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美国将严定火电厂废水条例 技术选择遭考量
2013-01-06 16:39:25 来源:北极星电力网 作者: 【 】 浏览:1637次 评论:0

发电商努力满足清洁空气条例,但废水排放现在却面临环保署新规的压力,新罕布什尔发电厂引起的小争议可能会为下次法规之争定下基调。采用WFGD 系统的美国燃煤电厂将面临环保署修订条例的压力,以减少WFGD 系统运行带来的水污染。

Commonwealth Associates 公司负责发电和能源的副总裁Samuel R. Barnes在分会发言时说:“此条例可被归类为未知,这将造成不确定性。”他告诉与会人员,杜克能源公司位于北卡罗来纳州的2240MW Belews Creek 发电厂和1140MW Allen Steam 蒸汽发电厂在2009 年已安装使用了废水处理系统,该系统可作为环保署修订标准(可能将于2014 年生效)的模型。

Belews Creek 发电厂的处理系统使用了GE 公司的生物反应器系统,以增加污水中去除硒的能力。杜克能源公司和进步能源公司合作测试了BelewsCreek 系统,以及北卡罗来纳州其他电厂的类似系统,包括Allen 蒸汽发电厂(安装时符合该州空气质量条例)。

去年末,环保署在为新罕布什尔州公共服务公司(PSNH) 的440MWMerrimack 燃煤电厂及其WFGD 排污流发布NPDES 许可草案时,特别提到了Belews Creek 电厂和Allan 蒸汽发电厂的水处理系统。2006 年,新罕布什尔州立法机构通过了一项法律,要求PSNH在Merrimack 发电厂安装并运行一个WFGD 系统,以将汞和其他污染物的空气排放至少减少80%。

为了达到法律要求,PSNH 在Merrimack 电厂安装了一个物理/ 化学FGD 处理系统(成本4.30 亿美元),与杜克能源公司几座电厂中的系统类似。该FGD 系统是一个单级化学沉淀/ 铁共沉淀系统。在NPDES 许可草案中,环保署汲取了Merrimack 电厂和杜克能源公司电厂的相似之处—都是燃煤机组,燃烧烟煤,运行石灰石强制氧化WFGD系统,生产商用级的石膏副产品。Allen电厂和Belews Creek 电厂处理系统还包括一个缺氧/ 厌氧生物处理阶段,专用于优化硒的去除能效。

PSNH 针对Merrimack 电厂的FGD废水清除流,选用了物理/ 化学处理系统。物理/ 化学废水处理系统一般包括化学沉淀、凝结/ 絮凝、纯化、过滤和污泥脱水环节。Merrimack 电厂系统将增配吸附介质(或称“抛光步骤”),以去除污水中更多的汞。

PSNH 至少考量了11 种FGD 废水处理技术,包括排放至公共处理设施、蒸发池、烟气喷射、固着、深井注入、污水再利用/ 循环、沉淀池、用现有水处理系统处理、蒸汽压缩蒸发、物理/化学处理、带生物阶段的物理/ 化学处理。该公司在Merrimack 电厂排除了所有其他技术,仅保留物理/ 化学处理。

环保署称,其认为生物处理,尤其是结合生物处理的物理/ 化学处理是一种足够成熟的技术, 适合作为Merrimack 电厂FGD 处理系统的最佳可用技术(BAT)。生物处理通常包括生物反应器罐/ 室、养份储存间、换热器、固体去除设备、泵及相关设备。为了在FGD 废水处理系统中加入生物处理,环保署认为Merrimack电厂需要安装处理罐和工艺设备,并将其与物理/ 化学处理系统连接。

但是,这家新罕布什尔州公共事业公司不赞同环保署的结论。在2012 年2月的新闻快报中,该公司对环保署的许可草案表示反对。PSNH 称,“现有系统不能满足环保署纳入PSNH 许可中的苛刻限制要求,这很令人诧异。事实上,从针对Merrimack 电厂提出的相同限度值可以发现,杜克能源的电厂在过去3年中已超出该限度的450 倍。”
这份新闻快报引用了PSNH 总裁兼COO Gary Long 的话:“由于Merrimack电厂已经使用了综合处理系统,因此没有必要再使用生物处理方法。环保署要求安装一个成本超过2000 万美元的系统,并且还不能完全满足环保署制定的限值,我对此表示失望。”(一位杜克能源公司发言人称,Belews Creek 系统“对硒的去除效果仍然非常好”,但拒绝作进一步评论。)

在对许可草案的正式回复中,PSNH称环保署未能正确考虑所用煤的类型、废物流的具体特性(例如,氮、溴化物、氯化物和溶解性固体的含量)、洗涤器中的氧化还原电位、成本及Merrimack 电厂独有的其他因素。

PSNH 在回复中表示,“最终,环保署将排污限值建立在错误的决定上,他们认为PSNH 目前的物理/ 化学系统和‘抛光’步骤,加上环保署提出的生物处理附加步骤,就代表了Merrimack 电厂的最佳可用技术。但是,所有这些限值都是没有信息支撑且不合法的。”

数量级之差

在向环保署提交的单独评论中,电力研究所(EPRI)称环保署对生物处理功效的评估高于EPRI 的计算。EPRI 认为,虽然计算污染物去除总量有多种方法,但是EPRI 针对生物处理的估算值始终比环保署的估算值要低两个数量级。

环保署估算资本投资每年的成本约为490 万美元,年度运行和维护开支为43 万美元。环保署估算Merrimack 电厂增加生物处理环节的成本约为500 万美元,年度运行和维护开支为30 万美元。

EPRI 将物理/ 化学处理的总资金成本限定在1800 万美元。EPRI 认为,生物处理的总资金成本应为1050 万美元。而PSNH 在回复中认为,环保署强制安装系统的成本可高达2300 万美元。

这家新罕布什尔州的公共事业公司称,Allen 蒸汽发电厂和Belews Creek 电厂与Merrimack 电厂有很大不同,这两家电厂的FGD 清除流速度为400 ~ 600加仑/min,而Merrimack 电厂的FGD清除流为50 加仑/min。PSNH 还表示,Merrimack 电厂的物理/ 化学处理设施基本没有能力在生物反应器中处理额外污水。其他的不同点还包括:清除流根据煤类型不同而发生的变化、锅炉设计和操作、洗涤器操作、设备占地面积、微生物对各种条件和气候的敏感度。例如,微生物在40.F 以下会死亡,这就迫使这家新罕布什尔州公共事业公司需要修建一座建筑物以保持生物系统的温度。

PSNH 称:“生物处理方法无法成为Merrimack 电厂的最佳可用技术。”

环保署待修订条例对整个行业的影响,必将成为2013 年电力大会某分会的主题。

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责任编辑:信息部-曾
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