净化蓝天有了新利器

2019-06-03 11:05:42  来源:经济日报  编辑:刘蓉娜   责编:陈晨

  经济日报讯:煤炭燃烧排放是PM2.5颗粒物的主要来源。运用华中科技大学煤燃烧国家重点实验室研发的团聚强化除尘新技术对燃煤电厂进行改造,可以确保烟尘达到超低排放标准,还可以高效协同脱除烟气中的三氧化硫,脱除率达90%

  燃煤锅炉排放也能达到天然气燃烧排放标准,这是华中科技大学煤燃烧国家重点实验室团队在燃煤超低排放技术领域取得的重大进展。目前这项技术已在部分燃煤电厂、水泥厂应用,运行稳定。

  煤炭燃烧排放是我国PM2.5颗粒物的主要来源。在我国煤多气少的能源结构下,推广普及相应超低排放技术,可大幅减少燃煤污染物排放。

  华中科技大学煤燃烧国家重点实验室张军营教授团队的研究表明,运用他们研发的团聚强化除尘新技术对燃煤电厂进行超低排放改造,不但可以确保烟尘达到超低排放标准,而且可高效协同脱除烟气中的三氧化硫,脱除率高达90%。

  据估算,空气中约六成PM2.5是由煤炭直接燃烧产生的。我国对燃煤电厂脱硫脱硝有刚性规定,但脱硫主要是脱除二氧化硫气体,对三氧化硫排放则没有刚性约束。

  其实,三氧化硫比二氧化硫的毒性高10多倍,且具有强腐蚀性,排入大气中会形成酸雨。同时,三氧化硫气溶胶是PM2.5的前驱体,是导致能见度降低和加剧雾霾天气的重要原因之一。

  走进国电集团江西丰城电厂的4号机组,在一栋占地不到80平方米的设备间内,4个大罐一字排列。前端自动投料的白色团聚剂粉末在大罐内乳化后通过两根细管喷入机组烟道。烟气监测系统显示,喷入烟道前烟气内烟尘含量存在上下大幅波动,而出口处烟尘浓度则稳定在每立方米10毫克以下。

  丰城电厂环保工程师高为飞介绍,近年来,我国燃煤发电机组排放标准不断提升,目前烟尘排放标准已从20毫克/立方米降至10毫克/立方米。“随着烟尘浓度越低,颗粒物直径越小,静电除尘与布袋除尘等传统技术减排空间十分有限,收集难度越来越大,减排成本越来越高。”

  一直从事煤燃烧研究的张军营有一次吃饭时突发奇想:米粒太小,容易漏掉,一旦结成饭团,就容易收集和处理。如果把PM2.5细微颗粒聚成团,“捕捉”起来就方便了。按照这个思路,经过10多年攻坚,张军营团队研制出一种特殊的团聚剂,让烟尘细颗粒润湿、絮凝、团聚变成“大胖子”,有效提高了PM2.5捕捉效率。“同时逐步实现PM2.5与脱硫废水、三氧化硫和重金属汞等污染物一体化控制。”张军营说。

  相对于现有的物理除尘技术,以团聚技术为核心的煤炭超低排放新技术在燃煤及相关产业清洁生产方面,除颗粒物减排效果明显外,还具有两方面特点:

  ——多种污染一体控制。传统减排技术中,针对燃煤电厂产生的烟尘、脱硫废水、三氧化硫、汞4类主要污染物,都只能控制其中单一污染物的排放。燃煤超低排放新技术能对4类污染物进行一体化控制。投资9亿元的山西大同华岳热电公司是当地一家园区的配套热电厂,去年,该公司采用超低排放新技术进行改造,对脱硫废水中加入氯离子钝化剂后直接喷入烟道蒸发,真正实现了脱硫废水零排放与PM2.5减排的协同控制。

  ——改造运行经济性高。江西丰城电厂前期两台机组进行脱硫与粉尘减排改造,累计停机两个月。若3、4号机组继续按传统技术进行改造,当年发电任务就将无法完成。而采用燃煤超低排放新技术则无需停机。“团聚减排技术通过喷嘴将团聚剂喷入烟道,不需要停机施工。加上不用增加大型装置,占地面积小,减排改造总投资仅为传统技术的三分之一,日常运行费用也减少一半以上,改造投资和日常运行经济性很明显。”丰城电厂副总工程师朱宝宇说。

  据专家分析,全国火电机组三氧化硫排放总量可达71.94万吨/年。如果全国火电机组均安装化学团聚系统,按三氧化硫的脱除率提高60%计算,可使三氧化硫排放量减少43.16万吨/年。(作者 郑明桥 柳 洁 王潇潇)

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