火电厂SO2污染排放控制方法

火电厂SO2污染排放控制方法

陈金

(神华哈密发电厂)

摘要:电力工业是国家的基础工业，随着国民经济的发展，电力工业必将迅速发展。火电工业是我国燃煤最多的行业，随着燃煤电厂的大量建设，它所面临的环境保护形势将更为严峻。面临这样的形势，人们迫切需要对火电工业SO2排放的环境影响做出科学评估，正确认识和评估我国现行的环境经济政策，同时研究和借鉴国外的经验，提出电力工业可持续发展的SO2控制对策和环境经济政策建议。

关键词：SO2;控制;政策

1火力发电概况

火力发电历程

1949年我国的装机容量和发电量分别为185万kW和43亿kW•h，居世界第25位和21位，1995年全国发电装机容量突破2亿kW，1999年底全国装机容量达2.99亿kW，发电量达12331亿kW•h。自1996年以来，我国发电装机容量和发电量一直位居世界第2位。

我国的电源结构

虽然我国火电、水电装机容量每年都在增长，但是1985年以后火电增长的速度明显加快，多在8%以上，最快的1988年为13.9%。火电发电量增长与装机容量增长基本匹配。

煤电在电力发展中的地位

长期以来，我国一次能源结构中煤炭占主要地位，煤炭消耗量占一次能源总消耗量的75%左右，预计今后相当长的时期内，以煤炭为主要能源的格局不会改变。在煤炭消费总量中，2000年50%以上煤炭用于发电，这一指标远远落后于世界上某些发达国家的水平（据统计，目前美国将90%的煤炭转换成电能，其它以煤炭为主要能源的发达国家煤转换成电能的比例一般在80%左右）。提高煤炭转换成电能的比例和电力在终端能源中的比例是一项长期而重要的任务。

1.3电力工业发展与SO2排放总量

自改革开放以来，我国的电力工业得到迅速发展，特别是1988年以来，每年新增发电机组容量都在1000万kW以上，与此同时，由于我国的发电机组中以火电机组为主，因此，电力工业SO2排放量也呈上升趋势。

1995年全国SO2排放量达2370万t，居世界首位。1995年工业SO2排放量（含乡镇企业）约为1884万t，全国火电SO2排放量约为824万t，分别占全国SO2排放总量的79.5%、34.8%。

2SO2控制现状

2.1国内现状

1995年以来由于国家对SO2等主要污染物的排放实施总量控制和经济结构调整，污染物排放总量己有所减少。我国燃煤带来的大气污染，特别是SO2污染，造成了巨大的经济损失，严重影响了国民经济的发展和人民群众的正常生活。笔者所在的XX电厂脱离工程实施后，将有效降低本工程烟气中SO2、粉尘及其它污染物的排放量，并达到国家环保标准《电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2003）的排放要求。

2.2国外现状

更换燃料或降低燃煤含硫量是减少SO2排放最简单可靠的办法。以英国等发达国家为例，分析国外控制SO2排放的燃料对策。英国对策，燃料更换是英国控制SO2排放的最重要的对策；美国对策，1990年美国国会通过了对《清洁大气法》的再次修订。主要控制火电厂的SO2排放，并提出了具体的减排目标。通过对上面两个发达国家的控制SO2的措施分析，不难得出，他们都是通过：制定政策、更换燃料、安装FGD等措施使本国SO2得到很好的控制。

2.3SO2控制主要措施及影响

2011年9月1日，国家电监会发布《2010年度发电业务情况通报》，其中指出，截至2010年年底，全国已投运烟气脱硫机组超过5.6亿千瓦，约占全国煤电机组容量86%。通报指出，在5.6亿千瓦总装机规模中，五大发电集团投运烟气脱硫机组共计3.4亿千瓦，约占全国已投运烟气脱硫机组容量的60.7%。据了解，五大发电集团燃煤机组占全国燃煤机组的57%。“十一五”期间全国新增燃煤机组脱硫装置逾5亿千瓦，占燃煤机组的比例较2005年提高72个百分点。而在全国已投运的烟气脱硫机组中，石灰石-石膏湿法仍是主要脱硫方法，占92%。其余脱硫方法中，海水法占3%，烟气循环流化床法占2%，氨法占2%，其他占1%。

3SO2控制主要措施

火电脱硫是“十一五”期间火电行业节能减排的重中之重，脱硫装机占比近9成，表明“十一五”期间全国火电行业控制二氧化硫排放取得实质成效。

3.1湿法脱硫对烟囱的影响

据了解，在电厂脱硫改造前，烟囱排放的是未经脱硫的烟气，进入烟囱的烟气温度在130℃左右，单筒烟囱也是基于此种工况条件下设计。脱硫前烟气对烟囱的腐蚀主要与煤质含硫量、内衬及保温层的密闭性、筒身局部正压等有关，我们可以通过降低煤质含硫量、增强内衬及保温层的密闭性、增大烟囱出口直径降低烟气流速、减小烟囱外表面坡度、减小内衬表面粗糙度、在烟囱顶部做烟气扩散装置等方法解决。

3.2常规单筒烟囱脱硫改造后存在的问题

随着近些年脱硫设施的不断投运，对湿法脱硫后烟气腐蚀的严重性有了更多的认识，行业内基本上形成了共识：湿法脱硫后的烟气为强腐蚀性烟气，湿法脱硫改造后，需要对烟囱进行相应的改造，以保证烟囱主体结构的安全。湿法脱硫后，常规单筒烟囱改造的方法主要有：贴耐酸砖、刷玻璃鳞片、涂耐酸胶泥、刷防腐涂料等。这些方法是在清理原烟囱内衬表面后，在内衬上增加防腐层，以达到将强腐蚀性烟气与混凝土外筒隔绝的目的。这些改造方法工期快(通常在机组大修期间就可以完成)、投资省，在很多电厂改造中得到了应用。

对于普通的单筒烟囱，一般采用C30混凝土，经常规改造后，如果材料、施工、运行管理等任何一个环节出现问题，就可能导致烟囱在短期(几个月)内遭到腐蚀破坏，直接影响到烟囱的结构安全，因此对湿法脱硫后的烟囱改造应该谨慎。

3.3单筒烟囱脱硫改造后的建议

火力发电厂设备一般经济运行年限大约为25年，设计使用年限一般为35年，烟囱结构设计使用年限一般为50年。旧机组脱硫改造带来烟囱防腐改造问题，首先应明确改造后的机组还可能运行多少年，以此来决定烟囱的防腐标准和防腐设计寿命。对于还需要运行较长年限的烟囱，可以采用在单筒烟囱内增设一个钢排烟筒的方法；对需要运行较短年限的烟囱，从经济性方面考虑，可以采用传统的防腐方法，但必须对烟囱常规改造的材料、施工、运行管理等进行严格的监督管理，对烟囱外筒进行定期的检测，确保湿法脱硫改造后烟囱的结构安全。

结论：通过对我国SO2控制历史以及政策的探讨，得出：我国SO2污染控制迫在眉睫，提高全民环保意识加强SO2污染控制法规建设，对污染源的监测严格执法，制定合理的经济政策与法规。

通过对SO2控制方法的探讨，得出：积极推行洁净煤燃烧技术是减少火电厂排放SO2的根本措施。其中最为有效合理的是湿式石灰石／石膏洗涤技术，

通过对湿法脱硫改造后单筒烟囱防腐的探讨，得出：湿法脱硫改造后，需要对烟囱进行相应的改造，以保证烟囱主体结构的安全。

参考文献

[1]孙荣庆．我国SO。污染现状与控制对策EJ3．能源与环境，2003，25(7)：25～26．

[2]张基伟．国外燃煤电厂烟气脱硫技术综述口．中国电力，1999，32(7)：61．