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空污與電廠——你所不知道的關鍵細節

火力發電如何減排?看台中電廠如何運用AQCS精準達到效率與減排並進

2021/01/22 ,

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廣編企劃

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台中電廠是全台最大的火力發電廠,若以「物質不滅」定律來看,其產生的空氣污染物自然也不容小覷,後續如何處理、降低排放量,即成為最重要課題。本篇以「空氣品質控制系統」來說明,台中電廠為空氣污染物所做的處理與努力。

上一篇,我們講到台中電廠如何運用「減煤減排四階段」、推動燃氣新機組,從前頭降低減少因「能量轉換」而可能產生的空氣污染物質,但使用化石燃料的火力發電設備在運轉燃燒時,無可避免地仍會產生空氣污染物。

火力發電廠的空氣污染物有哪些?

無論是哪一種空氣污染物,一但隨著呼吸進入人體內,便會對人體產生影響,差別只在於顆粒大小及化學性質的危害程度,這些物質的型態多樣,有氣態、液態、固態,或是以混合型態存在;其中又以粒狀污染物(PM)、硫氧化物(SOx)、氮氧化物(NOx)為主。

首先,「粒狀污染物」係指燃料燃燒及工業生產過程所產生之微粒物。其中,粒徑在10微米以下為「懸浮微粒」(簡稱PM10),而粒徑在2.5微米以下為「細懸浮微粒」(簡稱PM2.5),由於細懸浮微粒(PM2.5)粒徑小,更容易深入人體肺部,對健康影響更大。而「硫氧化物」與「氮氧化物」則來自燃料中硫化物與氮化物的氧化反應,因為可溶於水,也是造成酸雨的主要物質,容易刺激人體肺部,長期接觸會增加罹癌風險。

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台中市景

火力發電廠最不可或缺的設備:AQCS

台中電廠是全台最大的火力發電廠,若以「物質不滅」定律來看,發電過程產生的空氣污染物自然也不容小覷,後續如何處理、改善其排放強度,即成為最重要課題。

尤其台中電廠營運迄今,燃煤機組設備難免會堵塞、結垢、磨蝕、氧化,再加上一至四號機燃煤機組的煤質採購來源廣泛,與原設計基準不盡相同,導致鍋爐、靜電除塵器、排煙脫硫系統及相關設備的效能逐年下滑。為了改善排放效能,並符合中央及地方嚴格的法規標準,台中電廠決定投入92億,升級「空氣品質控制系統」(Air Quality Control System,AQCS)進行空污排放改善。

所謂的「空氣品質控制系統」,主要包含脫硝、除塵及除硫等相關設備,以濾除煙氣中的硫、硝與懸浮顆粒,進一步抑制空氣污染物排放濃度,降低對環境的危害。升級空氣品質控制系統時,台電公司也集結國內外優質工程及顧問團隊成立專案小組,針對機組排放的氮氧化物、硫氧化物、粒狀物等影響空氣品質的項目,針對設備改善提供方案,主要目標是機組鍋爐、靜電集塵器、脫硫設備等三大項目。

機組鍋爐部分,電廠增設低氮氧化物燃燒器及火上風門,透過分段燃燒方式,降低燃燒器火焰溫度,藉此降低氮氧化物排放值。靜電集塵器部分,除了裝設熱媒管式換熱器降低電組及煙氣流速,藉以提升靜電集塵器性能外,同時也增設濕式靜電集塵器,進一步降低粒狀物排放量。在脫硫設備方面,除了前述加裝的濕式靜電集塵器外,更新吸收塔內部元件,也有助於提升脫離效率達到成9成9。

台中電廠去(109)年已完成一至四號機改善工程計畫,後續的改善效果也相當顯著。原先機組平均排放的氮氧化物為68ppm、硫氧化物為33ppm、粒狀物為19mg/Nm3,改善後則降至氮氧化物45ppm以下、硫氧化物25ppm以下、粒狀物12mg/Nm3以下。

環保設施改善與燃氣機組上線 ,未來減排再減排,達成穩供與環保雙贏

台中電廠一至四號機的環保改善工程完成後,機組排放符合台中市府現行的電力設施空氣污染物排放加嚴標準,讓台電對於利用空氣品質控制系統的升級來兼顧供電與環保,更具信心。台中電廠也規劃第五至十號機空污改善工程,透過改善既有空污防制設備並加裝當代最佳控制設備,可讓空污排放量逐年下降。

除了提升空氣品質控制系統之減排效能,讓現有機組在運轉屆齡前能兼顧供電與環保外,台電也逐步推動設置兩部高效率的燃氣複循環發電機組。現有燃煤機組空污防制設備升級,再加上二部燃氣機組上線發電,屆時空污排放量可望較103年減少逾7成8。

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「增氣減煤」台中電廠新增燃氣機組——成為減煤減排的好推手


空污與電廠——你所不知道的關鍵細節:

秋冬來臨,惱人的「空污季節」又來了!空氣污染是無邊界公害,其中PM2.5(細懸浮微粒)更是令人聞之色變。這幾年社會各界要求政府持續減煤、改善空污,火力電廠常成為被要求檢討改善的對象;事實上空污來源眾多,環保署的研究顯示,電力業僅佔境內PM2.5貢獻度4.5至9.9%,火力電廠與空污的關係,真的值得好好了解一下。

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