超低排放电厂烟囱高度优化研究

熊宏亮XIONGHong-liang

（山东电力工程咨询院有限公司，济南250013）

（ShandongElectricPowerEngineeringConsultingInstituteCorp.，Ltd.，Ji´nan250013，China）

摘要：现今大型燃煤火力发电厂采取一系列严格的大气污染防治措施后，主要大气污染物排放达到超低排放要求。在此前提下，利用SCREEN3估算模式预测不同烟囱高度下主要大气污染物最大落地浓度及出现距离，对烟囱高度进行了优化论证，为工程环评提供参考。

Abstract:Aftertoday´slarge-scalecoal-firedpowerplantstakingaseriesofstrictairpollutioncontrolmeasures,theemissionsofmajorairpollutantsachieveultra-lowemissionrequirements.SCREEN3estimationmodelisusedtopredictthemaximumconcentrationoflandingandtheemergencedistanceofairpollutantsunderdifferentstackheights,thechimneyheightisoptimizedandproved,whichprovidesreferencefortheEIA.

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关键词 ：超低排放；烟囱；优化

Keywords:ultralowemission；chimney；optimization

中图分类号：TM62文献标识码：A文章编号：1006-4311（2015）21-0092-02

0引言

现今大型燃煤火力发电厂在设计中均采取一系列严格的大气污染防治措施：高效静电除尘器、SCR法脱硝、石灰石-石膏湿法脱硫、湿式静电除尘器等。经处理后的各项大气污染物排放量大幅降低，削减至原来的十分之一左右，SO2、NOX和烟尘的排放浓度可满足超低排放的要求，对环境的影响也大大降低。在此前提下，是否仍要采取较高的烟囱排放，成为一个现实的问题。如果烟囱高度可以适当降低，可以大大节省工程投资、建设工期等，具有良好的经济效益。因此，有必要对烟囱高度进行优化论证。

本文选取1000MW燃煤火力发电机组，利用《环境影响评价技术导则大气环境》（HJ/T2.2-2008）推荐的SCREEN3估算模式分别预测了210m、240m烟囱高度的情况下，主要污染物最大落地浓度及出现距离。通过比较不同高度情况下主要污染物最大落地浓度及出现距离的差异，分析其对环境的影响程度，综合考虑环境效益、经济效益等方面，分析烟囱高度优化的可行性。

1主要大气污染物治理措施

除尘系统采用低低温五电场静电除尘器，脱硫后设置湿式静电除尘器，确保烟囱出口烟气粉尘浓度?燮5mg/Nm3。

脱硫系统采用石灰石-石膏湿式烟气脱硫装置，全烟气量脱硫，采用一炉一塔方案，不设GGH，无旁路，控制SO2排放浓度≤35mg/Nm3。

氮氧化物控制采用低氮燃烧技术，同步安装选择性催化还原法（SCR）烟气脱硝装置，控制NOX排放浓度≤50mg/Nm3。

2烟囱高度优化论证

2.1估算方案及参数选择

本工程产生的大气污染物主要为SO2、NO2、PM10，根据《环境影响评价技术导则大气环境》（HJ/T2.2-2008），利用Screen3估算模式估算不同烟囱高度，在简单平坦地形、模式嵌入的多种气象组合条件下的每种污染物的最大地面质量浓度占标率Pi（第i个污染物），及第i个污染物最大地面质量浓度出现距离。扩散参数按农村考虑。

污染物的最大地面质量浓度占标率Pi计算公式如下：

式中：Pi——第i个污染物的最大地面质量浓度占标率，%；Ci——采用估算模式计算出的第i个污染物的最大地面质量浓度，mg/m3；C0i——第i个污染物的环境空气质量浓度标准，mg/m3。

本工程环境空气质量执行《环境空气质量标准》（GB3095-2012）二级标准，具体限值见表1。

本工程采用双套筒烟囱（烟囱内径为2×8.3m），考虑本工程为2×1000MW机组的情况，烟囱高度按210m、240m分别估算。本文选取燃烧设计煤种时SO2、NOx两项大气污染物进行比较分析。本工程污染物源参数见表2、3。

2.2估算结果

2.2.1SO2落地浓度估算结果

经估算，在不同烟囱高度情况下，燃烧设计煤种时，SO2落地浓度估算结果如表4。

2.2.2NO2落地浓度估算结果

经估算，在不同烟囱高度情况下，燃烧设计煤种时，NO2落地浓度估算结果如表5。

2.3估算结果对比

由表4、5可见，不同烟囱高度情况下，估算结果对比见表6。

3结语

在采取各项严格的大气污染物治理措施后，各项大气污染物排放浓度大大降低，远低于国家标准限值。污染物最大落地浓度及占标率均很低。在此前提下，210m烟囱与240m烟囱相比，主要污染物最大落地浓度占标率相差不超过3%，差别很小，最大落地浓度出现距离相差也不大。在工程投资方面，210m烟囱与240m烟囱相比，建设费用大约能节省700余万元，具有较好的经济效益。由此分析，在采取各项严格的大气污染物治理措施后，烟囱高度具备优化至210m的条件，可以作为工程环评的参考。

烟囱高度的最终确定，应收集近三年来连续一年的逐日逐时气象参数，利用详细预测模式预测污染物落地浓度，并与环境现状监测值、在建或关停项目的增减值叠加后，综合判断污染物落地浓度是否达标及占标率情况，并结合当地环境管理的具体要求确定。烟囱高度应经过环评充分论证，由环保主管部门最终确定。

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参考文献：

[1]国家发改委.发改能源【2014】2093号《关于印发《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014-2020年）》的通知》.

[2]环境保护部.HJ2.2-2008，环境影响评价技术导则大气环境[S].

[3]李爱贞，周兆驹，林国栋，等.环境影响评价实用技术指南[M].机械工业出版社，2008，4.