中华人民共和国国家标准
火电厂大气污染物排放标准
GB 13223—1996
代替 GB 13223—91
Emission standard of air pollutants for
thermal power plants
前 言
根据《中华人民共和国大气污染防治法》第七条的规定,制定本标准。
原《燃煤电厂大气污染物排放标准》(GB 13223—91)是1992年8月1日开始实施的较新标准,因此,本标准考虑到了与GB 13223—91的衔接:本标准划分的Ⅰ、Ⅱ两个时段各包括的火电厂分别与GB 13223—91中的“现有火电厂”和“新扩改火电厂”相一致,技术内容也基本一致。本标准修订的重点是制定Ⅲ时段的各类大气污染的排放标准。
本标准根据我国大气二氧化硫及酸雨污染日趋加剧、火电厂是排放二氧化硫的重点行业的特点,对1997年1月1日起待审查批准环境影响报告书的新、扩、改建火电厂(本标准将其划分为第Ⅲ时段)实行二氧化硫的全电厂排放总量与各烟囱排放浓度的双重控制。同时,对这一时段火电厂烟尘排放标准的制定考虑到推动四电场高效静电除尘器的采用。另外,根据近几年我国已开始引进锅炉低氮燃烧技术,为促进该技术推广发展,及早控制火电行业氮氧化物的排放,本标准首次规定了排放氮氧化物的标准限值。
本标准从实施之日起,代替GB 13223—91《燃煤电厂大气污染物排放标准》。
本标准从实施之日起,GB 13223—91《燃煤电厂大气污染物排放标准》即行废止。
本标准由国家环境保护局科技标准司提出。
本标准由国家环境保护局负责解释。
1 范围
本标准分年限规定了火电厂最高允许二氧化硫排放量、烟尘排放浓度和烟气黑度,规定了第Ⅲ时段火电厂二氧化硫与氮氧化物的最高允许排放浓度。
本标准适用于单台出力在65t/h以上除层燃炉和抛煤机炉以外的火电厂锅炉与单台出力在65t/h及以下的煤粉发电锅炉的火电厂的排放管理,以及建设项目环境影响评价、设计、竣工验收及其建成后的排放管理。
2 引用标准
下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
GB/T 16157—1996 《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》。
3 定义
本标准采用下列定义:
3.1 标态:
指烟气在温度为273K,压力为101325Pa时的状态。本标准中所有污染物的排放浓度均指干烟气标态时的数值。
4 技术内容
4.1 年限划分
本标准将火电厂按年限划分为以下三个时段:
Ⅰ时段——1992年8月1日之前建成投产或初步设计已通过审查批准的新、扩、改建火电厂;
Ⅱ时段——1992年8月1日起至1996年12月31日期间环境影响报告书通过审查批准的新、扩、改建火电厂,包括1992年8月1日之前环境影响报告书通过审查批准、初步设计待审查批准的新、扩、改建火电厂;
Ⅲ时段——1997年1月1日起环境影响报告书待审查批准的新、扩、改建火电厂。
4.2 烟尘排放标准
4.2.1 火电厂锅炉最高允许烟尘排放浓度是以除尘器出口过量空气系数α为1.7(第Ⅰ、Ⅱ时段)或1.4(第Ⅲ时段)时的固态排渣煤粉炉为基础而定。
4.2.2 第Ⅰ时段的火电厂锅炉最高允许烟尘排放浓度和烟气黑度按表1规定执行。
表1 第Ⅰ时段的火电厂锅炉最高允许烟尘排放浓度和烟气黑度 (mg/m3)
燃料收到基灰分Aar,%
分 类
Aar
≤10
10
<Aar
≤20
20
<Aar
≤25
25
<Aar
≤30
30
<Aar
≤35
35
<Aar
≤40
Aar
>40
烟气林格曼
黑度(级)
电除尘器(1)
200
300
500
600
700
800
1000
1
其它除尘器(2)
800
1200
1700
2100
2400
2800
3300
1
注:(1)也适用于袋式除尘器。
(2)其它除尘器包括文丘里、斜棒栅、泡沫、水膜、多管、大旋风等除尘器。
4.2.3 第Ⅱ时段的火电厂锅炉最高允许烟尘排放浓度和烟气黑度按表2规定执行。
4.2.4 第Ⅲ时段的火电厂锅炉最高允许烟尘排放浓度按表3规定执行。
4.2.5 液态排渣煤粉炉、旋风炉、流化床锅炉执行表1至表3时,要先将相应的标准值乘以表4中的炉型折算系数K,再作为该种炉型锅炉的烟尘浓度的标准值。
表2 第Ⅱ时段的火电厂锅炉最高允许烟尘排放浓度和烟气黑度 (mg/m3)
燃料收到基灰分Aar,%
分 类
Aar
≤10
10
<Aar
≤20
20
<Aar
≤25
25
<Aar
≤30
30
<Aar
≤35
35
<Aar
≤40
Aar
>40
烟气林格
曼黑度(级)
670t/h及以上、或在县及县以上城镇规划区内的火电厂锅炉
150
200
300
350
400
450
600
1
670t/h以下且在县规划区以外地区的火电厂锅炉
500
700
1000
1300
1500
1700
2000
1
表3 第Ⅲ时段的火电厂锅炉最高允许烟尘排放浓度 (mg/m3)
分 类
烟尘最高允许排放浓度
在县及县以上城镇规划区内的火电厂锅炉
200
在县规划区以外地区的火电厂锅炉
500
第Ⅰ时段的在县及县以上城镇规划区内、1997年1月1日后还有10
年及以上剩余寿命的火电厂锅炉(1)
600
注:(1)剩余寿命=设计寿命-累计运行时间。
表4 炉型折算系数
炉型
煤粉炉
旋风炉
流化床锅炉
固态排渣
液态排渣
立式
卧式
沸腾炉及低循环倍率
高循环倍率
K
1.0
0.7
0.5
0.3
0.5
1.0
4.2.6 实测的烟尘排放浓度,应按下列换算为过量空气系数α为1.7或1.4时的浓度值:
……………………………………………………………(1)
式中:α,——实测的除尘器出口过量空气系数;
α——标准值对应的过量空气系数,对第Ⅰ、Ⅱ时段,α=1.7,对第Ⅲ时段,α=1.4;
C,烟尘——实测的除尘器出口烟尘浓度,mg/m3;
C烟尘 ——换算到α为1.7或1.4时的实测烟尘排放浓度,mg/m3。
4.3 二氧化硫排放标准
4.3.1 火电厂全厂二氧化硫最高允许排放量按下式计算确定:
……………………………………………………(2)
……………………………………………………………(3)
………………………………………………………(4)
………………………………………………………(5)
…………………………………………………………(6)
式中:QSO——全厂二氧化硫允许排放量,t/h;
N——全厂烟囱数;
i ——烟囱序号(i=1,2,…,N);
——各烟囱出口处风速的平均值,m/s;
Ui——第i座烟囱出口处环境平均风速,m/s;
U10——地面10m高度处平均风速,m/s。采用电厂所在地最近的气象台、站最近五年观测的距地面10m高度处的平均风速值。当<1.3m/s时,取=1.3m/s;
Hg——全厂烟囱等效单源高度,m;
Hsi——第i座烟囱的几何高度,m;
Hei——第i座烟囱的有效高度,m;
ΔHi——第i座烟囱烟气抬升高度,m。按附录A规定计算;
P——排放控制系数,按表5查取;
m——地区扩散条件指数,按表5查取。
表5 排放控制系数
地 区
P
m
Ⅰ时段
Ⅱ时段
Ⅲ时段
城 市
8.947
7.460
5.802
1.893
农村
丘陵及其他(1)
13.421
11.936
11.936
1.893
平原
6.186
3.608
3.608
2.075
注:(1)其他地区指山区、海边及多年平均风速<1.0m/s的地区。
4.3.2 火电厂二氧化硫最高允许排放量按全厂建设规模计算。所采用烟囱高度以240m为极限,由于地形和当地大气扩散条件需要,烟囱的实际建造高度超过240m时,仍按240m计算。
4.3.3 第Ⅲ时段的火电厂,除执行第4.3.1条和和第4.3.2条外,各烟囱SO2最高允许排放浓度还要同时执行表6的规定。
表6 第Ⅲ时段火电厂各烟囱SO2最高允许排放浓度
燃料收到基硫分(%)
≤1.0
>1.0
最高允许排放浓度(mg/m3)
2100
1200
4.3.4 实测的SO2排放浓度,应按下式换算到α为1.4时的浓度值:
……………………………………………………………(7)
式中:α,——实测的过量空气系数;
——实测的SO2排放浓度,mg/m3;
——换算到α=1.4时的实测SO2排放浓度,mg/m3。
4.4 氮氧化物排放标准
4.4.1 第Ⅲ时段的火电厂锅炉氮氧化物最高允许排放浓度按表7规定执行。
表7 第Ⅲ时段的火电厂锅炉氮氧化物最高允许排放浓度 (mg/m3)
锅炉额定蒸发量(1)
煤粉锅炉
液态排渣
固态排渣
≥1000t/h
1000
650
注:(1)锅炉额定蒸发量低于1000t/h的暂不要求。
4.4.2 氮氧化物浓度换算
4.4.2.1 实测的氮氧化物体积浓度按下式换算到a为1.4时的浓度值:
……………………………………………………………(8)
式中:α, ——实测的过量空气系数;
——实测的氮氧化物体积浓度,%或μL/L;
——换算到α为1.4时的实测氮氧化物体积浓度,%或μL/L。
4.4.2.2 本标准规定的氮氧化物质量浓度以NO2计,按下式将体积浓度换算成质量浓度:
1μL/L NOX=2.05 mg/m3NOX……………………………………………(9)
4.5 第Ⅲ时段新建火电厂厂址规定
第Ⅲ时段新建火电厂一律不得建在由国务院和省、自治区、直辖市人民政府划定的风景名胜区、自然保护区和其他需要特别保护的区域内。建在上述地区以外的火电厂,应通过环境影响评价,证实不会对上述地区产生直接影响。
5 监测
5.1 烟气监测参照GB/T 16157执行。
5.2 第Ⅲ时段的火电厂,必须在烟囱或烟道上安装固定的烟气连续测试装置,第Ⅱ时段的火电厂,应逐步在烟囱或烟道上安装固定的烟气连续测试装置。
6 标准实施
6.1 本标准由县级以上人民政府环境保护行政主管部门负责监督实施。
6.2 位于国务院批准划定的酸雨控制区、二氧化硫污染控制区内的火电厂,二氧化硫排放除执行本标准外,还须执行所在控制区规定的总量排放标准。
附 录 A
烟气抬升高度计算方法
A1 烟气抬升高度按下列公式计算:
当QH≥21000kJ/s,且ΔT≥35K时:
城市、丘陵:ΔH=1.303……………………………………(A1)
平原、农村:ΔH=1.427……………………………………(A2)
当2100≤QH≤21000kJ/s,且ΔT≥35K时:
城市、丘陵:ΔH=0.292……………………………………(A3)
平原、农村:ΔH=0.332……………………………………(A4)
当QH<21000kJ/s,且ΔT<35K时:
ΔH=2(1.5VSd+0.010QH)/US……………………………………………(A5)
式中:ΔT——烟囱出口处烟气温度与环境温度之差(K),计算方法见A1.1条;
QH——烟气热释放率(kJ/s),计算方法见A1.2条;
US——烟气抬升计算风速(m/s),计算方法见A1.3条;
VS——烟囱出口处实际烟速,m/s;
d——烟囱出口内径,m。
其他符号意义同本标准4.3.1条。
A1.1 烟囱出口处烟气温度与环境温度之差ΔT按公式(A6)计算:
ΔT=Ts-Ta…………………………………………………………………(A6)
式中:Ts——烟囱出口处烟气(K),可用烟囱入口处烟气温度按-5℃/100m递减率换算所得值;
Ta——烟囱出口处环境平均温度(K),可用电厂所在地最近的气象台、站定时观测最近五年地面平均气温代替。
A1.2 烟气热释放率QH按式(A7)计算:
QH=CPVOΔT……………………………………………………………(A7)
式中:CP——烟气平均定压比热,1.38kJ/Nm3K;
VO——排烟率(Nm3/S)。当一座烟囱连接多台锅炉时,该烟囱的VO为所连接的各锅炉该项数值之和。
其他符号意义同A1条。
A1.3 烟气抬升计算风速按式(A8)计算:
……………………………………………………(A8)
式中:US——意义同A1条;
其他符号意义同本标准4.3.1条。计算US时规定:当<2.0m/s时,取=2.0m/s。