發電集團應對新火電廠大氣污染物排放標準的思考

孫衛民，張潔

(中國華電集團公司，北京 100031)

發電集團應對新火電廠大氣污染物排放標準的思考

孫衛民，張潔

(中國華電集團公司，北京 100031)

新的火電廠大氣污染排放標準重點加大了對火電廠大氣污染物中NOx的控制力度，收嚴了SO2、煙塵等污染物排放限值，增設了汞及其化合物控制指標。該標準的實施對發電企業的生存和發展帶來一定的影響，為了落實新標準，發電集團應在法律法規政策及技術產業方面采取相應措施，加快除塵、脫硫、脫硝、脫汞等新技術的研究和應用，從單一污染物的總量控制向多污染物協同控制轉變，積極探索和思考發電集團綠色低碳發展的道路。

發電集團;排放標準;環境保護;污染物減排

《火電廠大氣污染物排放標準》(GB 13223－2011)將于2012年1月1日起實施。新的火電廠大氣污染物排放標準(以下簡稱新標準)重點加大對火電廠大氣污染物中NOx的控制力度，收嚴了SO2、煙塵等污染物排放限值，增設了汞及其化合物控制指標，成為了當今世界上最嚴格的大氣污染物排放標準。我國以煤炭為主體的能源結構在相當長一段時間內不會改變，煤電仍是國家經濟結構中的重要組成部分。為了落實新標準，發電集團應在法律法規政策及產業技術方面采取應對措施，加快除塵、脫硫、脫硝、脫汞等新技術的研究和應用，積極探索發電集團綠色低碳發展的道路。

1 國家“十二五”環境保護前景展望

目前，全球為解決氣候變化問題，已開展各種嘗試和努力，從《聯合國氣候變化框架公約》和《京都議定書》，到“巴厘島路線圖”和《哥本哈根協議》;從各種各樣的碳交易，到不同類型的碳市場，從美、歐、日等發達國家，到中、印、俄、巴等發展中國家;全球已經形成共識:以降低溫室氣體排放為目標的低碳經濟是解決當前氣候變化問題的有效方式，低碳經濟將成為新一輪增長的推動力量，必將推動世界經濟結構全面轉型。

中國科學院有關專家進行的情景分析表明，隨著未來新一輪的經濟增長，我國提高資源利用率和減少污染物排放任務艱巨。2020年，如果保持2000年的環境質量，那么資源生產率就必須提高4至5倍，單位GDP環境影響要降到2000年的1/4;如果要求環境質量在現有基礎上有明顯改善，則資源生產率必須提高8至10倍，單位GDP的環境影響要降到2000年的1/10。可以說在中國幾千年的文明史中，人與自然的矛盾從未像今天這樣嚴重，資源的衰減、退化、枯竭，生態環境的惡化，成為我國經濟社會發展的瓶頸制約和嚴重障礙。低碳經濟已成為我國未來經濟轉型必然的重要戰略選擇。

為了使我國實現由能源消耗大國向能源消耗強國的轉變，《中國國民經濟和社會發展“十二五”規劃綱要》明確指出，要樹立低碳發展理念，積極應對全球氣候變化，建設資源節約型、環境友好型社會。提出了“十二五”期間，單位國內生產總值CO2排放降低17%，SO2排放減少8%，NOx排放減少10%的約束性指標。電力工業作為我國經濟發展的重要組成部分，是我國轉變經濟發展方式的重要組成，電力工業綠色低碳發展是當前和長遠的重要戰略選擇。發電企業面臨的環保要求是綜合的，多方面的，特別是火電企業將面臨最為嚴格的環境保護準入條件。為了實現國家環境保護目標，國家相關部委已先后印發了《國務院辦公廳轉發環境保護部等部門關于推進大氣污染聯防聯控工作改善區域空氣質量指導意見的通知》、《關于火電企業脫硫設施旁路煙道擋板實施鉛封的通知》等一系列規章制度，對火電廠大氣污染物排放控制提出了更高的要求。

2 法律法規及相關政策

2.1 加強與國家西部大開發戰略目標的協調

《中共中央關于制定國民經濟和社會發展第十二個五年規劃的建議》提出堅持把深入實施西部大開發戰略放在區域發展總體戰略優先位置的目標。內蒙、甘肅、寧夏、青海、新疆等西部地區省份標桿電價較低，大規模環保設施改造投資和較高排放限值要求的環保設施運營成本影響火電機組在西部省份的發展。按照我國煤炭發展規劃，“十二五”期間產煤重心將會不斷西移，西部地區的產煤量也將不斷上升，其中山西和貴州兩省主要出產無煙煤，貴州又以高硫無煙煤為主。燃煤煤質的變化對火電廠滿足新的排放標準存在一定的影響。

2.2 加強與國家節能和溫室氣體減排政策的協調

按照新標準要求，發電集團現有部分火電機組需進行除塵器、脫硫系統改造。這些環保設施多數是發電企業在近5年建設或改造投運的設施，大部分運行穩定。為了達標排放，除塵器、脫硫設施要升級改造，改造中消耗資源，煙氣脫硝系統需增加脫硝還原劑、脫硝催化劑，增加大量鋼材、運輸等環節的能耗，增加了溫室氣體排放。

2.3 加強與現有《大氣污染防治法》的銜接

《大氣污染防治法》中明確規定“省、自治區、直轄市人民政府對國家大氣污染物排放標準中未作規定的項目，可以制定地方排放標準;對國家大氣污染物排放標準中已作規定的項目，可以制定嚴于國家排放標準的地方排放標準”。國家標準是最低標準要求，是大部分企業可以長期、連續、穩定運行可達到的要求。地方政府應對當地的環境質量負責，有責任根據當地資源、環境等條件，制定嚴于國家標準的地方排放標準。

2.4 與國家加強法制建設的要求保持一致

有法可依、有法必依、執法必嚴、違法必究，是社會主義法制的基本要求，也是國家加強法制建設中的一項長期的任務，它包括立法、執法、守法、普法諸多方面。規范行政自由裁量權、嚴格規范裁量權行使，避免執法的隨意性是加強法治建設的要求。如何增強對已發布標準執行情況的執法監督檢查力度，保證各級環境保護行政主管部門嚴格按照法定權限和程序行使職權、履行職責，確保所有企業在同一平臺上公平競爭，避免權力尋租現象。

3 技術及產業方面

目前，我國的煤炭質量與燃煤穩定性與國外差距很大，采用同一技術達到的效果是不同的，或者是為達到同一標準值，我們則需要更高的代價。發達國家普遍采用“最佳可行控制技術”(BACT)或“最佳可行技術”(BAT)，而要達到美國、歐盟和日本的控制水平，在一定程度上，我國則要采用超越“最佳可行”范圍的技術。目前國內的除塵、脫硫及脫硝等環保產業均無法滿足市場需求，新標準的實施可能給布袋除塵、濕法脫硫、煙氣脫硝等環保產業帶來規模更大、范圍更廣的“井噴式”發展。如何支持環保產業國產化，保護好我國環保產業的健康持續發展，避免出現低價無序競爭、技術消化不良等問題，需要國家盡快出臺相關政策進行指導。

3.1 發電技術與新標準的適應性

我國循環流化床清潔煤發電技術處于國際先進水平，目前已研制出世界上最大的CFB機組。CFB清潔煤發電技術主要用于燃用煤矸石等劣質煤，達到煙塵、SO2和NOx排放限值困難較大。CFB后需再增加爐外煙氣脫硫系統，安裝袋式除塵器;同時對于CFB是否需煙氣脫硝，技術上仍不明確，CFB清潔發電技術和W型火焰鍋爐發電技術應需要充分考慮新標準的實施。在無煙氣旁路條件下，鍋爐點火啟動、停爐投油對尾部煙氣脫硝催化劑、袋式除塵器、GGH以及脫硫設備均有較大的影響。是采用投油點火方式，頻繁更換催化劑、濾袋等環保設施，還是采取措施改變點火方式以減少對環保設施的影響是需要思考的一個重要技術路線。

3.2 火電廠除塵技術的發展方向

目前，我國的靜電除塵技術已處于國際領先水平，應用比例約94%。由于我國燃煤灰分較高，煤質和負荷多變，要穩定達到30mg/m3的煙塵排放限值，需采用6電場以上的電除塵器。國內現役機組電除塵器以4電場為主，絕大多數沒有增加電場的空間，須采用布袋除塵技術、電袋復合除塵技術或移動電極等新工藝。從運行效果看，部分布袋/電袋除塵器存在較大技術不穩定性，出現了多起短期運行濾袋破損情況。正常情況下，定期更換的濾袋應妥善處置，避免造成二次污染。

3.3 石灰石—石膏濕法脫硫工藝的技術進步

目前，我國脫硫技術主要是采用石灰石—石膏濕法脫硫工藝，該技術具有脫硫效率高、技術成熟、運行可靠性高、石灰石資源豐富，價廉易得、石膏便于綜合利用等特點。該工藝的最佳脫硫效率是在95%左右，脫硫效率超過96%以后，脫硫能耗會大大增加。在我國，石灰石—石膏濕法脫硫效率設計上限為97%左右，該脫硫效率對于吸收區內化學反應短期雖可以實現，但是對石灰石制漿配套、脫水系統穩定性及可靠性要求極高。

3.4 保護NOx控制技術及產業的健康發展

NOx控制通常采用燃燒中控制和燃燒后控制技術。煙氣脫硝改造前，采用或優化低氮燃燒技術，可以盡可能減少煙氣脫硝的投資費用和運行成本，獲得最大的NOx減排效益，應得到相關政策的鼓勵。需要做好脫硝技術中關鍵的流場模擬、催化劑制造、性能驗收等技術門檻、技術標準的建立。目前，中國尚未徹底解決脫硝催化劑原料的技術瓶頸問題，脫硝催化劑及其原料(鈦白粉)等需要大量進口，且技術實力普遍達不到要求。

3.5 做好燃煤電廠汞排放控制的技術儲備

汞污染排放指標監測在我國尚未推廣，需在開展在線監測相關試點工作后編制適合國情的監測標準。目前，國際上汞排放監測儀器均為國外產品，由于國外多數電廠燃用的煤種為高氯、低硫、低灰分煤種，而我國目前燃用煤種呈現低氯、高硫、高灰分特性，煤質差異導致燃燒后的煙氣特性不同，檢測儀器的選擇也存在適應國情的問題。

4 結語

發電集團應對新標準，應重點研究火電機組的環境保護技術路線;脫硫系統旁路取消后，提高設備可靠性的技術手段;發電設施、環保設施適應日益嚴格的環保排放要求和監管要求的運行維護措施。這需要一套強大堅實的科技環保技術支撐體系。

(1)從注重“末端治理”為主向全過程和全系統的污染減排戰略轉變，強化以結構調整為主的前端減排和技術進步為主的中端減排。為適應新標準要求，要做好新技術、新工藝的研究和應用。

(2)從單一污染物總量控制向多種污染物協同控制轉變。新標準下部分電廠面臨脫硝、除塵、脫硫均需改造的局面，做好多種環保設施改造的統籌安排，包括節能改造、設備檢修與環保改造的銜接，是降低初期投資及運行成本，提高環保投入產出比，提高減排貢獻度的有效措施。

(3)從關注落實減排工程能力向關注減排工程質量和減排實際效果轉變。強化對環保工程工藝參數、設備材質、自動控制等技術經濟評價力度，加大對環保設施建設內容的前置性審查力度。強化企業環保監管，確保環保設施發揮持續穩定的減排效益。進一步推進污染減排標準化建設工作，為環保設施建設、運維等工作提供管理和技術支撐。

(4)從SO2減排過分倚重火電廠脫硫工程向強化成本效益分析進行系統減排轉變，在具體減排措施上更加注重管理減排和結構減排。“十二五”期間，SO2總量減排主要靠提高綜合脫硫效率。加強脫硫系統技術評價等工作，攻克一批減排關鍵和共性技術難點。注重管理減排，提高發電集團實時監管系統數據質量和分析水平等。

［1］廖永進，曾庭華，郭斌，等.廣東省火電廠煙氣脫硫裝置運行情況分析［J］.電力環境保護，2009，25(6):27－28.

［2］周立新.工業脫硫脫硝技術問題［M］.北京:化學工業出版社，2006.

［3］王圣，李曄，趙霞，等.我國“十一五”火電發電企業關停容量及節能分析與建議［J］.電力科技與環保，2010，26(2):5－8.

Discussion on power generation company＇s countermeasures to new emission standard of air pollutants

The new emission standard of air pollutants for thermal power plants has increased the focus on the control of nitrogen oxides for air pollutants and strictly the emission limits of sulfur dioxide，dust and other pollutants.It has added the control targets for mercury and other compounds.So the new emission standard will affect the development of power generation companies.In order to implement the new standard，power generation companies should take corresponding measures in environmental protection laws and industrial technologies.The research and application of the dust removal，desulfurization，denitrification，mercury controlling and other new technologies should be accelerated，the pollutants controlling technology should be transited from a single pollutant control to multiple pollutant simultaneous control.Power generation enterprises will explore and think about the green low－carbon development path at the same time.

power generation company;emission standard;environmental protection;emission reduction

X701

B

1674－8069(2012)01－012－03

2011-09-22;

2011-12-27

孫衛民(1970-)，男，高級工程師，碩士，主要從事發電行業環境保護管理工作。E－mail:weimin－sun@chd.com.cn