n   環(huán)保部等3部委2015年12月11日聯(lián)合下發(fā)《全面實施燃煤電廠超低排放和節(jié)能改造工作方案》提出，到2020年，全國所有具備改造條件的燃煤電廠力爭實現(xiàn)超低排放。

n   中國電力行業(yè)環(huán)保取得的巨大成績。尤其是環(huán)保技術(shù)方面，從靜電除塵器、脫硫、脫硝等最初完全靠引進(jìn)，到后來的消化吸收，以及目前依靠自主創(chuàng)新取得了重大技術(shù)突破的超低排放。在國家大力推行超低排放、電力企業(yè)正在進(jìn)行大規(guī)模超低排放改造時期，有專家學(xué)者提出了質(zhì)疑觀點(diǎn)，如煤質(zhì)特殊要求、單位減排成本不合理、技術(shù)簡單羅列、增加社會負(fù)擔(dān)等。

n   我國的煤電技術(shù)已經(jīng)達(dá)到世界先進(jìn)水平，但如果煙氣處理系統(tǒng)環(huán)保指標(biāo)達(dá)不到世界先進(jìn)水平，就不名副其實。

n   發(fā)電系統(tǒng)和煙氣處理系統(tǒng)都是發(fā)電系統(tǒng)的組成部分，如果發(fā)電三大主機(jī)是“三雄”，而環(huán)保三大設(shè)施是“三矬”，就不能理直氣壯地宣告我國的煤電是世界一流。在我國煤電大規(guī)模走向世界的時候，超低排放顯得格外重要。

n   坦誠地講，我國用10年時間將燃煤電廠安裝脫硫設(shè)施率由14%提高到99%以上，并基本上實現(xiàn)無煙氣旁路運(yùn)行;用5年的時間安裝將脫硝設(shè)施率由12%提高到92%，取得了世界環(huán)保史舉世矚目的成績。

n   可是，由于規(guī)模大、建設(shè)速度快，也難免遺留一些急需解決的問題。如煙塵超標(biāo)、脫硫容量不足、低負(fù)荷脫硝退出、石膏雨、三氧化硫出現(xiàn)、氨逃逸和汞排放等。實施超低排放改造不僅是控制二氧化硫、氮氧化物、煙塵3種常規(guī)污染物的需求，也為解決這些問題提出的一攬子解決方案，以實現(xiàn)多污染物協(xié)同減排。

n   對于降低單一污染物減排成本等問題可以引起學(xué)術(shù)上的探討。在同時減排多種污染物時，用單因子減排成本來表征多因子的方法論評價超低排放有失偏頗。

n   對于降低單一污染物減排成本等問題可以引起學(xué)術(shù)上的探討，如二氧化硫從2000毫克/立方米到200毫克/立方米，以及從200毫克/立方米到35毫克/立方米，減排1噸二氧化硫的成本后者遠(yuǎn)高于前者。

n   在同時減排多種污染物時，用單因子減排成本來表征多因子的方法論評價超低排放有失偏頗。更何況，國家1.5分/kwh的加價政策是針對二氧化硫從2000毫克/立方米到200毫克/立方米的減排。而1.0分/kwh的加價政策是針對多種污染物減排。如果針對二氧化硫從200毫克/立方米到35毫克/立方米的減排，也要把1.0分/kwh中有多少用于脫硫的升級改造的百分比搞清楚。

　　    在國家、地方、企業(yè)等各方力量的推動下，超低排放技術(shù)及工程應(yīng)用得到了迅猛發(fā)展。

　　   ◇2011年7月，環(huán)境保護(hù)部頒布了《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2011)，此標(biāo)準(zhǔn)首次規(guī)定了燃?xì)廨啓C(jī)組與燃?xì)獍l(fā)電鍋爐大氣污染物排放限值。

　   　◇2012年9月，上海漕涇電廠提出燃煤機(jī)組滿足燃?xì)廨啓C(jī)組的排放標(biāo)準(zhǔn)，能否擴(kuò)建兩臺百萬千瓦燃煤機(jī)組，并在現(xiàn)有百萬千瓦機(jī)組上進(jìn)行了有益探索。

　　   ◇與此同時，國內(nèi)首個柔性電極濕式電除塵工程在湖南益陽電廠30萬千瓦機(jī)組上實施，并獲得重大成功。

　　   ◇2014年6月，浙能集團(tuán)嘉華電廠百萬千瓦燃煤機(jī)組超低排放改造工程、神華舟山電廠新建35萬千瓦機(jī)組超低排放工程順利投運(yùn)。

　   　◇此后，在國家、地方、企業(yè)等各方力量的推動下，超低排放技術(shù)及工程應(yīng)用得到了迅猛發(fā)展。

　     　目前，超低排放工程在從65噸/小時到3000噸/小時的燃煤鍋爐上均有應(yīng)用。截至2015年10月，全國投運(yùn)的超低排放機(jī)組總?cè)萘砍^8000萬千瓦。

超低排放是環(huán)保史上的重大突破

   在氮氧化物控制方面

  清華大學(xué)牽頭完成的“燃煤煙氣選擇性催化脫硝關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用”是完全具有自主知識產(chǎn)權(quán)的重大突破。國家科學(xué)技術(shù)研究院自主開發(fā)的煙氣脫硝系統(tǒng)防堵及寬負(fù)荷脫硝技術(shù)，能夠經(jīng)濟(jì)、安全地實現(xiàn)各種電力負(fù)荷條件下，氮氧化物排放濃度均小于50mg/m3，專家鑒定達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

　　在煙塵控制方面

  國電環(huán)境保護(hù)研究院自主開發(fā)的基于超微晶材料的高頻電源，在電除塵器上得到了廣泛應(yīng)用，達(dá)到國際先進(jìn)水平，被列為科技部等部委確定的“國家重點(diǎn)新產(chǎn)品”。福建龍凈研發(fā)的電袋復(fù)合除塵器可以實現(xiàn)除塵器出口煙塵濃度小于10mg/m3，甚至小于5mg/m3。國電環(huán)境保護(hù)研究院研發(fā)的濕式電除塵技術(shù)、福建龍凈開發(fā)的低低溫電除塵技術(shù)、浙江菲達(dá)環(huán)保開發(fā)的旋轉(zhuǎn)電極技術(shù)均是具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)，處于國際先進(jìn)或領(lǐng)先水平。

　　在二氧化硫控制方面

  國電科學(xué)技術(shù)研究院牽頭開發(fā)的凹凸環(huán)雙相提效技術(shù)、雙pH值循環(huán)脫硫技術(shù)，清新環(huán)境開發(fā)的以旋匯耦合為主的脫硫除塵一體化技術(shù)，福建龍凈開發(fā)的一塔雙區(qū)技術(shù)等，均是國內(nèi)自主研發(fā)技術(shù)，工程應(yīng)用效果處于國際領(lǐng)先水平。

  系統(tǒng)集成各種先進(jìn)技術(shù)，統(tǒng)籌考慮污染物協(xié)同減排，在實現(xiàn)超低排放的同時，達(dá)到節(jié)能降耗的目的，更是環(huán)保技術(shù)組合上的重大突破。

  回首“十二五”，電力環(huán)保人可以很自豪地說，國內(nèi)的污染控制技術(shù)、裝備、指標(biāo)已經(jīng)與國際先進(jìn)水平并駕齊驅(qū)甚至處于領(lǐng)先地位，關(guān)鍵技術(shù)和裝備實現(xiàn)了國產(chǎn)化。

劣質(zhì)煤電廠也可實現(xiàn)超低排放

n   統(tǒng)籌考慮節(jié)能與減排的雙重目標(biāo)，同時還要考慮經(jīng)濟(jì)性，實現(xiàn)燃煤電廠大氣污染物超低排放的確難度很大。因此，2012年~2014年，超低排放技術(shù)率先在優(yōu)質(zhì)煤電廠實施示范工程，而這也讓一些人產(chǎn)生錯覺，就是只有優(yōu)質(zhì)煤電廠才可以實現(xiàn)大氣污染物超低排放。

n   通過示范工程的實施，超低排放技術(shù)得到不斷改進(jìn)與完善。進(jìn)入2015年，在統(tǒng)籌考慮節(jié)能、減排、經(jīng)濟(jì)等多重目標(biāo)的前提下，多地劣質(zhì)煤電廠實現(xiàn)了超低排放。如山西大同云岡電廠300MW的煤粉爐燃煤發(fā)電機(jī)組，煤質(zhì)灰分35%左右，采用選擇性催化還原煙氣脫硝、5電場低低溫電除塵器和旋匯耦合脫硫除塵一體化技術(shù)，經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定、高效地實現(xiàn)了超低排放。再如，山西平朔煤矸石發(fā)電有限公司的3號與4號機(jī)組、山西昱光發(fā)電有限公司的2號機(jī)組、山西宏光發(fā)電有限公司的2號機(jī)組等，均是以煤矸石、煤泥等劣質(zhì)煤為燃料的循環(huán)流化床鍋爐30萬千瓦的發(fā)電機(jī)組，2015年全部實現(xiàn)了超低排放，并通過了山西省環(huán)境保護(hù)廳組織的竣工驗收。

　　超低排放的協(xié)同減排效果

n   “超低排放的協(xié)同減排是指污染治理設(shè)施在去除某種主要污染物的同時，也去除其他污染物。這在超低排放工程中表現(xiàn)得尤為明顯。

n   低低溫電除塵器在去除煙塵的同時，可以去除煙氣中80%左右的三氧化硫，在國內(nèi)外許多工程中得到驗證。

n   根據(jù)燕山鋼鐵公司兩臺220噸/小時的循環(huán)流化床鍋爐電袋復(fù)合除塵器的測試結(jié)果，在超低排放條件下，嵌入式電袋復(fù)合除塵器對三氧化硫的協(xié)同脫除效果高達(dá)90.042%，前電后袋的電袋復(fù)合除塵器對三氧化硫的協(xié)同脫除效果達(dá)86.933%。濕法電除塵器對三氧化硫的協(xié)同脫除效果一般都在70%以上，效果較好時可達(dá)到85%以上。此外，濕式電除塵器對汞、細(xì)顆粒物的協(xié)同脫除效果一般也在70%以上。

n   根據(jù)山西大同云岡電廠30萬千瓦超低排放工程的測試報告，旋匯耦合脫硫除塵一體化裝置在實現(xiàn)脫硫效率99.1%~99.4%的同時，協(xié)同脫除粉塵效率高達(dá)82.5%~87.6%，協(xié)同脫除PM2.5高達(dá)48.5%~74.4%。

　　超低排放的協(xié)同節(jié)能節(jié)水效果

n   “要想實現(xiàn)燃煤電廠大氣污染物超低排放，其煙氣治理工程必須統(tǒng)籌考慮，且工程質(zhì)量不能太差。同時，需加強(qiáng)運(yùn)行管理，否則就難以保證超低排放長期穩(wěn)定的效果。但也正因為采取了這些工程措施與管理措施，超低排放在節(jié)能節(jié)水方面效果顯著。

n   根據(jù)66萬千瓦機(jī)組的實際測試結(jié)果，與原來的靜電除塵器相比，采用低低溫靜電除塵器，在同樣除塵效率的前提下，可降低電除塵器的比集塵面積20%以上，減少電除塵器的設(shè)備投資;節(jié)約脫硫系統(tǒng)水耗40噸/小時，年節(jié)水超過20萬噸;降低整個煙氣系統(tǒng)約10%的引風(fēng)機(jī)電耗。同時，煙氣余熱的利用，可降低電廠的供電煤耗1.85克/千瓦時。僅此一項，一臺機(jī)組每年就可節(jié)約標(biāo)煤6105噸，相當(dāng)于減排二氧化碳2.2萬噸。

n   用高頻電源供電基本上是電除塵器實現(xiàn)超低排放的標(biāo)準(zhǔn)配置。國電環(huán)境保護(hù)研究院控股公司生產(chǎn)的高頻電源在上海外高橋第三發(fā)電有限公司100萬千瓦機(jī)組上的首次應(yīng)用表明，實現(xiàn)了電除塵器節(jié)能69.5%，提效51.5%。近年來，累計投運(yùn)的國電環(huán)境保護(hù)研究院的電除塵器高頻電源就達(dá)5000套，降低煙塵排放30%～70%。同時，降低電除塵器能耗50%～80%甚至更高，累計節(jié)電5.7億千瓦時，相當(dāng)于減排二氧化碳67萬噸。

n   國電科學(xué)技術(shù)研究院開發(fā)的凹凸環(huán)雙相提效脫硫技術(shù)在實現(xiàn)綜合脫硫效率提高5%～10%的同時，綜合能耗降低5%～8%。雙pH值循環(huán)控制脫硫技術(shù)(包括單塔雙循環(huán)、雙塔雙循環(huán)、一塔雙區(qū)技術(shù)等)、旋匯耦合脫硫除塵一體化技術(shù)等技術(shù)均可在較低液氣比的前提下，大幅度提高脫硫系統(tǒng)的脫硫效率。如大同云岡電廠僅運(yùn)行3臺漿液循環(huán)泵(3層噴淋層)就可達(dá)到99%以上的脫硫效率，而不是靠增加噴淋層、增加液氣比、增加能耗來提高脫硫效率。當(dāng)然也不排除少數(shù)電廠由于不了解超低排放技術(shù)，采用措施不當(dāng)?shù)姆椒ㄈ崿F(xiàn)超低排放。

電力行業(yè)燃煤污染排放

    據(jù)不完全統(tǒng)計，2014年全國實現(xiàn)超低排放的至少有14個電廠的19臺機(jī)組，總?cè)萘?34.5萬千瓦，其中有3臺百萬千瓦燃煤機(jī)組。表1顯示全國電力行業(yè)污染物排放及煤耗指標(biāo)。

　　2014年與2013年相比，由于實施超低排放等環(huán)保改造，電力行業(yè)大氣污染物排放量大幅下降。與此同時，發(fā)電煤耗、供電煤耗、廠用電率也均下降，說明超低排放等環(huán)保改造沒有造成耗能的明顯增加。

　　外三超低排放

n   上海外高橋第三發(fā)電有限公司超低排放改造前、改造后的能耗與排放情況。由表2可見，2015年實現(xiàn)超低排放后，大氣污染物下降幅度很大，在全廠負(fù)荷率略有下降的情況下，發(fā)電煤耗與供電煤耗不但沒有上升，反而有所下降。

n   上海外高橋第三發(fā)電有限公司燃用的主要是神華煤，煤質(zhì)較好。但使用不同煤質(zhì)的山西大同云岡電廠也同樣證明了這樣的節(jié)能效果。電廠于2014年對3號300MW煤粉爐燃煤機(jī)組實施了超低排放改造，工程于2014年10月投入運(yùn)行。與改造前相比，由于采用了低低溫電除塵器，除塵系統(tǒng)能耗從0.41%下降至0.25%，脫硫系統(tǒng)能耗從0.92%上升至1.02%。兩者合計從1.33%下降至1.27%，煙氣凈化系統(tǒng)廠用電率有所下降。低低溫省煤器的應(yīng)用可使發(fā)電煤耗下降2g/kWh左右。

n   由此可見，不論是從單一電廠看，還是從整個電力行業(yè)看，在超低排放改造時，統(tǒng)籌考慮節(jié)能效果，可以實現(xiàn)節(jié)能與減排雙贏。

n   超低排放全面實施的必要性能源與電力的增長在我國仍然是剛性需求。

n   我國是發(fā)展中國家，2014年人均能源消費(fèi)量為2.2噸油當(dāng)量，遠(yuǎn)低于加拿大的9.4、美國的7.1、俄羅斯的4.8、德國的3.8、法國的3.7、日本的3.6，甚至低于南非的人均水平2.4噸油當(dāng)量。2014年我國的人均用電量約是韓國的1/2，美國的1/3。

n   全面實施煤改氣，在我國并不現(xiàn)實的，將嚴(yán)重影響我國的能源安全。

n   2014年我國探明的資源儲量，石油僅是世界人均水平的1/17，天然氣是世界人均水平的1/10。如果為了改善環(huán)境，全面實施煤改氣，那么，天然氣消費(fèi)將達(dá)到世界人均水平且以自產(chǎn)氣為主，我國天然氣將在5年之內(nèi)全面開采完畢。顯然這是不現(xiàn)實的，將嚴(yán)重影響我國的能源安全。

n   在我國以天然氣代替燃煤發(fā)電來改善環(huán)境，經(jīng)濟(jì)上不具可行性。

n   根據(jù)測算，假定標(biāo)準(zhǔn)煤炭價格以600元/噸計，超低排放后的電價成本為0.466元/kWh;燃?xì)鈨r格以3.6元/m3(標(biāo)況)計，9F燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電成本為0.932元/kWh，燃?xì)忮仩t發(fā)電成本則為1.0836元/kWh。

n   統(tǒng)籌考慮能源安全、環(huán)境形勢和經(jīng)濟(jì)承受能力，在我國全面推行燃煤電廠的超低排放是現(xiàn)實、可行的選擇。

n   隨著燃煤電廠超低排放的普遍實施，電力行業(yè)大氣污染物排放量將進(jìn)一步大幅下降，但我國的環(huán)境空氣質(zhì)量可能仍不會滿足人民群眾的需求，主要是因為有50%左右的煤炭在非電行業(yè)使用，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他用煤國家。霾源于煤而止于電，這是世界主要用煤國家的共識，必須大幅度提高煤炭用于發(fā)電的比例，在其他領(lǐng)域與行業(yè)實施“以電代煤”是改善環(huán)境的根本出路。

仍需研究與完善的問題

n   “盡管我國燃煤電廠超低排放技術(shù)取得了一系列重大突破，但仍有許多問題值得研究。

n   如燃用無煙煤電廠NOx的控制、低溫SCR的工程應(yīng)用，電除塵器高頻脈沖電源的推廣應(yīng)用，活性焦、有機(jī)胺等資源化煙氣脫硫技術(shù)，煙氣中可凝結(jié)顆粒物、可溶解顆粒物的脫除，低濃度污染物檢測，煙氣治理系統(tǒng)的節(jié)能、降低運(yùn)行費(fèi)用等。

n   “由于超低排放的技術(shù)路線較多，不同電廠應(yīng)根據(jù)自己的特點(diǎn)進(jìn)行合理的選擇，不能照搬照套。

n   推動電力環(huán)保事業(yè)健康良性發(fā)展，體制機(jī)制創(chuàng)新必不可少。因此，需要開展相應(yīng)的配套法律、法規(guī)、政策、標(biāo)準(zhǔn)及環(huán)保激勵機(jī)制研究。通過建立和完善市場手段，推進(jìn)電網(wǎng)環(huán)保調(diào)度，引導(dǎo)和鼓勵企業(yè)自主自覺減排。而對于企業(yè)，基于現(xiàn)有條件，通過精細(xì)化運(yùn)行、規(guī)范化管理實現(xiàn)環(huán)保設(shè)施持續(xù)、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，也是最切實可行的發(fā)展途徑。