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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
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。
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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)
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