2007年第22卷第4期 电 力 学 报 Vol.22No.42007
(总第81期) JOURNALOFELECTRICPOWER (Sum.81)
文章编号: 1005-6548(2007)04-0494-03
某单位锅炉增容改造环境影响评价
(山西大学工程学院,山西太原)
Ξ
程清果, 李锦蓉, 武 义, 贡海波, 乔敏敏, 李东雄
TheEnvironmentalG2guo, LIJin2rong, WUYi,
GON2bo, QIAOMin2min, CHANGJun2liang, LIDong2xiong
(EngineeringCollegeofShanxiUniversity,Taiyuan030013,China)
摘 要: 某高校因招生规模不断扩大,致使供热能力严重不足。在统计计算和技术经济比较的基础上,提出在原址增加2台2t型煤锅炉和部分辅助设备的增容改造方案。针对改造方案,结合太原市和国家锅炉污染物排放标准,以实际燃用煤种为基础对锅炉主要污染物烟尘及SO2的排放量和排放浓度进行了环境影响评价。评价结果表明,污染物排放符合国家环保要求,证明增容改造方案可行。关键词: 工业锅炉;污染物;排放;评价中图分类号: X820.3 文献标识码: BAbstract: Theheatingsupplysysteminonecollegefailstokeeppacewiththelargerandlargerenroll2mentscaleofthiscollege.Tosolvetheshortageofheatsupplyproblem,basedonanaccountingcalcula2tionandatechnologicaleconomicalcomparisonwork,anextensionproject,aimingtoaddtwotwo2tontypeboilersandsomeauxiliaryequipmenttotheformer
heatingsupplysystem,hasbeenproposed.Bythena2tionalstandardsandthelocalstandardsofboilerpol2lutantemission,takingthecurrentlywidely2usedcoalkindasexample,anenvironmentalevaluationoftheamountanddensityofsulfurdioxideandfumes,themainpollutantsfromtheboilers,producedinthisprojecthasbeenconducted.Theevaluationprovesthattheprojectattainsthenationalstandardsofenvi2ronmentalprotectionandispractical.
KeyWords: industrialboiler;pollutant;emission;e2valuation
某高校锅炉房现有2台陕西省桥上桥SHG120.72AII型型煤蒸汽锅炉,配套2台XZTD型高效
陶瓷多管除尘器2台7525024.5型引风机及热媒开水器、热媒浴水器等换热设备,供热总功率为1400kW,用热设备总功率5006kW,采用错峰运行,供
Ξ基金项目: 山西大学工程学院科研基金项目。
收稿日期: 2007211206 修回日期: 2007211215
作者简介: 程清果(1968-),女,山西临猗人,工程师,研究方向为热工基础;
李锦蓉(1971-),女,山西太原人,讲师,研究方向为应用物理;武 义(1985-),男,山西太原人,研究方向为暖通;贡海波(1985-),男,山西榆社人,研究方向为暖通;乔敏敏(1985-),女,陕西宝鸡人,研究方向为暖通;常军亮(1986-),男,山西古交人,研究方向为暖通;
李东雄(1969-),男,山西大同人,在读博士研究生,副教授,研究方向为能源的清洁利用。
第4期 程清果等:某单位锅炉增容改造环境影响评价 495应食堂、开水房、浴室用汽。随着学校招生规模的
逐年扩大,在校学生人数从3000余人增至现6000人,教职工也相应增多,致使学校用热总负荷急剧增加至9000kW,出现锅炉运行22h/d,运行参数)低于设计能力,供热能力(P=0.2MPa,t=120℃
污染物
适用区域
表3 工业锅炉烟尘SO2、NOx最高允许排放浓度和烟气黑度限值
燃煤锅炉
自然通风锅炉
其他锅炉
(-1)ⅠⅡⅢⅠⅡⅢ时时时时时时段段段段段段8050禁排8050禁排
[1**********]0
[1**********]80
[1**********]01
[1**********]0
80150
不足,锅炉疲劳运行等现象。经负荷统计,全校供汽量总需求为7t/h,缺口达5t/h。针对蒸汽量不足提出了多种锅炉房改造方案。经技术、经济论证后,决定采用原址增容2台2t型煤锅炉方案。
烟尘/mg・m-3
SO2/mg・m-3NO/mgm
-1 锅炉房增容改造方案
1)增容2台2t固定炉排手烧型煤锅炉,/一类区
二类区三类区一类区二、三类区禁排
500
禁排
500
不作规定
炉与现有的1t锅炉基本参数见表1。,表1 SHG)1t、2t蒸汽锅炉基本参数型 号锅炉效率/%SHG120.72AII≥70SHG221.42AII≥70
适应煤种
AII
AII
备
注
:、晋祠、平原地区(东,北到晋阳湖北岸)、山岳地区(以包括天龙山、太山、蒙山、悬瓮山在内的山脊边缘为界)
三类区:太原冶金工业区、西山建材工业区、河西化工区
二类区:除一类、三类外的地区Ⅰ时段:20001231前建成使用的锅炉Ⅱ时段:20010101至《太原市锅炉污染物排放标准》实施之日(20031020实施)建成使用的锅炉
Ⅲ时段《太原市锅炉污染物排放标准》:实施之日后新扩改建的锅炉
燃料消耗量/kg・h-1
130260
表4 燃煤工业锅炉烟尘初始排放浓度和烟气黑度限值锅炉类别自然通风锅炉
层[
灰分
/%/
烟尘初始排放浓度限制/mg・m-3林格曼黑度
/级Ⅰ时段II时段III时段
[1**********]
[1**********]
8012001600
111
≤25
>25
表5 工业燃煤锅炉最低烟囱允许高度
锅炉房装机总容量
功率/MW
-1
1.4～2.82～430
2.8～7.04～1035
供热/t・h
烟囱最低允许高度/m
图1 锅炉房布置示意图
该单位处于二类地区,锅炉改扩建时段为Ⅲ时段,故锅炉烟尘、SO2、NOx最高允许排放浓度和烟气黑度限值执行二类地区、Ⅲ时段标准。
2)拆除现干式多管除尘器,与增容锅炉同时改造为STC22型湿式脱硫除尘器,其性能指标见表2,配套Y525025C变频引风机。
表2 STC22型系列烟气脱硫除尘装置性能指标
SO2净化效率NOx净化效率
/级/%/%/%-3
2.2 型煤理化指标
(DB14/133-《太原市锅炉用洁净型煤标准》2005)对型煤理化指标要求见表6。
表6 太原市锅炉用洁净型煤主要理化指标项 目
收到基低位发热量/MJ・kg-1
干燥基可燃硫/%
干燥无灰基挥发分/%收到基水分/%干燥基灰分/%灰熔融性/℃为强制性指标
指 标
方形型煤球形型煤≥20.90≥23.00≤0.3≤0.8
15～20≤8
≤30≤26
≥1250
3)4台锅炉公用1根烟囱。根据锅炉房设计规范及热力、通风阻力计算确定烟囱最低高度为35m,材质为砖烟囱。
2 硫氧化物、烟尘排放评价依据2.1 排放标准
(DB14/102-《太原市锅炉污染物排放标准》
2003)对工业锅炉烟尘、SO2、NOx的排放及最低烟
3 硫氧化物、烟尘排放3.1 煤质等运行参数
煤质数据(表7)由锅炉实际燃用型煤随机采样
囱允许高度要求见表3、表4、表5,排放标准高于同等条件下的国家标准。
电4 962007年 力 学 报
分析得到。数据表明,实际燃用煤种是Ⅱ类烟煤,符合锅炉使用要求,但与洁净型煤标准相比,实际燃用煤种收到基低位发热量低于理化指标要求;干燥无灰基挥发分、干燥基灰分超标;收到基水分含量偏小,不符合太原市锅炉用清洁型煤标准。评价计算按实际煤种进行,这样计算结果符合实际情况。手烧层燃炉过量空气系数按2.0取。排烟温度和机械不完全燃烧热损失取自同类锅炉实测值,分别为Ts=453K,q4=10%,煤耗等参数取自额定负荷下设计值。
表7 煤质资料
全水分水 分灰 分挥发分挥发分固定碳硫 /%/%/%/%/%/%/1.98
4.72
26.8419.3353.1-1
式除尘器取零,其他脱硫除尘器可参照产品性能选取;Sar为燃料的收到基含硫量;64、32为SO2、S的相对分子质量。
3.3 计算结果
增容改造前后锅炉污染物排放如表8所示。
表8 计算结果和排放标准汇总表
污染物(标态)
烟 尘
2
增容改造前增容改造后-1
排放量/mg・s
总排放浓度/mg・m-3
/mg・s-1/-221.74192.8126677.1513148
50080
(STC22型烟气脱硫除尘装置烟尘排放
浓度为77.1mg/m3,SO2的排放浓度为148mg/m3,均低于《太原市锅炉污染物排放标准》中最高允许排放浓度500mg/m3的要求。(2)现锅炉房采用多管陶瓷干式除尘器,无脱硫功能,故改造后除尘器后SO2的排放浓度净减少量为595.3mg/m3。除尘器改造为湿式除尘器后,除尘效率高于多管陶瓷干式除尘器,烟尘排放浓度净减少115.7mg/m3,不
Q/MJ・kg-Q/MJ・kg
4922.04
3.2 烟尘、二氧化硫排放计算依据
1)单台燃煤锅炉除尘器出口烟尘排放量:
MAi=
9
3600
1-
η×(1)
100
+
afh11004.187×仅满足了《太原市锅炉污染物排放标准》的要求,而且烟尘排放量进一步降低,证明改造方案可行。(3)因《太原市锅炉污染物排放标准》中对NOx的排
式中:MAi为单台燃煤锅炉烟尘排放量;B为锅炉耗煤量;ηc为除尘器效率;Aar为燃料收到基含灰量;q4为机械未完全燃烧热损失;Qar.net为燃料收到基低位发热量;afh为锅炉排烟带出的飞灰份额,人工加煤炉取0.2～0.35。
2)多台锅炉共用1个烟囱出口处烟尘的排放
放不作规定,故未对NOx的排放进行评价。建议将NOx排放和锅炉噪声污染评价列入工业锅炉环境
评价体系。(4)烟囱高度35m,高出周围最高建筑达10m以上,不会对周围环境造成直接污染。(5)引风机和除尘器布置在室内,噪声得到有效控制。参考文献:
[1] 山西省质量技术监督局.DB14/102-2003太原市锅
浓度:
CA=
6
MAi×3600
QiTs
b
1(2)
炉污染物排放标准[S].太原:2003.
[2] 山西省质量技术监督局.DBl4/133-2005太原市锅炉
式中:CA为多台锅炉共用1个烟囱出口处烟尘的排放浓度(标态);6MAi为接入同一座烟囱的锅炉烟尘排放量总和;6Qi为接入同一座烟囱的锅炉烟气量总和;Ts为烟囱出口处烟温(K);b为当地大气压,太原市b=92.6kPa。
3)单台锅炉SO2排放量:
MSO2=
9
用洁净型煤标准[S].太原:2005.
[3] 全国勘查设计注册工程师公用设备专业管理委员会
秘书处.全国勘查设计注册工程师动力专业分册[M].北京:机械工业出版社,2004:2302234.
[4] 杜 渐.锅炉及锅炉房设备[M].北京:中国电力出版
社,2007:1442179.
ηSOC1-1
[1**********]2
(3)
[5] 溪士光,吴味隆,蒋君衍,等.锅炉及锅炉房设备[M].
第三版.北京:中国建筑工业出版社,2003:4252.
[6] 国家环保总局.GB1327122001锅炉大气污染物排放标
式中:MSO2为单台锅炉SO2排放量;B为锅炉耗煤量;C为含硫燃料燃烧后生成的SO2的份额,随燃烧方式而定,链条炉取0.820.85;ηSO2为脱硫率,干
准[S].北京:中国环境科学四版社,2001.
[责任编辑:张勇强]