循環流化床鍋爐氣體污染物的排放與控制

    化石燃料燃燒生成物中含有大量的有害物質，對環境構成嚴重的污染。因此，必須嚴格控制化石燃料燃燒污染物的排放。通常，這些污染物可分為三大類：氣體污染物與粉塵、固體棄物、污水。氣體污染物主要有硫氧化物（S0_r，S0₂和少量的S0₃）、氮氧化物（包括NO 、N0₂和S₂0）和溫室氣體二氧化碳（C0₂）、一氧化碳（CO）。此外，燃燒煙氣中還含有氛化氫（HCI）、氟化氫（HF）等鹵化氫氣體。雖然流化床姍燒為低溫和分級燃燒，對燃燒過程中的氣體污染物具有較好的控制能力，屬于對環境友好的燃燒技術，但是隨著人們環境質量意識的不斷增強以及燃燒污染物排放標準的日益嚴格，循環流化床鍋爐S0₂和N0₂（NO、N0₂）、N₂0、CO₂等氣體污染物的排放及控制問題仍然受到關注。

環境質量與大氣污染物排放標準

一、環境質量圍繞著人類的外部世界統稱為環境。按環境要琴屬性，可分為自然環境和社會環境．本章涉及的環境是前者。因此，環境質量問題指的是與人的健康直接相關的生活環境和生產環境因大氣污染引起的質量問題。
l. SO₂的特性及其對環境的影響
二氧化硫（SO₂）是一種無色有刺激性的對大氣環境危害嚴重的氣體污染物。大氣中的SO₂在陽光的催化作用下，與水蒸氣等進行復雜化學反應形成硫酸，再經雨淋降至地面，即形成“酸雨”。酸雨的危害主要表現在：
(1）危害生物和自然生態環境。酸雨在地面得不到中和，會使土壤、湖泊、河流酸化；水中的pH值降至5以下時，魚類的繁殖和發育會受到嚴重影響；土壤和底泥中的金屬可被酸雨溶解到水中，毒害魚類；水體酸化還可能改變水生生態系統；酸雨還會抑制土壤中有機物的分解和氮的固定，淋洗土壤中的鈣、鎂、鉀等營養元素，使土壤貧府化．酸雨損害植物的新生葉芽，影響植物生長，嚴重的甚至會導致森林生態系統的退化。
(2）腐蝕建筑材料及金屬結構。酸雨腐蝕建筑材料、金屬結構、油漆等，特別是許多以大理石和石灰石為材料的歷史建筑物和藝術品，耐酸性差，容易受酸雨腐蝕。
    在我國西南、中南及華東北部等椒用高硫煤的地區，酸雨已帶來嚴重問題，如重慶和貴陽降水的pH 值已分別降至3.35 和3.44。我國酸雨形勢已十分嚴峻，降低厭飛排放已成為當務之急。
二、大氣污染物排放標準
    要控制大氣污染，保護人類賴以生存的環境，實現可持續發展，必須制定大氣污染物排放標準。目前世界上對大氣污染物排放標準的制定主要基于只種不同的方案．一種方案是確定一個減少污染氣體總排放量的目標，以此為基準制定排放標準，并要求必須從技術上尋找、采用和發展符合排放標準的方法，這是高標準的技術強制法方案。德國、奧地利和瑞典采用這個方案。另一種方案是選擇現有的、合適的降低污染氣體的技術，根據現有技術能達到的水平來制定排放標準，此方案為英國所采用．第三種方案介于上述兩種方案之間：根據排放狀況，制定污染氣體排放減少量的總目標，允許選擇實際上能達到目標的技術措施，這是丹麥等國所采用的方案。
    大氣污染物排放標準的單位各國使用的不盡相同，其中最常用的單位是mg/m³, （標準狀況下）和ppm ，這是指在0℃（273K ）、壓力為101325Pa 下不含水分的排放量。另外，也有基于每十億焦耳能量輸入的g/GJ，以及英制大氣污染排放標準的單位lb/10⁶Btu。 ( Btu , British thermal unit ) ，即磅／10⁶‘英熱量單位（1 英熱量單位＝1055. 06焦耳）。不同單位之間存在換算問題．例如，對3從標準狀況下mg/m³換算成ppm 要乘以系數0.35，對NO_x（從標準狀況下mg/m³，要乘以系數0.487 ；若換算成lb/10⁶Btu ，對煤則要乘以系數8.14*10；從標準狀況下mg/m³換算成g/ GJ乘以系數0.35 。
1.我國鍋爐大氣污染物排放標準
     為貫徹《 中華人民共和國環境保護法》 和《 中華人民共和國大氣污染防治法》 ，防治火電廠排放造成的污染，保護生活環境和生態環境，改善環境質量，促進火力發電行業的技術進步和可持續發展，我國于2003年12月23日頒布了新的GB13223-2003《火電廠大氣污染物排放標準》，2004 年l 月1 日起實施。該標準分三個時段，對不同時期的火電廠建設項目分別規定了排放控制要求：1996年12月31日前建成投產或通過建設項目環境影響報告書審批的新建、擴建、改建火電廠建設項目，執行第l 時段排放控制要求；1997年l月1日起至該標準實施前通過建設項目環境影響報告書審批的新建、擴建、改建火電廠建設項目，執行第2時段排放控制要求；自2004年1月1日起，通過建設項目環境影響報告書審批的新建、擴建、改建火電廠建設項目〔含在第2 時段中通過環境影響報告書審批的新建、擴建、改建火電廠建設項目，自批準之日起滿5 年，在該標準實施前尚未開工建設的火電廠建設項目），執行第3 時段排放控制要求。該標準規定的各時段火力發電鍋爐段）2 和NOz 的最高允許排放濃度分別執行表9-l 和表9-2 規定的限值。臺灣從1990年7月1日起，規定標準狀況下SO₂排放濃度不大于2145mg/m³耐；從1993年7月1日起，規定標準狀況下義瑪排放濃度不大于1430mg/ m³。
2 ．世界主要工業國家鍋爐大氣污染物排放標準
    世界工業化國家制定了嚴格的限制鍋滬污染物排放的標準，表9-3 為世界主要工業國家新建大型燃煤鍋爐大氣污染物排放標準。值得指出的是，盡管各國標準的內容還有所不同，但對SO₂和NO₂的排放標準都是明確的。