火力發(fā)電廠的生產(chǎn)工藝流程及產(chǎn)污環(huán)節(jié)分析以煤、石油或天然氣作為燃料的發(fā)電廠統(tǒng)稱為火電廠。一、火電廠的生產(chǎn)流程及特點(diǎn)火電廠的種類雖很多，但從能量轉(zhuǎn)換的觀點(diǎn)分析，其生產(chǎn)過程卻是基本相同的，概括地說是把燃料（煤）中含有的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^程。整個(gè)生產(chǎn)過程可分為三個(gè)階段：1燃料的化學(xué)能在鍋爐中轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，加熱鍋爐中的水使之變?yōu)檎羝?，稱為燃燒系統(tǒng)；2鍋爐產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)，推動(dòng)汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，稱為汽水系統(tǒng)；3由汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，把機(jī)械能變?yōu)殡娔?，稱為電氣系統(tǒng)。其基本生產(chǎn)流程為：與水電廠和其他類型的電廠相比，火電廠有如下特點(diǎn)：（1） 火電廠布局靈活，裝機(jī)容量的大小可按需要決定。（2） 火電廠建造工期短，一般為水電廠的一半甚至更短。一次性建造投資少，僅為水電廠的一半左右。（3） 火電廠耗煤量大，目前發(fā)電用煤約占全國煤碳總產(chǎn)量的25%左右，加上運(yùn)煤費(fèi)用和大量用水，其生產(chǎn)成本比水力發(fā)電要高3?4倍。

（4）火電廠動(dòng)力設(shè)備繁多，發(fā)電機(jī)組控制操作復(fù)雜，廠用電量和運(yùn)行人員都多于水電廠，運(yùn)行費(fèi)用高。（5） 汽輪機(jī)開、停機(jī)過程時(shí)間長，耗資大，不宜作為調(diào)峰電源用（6） 火電廠對(duì)空氣和環(huán)境的污染大。二、火力發(fā)電廠的主要生產(chǎn)系統(tǒng)包括汽水系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)，現(xiàn)分述如下：2.1汽水系統(tǒng)它包括汽火力發(fā)電廠的汽水系統(tǒng)由鍋爐、汽輪機(jī)、凝汽器和給水泵等組成，水循環(huán)、化學(xué)水處理和冷卻水系汽水系統(tǒng)流程如圖1-1。它包括汽再通過主水在鍋爐中被加熱成蒸汽，經(jīng)過熱器進(jìn)一步加熱后變成過熱蒸汽，蒸汽管道進(jìn)入汽輪機(jī)。由于蒸汽不斷膨脹，高速流動(dòng)的蒸汽沖動(dòng)汽輪機(jī)的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。再通過主為了進(jìn)一步提高其熱效率，一般都從汽輪機(jī)的某些中間級(jí)后抽出做過功的部分蒸汽，用以加熱給水。在現(xiàn)代大型機(jī)組中都采用這種給水回?zé)嵫h(huán)。此外在超高壓機(jī)組中還采用再熱循環(huán)，即把做過一段功的蒸汽從汽輪機(jī)的某一中間級(jí)全部抽出，送到鍋爐的再熱器中加熱后再引入汽輪機(jī)的以后幾級(jí)中繼續(xù)膨脹做功。在膨脹過程中蒸汽壓力和溫度不斷降低，最后排入凝汽器并被冷卻水冷卻，凝結(jié)成水。凝結(jié)水集中在凝汽器下部由凝結(jié)水泵打至低壓加熱器和除氧器，經(jīng)加溫和脫氧后由給水泵將其打入高壓加熱器加熱，最后打入鍋爐。汽水系統(tǒng)中的蒸汽和凝結(jié)水，由于經(jīng)過許多管道、閥門和設(shè)備，難免產(chǎn)生泄漏等各種汽水損失，因此必須不斷向系統(tǒng)補(bǔ)充經(jīng)過化學(xué)處理的補(bǔ)給水，這些補(bǔ)給水一般都補(bǔ)入除氧器或凝汽器中。2.2燃燒系統(tǒng)燃燒系統(tǒng)由鍋爐的輸煤部分、燃燒部分和除灰部分組成。鍋爐的燃燒系統(tǒng)如圖1-2所示。鍋爐的燃料一一煤，由皮帶機(jī)輸送到煤倉間的原煤倉內(nèi)，經(jīng)過給煤機(jī)進(jìn)入磨煤機(jī)磨成煤粉，然后和經(jīng)過空氣預(yù)熱器預(yù)熱過的空氣一起噴入爐內(nèi)燃燒。煙氣經(jīng)除塵器除塵后由引風(fēng)機(jī)抽出，最后經(jīng)煙囪排入大氣。鍋爐排出的爐渣經(jīng)碎渣機(jī)破碎后連同除塵器下部的細(xì)灰一起由灰渣（漿）泵經(jīng)灰管打至貯灰場(chǎng)。3!-2燃鷹季IS說程r.點(diǎn)貌爐：2.3電氣系統(tǒng)發(fā)電廠的電氣系統(tǒng)，包括發(fā)電機(jī)、勵(lì)磁裝置、廠用電系統(tǒng)和升壓變電所等。發(fā)電機(jī)的機(jī)端電壓和電流隨著容量的不同而各不相同，一般額定電壓在10~20kV之間，而額定電流可達(dá)2OkA。發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能，其中一小部分（約占發(fā)電機(jī)容量的4%?8%），由廠用變壓器降低電壓（一般為63kV和400V兩個(gè)電壓等級(jí)）后，經(jīng)廠用配電裝置由電纜供給水泵、送風(fēng)機(jī)、磨煤機(jī)等各種輔機(jī)和電廠照明等設(shè)備用電，稱為廠用電（或自用電）。其余大部分電能，由主變壓器升壓后，經(jīng)高壓配電裝置、輸電線路送入電網(wǎng)。電氣系統(tǒng)如圖1-3所示。發(fā)電廠的整個(gè)生產(chǎn)過程除上述基本過程以外，還有供水系統(tǒng)、化學(xué)水處理系統(tǒng)、輸煤系統(tǒng)和熱工自動(dòng)化等各種輔助系統(tǒng)和設(shè)施?；痣姀S整個(gè)生產(chǎn)過程和主要設(shè)備概況如圖1-4。三、火電廠產(chǎn)生的污染物及其控制技術(shù)1、火電廠產(chǎn)生的污染物火力發(fā)電廠是將煤、天然氣、重油等化石燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的生產(chǎn)企業(yè)，利用化石燃料能量的主要方式就是燃燒。燃燒化石燃料會(huì)產(chǎn)生很多污染物，主要有粉塵、二氧化硫、氮氧化物等。（1） 粉塵：粉塵主要存在于燃燒化石燃料后產(chǎn)生的煙氣中，由于其比重較小，因而可隨著高溫?zé)煔饬鲃?dòng)，如果直接排放到大氣環(huán)境中，將對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生很大的危害。（2） 二氧化硫：由于煤、重油等化石燃料中還有硫元素，在燃燒時(shí)這部分硫會(huì)被氧化生成二氧化硫，二氧化硫是主要的酸雨源，直接排放會(huì)使周邊的土地酸化，從而降低農(nóng)作物的產(chǎn)量和腐蝕周邊建筑物。（3）氮氧化物：氮氧化物的產(chǎn)生主要有兩個(gè)來源，一是化石燃料中的氮被氧化，二是空氣中的氮?dú)庠诟邷叵潞脱鯕?、碳?xì)浠衔锓磻?yīng)而生成。2、火電廠產(chǎn)生的污染物控制技術(shù)（1） 二氧化硫污染控制技術(shù)分析火電廠減排SO2的主要途徑有：燃用低硫煤、煤炭洗選、潔凈煤燃燒技術(shù)和煙氣脫硫。i燃用低硫煤：降低燃煤含硫量是減少SO2排放量最簡(jiǎn)單的辦法。ii煤炭洗選：煤炭洗選技術(shù)是一種采用物理、化學(xué)或生物方法除去或減少煤中所含的硫分、灰份的潔凈煤技術(shù)。iii潔凈煤燃燒技術(shù)：目前工業(yè)發(fā)達(dá)國家成熟的已經(jīng)商業(yè)化運(yùn)行的有：常壓循環(huán)流化床鍋爐（CFBC）、加壓循環(huán)流化床鍋爐（PFBC）、煤氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電（IGCC），但單機(jī)容量都不大，國內(nèi)目前尚處于引進(jìn)技術(shù)和示范試驗(yàn)階段iv煙氣脫硫：中濕式洗滌法（含拋棄法及石膏法）占主導(dǎo)地位。濕法煙氣脫硫技術(shù)以其脫硫效率高于90%，可達(dá)97%,運(yùn)行可靠性高于95%,適應(yīng)范圍廣，技術(shù)成熟，副產(chǎn)物可做商品出售等優(yōu)勢(shì)，逐步被廣大用戶所接受，成為世界上脫硫市場(chǎng)中占統(tǒng)治地位的脫硫技術(shù)。（2） 煙塵控制技術(shù)目前我國火電廠除塵設(shè)備主要是濕法水膜除塵器和靜電除塵器。根據(jù)新的火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中煙塵排放限值的要求，實(shí)現(xiàn)其煙塵排放限值的技術(shù)途徑可見表一 * ,daasfl*.fi aso,nrn&nna隊(duì)畦 y十顆一心g 鐘岫，莊郵頃仙:ww檻岫JU 吒障A 制偵十電"瞅兵的 打y 煙 加幅-函物巾仙事#皂障塵^ 翅可f半川一國痍林齊欠電 Ess.mtir 壬電印主,日箸更一蠢整我隧生牌式障生 r 克―敬一絆虬中悶坷胃小, 其期子耳于電陸主同匿主的 ￡￡國內(nèi)有一些電1球用4%均耕電醫(yī)空*電嶙岫拌成EkJiaitf叵超過而 UK+tIM叫ndrm If電除圭卜最氣w成 ^niEHijar. 中左本國內(nèi)火齦j中?1日新餐右底用.伺亦中劇*中建過工恤淌 宜屈過說. 出拄職.|0耳蠢國，點(diǎn)uk牢博甘M國炒,*廠環(huán)硅、 藥h始 河上 g坐 腳郵 費(fèi)莒&片粉j普蛔件詢皿嗣（3）氮氧化物控制技術(shù)：控制火電廠NOX排放的措施分兩大類。一類是通過燃燒技術(shù)的改進(jìn)（包括采用先進(jìn)的低NOX燃燒器）降低NOX排放量，由于這類技術(shù)投資、運(yùn)行費(fèi)用低，采用最為廣泛。另一類是尾部加裝煙氣脫氮裝置，其優(yōu)點(diǎn)是可將其排放量降至200mg/m3以下，但其初投資及運(yùn)行費(fèi)用高，在德國、日本、奧地利等工業(yè)國得到了應(yīng)用。在眾多尾部煙氣脫氮方法中選擇性催化還原脫氮法（SCR法）以其成熟的技術(shù)和良好的脫氮效果得到了世界各國的普遍重視。采用該法脫氮的反應(yīng)溫度取決于催化劑的種類，其脫氮效率能達(dá)80%——90%。四、火電廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（引用GB）1、適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了火電廠大氣污染物排放濃度限值、監(jiān)測(cè)和監(jiān)控要求，以及標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施與監(jiān)督等相關(guān)規(guī)定。本標(biāo)準(zhǔn)適用于現(xiàn)有火電廠的大氣污染物排放管理以及火電廠建設(shè)項(xiàng)目的環(huán)境影響評(píng)價(jià)、環(huán)境保護(hù)工程設(shè)計(jì)、竣工環(huán)境保護(hù)驗(yàn)收及其投產(chǎn)后的大氣污染物排放管理。本標(biāo)準(zhǔn)適用于使用單臺(tái)出力65t/h以上除層燃爐、拋煤機(jī)爐外的燃煤發(fā)電鍋爐；各種容量的煤粉發(fā)電鍋爐；單臺(tái)出力65t/h以上燃油、燃?xì)獍l(fā)電鍋爐；各種容量的燃?xì)廨啓C(jī)組的火電廠；單臺(tái)出力65t/h以上采用煤砰石、生物質(zhì)、油頁巖、石油焦等燃料的發(fā)電鍋爐。整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電的燃?xì)廨啓C(jī)組執(zhí)行本標(biāo)準(zhǔn)中燃用天然氣的燃?xì)廨啓C(jī)組排放限值。本標(biāo)準(zhǔn)不適用于各種容量的以生活垃圾、危險(xiǎn)廢物為燃料的火電廠。本標(biāo)準(zhǔn)適用于法律允許的污染物排放行為。新設(shè)立污染源的選址和特殊保護(hù)區(qū)域內(nèi)現(xiàn)有污染源的管理，按照《中華人民共和國大氣污染防治法》、《中華人民共和國水污染防治法》、《中華人民共和國海洋環(huán)境保護(hù)法》、《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》、《中華人民共和國環(huán)境影響評(píng)價(jià)法》等法律、法規(guī)和規(guī)章的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。2、規(guī)范性引用文件本標(biāo)準(zhǔn)引用下列文件或其中的條款。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。GB/T16157固定污染源排氣中顆粒物測(cè)定與氣態(tài)污染物米樣方法HJ/T42固定污染源排氣中氮氧化物的測(cè)定紫外分光光度法HJ/T43固定污染源排氣中氮氧化物的測(cè)定鹽酸萘乙一胺分光光度法HJ/T56固定污染源排氣中一氧化硫的測(cè)定碘量法HJ/T57固定污染源排氣中二氧化硫的測(cè)定定電位電解法HJ/T75固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范HJ/T76固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測(cè)方法HJ/T373固定污染源監(jiān)測(cè)質(zhì)量保證與質(zhì)量控制技術(shù)規(guī)范（試行）HJ/T397固定源廢氣監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范

HJ/T398固定污染源排放煙氣黑度的測(cè)定林格曼煙氣黑度圖法HJ543固定污染源廢氣汞的測(cè)定冷原子吸收分光光度法（暫行）《污染源自動(dòng)監(jiān)控管理辦法》（國家環(huán)境保護(hù)總局令第28號(hào)）《環(huán)境監(jiān)測(cè)管理辦法》（國家環(huán)境保護(hù)總局令第39號(hào)）3、污染物排放控制要求自2014年7月1日起，現(xiàn)有火力發(fā)電鍋爐及燃?xì)廨啓C(jī)組執(zhí)行表1規(guī)定的煙塵、二氧化硫、氮氧化物和煙氣黑度排放限值。自2012年1月1日起，新建火力發(fā)電鍋爐及燃?xì)廨啓C(jī)組執(zhí)行表1規(guī)定的煙塵、二氧化硫、氮氧化物和煙氣黑度排放限值。自2015年1月1日起，火力發(fā)電鍋爐及燃?xì)廨啓C(jī)組執(zhí)行表1規(guī)定的汞及其化合物污染物排放限值。表1火力發(fā)電鍋爐及燃?xì)廨啓C(jī)組大氣污染物排放濃度限值單位：mg/m3（煙氣黑度除外）序號(hào)燃料和熱能轉(zhuǎn)化設(shè)施類型污染物項(xiàng)目適用條件限值污染物排放監(jiān)控位置1燃煤鍋爐煙塵全部30煙囪或煙道二氧化硫新建鍋爐100200(1)現(xiàn)有鍋爐200400(1)氮氧化物（以NO2計(jì)）全部100200(2)汞及其化合物全部0.03

2以油為燃料的鍋爐或燃?xì)廨啓C(jī)組煙塵全部30二氧化硫新建鍋爐及燃?xì)廨啓C(jī)組100現(xiàn)有鍋爐及燃?xì)廨啓C(jī)組200氮氧化物（以NO2計(jì)）新建燃油鍋爐100現(xiàn)有燃油鍋爐200燃?xì)廨啓C(jī)組1203以氣體為燃料的鍋爐或燃?xì)廨啓C(jī)組煙塵天然氣鍋爐及燃?xì)廨啓C(jī)組5其他氣體燃料鍋爐及燃?xì)廨啓C(jī)組10二氧化硫天然氣鍋爐及燃?xì)廨啓C(jī)組35其他氣體燃料鍋爐及燃?xì)廨啓C(jī)組100氮氧化物（以NO2計(jì)）天然氣鍋爐100其他氣體燃料鍋爐200天然氣燃?xì)廨啓C(jī)組50其他氣體燃料燃?xì)廨啓C(jī)組1204燃煤鍋爐，以油、氣體為燃料的鍋爐或