燃气热电联产项目主要污染源及防治对策研究
作者:jnscsh 时间:2021-06-29 09:05:52 浏览次数:次
刘希雯(苏州市环科环保技术发展有限公司,江苏 苏州 215007)
摘 要:探讨了燃气热电联产项目的主要工艺流程,分析了废气、废水、噪声、固废污染源及源强核算方法,在此基础上提出相应的污染防治措施和风险防范措施。
关键词:燃气;热电联产;污染源;防治对策;环境影响评价
燃气热电联产项目是指以天然气为燃料进行发电,同时利用汽轮机膨胀做功后的蒸汽对用户供热的项目,具有污染物排放量低、能源利用效率高的优势。然而,若不采取有效的污染防治措施,燃气热电联产项目在运行过程中仍会对周边环境造成一定影响。本文主要探讨燃气热电联产项目的环境影响评价过程中主要污染源分析的要点,并提出相应污染防治对策。
1主要工艺过程及污染源分析
热电联产项目一般采用燃气-蒸汽联合循环机组,由燃气轮机、余热回收锅炉、汽轮机以及发电机所组成。其主要工艺过程如下:具有一定压力的天然气和经过压气机压缩后的空气一起进入燃气轮机的燃烧室内燃烧,燃烧后的气体通过燃气轮机喷嘴喷向叶轮驱动发电机进行透平作功;作功后的烟气再进入余热锅炉加热、蒸发锅炉给水,产生的蒸汽推动蒸汽轮机做功发电,构成燃气蒸汽联合循环。
1.1废气
燃气热电联产项目产生的废气主要来源于天然气燃烧尾气和脱硝装置无组织排放的NH3。天然气燃烧产生的污染物主要为NOx、低浓度的SO2和烟尘。1m3天然气完全燃烧产生的烟气量约10.89m3;NOx、烟尘可分别按每万立方米燃烧烟气量产生6.3kg、2.4kgNOx的系数进行估算;SO2产生量与天然气中含H2S比例有关,可查阅所采用天然气气质检测资料进行计算。脱硝装置的脱硝剂一般采用氨水或液氨及尿素,无组织排放的少量NH3一般采用经验系数进行估算。
1.2废水
主要有化学反渗透排水、锅炉补给水再生废水、燃机清洗废水、余热锅炉酸洗废水、冷却塔的排污水(清下水)及生活污水。各类工艺废水排放量根据设计指标进行核算,其污染物浓度一般可通过类比调查同类已建项目的数据进行估算。
1.3噪声
主要包括燃气轮机、蒸汽轮机、锅炉排汽、空压机、主变压器、循环水泵、冷却塔等。锅炉排汽噪声在未采取治理措施的情况下源强可达110-130dB(A),其余噪声源的噪声值在85-105 dB(A)。
1.4固体废弃物
燃气热电联产项目运行期的固体废物主要包括废脱硝催化剂、废离子交换树脂等危险废物、净水处理的污泥等一般废物及生活垃圾等。危险废物的产生量与一次性装填量及更换频次有关,可根据设计指标进行计算。
2污染防治与风险防范措施
2.1大气污染防治措施
燃气机组产生的大气污染物濃度较低,烟气中的SO2、烟尘一般无需治理即可达到《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)相关标准,NOx一般需采取脱硝措施后方可稳定达标排放,当前主流的燃机脱硝方案是采用干式低氮燃烧器控制NOx产生、采用SCR法进行烟气脱硝。
2.2水污染防治措施
全厂应清污分流,工业废水、生活污水及清下水应采用不同管线收集和排放;工业废水根据污染物特征采取分质处理后排放,生活污水可采取生化处理后达标外排或直接接入市政污水管网;清下水一般可通过厂区清下水排放口直接外排至周边水体。
2.3噪声污染防治措施
优化厂区布局,高噪声设备尽量远离环境敏感点。燃气发电机组应尽量选用低噪声设备。高噪声设备集中在厂房内室内布置,发电机、燃气轮机、蒸汽轮机等须在设备上加装隔声罩、加减振垫等;为减少室内主要声源噪声的对外辐射,主厂房尽量减少开窗面积,并尽量采用高效的双层隔声窗,厂房墙壁采用隔声吸声性能较好的材料。压气机入口安装消声器,余热锅炉烟囱出口增加消音器;短时、偶发的锅炉排汽、安全阀排气噪声等采用小孔消声器后,可在110-130 dB(A)的噪声级基础上降噪30dB(A)以上,安全阀排气口应加扩张管。试运行期间的吹管噪声须严格控制,排气口可安装小孔喷注、节流降压型消声器;采取上述措施后,敏感点处噪声仍不能达标,可考虑设置声屏障以进一步减轻噪声影响。
2.4采用液氨或氨水作为脱硝剂时,应考虑储罐泄漏的环境风险
泄漏事故发生概率最大的地方是容器或输送管道的阀门、接头处。可采用伯努利方程计算泄漏量,采用多烟团模式对扩散过程进行预测,按期扩散范围考虑半致死浓度、立即威胁生命与健康(IDLH)以及短期接触限值(STEL)三种情况。厂区应合理布局储罐位置、设置围堰,并配备个体防护用品。当发生泄漏事故时,应及时启动应急预案,实施泄漏源控制和人员疏散。
综上所述,燃气热电联产项目具有能源利用效率高、节能环保的优势。在环境影响评价过程中,通过对主要污染源进行识别,并采取相应污染防治措施和风险防范措施,可将项目的环境影响及环境风险降低到可接受程度,实现经济和环境的协调发展。
参考文献:
[1]刘迪.热电联产项目环评中重点关注问题[J].科技资讯,2011(12):97.
作者简介:
陆云平(1983- ),男,汉族,福建南平人,硕士研究生学历,工程师,研究方向:大气污染防治、环境影响评价、环境管理等。
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