火电行业环境监察简要指南
(试行) 第一章 行业概况
1.1定义及主要生产设备
火电企业是指利用煤、石油、天然气等燃料燃烧所产生的热能转换为动能以生产电能。主要生产设备有:锅炉、汽轮机、发电机、煤场及运输码头、电力输送系统、生产用水系统。我省火电企业以燃煤机组为主,燃油、燃气、热电企业现场监察可参考本指南。 1.2生产过程及主要污染物
生产流程:燃料化学能(通过锅炉)→高温高压水蒸气热能(通过汽轮机)→机械能(通过发电机)→电能(通过变压器)→电力系统。
主要污染物为锅炉燃烧产生的烟气,主要污染因子为烟尘、SO2、NOX。另外还包括化学水处理废水、煤场扬尘、生产噪声、煤渣等。 1.3主要污染物处理工艺
典型流程为:原烟气—脱硝设施—除尘设施—脱硫设施—排放。 除尘系统:火电厂主要采用电除尘器、袋式除尘器
脱硫系统:火电企业一般采用湿法脱硫系统,用石灰石液吸收烟气中的SO2,得到石膏;热电企业一般直接向锅炉内喷石灰石粉,在燃烧过程中吸收SO2。
脱硝系统:火电企业NOX的控制一般首先通过采用低氮燃烧技术减少燃烧过程中的产生量,再通过烟气脱硝系统脱除NOX。目前火电企业脱硝系统主要采用干法脱硝工艺,利用NH3在一定温度下,将烟气中的NOX还原为N2和水,典型的工艺有两种:一种是选择性催化还原工艺(简称SCR),即需要在催化剂的作用下实现反应,脱硝效率较高。另一种是选择性非催化还原工艺(简称SNCR),不需要催化剂,成本相对较低,但脱硝效率也相对较低。
第二章 材料审查
2.1环保手续
环评审批:审查主要生产设备与所采取的污染治理措施与环评审批
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是否一致,重点关注环评对烟气处理措施有无特殊要求、主要污染物排放总量控制要求等,有无落后机组需要淘汰。竣工验收:审查企业竣工验收文件是否齐全,验收整改意见有无落实。排污许可证:查看年度排污申报表合理性,审查排污许可证排污总量、审批允许总量与实际排放量是否一致。
2.2企业各类污染物台账
主要审查企业的燃煤用量和煤质分析检测报告、机组运行与发电量报表。污水处理记录台账、废气治理设施运行台账,重点查看脱硫系统与脱硝系统运行各类台账。煤渣等固废产生及处置台账,查看处置或委托处置协议、运输、转移记录。
第三章 现场勘验环节
火电企业常用现场检查程序包括“听、问、查、看、测”等五步骤,重点是查看脱硫设施、脱硝设施运行的情况,分析设施运行参数是否符合逻辑关系。
3.1听企业基本情况介绍
了解企业建成投运时间、锅炉大小、机组大小、总装机容量,以及主要污染治理设施情况,有无脱硫设施、有无脱硝设施,执行的排放标准情况,减排任务落实情况等。 3.2问企业环保管理情况
1、燃煤情况。问企业近期燃煤质量情况,含硫率多少,含硫率是否较高,全省平均为0.8%-1.0%左右,超过1.4%可以认为高硫煤。
2、设施运行情况。问近期机组运行负荷是否稳定,脱硫、脱硝系统有无故障,能否正常运行,SO2、NOX的平均排放浓度等,问脱硫、脱硝系统的各项主要设计参数情况,为下一步查运行参数铺垫。
3、企业环保应急管理情况。是否制定环境污染事故应急预案,重点了解设备检修、污染治理设施故障造成的事故性排放等情况的应急措施。 3.3查污染治理重点环节
1、除尘系统。火电企业的除尘设备相当先进,一般除尘效率在99%以上,可以凭肉眼观察烟囱,如果颜色较黑说明除尘效果较差。
2、脱硫系统。检查脱硫系统有无运行,查看浆液泵、增压风机等主
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要设备是否在运转,观察废气排放口情况,如脱硫系统未运行则烟气有点米黄色,如果运行比较白透。查看脱硫吸收塔有无腐蚀破损、石灰石仓周边是否整洁,检查脱硫石膏是否及时外运处置,有无长期未运行的痕迹。
3、脱硝系统。脱硝一般采用液氨、氨水、尿素等作为还原剂处理NOX,检查还原剂使用与贮存情况,氨气制备系统、喷氨系统、催化反应器等主要设备是否在运行,有无故障或无法正常开启,设施周边是否整洁,查看烟气排放颜色,未投运脱硝装置的烟气呈淡黄色。
4、废水处理系统。企业化学水处理车间将产生一定量的废水,需要中和处理;煤场将产生一定量的冲灰水,需要沉淀处理。检查企业废水处理设施是否完善,有无正常运行,排放口出水是否清澈,有无安装在线监控设施。
5、在线监控设施安装。检查在线监控设施(电厂一般称“CEMS”系统)是否安装,一般火电企业安装进出口两套监测系统、热电企业仅安装一套出口监测系统。检查出口在线监测安装的点位,是否位于旁路烟道之后的混合烟道中,可以监测企业撤出污染治理设施,开启旁路情况下能够监测烟气排放情况。 3.4看重要仪器设备数据
1、看中控系统数据(一般称“DCS”系统,即分散控制系统,是检查的重点)。
一是检查实时监控原烟气数据,重点关注机组生产负荷、烟气量、进出口的烟尘、SO2、NOX浓度。根据数据指标分析相关情况,如燃煤硫份为0.8%,则其SO2浓度为1400 mg/m3左右,如果SO2浓度超过2500 mg/m3,则说明企业燃煤较差,脱硫系统运行负荷很高,难以稳定运行。同时,要分析各数据是否具有逻辑性,如根据出口SO2排放浓度,推算脱硫、脱硝效率是否符合设计值;判断出口排放浓度有无偏离正常值,一般企业脱硫后的烟气SO2浓度在50 mg/m3左右(与原烟气浓度有关),NOX在脱硝以后在90mg/m3以内。
二是查看脱硫系统运行相关技术指标,重点要关注脱硫效率、旁路挡板、吸收塔、增压风机等指标。一般火电企业采用湿法脱硫,脱硫运行一般为90%左右(热电企业采用炉内脱硫效率为70%左右),旁路挡板
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开启度(一般为关闭状态0%),脱硫吸收塔浆液PH值(一般为5.3-5.8左右),增压风机电流是否正常(一般为230-260A左右),观察数据指标是否稳定,有无异常或偏离正常设计值。
三是查看脱硝系统运行相关技术指标。一般火电企业主要是采用SCR或SNCR工艺,重点要关注脱硝效率、运行温度、旁路挡板、氨气制备系统。采用SCR工艺,控制温度一般为300-400℃,脱硝效率为70%-80%;采用SCNR工艺控制温度一般为800-1100℃,脱硝效率为30%-50%。旁路挡板是否关闭,查看氨气进量数据和反应器中NH3浓度、逃逸率,根据机组负荷和烟气量分析喷氨是否充足,逻辑关系是否异常,判断是否正常稳定运行。
四是调阅历史数据,查看最近1月或一周内各项主要指标是否稳定,如烟气量、脱硫效率、脱硝效率、出口浓度是否完整,出口浓度是否达标,有无异常,企业这些历史数据要至少保存6个月以上。
2、看在线监控(CEMS)的一次仪表数据。企业在线监控设施数据首先会传输到烟囱底部的一次仪表站房,要求企业打开该站房,进入查看一次仪表数据。检查以下几点:一是监控设施站房是否符合要求,有无运维规章制度与相关记录台账,房间是否上锁;二是检查在线监控设施监测指标是否全面,火电企业一般包括废气量、烟尘、SO2、NOX、温度等指标,在线监控数据是否与环保部门联网,显示屏是否正常显示;三是注意观察可能导致在线数据不真实的各种因素,如仪器设备存在问题、仪器量程过高、人为造假、维护不当等情况。
3、看脱硫、脱硝设施运行台账。火电热电企业的脱硫、脱硝等污染处理设施都是通过中控室控制,有一套严格的管理制度,这些具体的操作运行情况都有记录,翻阅这些原始记录台账,查找是否有开启旁路挡板、停运污染治理设施等操作记录,查看发生事故性排放有无向环保部门报告的记录等。
3.5测烟气和含硫率等相关指标
1、监测总排放口情况。现有火电热电企业的排放标准非常宽,一般均能达标(一般为SO2标准为400 mg/m3,NOX为650 mg/m3)。新的国家火电企业排放标准将于2012年1月起实行,其中新建项目(SO2的标准为100 mg/m3,NOX为100 mg/m3),现有项目于2014年7月执行(SO2
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的标准为200 mg/m3,NOX为100 mg/m3)。
2、监测燃煤硫份。现场要求企业提供煤场或传送带上的煤样,取1-2公斤带回化验燃煤的含硫率。
第四章 技术核算环节
4.1物料衡算法
根据燃煤量、含硫率、含氮率、脱硫率、脱硝率等,核算其SO2、NOX的排放量情况:
SO2排放量(kg)=1600(单位转换系数,转化率取80%)×燃煤量(t)×含硫率(%)×(1-脱硫率×运行率);
NOX排放量(kg)=1630×燃煤量(t)×[0.015%×燃煤中氮的转化率(%)+0.000938]。 4.2产污系数法
根据总量减排核算和污染源普查等相关产污系数,如果脱硫设施正常运行、采用低氮燃烧工艺,一般情况下吨煤产污系数为:SO2约1.0-1.6克/吨煤,NOX约为2.7-3.8千克/吨煤。
第五章 常见违法行为
废气超标排放,由于脱硫设施、脱销系统、除尘设施不正常运行,导致排放超标;项目未及时进行环保三同时验收。
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