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促进燃煤电厂烟尘超低排放

1 传统烟尘处理技术的发展

国内外采用的传统燃煤电厂污染物控制技术主要为:热烟 气通过SCR 选择性催化脱硝,干式电除尘器DESP 除尘前利用 空预器使烟气温度降到120~140℃。为提高脱硫效率和控制水 雾排放,在湿式脱硫FGD 塔前后加装热交换器GGH,使烟气温 度降到70~90℃再进入脱硫塔,脱硫后的烟气从60℃左右再加 热到70~90℃排放。

欧洲燃煤电厂至今仍采用这一技术路线,实现烟囱出口颗

粒物排放5 mg/m3左右,其工艺路线1[ 1 ]为 20 世纪90 年代初,日本为控制烟尘排放不高于10 mg/m3, 在传统工艺路线的基础上,加装了湿式电除尘WESP。WESP 安 装在脱硫塔FGD 后、烟气加热交换器GGH 前,并在1000 MW 大型燃煤机组上得到推广应用,技术路线2[ 2 ]

为了降低电厂环保设备的运行和投资费用,日本20 世纪90 年代末开始推广应用低低温电除尘技术,技术路线3 为

在同样实现低于10 mg/m3颗粒物排放的前提下,技术路线 3 与技术路线2 的主要区别为:1)GGH 在技术路线2 中装备在 DESP 之后,技术路线3 中改装在DESP 前;ESP 的烟气温度从 120~140℃左右降低到烟气酸露点以下(约90℃)实现低低温电 除尘;2)脱硫后不再采用WESP 控制颗粒物和SO3的排放,加热 后的烟气可直接排空。

降低电除尘器入口烟温,既可改善电除尘的除尘效率,也可 利用烟尘高效吸附烟气中的SO3 气溶胶[ 2 ]。部分早期安装的 WESP 已被关停。例如,日本新日铁住金鹿岛电厂507 MW 燃煤 机组在采用低温省煤器后,WESP 不在运行。据不完全统计,在 日本利用此技术路线的燃煤电厂总装机容量已超过15000 MW,其中包括多台1000 MW 等级的燃煤机组,从实际运行看, 电厂的颗粒物排放一般低于5 mg/m3

中国电力集团在最近2 年开始推广低低温电除尘技术。例 如,华能北京热电厂2013 年对4 台250 MW 燃煤机组开展了低 低温电除尘改造,4 台低低温电除尘配套8 台ZH 三相高压电源, 在国内首先实现了电除尘出口烟尘排放10 mg/m3,为进一步推 广应用低低温电除尘积累了经验。

2 中国烟尘处理技术进展

按《GB13223—2011 火电厂大气污染物排放标准》,中国重 点地区现有燃烧锅炉的烟尘排放浓度限值为20 mg/m3。神华 国能集团有限公司提倡污染物超低排放和绿色发电,成功开展 对现役燃煤机组环保设备改造,并提出新建机组环保技术路线。

根据国内外燃煤电厂污染物控制的经验和教训,为落实中 国制定的《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014—2020 年)》,神华国能集团有限公司提出了烟尘排放5 mg/m3的技术 路线4:

该技术路线满足环保设备建设或改造的3 个基本原则:1) 污染物长期稳定超低排放;2)环保设备可适应多种燃煤特性;3) 系统建设(改造)的投入产出和环境绩效最优。

在国家高技术研究发展计划(863 计划)项目“重点行业 PM2.5过程控制与减排技术与装备”支持下,神华国能集团有限公 司积极开展对燃煤电厂PM2.5的排放控制示范研究,先后在135、 300、600、1000 MW 机组开展了集成低省、电除尘和脱硫塔烟尘 趋零排放技术路线的示范电厂研究[ 3, 4, 5, 6 ],积累了烟尘趋零排放的工 程应用经验,为实现燃煤电厂PM2.5排放低于2.5 mg/m3创造了成 功案例。实际证明,通过对电除尘本体小分区优化设计和采用高 效三相高压电源,技术路线4可完全满足烟尘低于5 mg/m3、NOx 低于35 mg/m3、SO2低于50 mg/m3的排放要求[ 4 ]。例如,天津大 港发电厂综合采用烟气调质、低温省煤器、高效电除尘、高效除 雾器等改造及煤质控制、运行优化调整等烟气全流程6 项措施, 以低成本实现了全厂4 台机组大气污染物排放达到燃气机组排 放标准。其中天津大港发电厂3 号机组的应用表明,电除尘出口 和烟囱出口的颗粒物排放均低于5 mg/m3,同时,PM2.5的排放低 于神华国能集团有限公司环保示范电厂标准2.5 mg/m3 的要 求。4 台机组静电除尘器改造与电袋除尘相比节省投资约6000 万元,且不增加维护费用;与湿式静电除尘器相比,节省投资约 1.4 亿元。初步测算,天津大港发电厂4 台机组每年可节省各项 运行成本300 万元左右。

基金项目:国家高技术研究发展计划(863 计划)项目 (2013AA065000)。 智慧医疗是指利用物联网技术,实现患者与医务人员、医疗 机构、医疗设备之间的互动,推动医疗信息化模式创新,最终实 现实时、智能化、自动化、互联互通的动态服务。随着物联网“十 二五”规划的出台以及各省区市智慧城市的规划或落实,我国智 慧医疗建设取得有效进展,但仍面临诸多挑战亟待突破。笔者 通过对我国智慧医疗发展现状进行分析,探讨我国智慧医疗发 展存在的问题,提出切实可行的措施建议。

我国智慧医疗发展现状及存在问题

与大多数国家类似,我国的智慧医疗建设处于初级阶段。 目前,我国的医疗卫生体系正从临床信息化走向区域医疗卫生 信息化的发展阶段,部分城市相继提出了智慧医疗的建设理念 和方案,其中,上海市制定了覆盖医疗保障、公共卫生、医疗服 务、药品保障的智慧医疗蓝图;北京市以智慧医疗建设为契机, 建立了覆盖急救指挥中心、急救车辆、医护人员以及接诊医院的 全方位、立体化急救医疗信息协同平台系统;武汉市计划未来5 到10 年,建成智慧医疗卫生信息系统;苏州推出了“智慧医疗手 机挂号系统”,市民既可通过手机登陆制定网站在市区部分大型 医院付费挂号,又可实时监控医院的挂号情况;云南省携手IBM 共同打造基于面向服务的架构(SOA)的“医疗信息化资源整合 平台”,缔造具有自身特色的智慧医疗。

在远程医疗方面,我国发展速度较快。由于远程医疗在信 息标准、传输介质和技术要求上有其自身特点,我国三级医院在 该领域大都有一定的尝试和成果。截至目前,我国已有卫星、光 缆、电话线等多种媒体的远程医疗手段投入使用,该项技术在对 偏远地区进行医疗对口支援和培训过程中起到了一定作用,受 到好评。

尽管如此,我国智慧医疗建设仍面临诸多挑战:

(1)缺乏统一标准和顶层设计。目前我国许多城市的智慧 医疗建设都是各自为政,开发的系统数据结构和格式不统一,无 法互联互通,造成资源和资金的浪费。

(2)医院信息系统和区域医疗信息协作平台仍不完善。目 前在我国大部分地区,智慧医疗建设重点仍集中在临床信息系 统建设阶段,大部分一级以下医院及部分二级医院正在建设医 院信息系统(HIS),大部分三级医院及部分先行的二级医院,已 基本完成第一轮HIS 系统建设,部分先进的三级医院已进入HIS 系统整合阶段。但与其他行业相比,我国医院信息系统和区域 医疗信息协作平台建设总体水平仍很落后。

(3)尚未真正实现电子病历。随着全国HIS 系统在医院的 逐步展开,民间的标准化机构和政府部门都在采取各种措施推 动电子病历的发展。但目前电子病历的实际运用还存在现实的 困难,医院之间或医院与社保之间数据交换与共享非常困难;同 时,我国现阶段的卫生信息立法滞后,法学理论中缺乏对电子病 历的法律地位的明确规定,医务人员的电子签名问题尚未得到 解决,在出现医疗纠纷时电子病历尚不具有法律效应。因此,我 国所有应用电子病历的医院到目前为止都未实现真正无纸化。

(4)电子健康档案建设仍处于探索阶段。建设电子健康档 案是一项复杂的系统工程,涉及技术、法律等多个领域。目前我 国电子健康档案建设仍处于探索阶段,理想的电子健康档案尚 未问世。

智慧医疗发展措施建议

将物联网技术用于医疗领域,借由数字化、可视化模式,可 使有限的医疗资源发挥最大效用。随着医疗卫生社区化、保健 化的发展趋势日益明显,通过RFID 等相关终端设备在家庭中进 行体征信息的实施跟踪与监控,通过有效的物联网传输,可以实 现医院对患者或者是亚健康病人的实时诊断与健康提醒,从而 有效地减少和控制病情的发生与发展。此外,物联网技术在药 品管理和用药环节的应用过程也将发挥巨大作用。

切实有效推动我国智慧医疗产业发展,建议采取以下措施:

(1)加强组织机构建设,完善政策环境。完善智慧医疗组 织机构建设,明确发展目标、建设规划、公共技术服务平台建设 计划。加强各级卫生信息机构和医疗卫生单位信息机构建设, 强化领导、落实责任。加强法制建设,尽快出台智慧医疗建设指 导意见和配套政策,在人才引进、教育培训、产业发展、财政补贴 等方面给予便利和扶持,为智慧医疗建设创造良好的政策环境。

(2)推进相关标准制定,统筹规划。由政府部门对智慧医 疗建设进行顶层设计,统筹规划,合理布局,加快智慧医疗领域 标准化工作的制定,整合各方力量,打破业务领域壁垒,从源头 上统筹智慧医疗建设与发展,避免重复建设和短期行为。做好 各项业务应用系统的需求分析、统筹设计和信息资源整合利用, 满足“以人为本”、以居民健康档案和电子病历为基础,逐步建立 共享的基础数据资源库,实现跨机构、跨地域医疗信息统一高 效、互联互通和共享协作的要求。

(3)推动关联产业发展,培育新的经济增长点。智慧医疗 建设具有复杂性、协作性、高标准和激发创新的特性,产业发展 将为电子信息制造业、软件与信息服务业、信息安全产业等多个 产业带来新的推动力。因此,要充分发挥智慧医疗建设的产业 辐射作用,推动相关产业结构优化升级,并以此为契机,建立以 市场为导向,政产学研相结合的技术创新体系,培育新的经济增 长点。

总之,当前物联网、移动互联网技术发展迅猛,为我国智慧 医疗产业带来了广阔的发展契机。在此背景下,我国智慧医疗 产业应紧密结合我国国情,针对当前发展现状和存在问题加强 部署,从政策、标准以及产业层面制定切实可行的措施,从而推 动我国智慧医疗产业取得有效突破,带动周边产业发展,为我国 经济创造新的增长点。

参考文献
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文/肖创英
作者简介 神华国能(神东电力)集团,教授级高级工程师。
(编辑  陈广仁)