凈化藍天有了新利器

2019-06-03 11:05:42  來源:經濟日報  編輯:劉蓉娜   責編:陳晨

  經濟日報訊:煤炭燃燒排放是PM2.5顆粒物的主要來源。運用華中科技大學煤燃燒國家重點實驗室研發的團聚強化除塵新技術對燃煤電廠進行改造,可以確保煙塵達到超低排放標準,還可以高效協同脫除煙氣中的三氧化硫,脫除率達90%

  燃煤鍋爐排放也能達到天然氣燃燒排放標準,這是華中科技大學煤燃燒國家重點實驗室團隊在燃煤超低排放技術領域取得的重大進展。目前這項技術已在部分燃煤電廠、水泥廠應用,運行穩定。

  煤炭燃燒排放是我國PM2.5顆粒物的主要來源。在我國煤多氣少的能源結構下,推廣普及相應超低排放技術,可大幅減少燃煤污染物排放。

  華中科技大學煤燃燒國家重點實驗室張軍營教授團隊的研究表明,運用他們研發的團聚強化除塵新技術對燃煤電廠進行超低排放改造,不但可以確保煙塵達到超低排放標準,而且可高效協同脫除煙氣中的三氧化硫,脫除率高達90%。

  據估算,空氣中約六成PM2.5是由煤炭直接燃燒產生的。我國對燃煤電廠脫硫脫硝有剛性規定,但脫硫主要是脫除二氧化硫氣體,對三氧化硫排放則沒有剛性約束。

  其實,三氧化硫比二氧化硫的毒性高10多倍,且具有強腐蝕性,排入大氣中會形成酸雨。同時,三氧化硫氣溶膠是PM2.5的前驅體,是導致能見度降低和加劇霧霾天氣的重要原因之一。

  走進國電集團江西豐城電廠的4號機組,在一棟佔地不到80平方米的設備間內,4個大罐一字排列。前端自動投料的白色團聚劑粉末在大罐內乳化後通過兩根細管噴入機組煙道。煙氣監測系統顯示,噴入煙道前煙氣內煙塵含量存在上下大幅波動,而出口處煙塵濃度則穩定在每立方米10毫克以下。

  豐城電廠環保工程師高為飛介紹,近年來,我國燃煤發電機組排放標準不斷提升,目前煙塵排放標準已從20毫克/立方米降至10毫克/立方米。“隨著煙塵濃度越低,顆粒物直徑越小,靜電除塵與布袋除塵等傳統技術減排空間十分有限,收集難度越來越大,減排成本越來越高。”

  一直從事煤燃燒研究的張軍營有一次吃飯時突發奇想:米粒太小,容易漏掉,一旦結成飯糰,就容易收集和處理。如果把PM2.5細微顆粒聚成團,“捕捉”起來就方便了。按照這個思路,經過10多年攻堅,張軍營團隊研製出一種特殊的團聚劑,讓煙塵細顆粒潤濕、絮凝、團聚變成“大胖子”,有效提高了PM2.5捕捉效率。“同時逐步實現PM2.5與脫硫廢水、三氧化硫和重金屬汞等污染物一體化控制。”張軍營說。

  相對於現有的物理除塵技術,以團聚技術為核心的煤炭超低排放新技術在燃煤及相關產業清潔生產方面,除顆粒物減排效果明顯外,還具有兩方面特點:

  ——多種污染一體控制。傳統減排技術中,針對燃煤電廠產生的煙塵、脫硫廢水、三氧化硫、汞4類主要污染物,都只能控制其中單一污染物的排放。燃煤超低排放新技術能對4類污染物進行一體化控制。投資9億元的山西大同華嶽熱電公司是當地一家園區的配套熱電廠,去年,該公司採用超低排放新技術進行改造,對脫硫廢水中加入氯離子鈍化劑後直接噴入煙道蒸發,真正實現了脫硫廢水零排放與PM2.5減排的協同控制。

  ——改造運行經濟性高。江西豐城電廠前期兩台機組進行脫硫與粉塵減排改造,累計停機兩個月。若3、4號機組繼續按傳統技術進行改造,當年發電任務就將無法完成。而採用燃煤超低排放新技術則無需停機。“團聚減排技術通過噴嘴將團聚劑噴入煙道,不需要停機施工。加上不用增加大型裝置,佔地面積小,減排改造總投資僅為傳統技術的三分之一,日常運行費用也減少一半以上,改造投資和日常運行經濟性很明顯。”豐城電廠副總工程師朱寶宇說。

  據專家分析,全國火電機組三氧化硫排放總量可達71.94萬噸/年。如果全國火電機組均安裝化學團聚系統,按三氧化硫的脫除率提高60%計算,可使三氧化硫排放量減少43.16萬噸/年。(作者 鄭明橋 柳 潔 王瀟瀟)

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