火力发电厂的电能生产过程是由发电厂的三大主要设备(锅炉、汽轮机、发电机)和一些辅助设备来实现的。即：一是在锅炉中，将燃料的化学能转换为蒸汽的热能；二是在汽轮机中，将蒸汽的热能转换为汽轮机轴的旋转机械能；三是在发电机中，将机械能转换为电能。

火力发电厂排放废气主要是指燃料燃烧产生的烟气。烟气中主要污染物包括有颗粒状的细灰又称粉煤灰或飞灰。气体状的SO_X 、NO_X 、CO、CO₂ 、烃类等。

煤粉的燃烧过程：煤粉在炉膛中呈悬浮状态燃烧，燃煤中的绝大部分可燃物都能在炉内燃尽，而煤粉中的不燃物(主要为灰分)大量混杂在高温烟气中。这些不燃物因受到高温作用而部分熔融，同时由于其表面张力的作用，形成大量细小的球形颗粒。在锅炉尾部引风机的抽气作用下，含有大量灰分的烟气流向炉尾。随着烟气温度的降低，一部分熔融的细粒因受到一定程度的急冷，呈玻璃状态，从而具有较高的潜在活性。在引风机将烟气排入大气之前，上述这些细小的球形颗粒，经过除尘器，被分离、收集、即为分煤灰。

1烟气性质及特点

1.1燃煤锅炉烟气性质

（1）烟气温度：燃煤锅炉烟气温度140-160℃ ；冲峰值：160-180℃ ；

（2）烟气浓度：煤粉炉：3.5g /Nm³ 左右；层燃炉：10g /Nm³ 左右；循环流化床：25-30g /Nm³ 。

（3）烟气成分见表1-1

表1-1燃煤锅炉烟气成分

1.2燃煤锅炉烟气特点

（1）集中固定源：即燃煤锅炉生产地点固定，生产过程集中，生产节奏较强，便于烟气处理和操作。

（2）烟尘排量大：燃煤锅炉生产过程中产生大量的有害烟气。

（3）连续排放：燃煤锅炉24小时不间断生产。

（4）粉尘粒度为0.3～200μm，其中小于5μm的占粉煤灰总量的20%。

（5）烟气中含有一定量的SO₂ ，需要进行脱硫处理

2燃煤锅炉烟气的主要危害

2.1可吸入颗粒物危害

近年来，关于PM10、PM2.5的研究十分活跃。空气中的颗粒物，其空气动力径大于10μm者，比较容易从空气中沉降分离出来。云锡摇床。但PM10，河南加气砖设备 。特别PM2.5不仅不易捕集，长时间漂浮在空气中容易吸入肺内。从图1-2中可看出2.5-10ｕｍ粒子基本上被鼻腔和上呼吸道扑集，并通过痰和鼻腔分泌物排出，而小于2.5ｕｍ的粒子不仅 可以进入微支气管，甚至引起肺泡。

图1-2不同粒径颗粒在人呼吸系统中的分布

中国对空气中PM10、PM2.5污染水平作出研究，表1-2为南京市空气中PM10、PM2.5的状况。

3污染物排放标准

3.1锅炉大气污染物排放标准（GB-2001）

（1）范围

本标准分年限规定了锅炉烟气中烟尘、二氧化硫和氮氧化物的最高允许排放浓度和烟气黑度的排放限值。

本标准适用于除煤粉发电锅炉和单台出力大于45.5MW(65t/h)发电锅炉以外的各种容量和用途的燃煤、燃油和燃气锅炉排放大气污染物的管理，以及建设项目环境影响评价、设计、竣工验收和建成后的排污管理。

使用甘蔗渣、锯末、稻壳、树皮等燃料的锅炉，参照本标准中燃煤锅炉大气污染物最高允许排放浓度执行。

（2）技术内容

本标准中的一类区和二、三类区是指GB3095—1996《环境空气质量标准》中所规定的环境空气质量功能区的分类区域。

本标准中的“两控区”是指《国务院关于酸雨控制区和二氧化硫污染控制区有关问题的批复》中所划定的酸雨控制区和二氧化硫污染控制区的范围。加气砖设备配方 。

本标准按锅炉建成使用年限分为两个阶段，执行不同的大气污染物排放标准。

Ⅰ时段：2000年12月31日前 建成使用的锅炉；

Ⅱ时段：2001年1月1日起 建成使用的锅炉（含在Ⅰ时段立项未建成或未运行使用的锅炉和建成使用锅炉需要扩建、改造的锅炉）。

（3）烟尘最高允许排放浓度

锅炉烟尘最高允许排放浓度和烟气黑度限值，按表1-3的时段规定执行。

表1-3锅炉烟尘最高允许排放浓度和烟气黑度限值

①一类区禁止新建以重油、渣油为燃料的锅炉

（4）锅炉二氧化硫和氮氧化物最高允许排放浓度按表1-4的时段规定执行。

表1-4锅炉二氧化硫和氮氧化物最高允许排放浓度

①一类区禁止新建以重油、渣油为燃料的锅炉

（5）燃煤锅炉烟尘初始排放浓度和烟气黑度限值，根据锅炉销售出厂时间，按表1-5的时段规定执行。

表1-5燃煤锅炉烟尘初始排放浓度和烟气黑度限值

（6）烟囱

每个新建锅炉房只能设一根烟囱，烟囱高度应根据锅炉房装机总容量，按表1-6规定执行。

表1-6燃煤、燃油（燃轻柴油、煤油除外）锅炉烟囱最低允许高度

锅炉房装机总容量大于28MW（40t/h）时，其烟囱高度应按批准的环境影响报告书（表）要求确定，但不得低于45m 。新建锅炉房烟囱周围半径200m 距离内有建筑物时，其烟囱应高出最高建筑物3m 以上。

3.2火电厂大气污染物排放标准

（1）主要内容与适用范围

本标准按时间段规定了火电厂大气污染物最高允许排放限值，适用于现有火电厂的排放管理以及火电厂建设项目的环境影响评价、设计、竣工验收和建成运行后的排放管理。

本标准适用于使用单台出力65t/h以上层燃炉；以及各种容量的燃气轮机组的火电厂。单台出力65t/h以上采用甘蔗渣、锯末、树皮等生物质燃料的发电锅炉，参照本标准中以煤矸石等为主要燃料的资源综合利用火力发电锅炉的污染物排放控制要求执行。

本标准不适用于各种容量的以生活垃圾、危险废物为燃料的火电厂。

（2）污染物排放限值

各时段火力发电锅炉烟尘最高允许排放浓度和烟气黑度执行表1-7规定的限值。

表1-7火力发电锅炉烟尘最高允许排放浓度和烟气黑度限值

注：（1县级及县级以上城市建成区及规划区内的火力发电锅炉执行该限值。

（2县级及县级以上城市建成区及规划区以外的火力发电锅炉执行该限值。

（3本标准实施前，环境影响报告书已批复的脱硫机组，以及位于西部非两控区的燃用特低硫煤（入炉燃煤收到基硫分小于0.5%）的坑口电厂锅炉执行该限值。

（4以煤矸石等为主要燃料（入炉燃料收到基低位发热量小于等于kJ/kg）资源综合利用火力发电锅炉执行该限值。

（3）二氧化硫最高允许排放浓度限值

各时段火力发电锅炉二氧化硫最设允许排放浓度执行表1-8规定的限值。第3时段位于西部非两控区的燃用特低硫煤（入炉燃煤收到基硫分小于0.5%）的坑口电厂锅炉须预留脱硫装置空间。

表1-8火力发电锅炉二氧化硫最设允许排放浓度

注：（1该值为全厂第1时段火力发电锅炉平均值。

（2本标准实施前，环境影响报告书已批复的脱硫机组，以及位于西部非两控区的燃用特低硫煤（入炉燃煤收到基硫分小于0.5%）的坑口电厂锅炉执行该限值。

（3以煤矸石等为主要燃料（入炉燃料收到基低位发热量小于等于kJ/kg）资源综合利用火力发电锅炉执行该限值。

（4位于西部非两控区的燃用特低硫煤（入炉燃煤收到基硫分小于0.5%）的坑口电厂锅炉执行该限值。

在本标准实施前，环境影响报告书已批复的第2时段脱硫机组，自2015年1月1日起 ，执行400mg.m^-3 的限值，其中以煤矸石等为主要燃料（入炉燃料收到基低位发热量小于等于kJ/kg）资源综合利用火力发电锅炉执行800mg.m^-3 的限值。

（4）氮氧化物最高允许排放浓度限值

火力发电锅炉及燃气轮机组氮氧化物最高允许排放浓度执行表1-9规定的限值。第3时段火力发电锅炉须预留烟气脱除氮氧化物装置空间。液态排渣煤粉炉执行V_daf ＜10%的氮氧化物排放浓度限值。

表1-9火力发电锅炉及燃气轮机组氮氧化物最高允许排放浓度