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摘要:当前日益严峻的大气污染物控制形势和节能减排相关产业政策要求的日趋严格,对重点行业开展烟气脱硫脱硝除尘装备运行效果评价工作提出了迫切需求。本文从分析当前我国火电和钢铁行业大气污染物排放及控制装备运行现状入手,论述了研制重点行业烟气脱硫脱硝除尘装备运行效果评价技术要求系列国家标准的必要性和紧迫性,阐述了相关评价标准的编制思路和原则;重点介绍了燃煤烟气脱硫脱硝装备和钢铁烧结烟气除尘装备运行效果评价指标体系的建立,以及定性评价要求和定量评价指标要求,借此推动我国重点行业大气污染物控制装备运行效果评价机制的建设,以标准化手段促进我国重点行业大气污染物控制装备运行可靠性和有效性的提升。
关键词:运行;效果;评价
1、我国火电和钢铁行业大气污染物排放及控制装备运行现状分析
近年来,随着我国工业化和城镇化进程的深入推进,化石能源利用和资源消耗持续增加,大气污染形势进一步恶化,区域性大气复合污染继续加剧,多重污染物排放量居世界前列。据《环境统计年报》统计,2012年我国SO2、NOx和烟(粉)尘排放分别为2,117.6万吨、2,337.8万吨和1,234.3万吨,其中SO2的90.3%、NOx的70.9%、烟尘的83.4%来自火电、钢铁、建材和有色金属等工业排放。
(1)火电行业
截至2012年底,全国发电装机容量达到11.4亿千瓦(火电约占71.5%);2012年电力行业发电耗煤总量约18.55亿吨。2012年我国火电行业排放二氧化硫883万吨、氮氧化物948万吨、烟尘151万吨,分别占全国总排放量的41.7%、40.6%12.2%。截至2012年底,全国已投运燃煤烟气脱硫机组共4,659台,总装机容量7.18亿千瓦(约占燃煤发电装机95%)。燃煤烟气脱硝机组共548台,总装机容量2.26亿千瓦(占燃煤装机的30%)。静电除尘器仍是我国火电行业的主
要除尘装备,约占90%,袋式除尘器(含电袋复合除尘器)大型化进展显著,其纤维、滤料、配件和自动控制的技术水平也都得到了一定的发展,约占10%。湿式静电除尘、移动极板电除尘、低低温电除尘等新技术得到了完善开发和应用。2014年7月国家环保部[2014]第48号文件公布了《全国投运燃煤机组脱硫设施清单》,全国燃煤脱硫机组共4,467台,总装机容量7.5亿千瓦。
(2)钢铁行业
2012年粗钢产量7.17亿吨,占全球46.3%,黑色金属冶炼及压延加工业消耗全国约16.92%的能源,SO2、NOx、烟(粉)尘的排放量分别为240.6万吨、97.2万吨和181.3万吨,分别占全国排放总量的11.4%、4.2%和14.7%。据2012年统计,全国当时有各种规模钢铁烧结机1,240余台,烧结机脱硫设施389台,占全国总烧结机台数的1/3,2/3烧结机未实施脱硫;而已建及在建烧结机同步运行率低,约2/3不能正常运行,脱硫效率低:不足设计值的1/2。2014年7月国家环保部公布了《全国投运钢铁烧结机脱硫设施清单》,全国烧结机脱硫设施达到526台,同步运行率和脱硫效率仍不容乐观,且国内约占80%的烧结机采用电除尘器,颗粒物排放浓度为50~100mg/m3,远高于发达国家20mg/m3的颗粒物排放浓度。
2、重点行业烟气脱硫脱硝除尘装备运行效果评价技术要求系列国标编制的总体思路
在大气污染物控制环保设备领域,目前我国已初步形成了以基础类标准、检测方法类标准、技术及产品类标准和管理评价类标准为主体的较为完善的标准体系。重点行业烟气脱硫脱硝除尘装备运行效果评价技术要求标准属于管理评价类标准。按照“十二五”初期对该子体系标准的顶层设计,选取了燃煤电厂烟气脱硫脱硝装备和钢铁烧结烟气脱硫除尘装备作为系列标准的研制对象率先制定相关国家标准。为此,“国家标准化管理委员会2012年第二批国家标准制修订计划”(国标委综合[2012]92号文)批准了《燃煤烟气脱硫装备运行效果评价技术要求》(2012-1487-T-303)、《燃煤烟气脱硝装备运行效果评价技术要求》(2012-1489-T-303)和《钢铁烧结烟气脱硫除尘装备运行效果评价技术要求》(20121484-T-303)共三项标准立项。由全国环保产品标准化技术委员会(SAC/TC275)组织相关企业、科研单位、大专院校、行业协会和检测机构等单位共同开展标准研制工作。
(1)标准编制原则
——不同行业烟气脱硫脱硝除尘装备可依据自身行业大气污染物控制特点编制各自的烟气脱硫脱硝除尘装备运行效果评价技术要求国家标准,需要保持本系列中各标准之间在格式、框架内容和核心技术要求方面的协调一致性。评价技术要求和评价指标体系应做到科学、合理并具可操作性。
——各行业烟气脱硫脱硝除尘装备运行效果评价技术要求所选取的评价指标应考虑既全面,又精简,重点突出,由简到繁,科学合理,可操作性强。
——应采取定量与定性相结合、第三方检测与现场检查相结合的原则。定性指标应便于验证,定•标准应用研究•量指标应可测量,随着科技进步和产业发展,定量及定性评价指标都将不断予以扩充。
——重点行业烟气脱硫脱硝除尘装备运行效果评价技术要求系列标准的编制应充分考虑一定时期内国家环境保护法律法规、政策和标准的要求,包括相关的环保产业政策、资源与能源的开发利用与节约政策、生态建设与大气污染防治环境保护政策,以及大气污染物控制技术装备的示范推广、限制淘汰政策等。应科学、客观、公正、公平地评价脱硫脱硝除尘装备的运行效果。
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(2)标准编制思路
——编制各行业烟气脱硫脱硝除尘装备运行效果评价技术要求和评价指标体系应从调研并梳理国内外各行业烟气脱硫脱硝除尘装备的实际运行状况、存在的问题、现行设备及检测方法标准,以及脱硫脱硝除尘成熟可靠技术和成果实例入手,确定评价指标的重点选取方向。
——各行业烟气脱硫脱硝除尘装备运行效果评价技术要求应采用一级和二级评价指标。一级指标应包括环境性能评价、资源能源消耗评价、技术经济性能评价、运行管理评价和设备状况评价等方面。为了实现火电和钢铁行业清洁生产和循环经济,满足环境效益和经济效益最大化,首先考虑突出环保性能要求指标,其次应能够以最经济的方式达到环保目标,包括技术经济性和资源能源消耗指标,生产管理指标和主要装备性能指标是衡量企业管理状况和环保装备运行水平的指标,但比重应小于环保性能、技术经济指标和资源和能源资源消耗指标。可根据不同行业特点设置二级评价指标,并根据各项评价指标的重要程度确定指标权重。
——各行业烟气脱硫脱硝除尘装备运行效果评价技术要求的指标数据可采用统计报表数据和第三方检测数据相结合的方式获取,应对评价指标的测试方法、测试原理和数据的采集与计算做出相应的明确规定。
3、火电和钢铁行业烟气脱硫脱硝除尘装备运行效果评价技术指标体系的构建
火电和钢铁行业烟气脱硫脱硝除尘装备运行效果评价技术指标体系由定性评价要求和定量评价指标要求构成。
(1)定性评价要求
•燃煤烟气脱硫、脱硝装备运行效果的评价及现场检测应在新建、改(扩)建烟气脱硫装备168h运行移交生产至少6个月后进行;检测、试验和评价过程中应燃用设计煤种或尽量接近设计煤种;烟气脱硫、脱硝装备应处于稳定运行状态,应进行不少于7天负荷适应性试验,宜进行间隔不少于30天的两次,至少包括机组满负荷和75%机组负荷。
•燃煤烟气脱硫装备运行效果评价的现场检测应符合GB/T16157、GB/T21508、DL/T414等标准的要求。燃煤烟气脱硝装备的性能测试应按照DL/T260、DL/T414等标准的要求进行,应将检测结果与烟气在线监测系统结果进行比对。
•燃煤烟气脱硫装备的检测项目应包括:燃煤烟气脱硫装备系统进出口的烟气流速、SO2浓度、氧气(O2)浓度、烟气流量、烟(粉)尘含量、烟气密度、水分含量;出口烟气中的雾滴浓度(湿法)、三氧化硫浓度(SO3)、汞(Hg)浓度、其他气态污染物浓度,以及系统阻力和大气压力。
•燃煤烟气脱硝装备的检测项目应包括:燃煤烟气脱硝装备系统进出口的烟气流速、NOx浓度、SO2浓度、O2浓度、烟气流量、水分含量、动压、静压、烟气温度等;检测系统出口三氧化硫(SO3)浓度、氨逃逸率;以及系统阻力、大气压力和催化剂性能、氨泄漏等。
•燃煤烟气脱硝催化剂的性能、活性检测及评价应符合DL/T1286的要求。废旧催化剂的贮存及无害化处理应符合GB18597的要求。
•燃煤烟气脱硫、脱硝装备系统厂界噪声检测应符合GB12348的规定要求,脱硫和脱硝风机噪声检测应符合GB/T2888和JB/T8690的规定要求。其他设备噪声应在距噪声源1.0m处测量。
•钢铁烧结主体工程应同步建设完整的钢铁烧结烟气脱硫除尘装备。处理后的SO2浓度、颗粒物浓度除应达到设计要求外,还应满足GB28662或地方排放标准的规定。
•钢铁烧结烟气脱硫除尘装备的运行、检修及维护应符合HJ 2040的技术要求。
•钢铁烧结烟气脱硫除尘装备脱硫废水排放应执行GB 8978及建厂所在地方污水排放标准。脱硫装备应有独立的污水处理系统,经处理后达标排放或满足进污水管网条件。
•钢铁烧结烟气脱硫除尘装备脱硫固废的储存和处置应符合GB 18599的技术要求。
•钢铁烧结烟气脱硫除尘装备厂界噪声应符合GB 12348的规定要求,风机噪声应符合JB/T 8690的规定要求。燃煤烟气和钢铁烧结烟气脱硫脱硝除尘装备使用和运营企业应建立统一管理体系和管理制度,包括质量管理、环境管理、职业健康安全管理和能源管理体系。
(2)定量评价指标体系
燃煤烟气脱硫脱硝装备和钢铁烧结烟气脱硫除尘装备运行效果评价定量评价指标体系.
4、评价方法
(1)燃煤烟气脱硫脱硝装备运行效果的评价结果可分为“优秀”、“ 良好”、“ 一般”三级。首先应分别赋予一级评价指标的总分和适当权重值;然后,所选取的评价指标,依据相关国家标准、行业标准对各性能指标的要求,结合用户企业的生产统计报表和现场检测数据,确定各二级评价指标的各个分级的标准分;最后,应用单项考核和综合考核的方法对实测值进行计算和综合评价,计算出综合评价得分。
(2)钢铁烧结烟气脱硫除尘装备运行效果评价结果同样可分为“优秀”、“ 良好”、“ 一般”三级,评价对象则可分为湿法和半干法/干法烟气脱硫工艺,可分别对应电除尘器或袋式除尘器进行组合评价。评价方法可根据各项指标的重要程度,采用一级和二级加权、标准分和总分的方法进行评价。
5、结语
(1)我国火电和钢铁行业大气污染物排放标准日趋严格,而污染物控制装备运行效果缺乏科学有效的评价。节能环保相关政策不断出台,技术标准体系亟待不断完善,针对燃煤烟气和钢铁烧结烟气脱硫脱硝除尘装备运行效果的评价标准须及时跟进。
(2)火电和钢铁行业大气污染物控制装备运行效果评价技术标准的研制,应充分考虑现有法律法规、政策和标准要求;评价指标体系的建立应科学、合理;评价指标选取应综合考虑环境影响效果、资源能源消耗、技术经济性能、生产管理和主要设备状况等诸多方面,在结合装备运行特点的同时体现优先和侧重;评价方法和评价工作流程应科学、客观、公正、公平。
论文作者:陈胤匡1,刘涛2,文勇3
论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期
论文发表时间:2018/11/11
标签:烟气论文; 装备论文; 评价论文; 效果论文; 燃煤论文; 标准论文; 火电论文; 《基层建设》2018年第28期论文;