王向东,董秀明
(1.中国电力工程顾问集团中南电力设计院,湖北武汉 430071; 2.湖北工业大学理学院,湖北武汉 430068)
多烟囱排放大气环境影响评价工作等级探讨
王向东1,董秀明2
(1.中国电力工程顾问集团中南电力设计院,湖北武汉 430071; 2.湖北工业大学理学院,湖北武汉 430068)
在环境影响评价工作中,确定大气环境影响评价工作等级是一项很重要的工作。比较了2个大气环境影响评价工程案例,分析了其大气评价工作等级高低及环境影响程度轻重。结果发现,多源项目与单源项目在估算模式上存在差异,对于部分多烟囱项目,按照现行大气评价工作等级划分方法可能有偏差,应进行修正。
评价工作等级;多烟囱;多源
在环境影响评价工作中,确定大气环境影响评价工作等级是一项很重要的工作,大气评价工作等级决定了大气环评工作的现状监测、气象资料采用、预测模式、环境现状调查等各个方面,影响重大。从理论上讲,大气污染较严重的项目,其大气评价工作等级应较高,为一级或二级,大气环境影响较小的项目,大气评价工作等级应较低,为三级。一般情况下,按照《环境影响评价技术导则—大气环境》(HJ 2.2-2008)规定的划分方法,对大气评价工作等级的划分是符合的。但在对多烟囱排放项目大气评价工作等级判定时,可能出现差异,如将污染较小的多烟囱小排放项目划定的评价工作等级较高,或将污染较大的多烟囱大排放的项目划分的评价工作等级较低。
大气环境影响评价工作划分的方法如下[1]:
(1)利用估算模式对污染物落地浓度进行估算,得到最大地面浓度占标率Pmax及对应的D10%(落地浓度占标率10%时与源的最远距离),并按表1判定评价工作等级。
(2)同一项目有多个(两个以上,含两个)污染源排放同一种污染物时,按各污染源分别确定其评价等级,取评价级别最高者作为项目评价等级。
表1 大气评价工作等级判定
(3)对于高耗能行业的多源(两个以上,含两个)项目,评价等级应不低于二级。
根据笔者的工作实际经验,对于单烟囱(单源)项目,根据现行导则,确定的评价工作等级是合理的,即污染严重的项目评价等级高,污染较轻的项目评价工作等级低;但是,对于多源(多烟囱)项目,评价工作等级存在差异,污染严重的项目评价工作等级不一定高,污染较轻的项目评价工作等级不一定低。下面以两个实例进行说明。
案例 1:某分布式能源站项目,新建 2台PG5371PA型燃气轮机,位于W市市区。燃气轮机燃料为天然气,烟气NOx浓度不高于50mg/m3,烟尘及SO2忽略不计。烟气量为695258m3/h,烟囱高度45m。方案A:全厂采用联合循环,并配备余热锅炉,排烟温度90℃。2台燃机共设1根1筒套双管烟囱,单管内径2.55m。方案B:全厂采用单循环,不配备余热锅炉,排烟温度190℃。2台燃机后各设1根钢管烟囱,内径为2.55m。
案例2:某燃煤电厂,拟新建4×600MW燃煤电厂,建设地点位于J市农村地区,平原地形。电厂烟气污染物中,含NOx、SO2、烟尘三种污染物,同步建设有效率分别为92%、99.88%的脱硫装置及除尘装置,预留脱硝位置。NOx、SO2、PM10排放量分别为3.710t/h、1.665t/h、0.612t/h。烟囱高度210m。
方案A:全厂设1根集束式烟囱,一筒套4管,单管内径6.5m。方案B:全厂设2根集束式烟囱,一筒套2管,单管内径6.5m。
根据估算模式,对案例1按表2给出的参数进行估算,估算结果及确定的评价工作等级见表3,对案例2按表4给出的参数进行估算,估算结果及确定的评价工作等级见表5。表中考虑NO2/NOx= 0.9;方案A烟囱内径为等效内径。
表2 案例1中A、B方案估算输入参数
表3 案例1估算结果及评价工作等级
从表3可以看出,案例1方案A评价工作等级为三级,方案B评价工作等级为二级。
表4 案例2中A、B方案估算输入参数
表5 案例2估算结果及评价工作等级
从表5可以看出,案例2方案A评价工作等级为一级,方案B评价工作等级为二级。
对于案例1的两个方案,两者产生的总烟气量相等,NOx排放浓度及排放量相等,烟囱高度及烟气出口流速相等,不同的是两者的排放形式不同,烟温不同,方案A从1根大烟囱排出,烟温90℃,方案B从2根小烟囱排出,烟温190℃。
对于案例2的两个方案,两者总烟气量相等,污染物排放量相等,烟囱高度、烟温、烟气出口流速相等,唯一不同的是烟囱形式,方案A采用1根烟囱,1筒套4管,方案B采用2根烟囱,2筒套4管。
根据烟气污染物扩散规律,在排放量相同,烟囱高度相同,地形条件、气象条件相同的情况下,决定烟气落地浓度大小的是烟气热力抬升高度,如果烟气热力抬升高度大,则污染物扩散较好,落地浓度较小,环境影响较小;与之相对,则污染物扩散较差,落地浓度较大,环境影响较大。
案例1、2方案A及方案B的热力抬升高度计算输入参数及计算结果分别见表6和表7。
表6 案例1各源烟气热力抬升高度输入参数及计算结果
表7 案例2各源烟气热力抬升高度输入参数及计算结果
从表6可以看出,案例1方案A烟气抬升高度为135.8m,方案B为150.3m。方案A及方案B排放量、烟囱高度、烟气出口流速、气象条件均相同的,方案A烟气抬升高度小于方案B,可以推断,方案B环境影响较方案A轻。
从表7可以看出,案例2方案A烟气抬升高度为1041.3m,方案B为826.5m。由于案例2中方案A及方案B排放量、烟囱高度、烟气出口流速、烟温、地形条件、气象条件均相同的,方案A烟气热力抬升高度高于方案B,可以推断,案例2中方案A较方案B环境影响较轻。
从前述分析可以看出,案例1方案A较方案B环境影响较重,但方案A评价工作等级为三级,方案B评价工作等级为二级,方案A低于方案B;案例2方案A较方案B环境影响轻,但方案A评价工作等级为一级,方案B评价工作等级为二级,方案A高于方案B。由此可以断定,按照现行《环境影响评价技术导则—大气环境》(HJ2.2-2008)规定的评价工作等级的划分方法,无法保证评价工作等级与项目环境影响程度对应,在同一项目有多个源存在的情况下,划定的评价工作等级可能有偏差。
上述问题的出现,源于导则对多源项目的评价等级基于单源的估算结果这一内在矛盾。笔者认为,虽然估算模式是单源预测模式,但可以对多源项目估算结果进行修正,修正后的结果可使多源项目评价等级更加合理。一种可能的修正方法,是将距离较近的多根烟囱等效为一根烟囱[3],对于距离较远的多根烟囱,此方法无能为力。笔者认为,叠加法可以更全面、彻底的解决此问题,即用估算模式逐个估算每个源的落地浓度分布,然后将项目全部源的落地浓度进行叠加得到多源的落地分布。
[1]HJ 2.2-2008,环境影响评价技术导则—大气环境[S].
[2]GB 13223-2003,火电厂大气污染物排放标准[S].
[3]钟志明.大气环境评价工作等级确定方法探讨[J].煤炭工程,2011,(6):24-25.
Discussion on atmosphere Environment Impact Assessment grade for multi-chimney emission projects
In the Environmental Impact Assessment,determining the atmospheric environmental impact assessment grade is a very important work.Two Environmental Impact Assessment engineering are compared.The grade of atmosphere evaluation work and the degree of environment impact of the two cases are analyzed.It was found,that for some multi-chimney projects the grade can be too higher or too lower than a single source project.Therefore,the partition method is defective and needs to be revised.
grade of evaluation work;multiple chimneys;multiple sources
X591
B
1674-8069(2012)04-005-03
2012-04-21;
2012-06-11
王向东(1978-),男,湖北红安人,工程师,主要从事电力工程环境影响评价工作。E-mail:wxdsss@126.com