燃煤电厂SO2总量核查关键内容与信息化研究

2013-07-20王成金卢艳丽李秋萍

环境与可持续发展 2013年2期

王成金李强卢艳丽李秋萍

(内蒙古自治区排污权交易管理中心，呼和浩特 010000)

国家“十二五”规划纲要明确了主要污染物减排约束性指标中SO2排放量控制在2086.4 万吨，比2011年下降8%。根据国家颁布的“十二五”污染物总量控制要求，SO2排放要实行总量控制的计划管理，这8%的削减指标，是在消化五年经济社会发展带来的污染物新增排放量的基础上实现的，为了确保减排目标，需要采取以下四个方面的措施:一是严格落实减排目标责任制;二是严格控制新增量;三是完善减排经济政策;四是加强监管，尤其是一些投入减排设施的运行监管，确保减排项目按期建设并投入运行。而保证基于总量控制计划的总量核查工作能够顺利进行，则是加强监管这一措施的集中体现，同时也是减排工作落到实处不可或缺的重要手段。本文通过对燃煤电厂SO2总量减排核查各环节中的原则、步骤、方法等进行梳理，分析其中的重点和难点，随后引入信息化核查的新思路并讨论实现方式，以期帮助环保部门更好的完成总量核查工作。

1 燃煤电厂污染排放情况和治理现状

1.1 燃煤电厂主要污染物排放情况

改革开放以来，电力工业进入持续快速发展的新时期，发展规模和发展质量等方面都取得了巨大成就，为经济增长和社会进步提供了强有力的保障，但同时产生的大气污染物排放过量问题也越发严重，其中尤以SO2排放带来的影响为重。SO2排放是造成我国大气污染及酸雨不断加剧的主要原因，而燃煤电厂SO2排放量约占全国SO2排放量的50%。

我国是一个能源结构以煤炭为主的发展中大国，每年直接用于燃烧的煤炭达12 亿吨以上，尽管“十一五”期间我国的SO2排放量得到大幅度削减，但至2010年，SO2排放量仍高达2267.8 万吨。预计“十二五”期间新增火电机组2.5 亿kW，到“十二五”末我国煤炭消费量将超过40 亿吨，在新建项目采取严格环保措施的情况下，带来的SO2新增排放量将达到260 万吨，污染减排消化增量的任务十分艰巨。

1.2 燃煤电厂主要污染物治理现状

总体来看，“十一五”期间我国将主要污染物排放总量显著减少作为经济社会发展的约束性指标，着力解决突出环境问题，SO2排放总量比2005年下降14.29%，SO2控制取得了明显成效，其中燃煤电厂贡献的减排量占全国SO2削减量的60%以上，，为全国完成节能减排目标做出了决定性的贡献，同时污染治理设施快速发展，火电脱硫装机比重已经提高到82.6%。

目前，在国内SO2减排工艺上应用的已有石灰石—石膏法、海水脱硫法、循环流化床法等10 多种烟气脱硫工艺技术。其中，石灰石—石膏法烟气脱硫技术仍是主流，投运、在建和已经签订合同的火电厂烟气脱硫项目中，这一工艺所占比重达92%左右。我国通过自主研发和引进、消化吸收、再创新，火电厂烟气脱硫技术国产化能力已经可以满足“十二五”期间SO2减排的需要。

1.3 加强监管的重要意义

国家“十二五”规划纲要明确了主要污染物减排约束性指标中SO2排放量控制在2086.4 万吨，比2011年下降8%。根据国家颁布的“十二五”污染物总量控制要求，SO2排放要实行总量控制的计划管理，这8%的削减指标，是在消化五年经济社会发展带来的污染物新增排放量的基础上实现的，为了确保减排目标，环保部门将采取四个方面的措施:一是严格落实减排目标责任制;二是严格控制新增量;三是完善减排经济政策;四是加强监管，尤其是一些投入减排设施的运行监管，确保减排项目按期建设并投入运行。而保证基于总量控制计划的总量核查工作能够顺利进行，则是加强监管这一措施的集中体现，同时也是减排工作落到实处不可或缺的重要手段。

2 燃煤电厂SO2 总量核查的内容和特征

2.1 燃煤电厂SO2 总量核查思路

2.1.1 夯实基础

以2010年污染源普查动态更新作为“十二五”主要污染物总量减排核算的基础，核算企业污染排放新增量、削减量和实际SO2排放量。不在排放基数统计口径内的现有污染源不作为减排量核算的重点。严格按照国家环境统计制度的规定，认真做好核算数据与“十二五”环境统计的衔接。

2.1.2 算清增量

根据经济社会发展、资源能源消耗情况，以宏观核算和分行业核算相结合的方法核算新增SO2排放量，使新增量核算数据准确反映各地区、各行业新增产量的SO2排放变化情况。对于重点行业淘汰落后产能产量替代部分，要根据落后产能淘汰规模以及新增产量的排放强度核算新增排放量。

2.1.3 核实减量

坚持日常督察与定期核查相结合、资料审核与现场抽查相结合的方式，以资料审核为基础，强化日常督察和现场核查，依据统一的核算方法、认定尺度和取值标准，分行业、分地区按照工程、结构、管理三类措施对上报的减排项目逐一核实SO2削减量，而准确高效的现场核查则是核实减量的重要保障。

2.2 燃煤电厂SO2 减排现场核查步骤和方法

2.2.1 企业资料核查

资料核查内容包括企业基本情况、脱硫设施设计文件、生产运行台帐等。通过对企业基本情况的核实，如核查企业环评批复、 “三同时”验收文件、168 小时试运行报告及批复等材料完整度，明确脱硫项目是否可计算减排量。

通过对脱硫设计文件的查阅，了解相关运行参数的合理范围，通过对企业生产运行台帐的查阅，再利用不同参数之间的逻辑关系，分别将脱硫设计文件和台帐两个来源的参数带入公式计算，将结果进行对比，判断运行台帐数据的真实性，确认企业脱硫设施运行情况。

2.2.2 CEMS 系统核查

CEMS 数据是判断燃煤电厂脱硫设施运行状况的重要依据，是核算电厂SO2减排量优先选用的数据。电厂CEMS 系统一般由烟气采集设备、分析设备、传输设备、校准(标定)设备等组成。核查时要根据相关要求，对整个系统和主要设备及上传的数据分别进行检查。

核查内容包括以下几点:核查CEMS 系统的基本情况，包括验收材料、比对材料、校验报告、运行维护记录等确认CEMS 系统是否按规定安装、连接、维护;核查烟气采集设备安装位置是否正确，确认CEMS 系统数据是否正确反映混合烟道实际情况;核查分析设备仪器状态是否符合规范要求;核查CEMS 系统配备的高浓度和低浓度标准气体是否符合规范要求;核查原烟气和净烟气SO2浓度是否真实可信。

2.2.3 DCS 系统核查

根据《关于加强燃煤脱硫设施二氧化硫减排核查核算工作的通知》要求，所有燃煤电厂脱硫设施必须安装DCS 系统，并设置发电负荷、烟气旁路开启度、进出口SO2浓度等十几项参数。DCS 系统要确保能在工程师站随机调阅上述运行参数及趋势曲线。参数保存时间至少六个月。

根据现场核查经验，上述参数之间存在较为严密的逻辑关系。核查方法则是通过判断各参数基本范围和逻辑关系，发现脱硫设施运行中存在的问题。核查内容主要有烟气量、烟气温度、增压风机和挡板门压力、烟尘浓度、石灰石浆液pH 值等等。

2.2.4 其他重要设备核查

针对重要的脱硫设备，需要在现场核查设备能否正常运行，有无明显磨损等情况。主要设备包括烟气系统中的增压风机和烟气换热器;吸收塔系统中的吸收塔反应器、浆液循环泵、吸收塔搅拌设备、氧化风机和除雾器;石灰石浆液系统中的石灰石接收储存设备、石灰粉储存设备和浆液制备设备。

（19）托尔斯泰开始为《复活》设计的结尾是：让[Pro][[卡秋莎[Cor1]嫁给[Pro+PrEx]聂赫留朵夫[Cor2]]，然后离开俄国，侨居英国……

2.3 燃煤电厂SO2 减排现场核查面临的问题

燃煤电厂SO2减排现场核查的目的是核实电厂脱硫减排的真实性和有效性，需要现场核查人员用清晰的核查思路和高效的核查手段，收集大量现场数据并在短时间内对数据进行分析，判断其有效性，所以对核查人员的业务水平有较高的要求，需要掌握丰富的业务知识和核查经验，这也是一线的核查人员面临的最大问题。

目前第一线的核查人员绝大多数都不具备满足核查的业务知识水平和经验积累，导致核查效率低效果差。业务知识可以学习，但是经验的积累却不是短期内可以完成的，这笔宝贵的财富长久以来都是口口相传，并没有被很好地总结利用。

针对以上总量核查中存在的问题，如果能在总量核查中引入信息化解决方案，势必能够大大增强现场核查能力，提高现场核查效率。

3 总量核查的信息化解决方案

3.1 总量核查信息化的意义

为贯彻落实《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》，规范“十二五”主要污染物排放量核算工作，持续减少主要污染物排放总量，确保实现“十二五”主要污染物总量减排目标，根据《国务院关于印发“十二五”节能减排综合性工作方案的通知》(国发［2011］26 号)、《国务院关于加强环境保护重点工作的意见》(国发［2011］35 号)的有关规定，环保部制定了《“十二五”主要污染物总量减排核算细则》。按照遵循基数、算清增量、核实减量的核算原则，通过基础性资料准备工作、数据核查验证工作、审核认定工作进行主要污染物排放量核算。为进一步贯彻执行《“十二五”主要污染物总量减排核算细则》、《主要污染物总量减排核查办法》，规范排污权配额现场核查工作，有必要引入先进的信息技术，研究总量核查的信息化解决方案。

通过建设燃煤电厂SO2总量核查信息系统，一方面可以真正实现燃煤电力行业的SO2总量减排核查，逐步掌握核查精髓，做到企业总量减排说得清。另一方面也可以真正大幅度的提高自治区交易中心人员的业务能力，使交易中心人员成为真正的行业核查专家，对于交易中心掌握电力行业的企业生产工艺、各类排放标准、污染物治理设施运行情况与治理技术、通过不同来源数据判断企业减排数据真实性等实际业务能力具有重要的价值，进而通过掌握自治区的相同行业的不同生产工艺与污染治理技术，可以为制定符合自治区实际的行业先进技术目录提供支持，因此总体来看具有重要的现实意义和战略意义。

3.2 燃煤电厂SO2 减排现场核查信息化设想

在燃煤电厂SO2减排现场核查中，核查人员必须对电厂生产工艺、脱硫工艺和各种设备非常熟悉，还要十分清楚各种参数的变化对于脱硫效率的影响，不仅对于各类参数的合理范围要铭记清楚，而且还要能够分析出SO2浓度的不规则变化背后的各种可能影响因素，可见顺利的完成核查内容并不容易。

所以现场核查的信息化思路，即是以平板电脑等移动端设备为载体，将电厂脱硫业务经过拆分、提炼和归类，再结合长期从事电厂脱硫现场核查的专家总结的建议和经验，将核查重点突出，将脱硫效率和各参数之间的隐蔽关系从经验中提炼出来，最终形成一套详实有效的核查流程系统，引导现场核查人员完成核查任务。

图1 燃煤电厂SO2 减排现场核查作业系统功能架构图

3.2.2 现场核查作业系统功能

·企业资料核查

企业资料核查是第一步，核查按照内容和方式的不同分为资料核查类和数值计算类。用户可以在进入核查企业后在材料室按照系统提供的核查方法，核查企业材料完整度，记录脱硫设计文件参数和台帐参数。

(1)现场核查类:现场核查类主要查企业环保相关文件材料是否完善，同时记录脱硫设计文件参数和台帐参数，为数值计算提供数据。

(2)数值计算类:数值计算类是以现场核查中记录的脱硫设计文件参数和台帐参数这两套数据为基础，系统自动计算出燃煤量、发电量、SO2产生量、脱硫剂用量、脱硫副产品石膏产量、SO2排放量等数值，将结果进行比对，判断SO2排放量数据的准确度。

·CEMS 系统核查

CEMS 系统核查主要是对企业脱硫在线监测系统的安装运行情况、主要设备、上传的数据等进行核查。按照内容和方式的不同分为基本情况类和现场核查类。

(1)基本情况类:基本情况类主要核查企业的CEMS 系统是否符合环保部门的要求，系统的运行维护记录是否完善。

(2)现场核查类:现场核查类主要核查企业的CEMS系统设备安装位置、烟气采集设备安装位置、烟道、烟气分析设备、标准气体和传输与分析数据的真实性。

·DCS 系统核查

DCS 系统核查主要核查对象是中控室和工程师站的记录数据，核查数据是否在正常范围。核查按照目的和方式的不同分为系统运行类、偷排核查类和台帐资料类。

(1)系统运行类:系统运行类核查内容包括挡板同步运行情况、增压风机电流与机组负荷、浆液pH 值、浆液浓度和密度、入脱硫塔烟气烟尘浓度、数据记录。

(2)偷排核查类:偷排核查类核查内容包括烟囱排放情况、烟气量、烟气温度、净烟气含氧量、原烟气烟尘浓度、进出口SO2与脱硫效率。

(3)台帐资料类:台帐资料类核查内容包括DCS 显示数据、工程师站曲线、脱硫运行记录、浆液泵运行情况、氧化风机电流、SO2反吹曲线、净烟气氮氧化物浓度、压力参数、挡板门参数。

·其他重要设备核查

其他重要设备核查的对象是脱硫系统中的重要设备，分为烟气系统、吸收塔系统和石灰石浆液系统。

(1)烟气系统:烟气系统核查内容包括增压风机和烟气换热器，核查设备运行情况和损坏情况。

(2)吸收塔系统:吸收塔系统核查内容包括吸收塔反应器、浆液循环泵、吸收塔搅拌设备、氧化风机和除雾器设备的运行情况和损坏情况。

(3)石灰石浆液系统:石灰石浆液系统核查浆液制备系统运行情况和损坏情况。

·核查随记

核查随记提供的功能包括查询并显示企业核查的结果，记录企业现场核查中发生的情况。核查随记中的信息内容由SO2排放量、企业资料核查、CEMS 系统核查、DCS 系统核查、数据记录、其他重要设备核查内容组成。

4 总结

本文以“十二五”SO2减排形势为背景，阐述了燃煤电厂SO2排放和治理现状，重点分析燃煤电厂SO2减排现场核查的过程、内容和方法，研究通过务实的核查理念和信息化的先进技术手段，以期帮助环保部门更好的完成总量核查工作。

燃煤电厂SO2排放控制形势严峻，同时关系着“十二五”污染减排任务能否顺利完成，而在SO2减排现场核查中引入信息化解决方案，则是一条新思路。是“十一五”规划期间一系列重大环境信息化建设项目的实施，使得环境信息化建设取得了显著成效，为推进环境保护历史性转变、实现“数字环保”奠定了良好基础。相信文中设想的“十二五”期间SO2减排现场核查信息系统一定能够在燃煤电厂总量核查中逐步发挥价值。

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