国内外燃煤电厂“烟塔合一”技术发展及应用状况
1 国外燃煤电厂“烟塔合一”技术发展
烟塔合一”技术起源于德国。早在1967年10月,德国Balcke公司就提出了烟气与冷却塔混合排放的概念,并且申请了烟气排放专利。德国1983-07-01生效的《联邦防污染法》第13款对大型燃烧装置SO2排放限制作出的明确规定,该法的实施促使各燃煤电厂纷纷采用石灰石—石膏湿法烟气脱硫技术对其排烟进行脱硫处理。为了规避环保法规对烟囱出口温度的要求,极大地推动了利用冷却塔排放烟气工程的应用和发展。1977年,德国研究技术部与Saarberwerke AG 公司联合, 设计建造了Volklingen电厂, 1982年8月,Volklingen电厂的“烟塔合一”机组开始运行, 1985 年完成一系列测评。自此,“烟塔合一”技术在德国新建电厂中得到了广泛应用,一批老机组也进行了改造。同时,德国结合工程实际制订了“烟塔合一”技术的相关技术标准和评价准则。
随着“烟塔合一”技术的逐步成熟,德国、波兰、土耳其、希腊等国家改建和新建了很多无烟囱电厂,其中大部分集中在德国。目前,德国采用“烟塔合一”技术且已运行的有20多座电厂,装机总容量超过12 000MW, 最大单机容量已达到978MW。德国要求“烟塔合一”的塔入口SO2 质量浓度为400mg/m3 , NOx 质量浓度为200mg/m3。对一些燃烧褐煤且采用“烟塔合一”技术的电厂,则未要求其对排烟进行脱硝(比如黑泵电厂)处理。其他国家投运的“烟塔合一”机组台数不多,目前尚未见到相关要求。
2 国内“烟塔合一”技术应用现状
自2005年开始至今,环境保护部环境工程评估中心共评估了14个“烟塔合一”燃煤电厂项目(其中3个电厂是由原批复的烟囱方案变更为“烟塔合一”方案的) ,具有以下特点 :
(1)以300MW机组规模为主。评估的14个采用“烟塔合一”技术的项目中, 300MW 机组为11个,占全部评估项目的78. 6% ,其中供热机组10个,占300MW机组总数的90. 9%。600MW常规然煤机组2个, 1 000MW常规然煤机组仅1个。
(2)以北方地域为主。14个项目中有13个地处北方,仅有1个项目处于南方“酸雨控制区”。由于该南方项目所在地降水丰沛,高湿度天气较多,且厂址周边500m范围内有较多的居民小区,采用“烟塔合一”的排烟方式存在一定的环境风险,尤其在脱硫、脱硝系统出现故障时,对周边的环境空气影响将明显大于高烟囱排放方式,故该项目的“烟塔合一”方案最终被否定。
(3)以湿冷烟塔形式为主。“烟塔合一”有采用湿冷塔(二次循环冷却塔)及干冷塔(空气间接冷却塔)排烟两种形式。14个评估项目中11个均为湿冷塔,其余3个项目(山西2个,陕西1个)因为是间接空气冷却方式,故而采用了烟塔脱硫三合一技术,即将脱硫塔和烟囱布置在空冷塔内。
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