燃煤電廠大氣污染物“超低排放”基本問題思考

時間： 2016-12-20 16:37

來源：

作者：王志軒

2014年，中國燃煤電廠開始推進大氣污染物“超低排放”，但其定義、技術成熟性、成本與效益等一直存有較大爭議。“超低排放”并非法定要求而只是嚴格實現達標排放的一種狀態，單純追求“超低排放”，其成本與環境經濟效益不適應，且煙塵法定監測方法也不支持，168小時連續運行時間也不足以驗證配套技術與設備的可靠性。應鼓勵為實現穩定達標排放進行技術和管理創新，如要強制推行“超低排放”，應由政府有關部門開展規范性全面評估，確認環境、經濟及技術可行性后再通過修改排放標準途徑依法推進。原文刊于《環境影響評價》2015年第4期。

2014年，我國先后有多家燃煤電廠宣稱實現了煙氣中煙塵、SO2、NOx3項大氣污染物的“近零排放”、“超清潔排放”、“超低排放”或是“比天然氣發電排放還清潔”(以下統稱“超低排放”)。此后，部分省級政府、國家有關部門通過“文件”要求新建燃煤機組和老機組達到“超低排放”要求。據媒體報道不完全統計，截至2015年5月底，我國宣稱實現“超低排放”的煤電機組規模已超過3000萬kW，還有幾億千瓦規模的煤電機組處于改造或計劃改造之中。由于具有法律性質的《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223—2011)(以下簡稱“GB13223—2011”)中，針對老機組的污染物排放濃度限值自2014年7月1日正式生效，加之該標準中提出的特別排放限值，使得剛剛完成改造或者還未完成改造的機組又面臨新一輪“超低排放”改造。根據一年多的觀察總結，本文就“超低排放”的一些基本問題進行分析，系統性地提出一些思考。

“超低排放”基本問題辨析

“超低排放”概念辨析

對于“超低排放”，目前國內外尚無普遍認可的定義。部分政府部門文件將GB13223—2011中的天然氣燃機排放限值直接作為“超低排放”標準，即煙氣中的煙塵、SO2、NOx排放濃度分別小于或等于5mg/m3、35mg/m3、50mg/m3;有的文件將煙塵排放限值由5mg/m3改為10mg/m3。比較GB13223—2011中針對燃煤鍋爐設定的煙塵、SO2、NOx特別排放限值要求(20mg/m3、50mg/m3、100mg/m3)，顯然“超低排放”要求嚴。但在該標準中，天然氣燃機與燃煤鍋爐排放限值對應的煙氣氧含量分別為15%、6%，只有將煙氣氧含量折算到相同條件時才可直接比較。當折算到相同氧含量條件時，天然氣燃機排放限值實際上是其原本限值的2.5倍，即除煙塵排放要求為12.5mg/m3外，SO2、NOx的排放限值比燃煤排放限值還寬。雖然有的文件對“超低排放”限值增加了按6%含氧量折算的要求，但并未經過充分論證。事實上，由于天然氣燃機技術條件及《天然氣》(GB17820—2012)中對天然氣顆粒物及硫含量都有明確規定，且天然氣燃機并不裝設除塵及脫硫裝置，因此，針對天然氣燃機煙塵及SO2的排放限值設定無實際意義，如歐盟排放標準中就沒有限值規定。

“超低排放”認定驗收時間辨析

一些宣稱實現“超低排放”的機組，一般是以通過168小時連續運行的驗收效果(或試運行)來作為證明。但是，168小時對于認定“超低排放”新技術與新設備是否成熟，其時間長度遠遠不夠。將168小時的連續運行時間作為電力工程移交生產的驗收是可行的，因為該時間針對的是成熟可靠的技術、設備和設計、建造規范等。如果是創新的“超低排放”工藝技術及設備，則要根據創新的特點，確定有針對性的考核驗收時間和專門的驗收規范。如濕式電除塵器的腐蝕、脫硝催化劑的失效、脫硝除塵脫硫單個設備改造對其他設備的影響、煤種及負荷變動對整體系統的影響，還有能耗增加、二次污染產生等問題，都需要一年甚至更長的時間及特別的驗收條件才能判定優劣。

“超低排放”結果與達標排放裕度辨析

GB13223—2011中提出的特別排放限值已經很嚴格，企業要在設計、設備選型以及運行條件上都留有一定的裕度才可能確保穩定達標。尤其是在我國按小時取樣時間來考核是否達標的情況下，留有充分的裕度更是非常必要的。具體留出裕度的大小，與電廠的主體設備、機組負荷變動、燃料及原料穩定性、運行維護水平、自動監測系統運行等都有很大關系。對于煙塵排放要穩定達到特別排放限值20mg/m3的要求，設計上留出5～10mg/m3裕度，運行上再考慮5mg/m3左右的裕度也是正常的。從現實來看，為確保達標運行，很多電廠實際運行數據遠低于排放標準限值要求。近幾年，煤炭產能過剩為部分電廠通過改善煤質達到更低排放要求提供了基礎條件。例如，某電廠原設計中采用的燃煤硫分在1%以上，近一年來實際燃煤硫分為0.6%，即使脫硫裝置不進行改動也可實現35mg/m3的“超低排放”要求。這種情況在國際上也具有普遍性，如日本對重點地區燃煤裝置設定的煙塵排放限值為50mg/m3，但電廠在實際運行中的排放濃度遠小于此值。

因此，一些企業開展了大量技術創新、設備改造(增設)和運行優化工作，本質上也是為確保電廠穩定達標留有正常裕度，當濃度限值越嚴時，穩定達標越難，留有的相對裕度就應越大。

編輯：張偉

贊