燃煤電廠煙氣脫硫設(shè)施出口

1、燃煤電廠煙氣脫硫設(shè)施出口二氧化硫排放量核算方法比較肖明衛(wèi)1、2，黃嶸3，仵彥卿1（1上海交通大學(xué)，上海 200240；2上海市經(jīng)濟信息化委 上海 200003；3 上海市環(huán)境監(jiān)測中心，上海 200030）摘要：采用物料衡算法、手工監(jiān)測數(shù)據(jù)法和在線監(jiān)測數(shù)據(jù)法計算燃煤電廠煙氣脫硫設(shè)施出口二氧化硫排放量，并對三種方法的優(yōu)缺點進(jìn)行了分析比較，結(jié)果表明，采用在線監(jiān)測法核算脫硫電廠二氧化硫排放總量更為準(zhǔn)確。關(guān)鍵詞：燃煤電廠；煙氣脫硫；排放量Statistical Accounting of SO2 Emissions of Flue Gas Desulfurization in Coal-fired Po

2、wer PlantsXiao Mingwei1、2，Huang Rong3，Wu Yanqing1(1. Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China; 2. Shanghai Municipal Commission of Economy and Informatization, Shanghai 200003,China;3. Shanghai Environmental Monitoring Centre, Shanghai 200030, China)Abstract: Through the contrast analys

3、is of three methods for calculating the SO2 emissions of flue gas desulfurization in coal-fired power plants, which involves material balance calculation, manual monitoring calculation and CEMS calculation. The results showed that the calculation of SO2 emissions is more accurate by using CEMS calcu

4、lation.Key words: coal-fired power plant; FGD; emissions1、前言“十一五”期間，為了完成國家下達(dá)的二氧化硫減排目標(biāo)，上海市開展了大規(guī)模的燃煤電廠煙氣脫硫建設(shè)，并同步安裝了在線監(jiān)測設(shè)備（以下簡稱CEMS）。根據(jù)主要污染物總量減排統(tǒng)計辦法1和工業(yè)企業(yè)污染物排放量計算方法，目前對于重點監(jiān)控企業(yè)二氧化硫排放量的計算有四種方法：排放系數(shù)法、物料衡算法、手工監(jiān)測數(shù)據(jù)法和在線監(jiān)測數(shù)據(jù)法。其中，排放系數(shù)法主要適用于化學(xué)原料及化學(xué)品制造、造紙、金屬冶煉、紡織等行業(yè)排污量的估算。為了更為準(zhǔn)確的獲得燃煤電廠煙氣脫硫設(shè)施出口二氧化硫排放量，出分別采用物料衡算法、

5、手工監(jiān)測數(shù)據(jù)法和在線監(jiān)測數(shù)據(jù)法進(jìn)行了實例計算，并結(jié)合實際工作經(jīng)驗第一作者肖明衛(wèi)（1977-），男，上海交通大學(xué)環(huán)境工程碩士研究生，現(xiàn)在上海市經(jīng)濟信息化委從事電力行業(yè)運營管理。本文成果來源于“上海市燃煤電廠脫硫效率評估”項目，該項目為上海市“十一五”節(jié)能減排重點工作之一，為二氧化硫總量減排管理提供技術(shù)支撐。，對三種計算方法的優(yōu)缺點進(jìn)行了分析比較。2、物料衡算法物料衡算法主要適用于燃煤電廠二氧化硫排放量的計算，公式如下：二氧化硫排放量=燃煤消耗量×含硫率×0.8×2×（1-綜合脫硫效率）公式綜合脫硫效率=脫硫效率×投運率公式雖然電廠每天都有入爐煤質(zhì)

6、的檢測，但燃煤含硫率的差異較大，并且多數(shù)電廠在進(jìn)行統(tǒng)計時，僅僅對含硫率做算術(shù)平均，而沒有采用加權(quán)平均的方法，不能準(zhǔn)確反映電廠鍋爐燃煤二氧化硫產(chǎn)生量；同時，計算中采用傳統(tǒng)的硫的轉(zhuǎn)化率系數(shù)為0.8，而目前電廠鍋爐燃燒充分，特別是大電廠硫的轉(zhuǎn)化比較完全，實際測試結(jié)果平均已達(dá)到0.9。3、手工監(jiān)測數(shù)據(jù)法根據(jù)主要污染物總量減排統(tǒng)計辦法，重點監(jiān)控企業(yè)原則上都應(yīng)采用監(jiān)測數(shù)據(jù)法計算排污量，計算方法參見公式：先計算監(jiān)測時段內(nèi)各個廢氣排放設(shè)備污染物排放量，及該排放口計算時段內(nèi)排放量，再將各廢氣排放設(shè)備污染物排放量累加，獲得計算時段內(nèi)企業(yè)廢氣污染物排放總量。企業(yè)廢氣污染物年排放量為各監(jiān)測時段該污染物排放量之和。公式

7、式中：P-計算時段內(nèi)該廢氣排放設(shè)備某污染物排放量（千克） C-該廢氣排放設(shè)備某污染物小時平均濃度（毫克/立方米） Q-該廢氣排放設(shè)備小時廢氣排放量（立方米/小時） F-該廢氣排放設(shè)備監(jiān)測小時內(nèi)生產(chǎn)負(fù)荷（%） T-計算時段內(nèi)該廢氣排放設(shè)備的生產(chǎn)小時數(shù)（小時） G-計算時段內(nèi)該廢氣排放設(shè)備的平均生產(chǎn)負(fù)荷（%）由公式可知：對于燃煤電廠鍋爐年二氧化硫排放量的計算而言，鍋爐的生產(chǎn)小時數(shù)和鍋爐的平均生產(chǎn)負(fù)荷的統(tǒng)計是非常重要的制約因素，當(dāng)電廠未安裝脫硫設(shè)施時，鍋爐負(fù)荷與二氧化硫排放量相關(guān)性較好，用監(jiān)測數(shù)據(jù)法計算得到的結(jié)果較為準(zhǔn)確。但是電廠安裝了煙氣脫硫設(shè)施后，再用此方法計算二氧化硫排放量就顯出不足了。圖1

8、60萬千瓦機組標(biāo)干風(fēng)量隨負(fù)荷月變化圖2 60萬千瓦機組二氧化硫排放量隨負(fù)荷月變化以某電廠60萬千瓦機組為例，根據(jù)CEMS數(shù)據(jù)及電廠實際運行負(fù)荷，研究60萬千瓦機組負(fù)荷與標(biāo)干風(fēng)量之間的相關(guān)性。結(jié)果顯示：機組負(fù)荷與標(biāo)干風(fēng)量呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，且相關(guān)性較好（圖1）；而機組負(fù)荷與二氧化硫排放量雖然也呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，但相關(guān)性較差，并且數(shù)據(jù)嚴(yán)重離散（圖2）。這主要是由于負(fù)荷增大，耗煤量增加，所需空氣增加，標(biāo)干風(fēng)量也隨之增加（圖1）；而由于脫硫設(shè)施原料的投入量隨著二氧化硫排放量的增加而增加，因此雖然負(fù)荷增加，脫硫后的二氧化硫排放量并沒有相應(yīng)的增加，導(dǎo)致二者相關(guān)性較差（圖2）。4、在線監(jiān)測數(shù)據(jù)法目前，上海市現(xiàn)有燃

9、煤電廠均已安裝了在線監(jiān)測設(shè)備，通過實時數(shù)據(jù)采集與信息統(tǒng)計發(fā)布、自動報警及統(tǒng)計報表等功能，實現(xiàn)了動態(tài)掌握和解析重點污染源的污染物排放情況。由于在線數(shù)據(jù)的實時采集功能，其在污染物排放量核算中的優(yōu)越性不言而喻，但此方法也存在一定的缺陷。根據(jù)HJ/T75固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范2補遺規(guī)則：“顆粒物CEMS、氣態(tài)污染物CEMS數(shù)據(jù)缺失超過24小時時，缺失的小時排放量按該參數(shù)缺失前720有效小時均值中最大小時排放量進(jìn)行補遺”。作為一條懲罰性措施，此規(guī)則旨在督促企業(yè)對出現(xiàn)問題的CEMS盡快維修，保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確有效。但是對于有脫硫設(shè)施的重點污染源，此規(guī)則存在一定弊端。以某電廠一臺30萬千瓦機組為例，當(dāng)

10、其CEMS出現(xiàn)故障維修時間超過24h時，必須以720有效小時均值中最大小時排放量進(jìn)行補遺，而720有效小時內(nèi)很可能存在1小時由于脫硫設(shè)施消缺而停用的情況，導(dǎo)致系統(tǒng)統(tǒng)計此24h內(nèi)的排放量約為14.4噸，而其實際排放量僅為1.2噸，相差10倍以上。另外，有少數(shù)電廠利用旁路煙道違規(guī)排放，致使凈煙氣端的CEMS不能真實反映實際排放量；同時，比對監(jiān)測結(jié)果表明：部分企業(yè)CEMS監(jiān)測因子達(dá)標(biāo)率偏低，存在一定的系統(tǒng)誤差，也會影響污染物排放量的核算。5、三種方法計算結(jié)果比較以某電廠30萬千瓦機組為例，對比三種方法計算出的二氧化硫全年排放量（圖3）：監(jiān)測數(shù)據(jù)法的計算值明顯偏低，物料衡算法的計算值與在線數(shù)據(jù)法的計算值較為接近。由于該電廠一年中脫硫設(shè)施穩(wěn)定運行、CEMS比對達(dá)標(biāo)且無超過24h數(shù)據(jù)缺失時段，因此在線數(shù)據(jù)法的計算值能夠準(zhǔn)確反映此機組實際二氧化硫排放情況。圖3 三種方法計算得到的二氧化硫排放量比較通過比較三種方法的計算結(jié)果，可以看出，因為CEMS具備了準(zhǔn)確、可靠的實時監(jiān)控功能，所以當(dāng)脫硫設(shè)施穩(wěn)定運行，且CEMS比對達(dá)標(biāo)的情況下，采用在線數(shù)據(jù)法能夠更為準(zhǔn)確的核算出實際燃煤電廠煙氣脫硫設(shè)施出口二氧化硫排放量。5、參考文獻(xiàn)：1 國家環(huán)境保護總局總量控制辦公室. 主要污染物總量減排統(tǒng)計辦法. 中國環(huán)境科學(xué)出版社. 2008：151-