燃煤电力工程对城区环境空气质量影响分析燃煤电力工程对城.docx
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燃煤电力工程对城区环境空气质量影响分析燃煤电力工程对城
燃煤电力工程对城区环境空气质量影响
分析——以华能##电厂三期工程为例
王志勤
（##市环境保护局）
【摘要】煤为非清洁能源，燃煤火力发电在我国的能源结构中占有重要比例，其带来的环境影响不可低估。
以华能##电厂三期工程为研究对象，通过对燃煤燃烧、污染物去除、废气高空排放工艺流程分析以与运用列举法和大气扩散数学模式对燃煤发电厂的污染影响与控制进展了研究，提出了燃煤电力工程空气污染防治对策和建议，为大型燃煤电厂空气污染防治提供参考。
【关键词】环境影响空气污染燃煤##
华能##电厂位于##省##市东北面，距离##城区约10公里，地理坐标北纬29°27′03.60″，东经113°9′48.01″，地处洞庭湖平原，地形平坦，属亚热带湿润季风气候，全年主导风向为东北风。
该厂计划分三期建立，目前已建立并运行两期，总装机容量为2525MW。
一期工程为全套英国引进的2×362.5MW亚临界机组，1#和2#机组分别于1991年9月和12月分别投入运行，至今已运行将近十七年了；二期工程为亚临界机组，3#、4#机组那么于2006年3月、5月分别投入运行。
三期工程计划于2010年予以实施，装机容量为2×600MW超临界机组。
华能##电厂作为湘北地区最大的发电项目，年耗煤量到达220万吨，三期投产后，又将再增加200多万吨，年耗煤量占全市区耗煤量的40%，势必不远处主导风向下风处的##中心城区环境空气质量造成影响，因此，我们将通过数学模式和环境监测数据分析三期工程投产对##城区环境空气质量的影响。
一、环境空气质量现状
##市2007年全市SO2年日均值浓度为0.061mg/m3，超过国家二级标准，浓度份额到达标准的101.7%，环境容量极其有限，而且浓度各季节分布不均匀，在NE风盛行的一、四季度，日均值更是到达了0.078mg/m3、0.070mg/m3；NO2年均值浓度为0.026mg/m3，到达国家二级标准，浓度份额为标准的65%，各季节浓度相差不大，有一定环境容量。
项目
一季度
二季度
三季度
四季度
SO2〔mg/m3〕
0.078
0.050
0.046
0.070
NO2〔mg/m3〕
0.032
0.020
0.021
0.033
PM10〔mg/m3〕
0.137
0.118
0.095
0.162
表12007年各季度污染物浓度表
二、电厂污染设施情况
电厂各期工程由于建立时期跨度较长，环保设施建立参差不齐，各期具体情况见下表：
表2环保设施
项目
一期
二期
三期
烟气除尘
装置
种类
静电除尘器
效率〔%〕
99.1
99.8
99.8
SO2控制装置
种类
/
石灰石—石膏湿法
效率〔%〕
/
90
90
NO2控制装置
方式
W型火焰锅炉
低氮燃烧技术
烟囱
高度〔m〕
210
内径〔m〕
7
三、三期工程投产后环境空气质量预测
1．污染气象条件
##市常年主导风向为NE风，年出现频率为17.8%。
冬季以NE风为主，出现频率22.4%；春季以NE风为主，出现频率14.6%；夏季以S风为主，出现频率15.0%；秋季以NE风为主，出现频率18.4%；全年静风频率11.7%。
表3##市气象站2001—2005年各月风速统计表
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
年均
U10〔m/s〕
2.4
2.6
2.8
3.0
2.4
2.2
2.8
2.8
2.6
2.3
2.4
2.7
2.6
2．预测计算模式
由于火电厂锅炉烟气通过210米高烟囱排放，静风、小风出现几率非常小，故地面浓度预测采用有风点源扩散模式进展地面浓度的预测计算。
预测模式如下：
〔1〕有风条件下〔距地面10m高平均风速U10≥1.5m/s〕点源扩散模式，地面任意一点1h平均浓度可按下式计算：
〔2〕排气筒下风向的最大地面浓度Cm（mg/m3）与其距排气筒的距离Xm可按下式计算：
〔3〕烟气抬升高度计算公式：
〔4〕模式中参数的选取
①排放源参数
表4大气污染物排放参数
项目
三期工程
烟囱
高度〔m〕
210
内径〔m〕
7
烟气出口参数
烟气量〔m3/s〕
1184.6
烟气温度〔℃〕
69.5
SO2排放量〔Kg/h〕
353.0
NO2排放量〔Kg/h〕
1514
②扩散参数
一般气象条件下的扩散参数按照《环境影响评价技术导那么〔大气环境〕中附录B中表B3和表B4选取,并以此计算出各个距离的横向扩散参数σy和垂直扩散参数σz。
表5下风向各个距离扩散参数
距离（Km）
σy
σz
2.000
193
114
4.000
357
216
5.000
435
264
6.000
512
312
7.000
587
360
8.000
660
407
10.000
806
500
12.000
945.1
591.0
15.000
1152.0
725.0
20.000
1485.6
944.5
③特殊点位和背景浓度选择
表6特殊关注点位置
点位
距离（Km）
关注因素
##楼
10.500
敏感点
开发区
8.000
北城区
环保局
10.000
城区中心
监测中心
12.000
城南
最大地面浓度点
Xm
根据##市2007年大气常规监测数据统计，##城区SO2、NO2年日均浓度为0.061mg/m3、0.026mg/m3，在预测最大地面浓度奉献时，以此作为区域浓度参考值。
3．环境空气影响预测结果
〔1〕下风向各距离点位地面影响浓度
表7下风向各距离点位地面影响浓度
距离（Km）
SO2〔mg/m3〕
NO2〔mg/m3〕
2.000
0
0
4.000
0.00064
0.0027
5.000
0.00624
0.0268
6.000
0.00810
0.0347
7.000
0.00889
0.0381
8.000
0.00890
0.0382
10.000
0.00800
0.0343
12.000
0.00680
0.0292
15.000
0.00520
0.0223
20.000
0.00350
0.0150
表8特殊关注点浓度值
点位
距离（Km）
SO2〔mg/m3〕
NO2〔mg/m3〕
##楼
10.500
0.00771
0.0330
开发区
7.800
0.00892
0.0382
环保局
10.000
0.00800
0.0343
监测中心
12.000
0.00680
0.0292
最大地面浓度点
7.511
0.00897
0.0383
〔2〕预测分析
①由图表可以看出三期工程造成的SO2最大地面浓度为0.00897mg/m3，占二级标准的份额为1.8%，##楼、开发区、环保局和监测中心等城区点位浓度分别为0.00771mg/m3、0.00892mg/m30.00800mg/m3和0.00680mg/m3，占二级标准的份额均低于1.8%。
②三期工程造成的NO2最大地面浓度为0.0383mg/m3，占二级标准的份额到达31.9%，##楼、开发区、环保局和监测中心等城区点位浓度分别为0.0330mg/m3、0.0382mg/m3、0.0343mg/m3和0.0292mg/m3，分别到达二级标准的27.5%、31.8%、28.6%和24.3%，根据数据图显示，影响较大的区域位于距离5—12Km处，正好是##城区的区域X围，影响较大。
三期工程实施后，对开发区〔城北〕NO2浓度奉献最大，为0.0382mg/m3，##楼叠加值最大，为0.068mg/m3。
占二级标准的56.7%。
表9各关心点NO2浓度预测〔mg/m3〕
点位
现状
工程影响
叠加值
增加幅度
占标准
##楼
0.035
0.0330
0.068
94.3%
56.7%
开发区
0.021
0.0382
0.0592
182%
49.3%
环保局
0.037
0.0343
0.0613
92.7%
51.1%
监测中心
0.034
0.0292
0.0632
85.9%
52.7%
最大地面奉献点
0.026
0.0383
0.0643
147%
53.6%
四、结论
1．根据预测数据说明，三期工程如果按要求设计生产，SO2排放对城区空气质量影响很小，但城区SO2浓度已经超标，已没有环境容量。
因此，该工程上马的同时必须按照“以新带老〞、“老厂挖潜〞的总量控制政策和原那么，削减SO2总量，实现增产减污，使环境得到改善。
2．三期工程NO2排放量大，可能造成城区NO2浓度大幅度上升，最大升幅到达182%，但城区背景值偏低，所以最大地面浓度也仅为二级标准份额的56.7%，仍在环境容量允许X围之内。
五、相关建议
1．可在三期工程建立同时，为一期工程装置增设烟气脱硫装置，使一期装置SO2排放量削减90%以上，既为三期工程让出排放容量空间，又可改善城区空气环境。
2．为各期工程脱硫后设置GGH装置，增加排烟温度，提高烟气抬升高度，使污染物落地高浓度区域向外延伸，避开城区X围。
3．鉴于NO2排放的影响，在资金允许的情况下有必要在各期工程中增设脱硝装置，以到达增产不增污，使城区大气环境不因三期工程投产而恶化。
【参考文献】
[1]郭静主编，《大气污染控制工程》[M]，：
化学工业，2001
[2]吴波主编，《建材火电类环境影响评价》[M]，：
环境科学，2007
[3]GB3095—1996.环境空气质量标准[S].：
国家环境保护局，1996
[4]HJ/T179—2005.火电厂烟气脱硫工程技术规X[S].：
国家环境保护总局，2005
[5]《##市环境质量报告书》[R].##：
##市环境保护局，2007
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