一、廢氣的來源和特點(diǎn)

1發(fā)電廠種類與廢氣排放

發(fā)電廠有許多種，如火力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠、原子能發(fā)電廠、地?zé)岚l(fā)電廠、風(fēng)力發(fā)電廠、潮汐發(fā)電廠和太陽能發(fā)電廠等。這些發(fā)電廠由于使用不同的動(dòng)力能源，所以其排放廢氣的量和廢氣中的污染物也不盡相同。其中，水力、原子能、地?zé)�、風(fēng)力、潮汐和太陽能發(fā)電廠使用的都是比較干凈的能源，所以它們對大氣環(huán)境的影響比較小；而火力發(fā)電站由于多使用燃煤鍋爐，其所排廢氣的量大，煙氣成分復(fù)雜，對大氣造成的污染嚴(yán)重。火力電廠的燃煤鍋爐的煙氣是電力行業(yè)中主要的污染源。

2．燃煤電廠廢氣的來源及特點(diǎn)

燃煤電廠的廢氣主要來源于鍋爐燃燒產(chǎn)生的煙氣、氣力輸灰系統(tǒng)中間灰?guī)炫艢夂兔簣霎a(chǎn)生的含塵廢氣，以及煤場、原煤破碎及煤輸送所產(chǎn)生的煤塵。其中，鍋爐燃燒產(chǎn)生的煙氣量和其所含的污染物排放量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他廢氣，這是污染治理的重點(diǎn)。鍋爐燃燒產(chǎn)生的煙氣中的污染物有飛灰、SO2、Nox、CO、CO2、少量的氟化物和氯化物。它們所占的比率取決于煤炭中的礦物質(zhì)組成，主要污染物是飛灰、煤塵、SO2和Nox. 鍋爐燃燒產(chǎn)生的煙氣排放量大，排氣溫度高，但氣態(tài)污染物濃度一般較低。

3、燃煤電廠廢氣治理的對策

對燃煤電廠廢氣的治理，應(yīng)大力推行潔凈煤技術(shù)并盡快進(jìn)行技術(shù)改造和加強(qiáng)企業(yè)管理，以降低煤耗，這是電廠減少廢氣排放的重要途徑之一。此外，應(yīng)積極開發(fā)和采用高效的廢氣治理技術(shù)和綜合資源利用技術(shù)，如鍋爐煙氣除塵采用除塵效率高的電除塵器、開發(fā)高效的電廠脫硫脫硝新工藝、采用熱電聯(lián)產(chǎn)等措施。

二、電力工業(yè)廢氣的治理

(一)燃煤電廠鍋爐煙塵治理

燃煤電廠對鍋爐煙塵的治理，主要采用各種類型的除塵器：電除塵器、袋式除塵器、濕式除塵器及旋風(fēng)除塵器等。其中，電除塵器除塵效率高、運(yùn)行費(fèi)用較低，所以燃煤電廠除塵以電除塵器為主；文丘里、斜棒柵濕式除塵器的除塵效率也較高，且造價(jià)較低，在水資源較豐富的地方仍有應(yīng)用；水膜除塵器效率一般為85％—90％，處理后的廢氣達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，故正在減少使用；而多管、旋風(fēng)除塵器等低效除塵器正在被電除塵所代替。

(二)燃煤電廠鍋爐硫氧化物的治理

燃煤電廠鍋爐在煤燃燒時(shí)產(chǎn)生大量的二氧化硫。控制二氧化硫技術(shù)基本可分為三大類：燃前脫硫、燃中脫硫和燃后脫硫。

1．燃燒前脫硫

燃前脫硫就是在煤燃燒前脫除一部分硫。

(1)物理法 燃前脫硫的物理方法主要有搖床法、重介質(zhì)法、旋流器法、浮選法和高梯度磁選法。前四種方法是利用煤中礦物質(zhì)和煤中有機(jī)質(zhì)的密度不同而進(jìn)行分選的，適合于粒徑大于0．5mm的煤粒。浮選法是根據(jù)煤和黃鐵礦的親水性等表面性質(zhì)的差異進(jìn)行分選的，適用于細(xì)顆粒煤。高梯度磁選法是根據(jù)煤及黃鐵礦在磁化率上的差異而進(jìn)行分選的。物理法—般只能脫除煤粒表面的無機(jī)硫，其脫硫效果通常僅能脫除煤中含硫量的20％-40％。

(2)化學(xué)法 燃前脫硫的化學(xué)方法主要是氧化法，可脫除大部分無機(jī)硫和相當(dāng)多的有機(jī)硫。但該方法成本高，反應(yīng)條件嚴(yán)格，一般僅用于對煤質(zhì)要求很高的一些領(lǐng)域。

2．燃燒中脫硫

燃燒中脫硫就是在煤燃燒過程中，加入吸附劑吸附所產(chǎn)生的二氧化硫。可以采用向爐內(nèi)直接噴射鈣基吸收劑的方法，也可以采用液化態(tài)燃燒的方法。

3．燃燒后脫硫

燃燒后脫硫一般可分為干法(包括半干法)和濕法兩種。

燃煤電廠造成的S02污染是我國當(dāng)前大氣污染治理的重點(diǎn)，“九五”期間到2010年我國潔凈煤技術(shù)發(fā)展方向見表 1。

表 1 “九五”期間到2010年我國潔凈煤技術(shù)發(fā)展方向

技術(shù)領(lǐng)域 主要技術(shù)

煤炭加工 選煤、型煤、水煤漿

煤燃燒或發(fā)電 循環(huán)流化床聯(lián)合循環(huán)發(fā)電、煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電

煤炭轉(zhuǎn)化 煤炭氣化、煤炭液化、燃料電池

污染防治與廢棄物處理 煙氣凈化、粉煤灰綜合利用、煤層氣的開發(fā)與利用、

礦井水和綜合利用、工業(yè)鍋爐和窯爐改造

注：資料來源于煤炭工業(yè)潔凈煤工程技術(shù)研究中心。

(三)燃煤電廠廢氣中Nox治理

火力發(fā)電廠燃煤(或燃油、氣)排放廢氣的Nox治理，80年代以后在發(fā)達(dá)國家(美、日等)排煙脫氮技術(shù)才逐漸發(fā)展起來。我國在《國家環(huán)境保護(hù)“九五”計(jì)劃和2010年遠(yuǎn)景目標(biāo)》中，尚未明確要求電力工業(yè)對燃煤鍋爐廢氣的Nox進(jìn)行治理。 一、廢氣的來源和特點(diǎn)

1發(fā)電廠種類與廢氣排放

發(fā)電廠有許多種，如火力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠、原子能發(fā)電廠、地?zé)岚l(fā)電廠、風(fēng)力發(fā)電廠、潮汐發(fā)電廠和太陽能發(fā)電廠等。這些發(fā)電廠由于使用不同的動(dòng)力能源，所以其排放廢氣的量和廢氣中的污染物也不盡相同。其中，水力、原子能、地?zé)帷�風(fēng)力、潮汐和太陽能發(fā)電廠使用的都是比較干凈的能源，所以它們對大氣環(huán)境的影響比較��；而火力發(fā)電站由于多使用燃煤鍋爐，其所排廢氣的量大，煙氣成分復(fù)雜，對大氣造成的污染嚴(yán)重�；鹆﹄姀S的燃煤鍋爐的煙氣是電力行業(yè)中主要的污染源。

2．燃煤電廠廢氣的來源及特點(diǎn)

燃煤電廠的廢氣主要來源于鍋爐燃燒產(chǎn)生的煙氣、氣力輸灰系統(tǒng)中間灰?guī)炫艢夂兔簣霎a(chǎn)生的含塵廢氣，以及煤場、原煤破碎及煤輸送所產(chǎn)生的煤塵。其中，鍋爐燃燒產(chǎn)生的煙氣量和其所含的污染物排放量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他廢氣，這是污染治理的重點(diǎn)。鍋爐燃燒產(chǎn)生的煙氣中的污染物有飛灰、SO2、Nox、CO、CO2、少量的氟化物和氯化物。它們所占的比率取決于煤炭中的礦物質(zhì)組成，主要污染物是飛灰、煤塵、SO2和Nox. 鍋爐燃燒產(chǎn)生的煙氣排放量大，排氣溫度高，但氣態(tài)污染物濃度一般較低。

3、燃煤電廠廢氣治理的對策

對燃煤電廠廢氣的治理，應(yīng)大力推行潔凈煤技術(shù)并盡快進(jìn)行技術(shù)改造和加強(qiáng)企業(yè)管理，以降低煤耗，這是電廠減少廢氣排放的重要途徑之一。此外，應(yīng)積極開發(fā)和采用高效的廢氣治理技術(shù)和綜合資源利用技術(shù)，如鍋爐煙氣除塵采用除塵效率高的電除塵器、開發(fā)高效的電廠脫硫脫硝新工藝、采用熱電聯(lián)產(chǎn)等措施。

二、電力工業(yè)廢氣的治理

(一)燃煤電廠鍋爐煙塵治理

燃煤電廠對鍋爐煙塵的治理，主要采用各種類型的除塵器：電除塵器、袋式除塵器、濕式除塵器及旋風(fēng)除塵器等。其中，電除塵器除塵效率高、運(yùn)行費(fèi)用較低，所以燃煤電廠除塵以電除塵器為主；文丘里、斜棒柵濕式除塵器的除塵效率也較高，且造價(jià)較低，在水資源較豐富的地方仍有應(yīng)用；水膜除塵器效率一般為85％—90％，處理后的廢氣達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，故正在減少使用；而多管、旋風(fēng)除塵器等低效除塵器正在被電除塵所代替。

(二)燃煤電廠鍋爐硫氧化物的治

燃煤電廠鍋爐在煤燃燒時(shí)產(chǎn)生大量的二氧化硫�？刂贫�氧化硫技術(shù)基本可分為三大類：燃前脫硫、燃中脫硫和燃后脫硫。

1．燃燒前脫硫

燃前脫硫就是在煤燃燒前脫除一部分硫。

(1)物理法 燃前脫硫的物理方法主要有搖床法、重介質(zhì)法、旋流器法、浮選法和高梯度磁選法。前四種方法是利用煤中礦物質(zhì)和煤中有機(jī)質(zhì)的密度不同而進(jìn)行分選的，適合于粒徑大于0．5mm的煤粒。浮選法是根據(jù)煤和黃鐵礦的親水性等表面性質(zhì)的差異進(jìn)行分選的，適用于細(xì)顆粒煤。高梯度磁選法是根據(jù)煤及黃鐵礦在磁化率上的差異而進(jìn)行分選的。物理法—般只能脫除煤粒表面的無機(jī)硫，其脫硫效果通常僅能脫除煤中含硫量的20％-40％。

(2)化學(xué)法 燃前脫硫的化學(xué)方法主要是氧化法，可脫除大部分無機(jī)硫和相當(dāng)多的有機(jī)硫。但該方法成本高，反應(yīng)條件嚴(yán)格，一般僅用于對煤質(zhì)要求很高的一些領(lǐng)域。

2．燃燒中脫硫

燃燒中脫硫就是在煤燃燒過程中，加入吸附劑吸附所產(chǎn)生的二氧化硫。可以采用向爐內(nèi)直接噴射鈣基吸收劑的方法，也可以采用液化態(tài)燃燒的方法。

3．燃燒后脫硫

燃燒后脫硫一般可分為干法(包括半干法)和濕法兩種。

燃煤電廠造成的S02污染是我國當(dāng)前大氣污染治理的重點(diǎn)，“九五”期間到2010年我國潔凈煤技術(shù)發(fā)展方向見表 1。

表 1 “九五”期間到2010年我國潔凈煤技術(shù)發(fā)展方向

技術(shù)領(lǐng)域 主要技術(shù)

煤炭加工 選煤、型煤、水煤漿

煤燃燒或發(fā)電 循環(huán)流化床聯(lián)合循環(huán)發(fā)電、煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電

煤炭轉(zhuǎn)化 煤炭氣化、煤炭液化、燃料電池

污染防治與廢棄物處理 煙氣凈化、粉煤灰綜合利用、煤層氣的開發(fā)與利用、

礦井水和綜合利用、工業(yè)鍋爐和窯爐改造

注：資料來源于煤炭工業(yè)潔凈煤工程技術(shù)研究中心。

(三)燃煤電廠廢氣中Nox治理

火力發(fā)電廠燃煤(或燃油、氣)排放廢氣的Nox治理，80年代以后在發(fā)達(dá)國家(美、日等)排煙脫氮技術(shù)才逐漸發(fā)展起來。我國在《國家環(huán)境保護(hù)“九五”計(jì)劃和2010年遠(yuǎn)景目標(biāo)》中，尚未明確要求電力工業(yè)對燃煤鍋爐廢氣的Nox進(jìn)行治理。