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1、1火电厂GGH对大气污染物排放的影响阳金纯，周年光阳金纯，周年光(湖南省电力公司试验研究院,湖南 长沙 410007)摘摘 要要:采用AERMOD大气预测软件模拟预测GGH对火电厂大气污染物排放的影响，同时对电厂周围大气污染物进行现场监测，预测和实测结果表明SO2、NO2浓度均满足环境空气质量标准中的二级标准要求，若不考虑叠加背景值的影响，SO2占标率远小于NO2占标率。若采用AERMOD估算模式模拟预测，其预测结果比较保守，高于AERMOD大气预测软件模拟预测结果，同样SO2占标率远小于NO2占标率，且NO2部分预测结果超过二级标准，因此推荐电厂安装脱硝设施。根据模拟结果可知，加装GGH对烟
2、气抬升高度影响显著，有利于增加污染物的扩散距离，但对污染物的排放浓度值未有显著影响。 关键词关键词:AERMOD ，火电厂；GGH；污染物排放 1 1 前前 言言我国环保法规1规定，新上火电机组必须安装烟气脱硫装置，而石灰石-石膏湿法脱硫是目前火电厂普遍采用的方法。由于是湿法脱硫，脱硫后的烟气温度下降到约50左右，为了提高烟气的抬升高度，部分电厂采用GGH(气-气换热器)加热净烟气，同时认为可减轻烟气冷凝水对烟囱的腐蚀作用。为了研究火电厂GGH对污染物排放的影响，采用AERMOD大气预测软件及其估算模式，对烟气抬升高度和污染物落地浓度进行模拟预测，并对污染物浓度进行实测，对预测和实测结果进行对
3、比分析。 2 2 AERMODAERMOD大气预测软件介绍大气预测软件介绍AERMOD 由美国国家环保局联合美国气象学会组建法规模式改善委员会（AERMIC）开发，该系统以扩散统计理论为出发点，假设污染物的浓度分布在一定程度上服从高斯分布。模式系统可用于多种排放源（包括点源、面源和体源）的排放，也适用于乡村环境和城市环境、平坦地形和复杂地形、地面源和高架源等多种排放扩散情形的模拟和预测2。AERSCREEN是AERMOD的估算模式，它是一个单源高斯烟羽模式，可计算点源、火炬源、面源和体源的最大地面浓度，以及下洗和岸边熏烟等特殊条件下的最大地面浓度。估算模式中嵌入了多种预设的气象组合条件，包括一
4、些最不利的气象条件。所以，经估算模式计算出的是某一污染源对环境空气质量的最大影响程度和影响范围3。2.12.1 点源预测所需数据点源预测所需数据点源预测需要如下数据：点源排放速率(g/s)，烟囱几何高度(m)，烟囱出口内径(m)，烟囱出口处烟气排放速度(m/s)，烟囱出口处的烟气温度(K)。见表2-1： 表2-1 A、B电厂点源参数表 排气筒基底坐标污染源 名称XYZ烟囱 高度烟囱 出口内径烟气烟囱 出口温度烟气烟囱 出口速度SO2 排放速率NO2 排放速率备注A 电厂烟囱6365.4240m7.2m353K34.2m/s131.7g/s526.7g/s开 2 台机 A 电厂烟囱6365.42
5、40m7.2m353K17.1m/s65.8g/s263.4g/s开 1 台机2B 电厂烟囱1731480.6240m7.2m323K26 m/s104.8g/s544.7g/s开 2 台机 B 电厂烟囱1731480.6240m7.2m323K13 m/s52.4 g/s272.4 g/s开 1 台机注：A电厂2台机，装设GGH2台，B电厂没有装GGH，A、B电厂紧靠在一起。2.22.2 数据获取数据获取点源运行参数取自http:/ 3 3 点源模拟预测点源模拟预测3.13.1 用估算模式用估算模式SCREEN3SCREEN3对对A A电厂点源（烟囱）进行模拟预测电厂点源（烟囱）进行模拟预测
6、采用估算模式，对A电厂2台机运行时烟气抬升高度及SO2、NO2落地浓度进行预测，并进行比较分析。3.1.13.1.1预测结果预测结果预测结果见表3-1和表3-2（所有预测结果未叠加背景值）：表表3-13-1 A A电厂烟囱下风向污染物电厂烟囱下风向污染物（SO2）落地）落地浓度预测结果浓度预测结果距离 (m)浓度 g/m3稳定度U10 (m/s)烟囱出 口风速 (m/s)混合层 高度 (m)烟羽高 度 (m)Y(m)Z(m)占标 率 （%）备注A 电厂（GGH 投运） 5.000011.01.21871.51870.527.527.40 127059.3912.53.1893.2892.230
7、0.5767.311.9最大浓度 200044.3712.02.51056.21055.2448.81982.08.9 400027.5311.51.91328.01327.0767.05000.05.5 A 电厂（GGH 停运，除烟气温度变化外，假设其它烟气参数不变） 5.000011.01.21375.61374.628.328.30 120984.9112.02.5808.3807.3290.3694.217.0最大浓度 200063.8511.51.9997.4996.4440.31980.012.8 400039.5811.01.21375.61374.6772.65000.07.9
8、 表表3-23-2 A A电厂烟囱下风向污染物电厂烟囱下风向污染物（NO2）落地）落地浓度预测结果浓度预测结果距离 (m)浓度 g/m3稳定度U10 (m/s)烟囱出 口风速 (m/s)混合层 高度 (m)烟羽高 度 (m)Y(m)Z(m)占标 率 （%）备注A 电厂（GGH 投运） 5.000011.01.21871.51870.527.527.40 1270237.712.53.1893.2892.2300.5767.399.0最大浓度 2000177.512.02.51056.21055.2448.81982.074.0 4000110.211.51.91328.01327.0767.0
9、5000.045.9 A 电厂（GGH 停运，除烟气温度变化外，假设其它烟气参数不变） 5.000011.01.21375.61374.628.328.30 1209339.812.02.5808.3807.3290.3694.2141.6最大浓度 2000255.511.51.9997.4996.4440.31980.0106.5 4000158.411.01.21375.61374.6772.65000.066.03.2.23.2.2 预测结果分析预测结果分析由表3-1和表3-2预测结果可知，A电厂GGH投运时，污染物最大落地浓度出现在距烟囱距离为1270m处，该处SO2最大落地浓度为59
10、.39g/m3，NO2最大落地浓度为237.7g/m3 ,当GGH停运时，污染物最大落地浓度出现在距烟囱距离为1209m处，该处SO2最大落地浓度为84.91g/m3，NO2最大落地3浓度为339.8g/m3。GGH停运时，距点源下风向相同距离处污染物落地浓度略高于GGH运行时的污染物落地浓度，但是SO2最大占标率为17.0%，远未超过二级标准，说明电厂烟气经脱硫后，排放的SO2很少，能满足环保要求。但是当GGH运行或停运时，大部分点NO2浓度的占标率较高，部分点已经超过了二级标准，因此建议电厂必须安装脱硝装置。由表 3-1 和表 3-2 预测结果知，A 厂 GGH 投运时，烟气抬升高度最大可
11、达（1870.5-240）m，A厂 GGH 停运时，烟气抬升高度最大可达（1374.6-240）m，因此，加装 GGH 后可以大大提升烟气抬升高度。3.33.3 用用AERMODAERMOD软件对软件对A A电厂点源（烟囱）进行模拟预测电厂点源（烟囱）进行模拟预测仍采用表 2-1 参数，并考虑电厂周围 50km2地形,利用电厂附近石门气象站的低空和高空数据进行模拟预测，分别对 A、B 电厂及 A、B 同时运行时的情况分别进行预测,预测结果均未叠加背景值。预测结果如下：3.3.13.3.1 A A、B B电厂同时满负荷运行电厂同时满负荷运行 表表 3-3 A、B 电厂同时满负荷运行时各关心点电厂
12、同时满负荷运行时各关心点 SOSO2 2最大小时浓度预测结果最大小时浓度预测结果 关心点坐标平均时间出现时间预测值标准值占标率 测点 11,044,1591h80930090.034590.56.91784 测点 2-1,403,3181h80925120.04660.59.31901 测点 3-607,-6491h81228110.036460.57.2917 测点 4-846,-9631h81228110.041650.58.32935 网格点最大值16,001,8001h81029130.048490.59.69888表表 3-4 A、B 电厂同时满负荷运行时各关心点电厂同时满负荷运行时
13、各关心点NONO2 2最大小时浓度预测结果最大小时浓度预测结果 关心点坐标平均时间出现时间预测值标准值占标率 测点 11,044,1591h80930090.158240.2465.93193 测点 2-1,403,3181h80925120.172930.2472.05418 测点 3-607,-6491h81228110.159810.2466.58836 测点 4-846,-9631h81228110.170090.2470.87232 网格点最大值16,001,8001h81029130.173910.2472.46213.3.23.3.2 A A 电厂模拟和预测电厂模拟和预测结果如下
14、:表表 3-53-5 A A 电厂电厂 2 2 台机满负荷运行时台机满负荷运行时各关心点各关心点SOSO2 2最大小时浓度预测结果最大小时浓度预测结果关心点坐标平均时间出现时间预测值标准值占标率 测点 11,044,1591h80930090.017780.53.55567 测点 2-1,403,3181h80925120.023440.54.68746 测点 3-607,-6491h81228110.018030.53.60541 测点 4-846,-9631h81228110.022230.54.44689 网格点最大值16,001,8001h81029130.025010.55.0021
15、8表 3-6 A 电厂 2 台机满负荷运行时各关心点NO2最大小时浓度预测结果关心点坐标平均时间出现时间预测值标准值占标率测点 11,044,1591h80930090.074420.2431.00733 测点 2-1,403,3181h80925120.085180.2435.493314测点 3-607,-6491h81228110.075070.2431.2773 测点 4-846,-9631h81228110.084560.2435.2335 网格点最大值16,001,8001h81029130.086010.2435.836193.3.23.3.2 B B 电厂模拟和预测电厂模拟和预
16、测结果如下：表表 3-73-7 B B 电厂电厂 2 2 台机组满负荷运行时台机组满负荷运行时 SO2SO2 最大小时浓度预测结果最大小时浓度预测结果关心点坐标平均时间出现时间预测值标准值占标率测点 11,044,1591h81002090.016980.53.39626 测点 2-1,403,3181h81029110.023380.54.67672 测点 3-607,-6491h80828100.020170.54.03484 测点 4-846,-9631h80828100.020410.54.08279 网格点最大值-2,400,3001h80923080.02920.55.8407表 3-8 B 电厂 2 台机组满
