發(fā)電集團(tuán)應(yīng)對(duì)新火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的思考

孫衛(wèi)民，張潔

(中國華電集團(tuán)公司，北京 100031)

發(fā)電集團(tuán)應(yīng)對(duì)新火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的思考

孫衛(wèi)民，張潔

(中國華電集團(tuán)公司，北京 100031)

新的火電廠大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)重點(diǎn)加大了對(duì)火電廠大氣污染物中NOx的控制力度，收嚴(yán)了SO2、煙塵等污染物排放限值，增設(shè)了汞及其化合物控制指標(biāo)。該標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施對(duì)發(fā)電企業(yè)的生存和發(fā)展帶來一定的影響，為了落實(shí)新標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)電集團(tuán)應(yīng)在法律法規(guī)政策及技術(shù)產(chǎn)業(yè)方面采取相應(yīng)措施，加快除塵、脫硫、脫硝、脫汞等新技術(shù)的研究和應(yīng)用，從單一污染物的總量控制向多污染物協(xié)同控制轉(zhuǎn)變，積極探索和思考發(fā)電集團(tuán)綠色低碳發(fā)展的道路。

發(fā)電集團(tuán);排放標(biāo)準(zhǔn);環(huán)境保護(hù);污染物減排

《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 13223－2011)將于2012年1月1日起實(shí)施。新的火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(以下簡稱新標(biāo)準(zhǔn))重點(diǎn)加大對(duì)火電廠大氣污染物中NOx的控制力度，收嚴(yán)了SO2、煙塵等污染物排放限值，增設(shè)了汞及其化合物控制指標(biāo)，成為了當(dāng)今世界上最嚴(yán)格的大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。我國以煤炭為主體的能源結(jié)構(gòu)在相當(dāng)長一段時(shí)間內(nèi)不會(huì)改變，煤電仍是國家經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)中的重要組成部分。為了落實(shí)新標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)電集團(tuán)應(yīng)在法律法規(guī)政策及產(chǎn)業(yè)技術(shù)方面采取應(yīng)對(duì)措施，加快除塵、脫硫、脫硝、脫汞等新技術(shù)的研究和應(yīng)用，積極探索發(fā)電集團(tuán)綠色低碳發(fā)展的道路。

1 國家“十二五”環(huán)境保護(hù)前景展望

目前，全球?yàn)榻鉀Q氣候變化問題，已開展各種嘗試和努力，從《聯(lián)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(xié)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(fā)達(dá)國家，到中、印、俄、巴等發(fā)展中國家;全球已經(jīng)形成共識(shí):以降低溫室氣體排放為目標(biāo)的低碳經(jīng)濟(jì)是解決當(dāng)前氣候變化問題的有效方式，低碳經(jīng)濟(jì)將成為新一輪增長的推動(dòng)力量，必將推動(dòng)世界經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)全面轉(zhuǎn)型。

中國科學(xué)院有關(guān)專家進(jìn)行的情景分析表明，隨著未來新一輪的經(jīng)濟(jì)增長，我國提高資源利用率和減少污染物排放任務(wù)艱巨。2020年，如果保持2000年的環(huán)境質(zhì)量，那么資源生產(chǎn)率就必須提高4至5倍，單位GDP環(huán)境影響要降到2000年的1/4;如果要求環(huán)境質(zhì)量在現(xiàn)有基礎(chǔ)上有明顯改善，則資源生產(chǎn)率必須提高8至10倍，單位GDP的環(huán)境影響要降到2000年的1/10?？梢哉f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(yán)重，資源的衰減、退化、枯竭，生態(tài)環(huán)境的惡化，成為我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的瓶頸制約和嚴(yán)重障礙。低碳經(jīng)濟(jì)已成為我國未來經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型必然的重要戰(zhàn)略選擇。

為了使我國實(shí)現(xiàn)由能源消耗大國向能源消耗強(qiáng)國的轉(zhuǎn)變，《中國國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展“十二五”規(guī)劃綱要》明確指出，要樹立低碳發(fā)展理念，積極應(yīng)對(duì)全球氣候變化，建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)。提出了“十二五”期間，單位國內(nèi)生產(chǎn)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(biāo)。電力工業(yè)作為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要組成部分，是我國轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的重要組成，電力工業(yè)綠色低碳發(fā)展是當(dāng)前和長遠(yuǎn)的重要戰(zhàn)略選擇。發(fā)電企業(yè)面臨的環(huán)保要求是綜合的，多方面的，特別是火電企業(yè)將面臨最為嚴(yán)格的環(huán)境保護(hù)準(zhǔn)入條件。為了實(shí)現(xiàn)國家環(huán)境保護(hù)目標(biāo)，國家相關(guān)部委已先后印發(fā)了《國務(wù)院辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)環(huán)境保護(hù)部等部門關(guān)于推進(jìn)大氣污染聯(lián)防聯(lián)控工作改善區(qū)域空氣質(zhì)量指導(dǎo)意見的通知》、《關(guān)于火電企業(yè)脫硫設(shè)施旁路煙道擋板實(shí)施鉛封的通知》等一系列規(guī)章制度，對(duì)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(guī)及相關(guān)政策

2.1 加強(qiáng)與國家西部大開發(fā)戰(zhàn)略目標(biāo)的協(xié)調(diào)

《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃的建議》提出堅(jiān)持把深入實(shí)施西部大開發(fā)戰(zhàn)略放在區(qū)域發(fā)展總體戰(zhàn)略優(yōu)先位置的目標(biāo)。內(nèi)蒙、甘肅、寧夏、青海、新疆等西部地區(qū)省份標(biāo)桿電價(jià)較低，大規(guī)模環(huán)保設(shè)施改造投資和較高排放限值要求的環(huán)保設(shè)施運(yùn)營成本影響火電機(jī)組在西部省份的發(fā)展。按照我國煤炭發(fā)展規(guī)劃，“十二五”期間產(chǎn)煤重心將會(huì)不斷西移，西部地區(qū)的產(chǎn)煤量也將不斷上升，其中山西和貴州兩省主要出產(chǎn)無煙煤，貴州又以高硫無煙煤為主。燃煤煤質(zhì)的變化對(duì)火電廠滿足新的排放標(biāo)準(zhǔn)存在一定的影響。

2.2 加強(qiáng)與國家節(jié)能和溫室氣體減排政策的協(xié)調(diào)

按照新標(biāo)準(zhǔn)要求，發(fā)電集團(tuán)現(xiàn)有部分火電機(jī)組需進(jìn)行除塵器、脫硫系統(tǒng)改造。這些環(huán)保設(shè)施多數(shù)是發(fā)電企業(yè)在近5年建設(shè)或改造投運(yùn)的設(shè)施，大部分運(yùn)行穩(wěn)定。為了達(dá)標(biāo)排放，除塵器、脫硫設(shè)施要升級(jí)改造，改造中消耗資源，煙氣脫硝系統(tǒng)需增加脫硝還原劑、脫硝催化劑，增加大量鋼材、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)的能耗，增加了溫室氣體排放。

2.3 加強(qiáng)與現(xiàn)有《大氣污染防治法》的銜接

《大氣污染防治法》中明確規(guī)定“省、自治區(qū)、直轄市人民政府對(duì)國家大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中未作規(guī)定的項(xiàng)目，可以制定地方排放標(biāo)準(zhǔn);對(duì)國家大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中已作規(guī)定的項(xiàng)目，可以制定嚴(yán)于國家排放標(biāo)準(zhǔn)的地方排放標(biāo)準(zhǔn)”。國家標(biāo)準(zhǔn)是最低標(biāo)準(zhǔn)要求，是大部分企業(yè)可以長期、連續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行可達(dá)到的要求。地方政府應(yīng)對(duì)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境質(zhì)量負(fù)責(zé)，有責(zé)任根據(jù)當(dāng)?shù)刭Y源、環(huán)境等條件，制定嚴(yán)于國家標(biāo)準(zhǔn)的地方排放標(biāo)準(zhǔn)。

2.4 與國家加強(qiáng)法制建設(shè)的要求保持一致

有法可依、有法必依、執(zhí)法必嚴(yán)、違法必究，是社會(huì)主義法制的基本要求，也是國家加強(qiáng)法制建設(shè)中的一項(xiàng)長期的任務(wù)，它包括立法、執(zhí)法、守法、普法諸多方面。規(guī)范行政自由裁量權(quán)、嚴(yán)格規(guī)范裁量權(quán)行使，避免執(zhí)法的隨意性是加強(qiáng)法治建設(shè)的要求。如何增強(qiáng)對(duì)已發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行情況的執(zhí)法監(jiān)督檢查力度，保證各級(jí)環(huán)境保護(hù)行政主管部門嚴(yán)格按照法定權(quán)限和程序行使職權(quán)、履行職責(zé)，確保所有企業(yè)在同一平臺(tái)上公平競爭，避免權(quán)力尋租現(xiàn)象。

3 技術(shù)及產(chǎn)業(yè)方面

目前，我國的煤炭質(zhì)量與燃煤穩(wěn)定性與國外差距很大，采用同一技術(shù)達(dá)到的效果是不同的，或者是為達(dá)到同一標(biāo)準(zhǔn)值，我們則需要更高的代價(jià)。發(fā)達(dá)國家普遍采用“最佳可行控制技術(shù)”(BACT)或“最佳可行技術(shù)”(BAT)，而要達(dá)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(shù)。目前國內(nèi)的除塵、脫硫及脫硝等環(huán)保產(chǎn)業(yè)均無法滿足市場需求，新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施可能給布袋除塵、濕法脫硫、煙氣脫硝等環(huán)保產(chǎn)業(yè)帶來規(guī)模更大、范圍更廣的“井噴式”發(fā)展。如何支持環(huán)保產(chǎn)業(yè)國產(chǎn)化，保護(hù)好我國環(huán)保產(chǎn)業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展，避免出現(xiàn)低價(jià)無序競爭、技術(shù)消化不良等問題，需要國家盡快出臺(tái)相關(guān)政策進(jìn)行指導(dǎo)。

3.1 發(fā)電技術(shù)與新標(biāo)準(zhǔn)的適應(yīng)性

我國循環(huán)流化床清潔煤發(fā)電技術(shù)處于國際先進(jìn)水平，目前已研制出世界上最大的CFB機(jī)組。CFB清潔煤發(fā)電技術(shù)主要用于燃用煤矸石等劣質(zhì)煤，達(dá)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(tǒng)，安裝袋式除塵器;同時(shí)對(duì)于CFB是否需煙氣脫硝，技術(shù)上仍不明確，CFB清潔發(fā)電技術(shù)和W型火焰鍋爐發(fā)電技術(shù)應(yīng)需要充分考慮新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施。在無煙氣旁路條件下，鍋爐點(diǎn)火啟動(dòng)、停爐投油對(duì)尾部煙氣脫硝催化劑、袋式除塵器、GGH以及脫硫設(shè)備均有較大的影響。是采用投油點(diǎn)火方式，頻繁更換催化劑、濾袋等環(huán)保設(shè)施，還是采取措施改變點(diǎn)火方式以減少對(duì)環(huán)保設(shè)施的影響是需要思考的一個(gè)重要技術(shù)路線。

3.2 火電廠除塵技術(shù)的發(fā)展方向

目前，我國的靜電除塵技術(shù)已處于國際領(lǐng)先水平，應(yīng)用比例約94%。由于我國燃煤灰分較高，煤質(zhì)和負(fù)荷多變，要穩(wěn)定達(dá)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(nèi)現(xiàn)役機(jī)組電除塵器以4電場為主，絕大多數(shù)沒有增加電場的空間，須采用布袋除塵技術(shù)、電袋復(fù)合除塵技術(shù)或移動(dòng)電極等新工藝。從運(yùn)行效果看，部分布袋/電袋除塵器存在較大技術(shù)不穩(wěn)定性，出現(xiàn)了多起短期運(yùn)行濾袋破損情況。正常情況下，定期更換的濾袋應(yīng)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(shù)進(jìn)步

目前，我國脫硫技術(shù)主要是采用石灰石—石膏濕法脫硫工藝，該技術(shù)具有脫硫效率高、技術(shù)成熟、運(yùn)行可靠性高、石灰石資源豐富，價(jià)廉易得、石膏便于綜合利用等特點(diǎn)。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(huì)大大增加。在我國，石灰石—石膏濕法脫硫效率設(shè)計(jì)上限為97%左右，該脫硫效率對(duì)于吸收區(qū)內(nèi)化學(xué)反應(yīng)短期雖可以實(shí)現(xiàn)，但是對(duì)石灰石制漿配套、脫水系統(tǒng)穩(wěn)定性及可靠性要求極高。

3.4 保護(hù)NOx控制技術(shù)及產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展

NOx控制通常采用燃燒中控制和燃燒后控制技術(shù)。煙氣脫硝改造前，采用或優(yōu)化低氮燃燒技術(shù)，可以盡可能減少煙氣脫硝的投資費(fèi)用和運(yùn)行成本，獲得最大的NOx減排效益，應(yīng)得到相關(guān)政策的鼓勵(lì)。需要做好脫硝技術(shù)中關(guān)鍵的流場模擬、催化劑制造、性能驗(yàn)收等技術(shù)門檻、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的建立。目前，中國尚未徹底解決脫硝催化劑原料的技術(shù)瓶頸問題，脫硝催化劑及其原料(鈦白粉)等需要大量進(jìn)口，且技術(shù)實(shí)力普遍達(dá)不到要求。

3.5 做好燃煤電廠汞排放控制的技術(shù)儲(chǔ)備

汞污染排放指標(biāo)監(jiān)測在我國尚未推廣，需在開展在線監(jiān)測相關(guān)試點(diǎn)工作后編制適合國情的監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)。目前，國際上汞排放監(jiān)測儀器均為國外產(chǎn)品，由于國外多數(shù)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(xiàn)低氯、高硫、高灰分特性，煤質(zhì)差異導(dǎo)致燃燒后的煙氣特性不同，檢測儀器的選擇也存在適應(yīng)國情的問題。

4 結(jié)語

發(fā)電集團(tuán)應(yīng)對(duì)新標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)重點(diǎn)研究火電機(jī)組的環(huán)境保護(hù)技術(shù)路線;脫硫系統(tǒng)旁路取消后，提高設(shè)備可靠性的技術(shù)手段;發(fā)電設(shè)施、環(huán)保設(shè)施適應(yīng)日益嚴(yán)格的環(huán)保排放要求和監(jiān)管要求的運(yùn)行維護(hù)措施。這需要一套強(qiáng)大堅(jiān)實(shí)的科技環(huán)保技術(shù)支撐體系。

(1)從注重“末端治理”為主向全過程和全系統(tǒng)的污染減排戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變，強(qiáng)化以結(jié)構(gòu)調(diào)整為主的前端減排和技術(shù)進(jìn)步為主的中端減排。為適應(yīng)新標(biāo)準(zhǔn)要求，要做好新技術(shù)、新工藝的研究和應(yīng)用。

(2)從單一污染物總量控制向多種污染物協(xié)同控制轉(zhuǎn)變。新標(biāo)準(zhǔn)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(huán)保設(shè)施改造的統(tǒng)籌安排，包括節(jié)能改造、設(shè)備檢修與環(huán)保改造的銜接，是降低初期投資及運(yùn)行成本，提高環(huán)保投入產(chǎn)出比，提高減排貢獻(xiàn)度的有效措施。

(3)從關(guān)注落實(shí)減排工程能力向關(guān)注減排工程質(zhì)量和減排實(shí)際效果轉(zhuǎn)變。強(qiáng)化對(duì)環(huán)保工程工藝參數(shù)、設(shè)備材質(zhì)、自動(dòng)控制等技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)力度，加大對(duì)環(huán)保設(shè)施建設(shè)內(nèi)容的前置性審查力度。強(qiáng)化企業(yè)環(huán)保監(jiān)管，確保環(huán)保設(shè)施發(fā)揮持續(xù)穩(wěn)定的減排效益。進(jìn)一步推進(jìn)污染減排標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)工作，為環(huán)保設(shè)施建設(shè)、運(yùn)維等工作提供管理和技術(shù)支撐。

(4)從SO2減排過分倚重火電廠脫硫工程向強(qiáng)化成本效益分析進(jìn)行系統(tǒng)減排轉(zhuǎn)變，在具體減排措施上更加注重管理減排和結(jié)構(gòu)減排?！笆濉逼陂g，SO2總量減排主要靠提高綜合脫硫效率。加強(qiáng)脫硫系統(tǒng)技術(shù)評(píng)價(jià)等工作，攻克一批減排關(guān)鍵和共性技術(shù)難點(diǎn)。注重管理減排，提高發(fā)電集團(tuán)實(shí)時(shí)監(jiān)管系統(tǒng)數(shù)據(jù)質(zhì)量和分析水平等。

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

［2］周立新.工業(yè)脫硫脫硝技術(shù)問題［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2006.

［3］王圣，李曄，趙霞，等.我國“十一五”火電發(fā)電企業(yè)關(guān)停容量及節(jié)能分析與建議［J］.電力科技與環(huán)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(wèi)民(1970-)，男，高級(jí)工程師，碩士，主要從事發(fā)電行業(yè)環(huán)境保護(hù)管理工作。E－mail:weimin－sun@chd.com.cn