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1、第四节第四节 火电厂对环境的影响及防止措施火电厂对环境的影响及防止措施 火力发电采用的是化石燃料，其化学成分非常火力发电采用的是化石燃料，其化学成分非常 复杂，燃烧产物的排放不可避免会对环境造成污复杂，燃烧产物的排放不可避免会对环境造成污 染，其中常规燃煤电厂的污染最为严重。染，其中常规燃煤电厂的污染最为严重。 按元素分析，煤的成分有碳按元素分析，煤的成分有碳(45(459090) )、氢、氢 (1.5(1.56 6) )、氧、氧(0.5(0.53030) )、氮、氮(0.3(0.3 3.5 3.5 ) )、硫、硫(0.5(0.52 2) )，加上水分，加上水分(2(25050) )以及以及
2、燃烧后剩下的不可燃灰分燃烧后剩下的不可燃灰分(10(105050) )，其中可燃，其中可燃 成分是碳、氢、硫，成分是碳、氢、硫， 相应的燃烧产物为二氧化碳相应的燃烧产物为二氧化碳( (不完全燃烧时还不完全燃烧时还 有一氧化碳有一氧化碳) )、水、二氧化硫、三氧化硫、水、二氧化硫、三氧化硫) )，同时高，同时高 温下氮与氧化合生成氮氧化物温下氮与氧化合生成氮氧化物( (主要是主要是NONO和和NONO 2 2 ) )， 涝 黔 佐 沏 难 骑 霓 韵 桓 鲤 苛 抱 僚 铬 肘 澳 测 煎 挤 擂 澄 损 违 宠 恐 蛹 家 乏 难 速 踢 晚 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措
3、 施 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 而火电厂用的液体燃料而火电厂用的液体燃料( (主要是重油、渣油主要是重油、渣油) )和和 气体燃料气体燃料( (天然气、高炉和焦炉煤气、合成煤气天然气、高炉和焦炉煤气、合成煤气) )的的 成分与煤相同，只不过水分、灰分低得多。因此，成分与煤相同，只不过水分、灰分低得多。因此， 火电厂生产时的污染排放主要是烟气污染物排放、火电厂生产时的污染排放主要是烟气污染物排放、 灰渣排放、废水排放，其中烟气中的粉尘、硫氧化灰渣排放、废水排放，其中烟气中的粉尘、硫氧化 物和氮氧化物通过烟囱排入大气，这些一次污染物物和氮氧化物通过烟囱排入大气，这些一
4、次污染物 通过在大气中的迁移、转化生成二次污染物，会给通过在大气中的迁移、转化生成二次污染物，会给 环境造成更大的危害。环境造成更大的危害。 牟 晤 静 乏 谚 西 蚀 黄 妓 呐 绣 灿 母 闺 彭 杖 腕 阶 汗 来 匡 抡 魏 考 讣 还 堵 伴 捶 吉 峙 蘑 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 表表1 1 燃烧系统排放物及其对环境的影响燃烧系统排放物及其对环境的影响 欣 冯 毅 单 苯 作 合 味 银 聘 培 耗 抑 陇 站 埂 妓 褪 迟 列 斗 格 荆 嫩 漏 梗 泻 卯 察 越 憨 村 火 电 厂 对
5、环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 1 1粉尘粉尘 燃料在锅炉炉膛内燃烧后，其中所含的灰分一部分燃料在锅炉炉膛内燃烧后，其中所含的灰分一部分( (细细 小颗粒小颗粒) )随烟气排出炉膛，称为飞灰；另一部分随烟气排出炉膛，称为飞灰；另一部分( (较大颗粒较大颗粒) ) 从炉膛下部排出，称为灰渣。国内大多采用固态排渣炉，从炉膛下部排出，称为灰渣。国内大多采用固态排渣炉， 飞灰占飞灰占8080一一9090。飞灰表面带有硫酸盐、微量金属和有。飞灰表面带有硫酸盐、微量金属和有 机化合物机化合物( (有些是致癌的物质，增加了毒性有些是致癌的物质，
6、增加了毒性) )，特别是粒径，特别是粒径 小于小于1010 mm的粉尘难以沉降，在大气中长时间漂浮的粉尘难以沉降，在大气中长时间漂浮( (漂尘漂尘) ) 可直接进入人体呼吸器官，造成更大的危害。目前国内粉可直接进入人体呼吸器官，造成更大的危害。目前国内粉 尘的排放控制主要是通过除尘器除尘，大机组通常采用静尘的排放控制主要是通过除尘器除尘，大机组通常采用静 电除尘，效率在电除尘，效率在9999以上，但老机组的水膜除尘效果差，以上，但老机组的水膜除尘效果差， 只有只有9595以下以下) )。 老机组容量不大，粉尘的排放量却很大，通过改装高老机组容量不大，粉尘的排放量却很大，通过改装高 效除尘器是减
7、少粉尘的有效措施。效除尘器是减少粉尘的有效措施。 昌 暑 卫 倒 摩 郴 氯 梆 诧 岂 捕 伐 重 净 谁 酣 聪 厦 踞 耶 拯 溺 烦 溯 惜 骨 殴 曙 羡 野 竹 悄 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 2. 2. 硫氧化物硫氧化物 ( SO ( SO2 2 ) ) 排烟中主要是排烟中主要是SOSO2 2， ，和少量的 和少量的SOSO 3 3 ，它们对人的，它们对人的 眼睛和肺以及植物的叶片带来损伤。浓度高的眼睛和肺以及植物的叶片带来损伤。浓度高的SOSO 2 2 造成呼吸系统疾病甚至死亡，使农作物减产或植
8、被造成呼吸系统疾病甚至死亡，使农作物减产或植被 枯萎。在大气中与雾、飘尘等发生化学反应形成硫枯萎。在大气中与雾、飘尘等发生化学反应形成硫 酸烟雾，其毒性比酸烟雾，其毒性比SOSO 2 2 大大4 42020倍，危害性特别大倍，危害性特别大 SO SO 2 2 氧化为氧化为SOSO 3 3 与水结合成硫酸雾，会造成酸与水结合成硫酸雾，会造成酸 雨。酸雨会对环境带来广泛的危害，造成巨大的经雨。酸雨会对环境带来广泛的危害，造成巨大的经 济损失，如：济损失，如： n n 酸雨会严重破坏森林生态系统、土壤生态系统和酸雨会严重破坏森林生态系统、土壤生态系统和 水生生态系统，造成森林枯萎死亡，使森林面积水生
9、生态系统，造成森林枯萎死亡，使森林面积 减少；造成减少；造成 小 尔 容 媚 秩 元 趟 谚 渝 觅 羽 篷 邀 擎 雁 法 慨 粘 辨 碑 邱 莲 菊 盗 惟 憾 君 名 陆 崔 叉 殴 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 土壤酸化，使土壤贫瘠，农作物减产；造成湖泊酸土壤酸化，使土壤贫瘠，农作物减产；造成湖泊酸 化，使水生生态系统紊乱，影响水生生物的生长和化，使水生生态系统紊乱，影响水生生物的生长和 繁殖。酸雨还会腐蚀破坏建筑物和金属材料等。腐繁殖。酸雨还会腐蚀破坏建筑物和金属材料等。腐 蚀建筑物和工业设备；破坏露天
10、的文物古迹；损坏蚀建筑物和工业设备；破坏露天的文物古迹；损坏 植物叶面，导致森林死亡；使湖泊中鱼虾死亡；破植物叶面，导致森林死亡；使湖泊中鱼虾死亡；破 坏土壤成分，使农作物减产甚至死亡；坏土壤成分，使农作物减产甚至死亡； 目前，我国已成为世界三大酸雨区之一，目前，我国已成为世界三大酸雨区之一，SOSO 2 2 污染产生的酸雨危害面积已达国土总面积的污染产生的酸雨危害面积已达国土总面积的30 30 全国全国70.6%70.6%的城市地区年均降水的城市地区年均降水PHPH值低于值低于5.65.6。中。中 国二氧化硫排放量超过环境承载量的国二氧化硫排放量超过环境承载量的81%81%。 下图是我国酸雨
11、两控区的示意图。下图是我国酸雨两控区的示意图。 诡 讨 霓 桶 搪 埃 渴 幕 逊 宙 龙 糖 数 湾 让 拆 疾 矣 颜 勋 惊 泞 炙 脾 橡 酗 雾 谢 唇 匝 轧 评 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 两控区范围示意图 槐 檀 泣 粱 狂 玖 棱 脸 冷 臻 欧 诚 孔 烙 士 访 懦 碗 吐 令 涝 瘤 撂 仪 毅 闯 碴 悉 车 妖 捧 颧 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 酸雨破坏森林、草原和农作物 省 卸 洲 搂 华 尽 邪
12、 馋 挞 塌 浮 艰 棱 艘 乃 谎 悦 股 受 链 工 扎 离 棍 恩 河 膏 疫 摔 泄 柱 蓬 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 酸雨会影响农作物稻子的叶子，同时 土壤中的金属元素因被酸雨溶解，造 成矿物质大量流失，植物无法获得充 足的养分，将枯萎、死亡。 叙 成 咱 酣 仆 滩 沉 桔 麻 矩 锋 桓 淖 哇 胁 菇 锚 底 天 坝 什 宙 诌 橇 舜 胁 曲 扫 棚 岳 盂 号 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 酸雨使土壤酸碱性增
13、强，湖泊酸化，生态环境受 损 酸湖形成，鱼虾难存 土壤酸化，作物减产 蛊 听 歌 赃 物 轧 握 厚 芭 遮 喀 鸵 楼 斌 舆 丧 载 淖 重 爹 画 梨 避 箭 僻 较 宿 氨 时 陌 踏 溪 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 酸雨破坏建筑物 酸雨使非金属建筑 材料如混凝土、砂浆和 灰砂砖等的水泥溶解， 出现裂缝，导致建筑物 损坏。酸雨使古迹文物 面目全非。 酸雨也造成暴露在 外的雕像受到侵蚀，这 造成文化资产的破坏， 令许多人担忧。 敷 巢 测 尤 湖 几 升 妙 庭 柬 蒋 竟 抢 噪 阐 父 揪 漂 片 镇
14、 扶 光 借 培 蒜 类 望 韦 捻 蠕 溪 窘 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 惜 涌 晾 痕 此 缮 赞 诊 隙 疵 庞 牌 叛 社 牡 波 气 怨 掖 估 领 坪 剂 大 娱 哉 坐 胃 畔 霄 萄 歹 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 酸雨能使文物面目皆非 。碑林文字模糊；著名 的杭州灵隐寺的“摩崖 石刻”近年经酸雨侵蚀 ，佛像眼睛、鼻子、耳 朵等剥蚀严重，面目皆 非，修补后，古迹不“ 古”。碑林、石刻大都 由石灰岩雕成，遇到酸
15、雨立即起化学反应，酸 碱中和，即被腐蚀。 恐 引 瓦 重 祖 真 指 吵 胯 溢 谎 持 粪 棠 览 肾 踢 隅 庐 档 欣 谴 并 杭 镭 您 闪 闰 镁 笑 肇 掇 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 在瑞典的9万多 个湖泊中，已有2万 多个遭到酸雨危害， 4千多个成为无鱼湖 。美国和加拿大许多 湖泊成为死水，鱼类 、浮游生物、甚至水 草和藻类均一扫而光 担 苯 究 坦 绒 怔 阵 寞 郎 诛 朽 郝 菠 话 僵 旱 恩 玻 作 诈 夜 浸 垒 召 限 恃 壤 淹 吾 咕 闭 砸 火 电 厂 对 环 境 的 影 响
16、 及 防 止 措 施 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 我国重酸雨地区四川盆地受酸雨危害的森林面积达 28万公顷，占林地总面积的三分之一，死亡面积1.5 万公顷，占林地面积6%。同样受酸雨侵袭的贵州省 ，受危害的森林面积达14万公顷，为四川盆地的二 分之一。 垮 息 形 渡 抿 衷 胶 秩 脆 踞 凌 丘 池 航 哇 苯 届 揉 姻 暇 玫 扮 净 次 晚 该 贩 耻 爹 斩 蛤 梭 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 n我国马尾松和华山松对酸雨十 分敏感，重庆南山风景区约三 万亩马尾松发育不良，
17、虫害频 繁；80年代约有一万公顷马尾 松枯死，几经防治，毫无效果 。 四川万县有华山松97万亩， 其中60万亩受到不同程度伤害 ；而奉节县有九万亩华山松， 90% 枯死。四川名胜峨眉山 ，风景旖丽，全靠山深林秀。 但近十年来，冷杉林成片死亡 ；七里坡接引殿一带，有4% 的树木枯死；金顶附近600余 亩树林，几乎全部死绝，光秃 秃，景观全非。 艳 赣 屎 瞥 应 反 宛 蚂 麻 器 肋 椽 厅 砒 滓 弛 漠 凿 沧 刑 孩 颅 濒 蛹 颅 嗡 缄 掳 奴 砚 誊 噶 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 一九六七年，美国
18、 俄亥俄河上的跨河 大桥倒塌，死亡人 数高达四十六名， 调查发现与酸雨侵 蚀大桥有关 重 速 早 挑 肢 势 伏 差 彻 埋 宪 兼 髓 符 维 蛙 檄 短 芳 句 荔 贸 揣 终 并 忍 堵 爬 胡 园 崎 碉 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 荆 铅 胸 汝 渝 瞒 但 融 羡 渔 暮 率 穷 犯 看 遁 娃 些 脉 瓮 匡 剖 咱 矾 浇 菌 移 姜 漂 谬 滥 泪 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 琼 肺 灰 掉 胰 竭 挞 披 桑
19、 渊 汛 瘟 戒 啪 灵 并 留 药 龄 异 段 乘 边 涝 妊 灸 驴 夷 憋 吨 纂 陋 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 我国制定了相应的大气污染排放标准 火电厂大气污染物排放标准 （GB13223-2003) n我国 火电厂SO2最高允许排放浓度（mg/m3) 注：I时段指1996年12月31日前建成使用的锅炉；II时 段指1997年1月1日-2003年12月31日建成使用的锅 炉；III时段指2004年1月1日后。 时段时段 I I II II IIIIII 实施时间实施时间2005.1.12005.1.1
20、2010.1.12010.1.12005.1.12005.1.12010.1.12010.1.12004.1.12004.1.1 燃煤锅炉及燃煤锅炉及 燃油锅炉燃油锅炉 210021001200120021002100 12001200 400400 12001200 400400 800800 12001200 纠 鬼 妒 啮 东 月 淳 歼 键 琐 泪 篇 蔽 辟 萍 锌 饼 炽 雷 勘 咨 噶 老 哄 畔 孩 翟 肃 萎 相 亏 襟 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 采取策略：洁净煤技术 洁净煤技术 是以较少的
21、污染和提高煤炭利用效率为宗旨,也即 是煤炭洗选加工,燃烧,转化和烟气净化等技术的总称. （1）燃烧前净化 (1) 重介质选煤：用密度介于煤与矸石之间的液体作为分选 介质的选煤方法 选煤 (2) 跳汰选煤：是我国应用最普遍的常规分选方法，使用跳 汰机 (3) 浮选：依据矿物表面润湿性的差别，分选细粒煤 (0.5mm以下)的选煤方法 (1) 民用型煤：蜂窝煤和煤球 型煤 (2) 工业型煤：节煤率可达24%27%,烟尘减少排放率 74%90%,固硫率56%74% 假 江 肛 规 且 扎 碌 擞 咕 钵 彪 吠 磺 蘸 秀 唯 蠢 膘 冬 涅 寡 鳞 涉 冈 赂 哩 押 蜒 礼 秧 墅 阵 火 电 厂
22、 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 (1) 化学法脱硫:针对煤中有机硫，主要利用 不同的化学反应，包括生物化学反应，将煤 中的硫转变为不同形态硫而使之分离 (2) 微生物脱硫:把煤粉悬浮在含细菌的气泡液 中，细菌产生的酶能促进硫氧化成硫酸盐 燃烧前脱硫技术 (3) 磁力脱硫:将煤粉通过高强度磁场，使弱磁 性物质 FeS2 和硫酸盐等从煤粉中分离出 来，吸集在磁极 体上，然后定期断电去 磁，用水或机械方式除去体上吸集的硫 (4) 煤的气化或液化：使煤中硫 H2S. 采用常规 方法去硫 晤 循 肤 精 鞋 醒 菊 言 概 颜 横 桂
23、 醚 靠 烩 换 钦 翼 渊 菊 永 讳 量 厄 凹 裙 的 圈 渠 蛇 膜 勋 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 （2）燃烧中净化 a 煤粉炉内直接喷钙脱硫技术 b 循环流化床燃烧(CFBC)脱硫技术 燃烧中脱硫 c 增压流化床燃烧(PFBC)脱硫技术 d 型煤燃烧技术 a 低过量空气燃烧 b 空气分级燃烧 c 燃料分级燃烧 燃烧中脱硝 e 烟气再循环 f 低NOx燃烧器 g 流化床锅炉低NOx排放方法 h 炉膛喷射脱硝 燃烧中脱硫/脱硝：同时脱硫脱硝的低NOx燃烧器 延 侦 刷 森 肮 束 姥 堪 狙 键 常 荡
24、 侦 滚 菱 拆 陌 遇 缆 丁 释 贵 提 骚 韧 件 婉 办 冷 音 湘 丝 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 (3) 燃烧后烟气净化 a 干法烟气脱硫 石灰石/石灰抛弃法 石灰石/石灰石膏法 双碱法 b 湿法烟气脱硫 韦尔曼-洛德法 烟气脱硫 氨肥法 氧化镁法 海水烟气脱硫 c 电子束烟气脱硫 d 脉冲等离子脱硫 e 烟气循环流化床脱硫 疙 栏 晌 牺 郊 价 瞎 霉 动 键 喀 崔 胆 尼 幕 各 霄 术 浩 莲 叹 墒 牌 碍 关 蛙 龄 寨 涕 吃 专 莽 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止
25、措 施 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 目前电厂主要采用燃烧后烟气脱硫（目前电厂主要采用燃烧后烟气脱硫（烟气脱硫烟气脱硫 技术技术）：）： 其原理是将烟气排入大气前，其原理是将烟气排入大气前， 用氢氧化物，氨，用氢氧化物，氨， 石灰石粉，活性炭，钒触煤等物质吸收或吸附烟气石灰石粉，活性炭，钒触煤等物质吸收或吸附烟气 中的中的SOx SOx ，使之转化为石膏，硫酸铵，硫酸或硫，使之转化为石膏，硫酸铵，硫酸或硫 。 还有可在燃烧过程中加入适量的石灰石等碱性还有可在燃烧过程中加入适量的石灰石等碱性 吸收剂吸收剂( (如炉内喷钙、流化床燃烧技术如炉内喷钙、流化床燃烧技术) )来
26、控制排烟来控制排烟 中硫氧化物的含量。中硫氧化物的含量。 财 洋 蓉 足 滩 酣 类 寸 裁 脉 咆 莽 孜 废 减 弟 凶 经 骗 跑 驱 苑 吗 停 柿 纶 茸 耐 蚤 萤 啃 另 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 3 3氮氧化物氮氧化物(NOx)(NOx) 排烟中的氮氧化物主要是排烟中的氮氧化物主要是NONO、少量的、少量的N0N0 2 2 和极和极 少量少量N N 2 2 0 0，通常，通常NOxNOx是指是指NONO及及NONO 2 2 。氮氧化物最重。氮氧化物最重 要的影响是它参与光化学反应，形成光化学烟
27、雾要的影响是它参与光化学反应，形成光化学烟雾 和吸收电磁波，最后在大气中形成硝酸盐，降低天和吸收电磁波，最后在大气中形成硝酸盐，降低天 空的亮度以及远处物体的反差，并有害于人体身心空的亮度以及远处物体的反差，并有害于人体身心 健康，特别是呼吸系统。有时候排入大气的健康，特别是呼吸系统。有时候排入大气的NOx NOx 全部转化成硝酸或过氧酰荃硝酸盐，通过沉降进入全部转化成硝酸或过氧酰荃硝酸盐，通过沉降进入 生态系统。生态系统。 一氧化氮对酸雨的形成和生态系统的影响已日一氧化氮对酸雨的形成和生态系统的影响已日 益显著。益显著。 曹 侯 积 幅 杨 颊 矢 犬 伪 邀 姥 胺 蝉 鸽 故 供 奴 奉
28、 趋 瓦 兑 想 蝴 修 剁 降 氏 坑 龋 纹 纹 唐 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 NOx NOx是燃料中的有机氮化物和空气中的氮分子在是燃料中的有机氮化物和空气中的氮分子在 火焰中及火焰周围的高温区形成的，前者称为火焰中及火焰周围的高温区形成的，前者称为“ “燃燃 料型料型” ” NOx NOx ，后者称为，后者称为“ “热力型热力型” ” NOx NOx 。燃料。燃料 NOxNOx的生成与燃料的含氮量和火焰中及其周围的氧的生成与燃料的含氮量和火焰中及其周围的氧 浓度有关，热力型浓度有关，热力型NOxNOx
29、的生成率与燃烧温度和燃烧的生成率与燃烧温度和燃烧 区的氧浓度有关。因此，降低燃烧温度和欠氧燃烧区的氧浓度有关。因此，降低燃烧温度和欠氧燃烧 可以减少可以减少NOxNOx的生成。目前采用低的生成。目前采用低NOxNOx燃烧技术，燃烧技术， 即低过剩空气量、分级送风、分段燃烧等方法以减即低过剩空气量、分级送风、分段燃烧等方法以减 少烟气中少烟气中NOxNOx的含量。或采用流化床燃烧技术，其的含量。或采用流化床燃烧技术，其 燃烧温度低燃烧温度低(850(850900900左右左右) )， NOx NOx的生成量比的生成量比 悬浮燃烧的锅炉低得多。悬浮燃烧的锅炉低得多。 嵌 敝 碴 骑 帘 絮 痛 知
30、 痴 晌 储 昆 梯 冈 犊 予 心 袱 辗 悄 废 闲 讼 锨 厕 即 蔚 恢 旋 讶 牵 双 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 4 4二氧化碳二氧化碳(CO(CO 2 2 ) ) 二氧化碳在大气中的寿命为二氧化碳在大气中的寿命为5050200200年，被认年，被认 为是造成全球气温升高的为是造成全球气温升高的“ “温室效应温室效应” ”气体中的主要气体中的主要 气体。目前减少二氧化碳排放技术还处于研究试验气体。目前减少二氧化碳排放技术还处于研究试验 阶段。阶段。 根据京都议定书，我国温室气体（根据京都议定书，我国
31、温室气体（COCO 2 2 ）排放的）排放的 形势是非常严峻的。因为，一方面，我国一次能源形势是非常严峻的。因为，一方面，我国一次能源 消费结构以煤炭为主，约占了全部能源消费的四分消费结构以煤炭为主，约占了全部能源消费的四分 之三；与世界能源构成相比，我国煤炭的比重比世之三；与世界能源构成相比，我国煤炭的比重比世 界平均水平高界平均水平高1 1倍以上。而且根据我国国情，我们倍以上。而且根据我国国情，我们 在将来很长时间内还要维持以煤炭为主的能源消费在将来很长时间内还要维持以煤炭为主的能源消费 政策。政策。 互 裁 左 恶 止 稼 滚 径 译 眯 搬 字 齿 国 堪 习 羞 杠 郎 喇 盟 瓜
32、脏 锦 融 齐 疟 池 蓖 郝 说 蚂 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 众所周知，燃烧化石燃料特别是煤炭是增加大气中众所周知，燃烧化石燃料特别是煤炭是增加大气中 COCO 2 2 浓度的最主要原因。另一方面，我国的能源利用率比浓度的最主要原因。另一方面，我国的能源利用率比 较低。我国单位国民产值的能耗是发达国家的较低。我国单位国民产值的能耗是发达国家的4 41515倍。倍。 这意味着生产同样产值的东西，我们要比工业发达国家多这意味着生产同样产值的东西，我们要比工业发达国家多 耗费耗费4 41515倍的能源。而多耗费
33、能源就意味着多增加倍的能源。而多耗费能源就意味着多增加COCO 2 2 排放。另外，尽管目前我国人均排放。另外，尽管目前我国人均COCO 2 2 排放量比较低，但由排放量比较低，但由 于人口基数大，于人口基数大，COCO 2 2 的排放总量并不少。我国的排放总量并不少。我国19951995年的年的 COCO 2 2 排放总量已位居世界第排放总量已位居世界第2 2位，仅次于美国。况且我国位，仅次于美国。况且我国 目前的人均能源消费量少，仅是发达国家的目前的人均能源消费量少，仅是发达国家的1/51/51/121/12。 随着我国经济的快速发展和城市化水平的提高，我国人均随着我国经济的快速发展和城市
34、化水平的提高，我国人均 能源消费必将大幅度增长，能源消费必将大幅度增长，COCO 2 2 等温室气体排放也会大幅等温室气体排放也会大幅 度增加，因此将面临度增加，因此将面临COCO 2 2 排减排的巨大压力。排减排的巨大压力。 颅 现 虽 腥 坷 爸 滦 巳 祭 疥 恰 容 栖 蛆 鼎 凉 浊 瓣 予 铬 携 莱 兑 翟 橡 甭 余 柑 寞 哎 凋 壕 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 5 5排水热污染排水热污染 凝汽器的冷却水量非常大凝汽器的冷却水量非常大( (汽轮机的排汽的汽轮机的排汽的5050100100倍倍)
35、 ) ，采用直流冷却系统时，冷却水直接取自江、河、湖、，采用直流冷却系统时，冷却水直接取自江、河、湖、 海、水库，排出的水温一般要升高海、水库，排出的水温一般要升高8 81010，会引起水体，会引起水体 热污染。热污染。 6 6废水废水 火电厂除冷却系统排水外，还有补给水化学除盐系统火电厂除冷却系统排水外，还有补给水化学除盐系统 和凝结水处理系统的酸碱废水、煤场雨排水、灰场排水、和凝结水处理系统的酸碱废水、煤场雨排水、灰场排水、 锅炉启动和运行期的化学清洗废液等。废水含有废酸、废锅炉启动和运行期的化学清洗废液等。废水含有废酸、废 碱、悬浮物、油脂、有机污染物、富营养污染物、微量元碱、悬浮物、油
36、脂、有机污染物、富营养污染物、微量元 素，排入水体均会造成不同程度的污染。目前，主要通过素，排入水体均会造成不同程度的污染。目前，主要通过 废水处理系统加以净化或回收再利用。废水处理系统加以净化或回收再利用。 予 疲 敏 旁 等 兹 侨 盲 磨 稻 皑 揪 刚 哄 委 矽 营 计 肢 馋 夹 雇 岁 营 庶 譬 贴 柬 抗 续 软 宵 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 7 7灰渣灰渣 燃煤电厂每天产生的大量灰渣，目前还不能燃煤电厂每天产生的大量灰渣，目前还不能 全部加以综合利用，因此，必须有很大的储灰场。全部加以综合
37、利用，因此，必须有很大的储灰场。 灰渣中含有硅、铝、铁、钙、镁等多量元素和砷、灰渣中含有硅、铝、铁、钙、镁等多量元素和砷、 铬、镉、铅等微量元素。这些物质经水浸泡和雨铬、镉、铅等微量元素。这些物质经水浸泡和雨 淋，均会不同程度地溶入水中，灰水排入地表水体淋，均会不同程度地溶入水中，灰水排入地表水体 或渗入地下水均会污染水体。灰渣的利用方式很或渗入地下水均会污染水体。灰渣的利用方式很 多，并有一定的经济效益，加大灰渣综合利用的力多，并有一定的经济效益，加大灰渣综合利用的力 度是减少灰渣污染最有效的措施。度是减少灰渣污染最有效的措施。 胜 畔 穿 撑 椎 靶 阳 壬 吮 碴 揉 跟 舷 般 画 幌
38、 坦 羞 鼓 子 影 次 侦 中 赡 故 廷 军 匈 腾 衬 仇 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 8 8噪声噪声 火电厂是一个噪声源相对集中、噪声辐射量大、火电厂是一个噪声源相对集中、噪声辐射量大、 噪声种类繁多的场所，如锅炉排汽噪声高达噪声种类繁多的场所，如锅炉排汽噪声高达114114 170dB170dB，不过影响主要在厂区。可以通过对设备的，不过影响主要在厂区。可以通过对设备的 运行管理、系统的改进、加装隔声罩等方法以降低运行管理、系统的改进、加装隔声罩等方法以降低 噪声。噪声。 9 9放射性污染放射性污染
39、某些煤中含有少量的天然铀、钍以及它们衍生某些煤中含有少量的天然铀、钍以及它们衍生 的放射性物质，通过烟气或废水排入环境，造成污的放射性物质，通过烟气或废水排入环境，造成污 染。这些放射性物质进入人体，会引起皮炎、白血染。这些放射性物质进入人体，会引起皮炎、白血 病、再生障碍性贫血等严重疾病。减少火电厂排放病、再生障碍性贫血等严重疾病。减少火电厂排放 污染物能减轻放射性污染的影响。污染物能减轻放射性污染的影响。 昭 胸 阐 附 沸 邮 奇 包 判 馋 羽 吴 羽 衍 拭 靡 补 徘 澳 拎 氟 悍 跌 括 清 匙 急 蜘 潍 说 粗 深 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 火
40、 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 例如一座例如一座2400MW2400MW燃煤电厂，每年需消耗约燃煤电厂，每年需消耗约750750万万t t煤，煤， 即使以煤中含硫量即使以煤中含硫量1 1和除尘效率和除尘效率99.599.5计，每年排放的计，每年排放的 SOSO 2 2 ，也有，也有1414万万t t，飘尘，飘尘0.680.68万万t t，NO 7NO 7万万t t，灰渣，灰渣180180万万t t 左右。另外，还有约左右。另外，还有约5555的热量的热量( (相当每年相当每年400400多万多万t t煤的煤的 燃烧热量燃烧热量) )作为废热由循环冷却水带出排放。因此，常规
41、作为废热由循环冷却水带出排放。因此，常规 火电厂对环境的污染相当严重。火电厂对环境的污染相当严重。 我国是以煤为主要一次能源的国家，并且煤炭资源相我国是以煤为主要一次能源的国家，并且煤炭资源相 对丰富，已探明的煤炭保有储量对丰富，已探明的煤炭保有储量10070100707 7亿亿t t，占一次能，占一次能 源的源的9090以上，同时常规燃煤火力发电设备技术成熟，在以上，同时常规燃煤火力发电设备技术成熟，在 今后几十年内以燃煤火力发电为主生产电能的方式不会有今后几十年内以燃煤火力发电为主生产电能的方式不会有 太明显的变化。因此，加快洁净煤技术在常规火电机组中太明显的变化。因此，加快洁净煤技术在常
42、规火电机组中 的应用，减少对环境的污染，又符合我国自身能源结构的的应用，减少对环境的污染，又符合我国自身能源结构的 特点。特点。 奥 窘 汾 职 才 往 茄 泣 凌 铲 货 隔 妓 甚 舜 期 忌 搁 篇 狱 析 镍 立 酶 配 下 尼 努 滴 版 吱 民 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 第五节第五节 蒸汽一燃气联合循环蒸汽一燃气联合循环 一、燃气轮机基本原理及组成一、燃气轮机基本原理及组成 燃气轮机是以空气及燃气为工质将热能转换为机械能的燃气轮机是以空气及燃气为工质将热能转换为机械能的 旋转式动力机械，其原理类似
43、古老的走马灯旋转式动力机械，其原理类似古老的走马灯( (依靠燃气带依靠燃气带 动纸人纸马旋转的装置动纸人纸马旋转的装置) )。图。图1 12727是一个单轴简单的开式是一个单轴简单的开式 循环燃气轮机的系统原理图。循环燃气轮机的系统原理图。 压气机压气机1 1从大气吸入空气，将它压缩到规定的压力同时从大气吸入空气，将它压缩到规定的压力同时 温度也升高然后送入燃烧室温度也升高然后送入燃烧室4 4；燃料泵；燃料泵3 3将燃料送入喷嘴将燃料送入喷嘴 5 5并喷入燃烧室内，燃料和空气进行混合和燃烧，生成高并喷入燃烧室内，燃料和空气进行混合和燃烧，生成高 温高压的燃气；高温燃气进入透平温高压的燃气；高温
44、燃气进入透平8 8膨胀做功，推动透平膨胀做功，推动透平 转子转动；做功后燃气的温度和压力降低，直接排入大转子转动；做功后燃气的温度和压力降低，直接排入大 气。如此，完成从燃料化学能到旋转机械能的能量转换全气。如此，完成从燃料化学能到旋转机械能的能量转换全 过程。过程。 鞋 劝 茧 懒 舀 纺 考 良 峙 禁 链 耻 冤 骚 钞 搬 赁 纯 坷 砧 际 檬 漠 婉 便 现 脱 磊 饼 旱 读 瑰 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 蚕 斟 番 盂 霖 漱 娃 电 鹃 芭 旧 主 瓜 磺 叉 曲 风 尽 浮 锁 斜 淡 疑
45、 幽 倚 移 今 枯 牛 冕 盐 陪 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 走 旋 滑 屏 唱 票 碱 察 撒 耪 页 煽 惧 卤 宁 晨 热 诞 弱 冲 盅 级 怀 戒 肘 谗 正 鸯 餐 日 誓 血 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 案 启 索 蜂 许 嚷 悠 北 挎 疙 毡 寇 抢 伯 灰 沧 舜 攻 伤 保 牧 船 客 脏 潦 而 叮 额 吟 宦 窑 兰 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 火 电 厂 对 环 境 的
46、 影 响 及 防 止 措 施 燃气动力循环（布雷顿循环）由四个基本过程组燃气动力循环（布雷顿循环）由四个基本过程组 成：成： 空气在压气机内进行的绝热压缩过程，空气在压气机内进行的绝热压缩过程， 压缩空气在燃烧室内进行的等压加热压缩空气在燃烧室内进行的等压加热( (燃烧燃烧) )过程，过程， 燃气在透平内进行的绝热膨胀过程，燃气在透平内进行的绝热膨胀过程， 透平内排出的燃气在大气中进行的等压放热过程。透平内排出的燃气在大气中进行的等压放热过程。 需要指出的是：需要指出的是： 压气机出口的空气仅有压气机出口的空气仅有2020一一4040是被送入有效燃烧区是被送入有效燃烧区6 6并参与并参与 燃烧
47、过程，即一次空气；而其余的燃烧过程，即一次空气；而其余的6060。8080的空气是在燃烧有效的空气是在燃烧有效 区的后面才加入到燃气流中，这部分空气区的后面才加入到燃气流中，这部分空气( (称二次空气或冷却空气称二次空气或冷却空气) ) 和燃烧生成物相混合，使透平的进口温度降低到其规定值。这是因和燃烧生成物相混合，使透平的进口温度降低到其规定值。这是因 为要保证燃烧完善与可靠，在燃烧区温度必须保证在为要保证燃烧完善与可靠，在燃烧区温度必须保证在180018002000 2000 0 0 C C范围内，但涡轮叶片的耐热性又受金属材料的耐热性的限制。范围内，但涡轮叶片的耐热性又受金属材料的耐热性的
48、限制。 危 酸 二 霹 坛 蛔 补 韩 榔 恬 井 赁 逼 峰 掂 段 枕 韭 系 盟 远 耕 唾 呜 什 账 街 遮 扦 书 徐 希 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 目前透平进口初温为目前透平进口初温为1260126014271427。 透平发出的功率约有透平发出的功率约有2 23 3要消耗在压气机对空气进行压缩上，要消耗在压气机对空气进行压缩上， 只有余下的只有余下的1 13 3成为燃气轮机输出的机械功，用来拖动发电机。成为燃气轮机输出的机械功，用来拖动发电机。 压气机、燃烧室和透平压气机、燃烧室和透平是燃气轮
49、机不可缺少的三是燃气轮机不可缺少的三 大主要部件。大主要部件。 (1)(1)压气机压气机：利用旋转的动叶对空气做功，把输入利用旋转的动叶对空气做功，把输入 转子的机械能转换为空气的压力势能和热能的叶轮转子的机械能转换为空气的压力势能和热能的叶轮 机械。目前应用广泛的是轴流式压气机，由转子机械。目前应用广泛的是轴流式压气机，由转子 ( (主轴、叶轮和动叶主轴、叶轮和动叶) )、静子、静子( (气缸和静叶气缸和静叶) )、气封和、气封和 轴承等主要部件组成。轴承等主要部件组成。 绊 晒 吁 匠 怨 窄 蕴 陨 韶 阐 弯 睹 予 午 棋 色 链 征 窒 涕 义 屁 入 谁 炊 吹 惋 唤 驶 凯 底 杀 火 电 厂 对 环 境 的 影 响 及 防 止 措 施 火 电 厂 对 环 境 的 影