河北省燃煤电厂大气污染物排放标准编制说明.pdf
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1、燃煤电厂大气污染物排放标准 编制说明 (征求意见稿) 标准编制组 二一五年四月 项目名称:河北省燃煤电厂大气污染物排放标准 下达任务文件:河北省质量技术监督局 标准编制单位:河北省环境科学学会、河北国华定洲发电有限责任公司、北 京济元紫能能源科技有限责任公司、北京国电清新环保技术股份有限公司、聚光 科技(杭州)股份有限公司 标准编制组成员:程飞、王婷、陈小通、文亮、程俊峰、尉亚飞、谷瑞欣、 何文杰、高翔、王春雨、孟欣、孟宪忠、于海、杜静、康海朋 I 目录 1 项目背景 . 1 1.1 项目来源 . 1 1.2 主要工作过程. 1 2 标准制订的必要性、制定原则和技术路线. 2 2.1 标准制定
2、的必要性. 2 2.2 标准制定原则和技术路线 5 3 河北省燃煤电厂污染现状. 7 3.1 河北省燃煤电厂分布及生产状况 7 3.2 生产工艺及产污环节分析 9 3.3 河北省燃煤电厂污染控制措施及排放现状 11 3.4 污染物排放情况 13 3.5 河北省燃煤电厂主要问题分析 18 3.6 国内外相关标准借鉴 18 4 污染控制技术分析. 27 4.1 SO2控制技术 27 4.2 烟尘控制技术. 29 4.3NOx 控制技术 . 30 4.4 汞控制技术 . 32 4.5 超低达标排放技术. 33 5 排放限值的确定. 35 5.1 污染源与时段划分 35 5.2 污染物控制项目 35
3、5.3 大气污染物排放限值制订依据 35 5.4 监测 38 6 强制性标准的建议说明. 39 7 贯彻标准的措施建议. 39 8 标准实施后的企业成本核算和环境效益. 39 8.1 社会效益 . 40 II 8.2 经济效益与环境效益. 40 9 社会稳定风险评估. 42 9.1 项目概况 . 42 9.2 风险评估的目的及方法 43 9.3 风险评估 44 9.4 化解风险预案 47 -1- 1 项目背景 1.1项目来源 为深入贯彻可持续发展观,促进全省空气质量的进一步改善,我省一直高 度重视大气污染的防治工作,火电行业作为排污大户,是影响空气质量和我省 燃煤量减排目标完成的重要行业。根据
4、火电厂大气污染物排放标准 (GB13223-2011)要求,自 2014 年 7 月 1 日起现有火力发电燃煤锅炉执行烟尘 30mg/m 3,二氧化硫 200mg/m3,氮氧化物 100mg/m3;自 2012 年 1 月 1 日起, 新建火力发电燃煤锅炉执行烟尘30mg/m 3,二氧化硫 100mg/m 3,氮氧化物 100mg/m 3。根据 2013 年 2 月国家环保部发布的关于执行大气污染物特别排 放限值的公告 (公告 2013 年 第 14 号)与火电厂大气污染物排放标准 (GB13223-2011),自 2014 年 7 月 1 日起,重点地区现有火力发电燃煤锅炉烟尘 执行 20m
5、g/m3的特别排放限值; 自 2013 年 4 月 1 日起,重点地区新建的火力发 电燃煤锅炉执行大气污染物特别排放限值烟尘20mg/m 3,二氧化硫 50mg/m3, 氮氧化物 100mg/m3。 经初步统计,目前全省已有20 家电厂, 41 台机组实现了部分污染物“超 低排放” ,已达到或接近天然气锅炉及燃气轮机组执行烟尘5mg/m3,二氧化硫 35mg/m 3,氮氧化物 50mg/m 3 的要求。为按照 “ 以大带小,分类推进 ” 的原则, 适应我省新的环保要求, 实现省委、 省政府 2015 年底前完成全省燃煤发电机组 除尘、脱硫、脱销设施升级改造,升级改造后达到燃煤电厂超低排放限值要
6、求 的目标,河北省环境保护厅下达了河北省燃煤电厂大气污染物排放标准制订计 划。 河北省质量技术监督局将制定 河北省燃煤电厂大气污染物排放标准列入 2015年河北省地方标准制制定项目计划,由河北省环境科学学会牵头组织制订。 河北省环境保护厅于 2015年2月下达了河北省燃煤电厂大气污染物排放标准 (以下简称标准)的编制任务,并委托河北省环境科学学会承担该标准 的编制工作。 1.2主要工作过程 -2- 河北省环境科学学会、 河北国华定洲发电有限责任公司、北京济元紫能能源 科技有限责任公司、北京国电清新环保技术股份有限公司、聚光科技(杭州)股 份有限公司在接受任务后,成立了标准编制组,标准编制组于2
7、015年3月启动了 标准编制工作,首先对国家和地方的燃煤电厂污染物排放标准和控制经验进行了 深入研究; 结合燃煤电厂最新大气污染物排放数据,了解分析河北省火电行业大 气污染防治的发展变化和趋势; 对河北省现有燃煤电厂污染防治技术及治理水平 调研;对烟尘、 二氧化硫、 氮氧化物已达到近零排放的燃煤电厂机组进行现场调 研与监测;期间组织召开了多次专家和内部研讨会,对标准框架及内容进行 讨论,在此基础上形成目前的标准(征求意见稿)及其编制说明。 具体工作程序如下: 2015 年 3 月上旬组成项目编制组,编制开题报告; 2015 年 3 月中旬文献调研、省内外专家咨询; 2015 年 3 月下旬实地
8、考察、调研周边省、市燃煤电厂产污、治污、排污现 状情况,并搜集国家和各省市燃煤电厂相关政策文件;在此基础上确定标准的 框架和内容; 2015 年 4 月上旬初步形成河北省燃煤电厂大气污染物排放标准的征求 意见稿及其编制说明。 2 标准制订的必要性、制定原则和技术路线 2.1标准制定的必要性 (1)国家环保发展形势的需要 随着我国大气污染治理工作的发展,以及人们对空气质量关注度的不断提 高,国家对重要行业大气污染物排放标准提出了更高要求。 国务院关于印发国家环境保护“ 十二五 ” 规划的通知(国发 201142 号)要求:持续推进电力行业污染减排。 新建燃煤机组要同步建设脱硫脱硝设施, -3-
9、未安装脱硫设施的现役燃煤机组要加快淘汰或建设脱硫设施,烟气脱硫设施要按 照规定取消烟气旁路。 加快燃煤机组低氮燃烧技术改造和烟气脱硝设施建设,单 机容量 30万千瓦以上 (含)的燃煤机组要全部加装脱硝设施。加强对脱硫脱硝设 施运行的监管,对不能稳定达标排放的,要限期进行改造。 李克强总理在 2014年两会政府工作报告中提出 “深入实施大气污染防治行动 计划,实行区域联防联控, 推动燃煤电厂超低排放改造,促进重点区域煤炭消费 零增长”,强调节能减排和环境治理是一场攻坚战,环境污染是民生之患、民心 之痛,要铁腕治理。 2015年3月10日,张杰辉副省长在 “ 河北省全面启动燃煤电厂超低排放升级改
10、造工作现场会 ” 中要求:要按照 “ 以大带小,分类推进 ” 的原则, 2015年底前完成 全省燃煤发电机组除尘、脱硫、 脱销设施升级改造, 升级改造后达到燃煤电厂超 低排放限值要求,减少大气污染物排放,促进电力行业总量减排, 有效改善区域 环境质量。促进产业结构调整,实现电力行业可持续发展。 (2)河北省空气质量改善的需要 2014年,河北省 11个设区市空气质量优良天数平均152天,同比增加 23天; 重度以上污染天数平均 66天,同比减少 14天。其中,省会石家庄市达标天数同比 增加54天,重度以上污染天数同比减少46天,一级天数 9天(2013年无一级天)。 全省 PM2.5、PM10
11、、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧平均浓度,同比分别 下降 12%、13.2%、25.7%、5.9%、16.7%和13.7%。全省大气污染防治虽然取得 了一定成效,但受重化工业比重较大、能源结构不合理、人口加速向城市聚集、 机动车快速增长和自然条件先天不足等多重因素影响,大气污染治理任务依然艰 巨。2014年全省平均达标天数比例仅为41.6%,全省PM2.5、PM10平均浓度分别超 国家标准 1.7倍、1.35倍,全国74个重点城市排名最差的 10个城市中我省仍有 7个。 全省每年燃煤量在 3亿吨左右,其中燃煤电厂用煤量在 1亿吨以上,占到三分 之一以上,虽然燃煤电厂通过污染防治设施的升级改
12、造已经达到了2014年7月1 -4- 日执行的新标准, 但是污染物的排放总量仍然占较大比重,全省大气环境形势仍 然极其严峻。 (3)河北省污染减排的需要 国务院关于印发 “ 十二五 ” 节能减排综合性工作方案的通知 (国发2011 26号)在“ 实施污染物减排重点工程 ” 中要求:河北省 2015年二氧化硫控制在 125.5 万吨、氮氧化物控制在 147.5万吨。 河北省钢铁水泥电力玻璃行业大气污染治理攻坚行动方案要求,力争到 2014 年底,“ 四个行业” 重点治污减排项目主体工程基本建设完毕。到2015 年 6 月底,“ 四个行业 ” 主要污染物排放源全部建成符合排放标准和总量控制要求的治
13、 污减排设施,投运率和脱除效率符合国家、省有关规定,主要污染物二氧化硫、 氮氧化物、烟(粉)尘排放总量分别削减17.95万吨、31.69万吨和 0.72万吨。 (4)河北省环境管理工作的需要 河北省是以燃煤发电为主的能源大省,截至 2014年底,全省发电装机容量 达 68050MW,全年发电量 3172 亿 kW h,其中火力发电占98.6%。 火电厂大气污染物排放标准 (GB13223-2011)实施以来,对控制我省 火电厂大气污染物排放和推动技术进步发挥了重要作用。近年来,我省燃煤电 厂脱硫脱硝及除尘技术发展迅速,目前全省已有20 家电厂, 41 台机组采用如 湿式静电除尘装置,单塔双循环
14、、双塔双循环脱硫设施,以及低氮燃烧、高效 SCR 脱硝等先进、成熟技术实施环保设施升级改造,实现了部分污染物“超低 排放”,已达到或接近天然气锅炉及燃气轮机组执行烟尘5mg/m 3,二氧化硫 35mg/m 3,氮氧化物 50mg/m 3 的要求。这些控制技术为提高燃煤电厂大气污染 物排放控制要求提供了技术支撑。 研究制定全省和各市符合当地功能定位、严于国家标准的污染物排放标准, 严把新建项目产业政策关,加大产业结构调整力度;加大环保、能耗、安全执 法处罚力度,建立以提高大气污染物排放标准倒逼燃煤电厂污染减排控制的机 -5- 制。因此,加严燃煤电厂污染物排放标准是河北省环境管理工作的需要。 2.
15、2 标准制定原则和技术路线 2.2.1标准制定的原则 本标准制定工作的总原则是:保护环境,防治污染,保障人体健康,严格 粉尘、二氧化硫、氮氧化物及其它大气污染物排放控制要求,并考虑技术、经 济可行性,推行节约并合理使用能源、高效低污染燃烧以及末端治理相结合的 综合排放措施,促进我省资源的合理利用和燃煤电厂结构的调整与发展,实现 环境保护与燃煤电厂发展的双赢。 (1)与国家标准紧密衔接。作为地方标准,本标准指标体系以国家标准为 基础,以我国现行的环境法律、法规和标准为依据,制定的指标限值或与同期 国家标准相当,或严于同期国家标准。 (2)技术可行性原则。对每一受控的污染工艺和项目,从污染排放源特
16、征 (烟气量、浓度),结合现实技术能达到的控制水平,得出一种技术可行的标准 限值。即要求标准与技术结合非常紧密,每个标准值都对应一定的技术。 (3)从严控制的原则。即针对某种特定工艺,通过达标率分析,按污染控 制最好的一家或几家企业的排放水平来制定污染物排放浓度限值。将通过排放 标准的调整和加严,促进新建燃煤电厂采用更加清洁的生产工艺和高效除尘技 术,同时推动对现有燃煤电厂进行技术改造,大幅度削减大气污染物排放。 (4)与国内外同类标准比较的原则。参考国内外先进地区和国家的同类标 准,主要包括河北、山西、江苏、浙江、北京等的地方标准和美国、欧洲的国 家标准。 (5)结合本地区实际的原则。 根据
17、本地区行业企业生产水平和污染治理能 力的现状,着重对产生污染物量大的主要工序或者设备排放限值进行规定。 (6)促进行业实行清洁生产和节能降耗,完善污染物排放监控体系。促进 -6- 地区经济与环境协调发展。 2.2.2技术路线 本课题编制的技术路线如图1。 背景调查 调 查 各 燃 煤 电 厂 的 生 产 工 艺 及污染排放 相关国家标准 相关地方标准 初步确定需控制的污染物 污染物监测分析 污染物危害及影 响分析 确定需控制的污染物 确定制定标准的技术依据 标准初稿 标准征求意见稿 标准送审稿 标准报批稿 标准公布、发表 初审、修改 征求意见、修改 技术审查 行政审查 -7- 图 1 河北省燃
18、煤电厂大气污染物排放标准编制说明技术路线 3 河北省燃煤电厂污染现状 3.1 河北省燃煤电厂分布及生产状况 2014 年,河北南部电网统调发购电量1665.91 亿千瓦时,比上年增长 3.3%,增速比上年下降1.6 个百分点, 其中直调发电量1292.17 亿千瓦时, 比 上年下降2.4%。 2014 年,河北南部电网统调电厂发电设备平均利用小时数为4975 小时, 比上年下降295 小时。其中,火电利用小时5279 小时,比上年下降304 小 时;水电机组平均利用小时370 小时 ,比上年下降67 小时;风电机组平均 利用小时1962 小时,比上年下降310 小时。为体现国家节能环保政策要求
19、, 通过合理引导、积极沟通,采取将抽水招标交易参与范围限定为60 万机组、 大机组优先开展替代交易等市场手段,增加60 万等级机组利用小时378 小 时,全年利用小时较30 万等级高279 小时。 到 2014 年 12 月底,河北南部电网内共有统调发电企业59 家,除部分独 立发电单位外,分属8 个发电集团,各发电集团装机情况如下: 省建投,容量 665.8万千瓦,占统调装机容量的24.9%; 国华电力,容量513.9 万千瓦,占统调装机容量的19.3%; 华能集团,容量 388 万千瓦,占统调装机容量的14.5%; 大唐集团,容量290.9 万千瓦,占统调装机容量的10.9%; 国电集团,
20、容量252 万千瓦,占统调装机容量的9.4%; 华电集团,容量193.9 万千瓦,占统调装机容量的7.3%; 中电投集团,容量92万千瓦,占统调装机容量的3.4%; 华润集团,容量66 万千瓦,占统调装机容量的2.5%; -8- 独立发电单位,容量206.4 万千瓦,占统调装机容量的7.7% 河北南部电网发电机装机情况 2014 年,河北省南部电网净增统调发电容量82.87 万千瓦。 其中:新增发电装机66.87 万千瓦,包括:灵峰#1、2 机(各 1.2 万千瓦) , 留家庄风电 (4.95 万千瓦) ,光伏电站合计59.52万千瓦;火电机组增容16 万 千瓦,分别是任丘 #1、2 机(各
21、5 万千瓦)和上安 #3、4 机(各 3 万千瓦) ; 到 12 月底,河北南部电网全口径装机容量达到2913.9 万千瓦(含张河湾), 比上年增长3.8;全口径发购电容量3378.9 万千瓦,比上年增长3.2。其 中: 统调装机容量2668.9 万千瓦,比上年增长3.2; 非统调装机容量245 万千瓦,比上年增长10.4%; 网外长期购电容量465 万千瓦,与上年持平。 河北南部电网建设情况 河北南部电网以 500 千伏和 220 千伏电网构成主网架, 东联山东、 西通山 西、南承华中、北接京津唐,是“ 西电东送、南北互供、全国联网” 的重要通道。 截至 2013 年底,全网拥有500 千伏
22、变电站 15 座,容量 2775 万千伏安,线路 4924 公里; 220 千伏变电站 167 座,容量 5279万千伏安,线路9858 公里。全 网发电装机容量2826万千瓦。 2013年,公司实现售电量1421亿千瓦时,资产 总额 707.1 亿元。 截至 2013 年底, 河北南网共有 110 千伏及以上变电容量16002 万千伏安,输电线路48139公里。 2014 年, 河北南网扩建2 台 500 千伏主变,新增 500 千伏变电容量150 万千伏安;新建220 千伏变电站8 座,新投 220千伏主变26 台,增容220 千伏主变6 台,新增 220 千伏变电容量516 万千伏安;新
23、增220 千伏线路 19 条,新增220 千伏输电线路460 公里。 -9- 截止 2014 年底,全网共运行500 千伏变电站15 座,500 千伏降压变 压器 37 台,容量 2925 万千伏安,500kV 输电线路 38 条 (不含网间联络线) , 总长度 2403 公里;220 千伏变电站175 座 (包括用户站4 座, 电铁牵引站13 座),主变388 台,总容量5795 万千伏安, 220 千伏线路430 条,总长度 10241 公里。 河北南部电网电力供需情况 2014 年,河北南部电网全社会用电量完成1755.61 亿千瓦时,比上年增 长 2.96%。第二产业用电比重下降,第一
24、、三产业和城乡居民生活用电比重均 略有上升。 第一产业用电量68.63 亿千瓦时,比上年增长28.07%。主要原因是全年 降水偏少,且冬季气温偏高,导致灌溉负荷持续偏高,用电量增长较快。 第二产业用电量 1233.93 亿千瓦时,比上年负增长0.14%。 主要原因是受经济结构调整、大气污染治理、节能减排等因素影响,近年 来工业用电量增速呈逐年下降趋势,黑色金属冶炼及压延加业用电量比上年负 增长 10.03%,成为影响第二产业用电量负增长的主要因素。 第三产业用电量211.78 亿千瓦时,比上年增长14.22%。 由于优化产业结构调整影响,近年来相关行业均保持了较快增长趋势。居 民生活用电量24
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