣溫度，實現降低脫硫后煙氣含濕量。

漿液冷凝技術是通過冷卻脫硫漿液降低脫硫出口煙氣溫度，實現降低脫硫后煙氣含濕量，將脫硫吸收塔頂層及次頂層噴淋層改造為低溫噴淋層，在其管路上設置漿液冷卻器，從而實現冷凝的目的[9]。

3.3 煙氣冷凝再加熱技術

煙氣冷凝再加熱技術是通過煙氣冷凝降溫后，煙氣中的水汽凝結析出后，再通過煙氣再熱裝置，提升煙氣溫度消除“濕煙羽”。目前，上海外高橋第三發電有限責任公司#7 機組(1000MW)采用的是該種方案進行煙羽脫白[10]。通過冷凝再熱技術，不僅能夠有效控制有色煙羽，還能進一步取得污染物深度減排、深度節水和綜合能耗大幅降低的效果。

4 天津市燃煤電廠開展煙羽脫白工作的難點分析

天津市新地標的提出，督促天津市各燃煤電廠開展煙羽脫白治理工作。煙羽脫白治理的工作難點主要包括資金、技術以及時間。

為解決企業開展煙羽脫白工作上的資金困難，天津市生態環境局將燃煤電廠煙羽脫白綜合治理工作納入2018 年中央大氣污染防治專項資金補助計劃，對于按時開展煙羽脫白治理工作的企業，給予中央、市、區三級財政補助。

不同企業由于受到實際場地、水源等條件的限制，需要企業結合實際情況，選擇適合自身的煙羽脫白技術。而為了不影響電廠的整體發電計劃，除濕脫白裝置及其附屬系統的安裝和調試需要利用機組停機檢修期開展。因此項目的實施對于時間具有嚴格的控制。

結語

天津市新地標的提出，首次對燃煤電廠鍋爐廢氣的煙氣溫度提出了排放限值要求。其目的是通過降低煙氣溫度，從而改善“濕煙羽”現象。目前煙氣脫白技術可行方案主要有煙氣冷凝技術、煙氣再熱技術以及煙氣冷凝再加熱三種，天津市各燃煤發電廠應結合自身實際情況，選擇適合自己的煙羽脫白技術，降低煙氣溫度，改善“濕煙羽”現象，確保排放的煙氣滿足天津市新地標的要求，為天津市大氣環境的改善作出貢獻。