以廣(guang)東省116個(ge)12.5萬千瓦以上燃煤(mei)機組為例，按珠三(san)角與非珠三(san)角對燃煤(mei)發電機組達到(dao)“超潔凈排放(fang)”環(huan)境效益進(jin)行評(ping)估(gu)，結果表(biao)明(ming)，煤(mei)電機組滿足“超潔凈排放(fang)”技改(gai)工(gong)作，應有條件、有選擇性地(di)穩步推進(jin)。這就說明(ming)，“超潔凈排放(fang)”不能夠一(yi)擁(yong)而(er)上，而(er)應該鼓勵部分(fen)重點區(qu)域(yu)(企業)根據環(huan)境空氣質量、經濟發展(zhan)情況、區(qu)域(yu)大氣改(gai)善要(yao)求，因地(di)制(zhi)宜(yi)、因煤(mei)制(zhi)宜(yi)、因爐制(zhi)宜(yi)確定(ding)合適的技改(gai)工(gong)藝路線。

燃煤電廠(chang)是(shi)我國各種大(da)(da)氣污(wu)染物的重要排放源(yuan)，大(da)(da)約90%的SO2、67%的NOx、70%的粉塵來源(yuan)于燃煤電廠(chang)。

隨著大氣污(wu)染(ran)防(fang)治行(xing)動(dong)(dong)計劃逐步推進，燃(ran)煤電廠(chang)的排(pai)(pai)放(fang)改造(zao)開始列入議程(cheng)。2014年10月，國(guo)家(jia)發改委、環境保護部和國(guo)家(jia)能源局聯(lian)合印發《煤電節(jie)能減排(pai)(pai)升級與改造(zao)行(xing)動(dong)(dong)計劃(2014-2020年)的通(tong)知(zhi)》，行(xing)動(dong)(dong)目標中提出“東(dong)部地區新建燃(ran)煤發電機組大氣污(wu)染(ran)物排(pai)(pai)放(fang)濃(nong)度基本達到(dao)燃(ran)氣輪機組排(pai)(pai)放(fang)限值(即在基準氧含(han)量6%條(tiao)件(jian)下，煙(yan)塵(chen)、二氧化硫、氮氧化物排(pai)(pai)放(fang)濃(nong)度分(fen)別(bie)不高于(yu)10、35、50mg/m3)，即通(tong)常據說的‘超(chao)(chao)潔(jie)凈(jing)排(pai)(pai)放(fang)’”。通(tong)知(zhi)發布(bu)不久，我國(guo)多(duo)家(jia)燃(ran)煤電廠(chang)先后宣稱實現了煙(yan)氣中煙(yan)塵(chen)、SO2、NOx三項大氣污(wu)染(ran)物的“近零排(pai)(pai)放(fang)”、“超(chao)(chao)清(qing)潔(jie)排(pai)(pai)放(fang)”或“超(chao)(chao)低排(pai)(pai)放(fang)”。

然(ran)而，燃煤電(dian)廠“超潔凈排放”受到追(zhui)捧的同時，質(zhi)疑之聲也不絕(jue)于(yu)耳。“超潔凈排放”到底值不值?

煙氣治(zhi)理技術仍有短板(ban)

在電力行(xing)業煙(yan)(yan)氣(qi)治(zhi)理措施的機理和技術上，我國目前已經具備了(le)相對成熟的經驗。然而從煙(yan)(yan)氣(qi)治(zhi)理設施運(yun)行(xing)的情況來看，由于(yu)受系統設計、設備質量、安裝、調(diao)試(shi)以及運(yun)行(xing)管理等因素(su)的影響(xiang)，很多電廠煙(yan)(yan)氣(qi)處理效率運(yun)行(xing)穩定性尚待提高。

以(yi)(yi)煙氣脫(tuo)硫為例，目(mu)前燃煤機(ji)組(zu)脫(tuo)硫工(gong)藝主要為濕法脫(tuo)硫，以(yi)(yi)石灰石-石膏法最為常見。濕法脫(tuo)硫(liu)(liu)雖然(ran)是(shi)一(yi)項較為成(cheng)熟的技術，但是(shi)部分電廠存在(zai)燃煤硫(liu)(liu)份偏離設計值(zhi)(電廠為節(jie)約成(cheng)本，使用劣質煤)的情況，直接造(zao)成(cheng)脫(tuo)硫(liu)(liu)設施(shi)入口(kou)煙氣量和SO2濃度超出(chu)設計范圍，脫(tuo)硫(liu)(liu)設施(shi)無(wu)法長期穩(wen)定運(yun)行(xing)。而且在(zai)一(yi)些電廠，脫(tuo)硫(liu)(liu)吸收塔常(chang)常(chang)被(bei)(bei)當成(cheng)第二(er)級除塵器，大(da)量煙塵進(jin)入脫(tuo)硫(liu)(liu)塔，輕則降低(di)脫(tuo)硫(liu)(liu)效率(lv)，影響(xiang)副產物的脫(tuo)水性能，加劇系統(tong)的磨損，重則可引起吸收漿液的品質惡(e)化，脫(tuo)硫(liu)(liu)設施(shi)無(wu)法運(yun)行(xing)，被(bei)(bei)迫停運(yun)。

另(ling)外，由于(yu)煙氣(qi)換(huan)熱器(GGH)普(pu)遍(bian)存在積灰(hui)、堵灰(hui)，阻力劇增、漏風大引發(fa)SO2超標等問(wen)題，目前安裝濕法(fa)煙氣(qi)脫硫(liu)系統的(de)燃煤發(fa)電機組普(pu)遍(bian)拆除了GGH。但取消了GGH后往往會(hui)出現(xian)煙囪(cong)排煙溫度降低，容易出現(xian)夾帶(dai)液態污染物(wu)的(de)排放，導致正常天氣(qi)情(qing)況下，煙囪(cong)附近區域經常出現(xian)下降小液滴的(de)“石(shi)膏雨(yu)(yu)”現(xian)象。“石(shi)膏雨(yu)(yu)”產生的(de)原因，還(huan)包括脫硫(liu)塔(ta)設計(ji)(ji)偏小、塔(ta)內(nei)(nei)流速較大、濕法(fa)脫硫(liu)系統運(yun)行效(xiao)率(lv)降低、除霧器效(xiao)果較差、煙囪(cong)內(nei)(nei)部冷凝液收集設計(ji)(ji)不合(he)理等。

在脫(tuo)(tuo)硝(xiao)方面，電(dian)廠(chang)脫(tuo)(tuo)硝(xiao)主(zhu)流工藝是選擇(ze)性催(cui)化(hua)還原(yuan)法(fa)(fa)(SCR)，約占(zhan)(zhan)脫(tuo)(tuo)硝(xiao)機組總裝機容(rong)量的(de)(de)95%以(yi)上，非(fei)選擇(ze)性催(cui)化(hua)還原(yuan)法(fa)(fa)(SNCR)占(zhan)(zhan)5%以(yi)下(xia)。脫(tuo)(tuo)硝(xiao)系(xi)統存在的(de)(de)潛(qian)在問題(ti)主(zhu)要包括(kuo)：液(ye)氨的(de)(de)安全性問題(ti)、脫(tuo)(tuo)硝(xiao)技(ji)術國產(chan)化(hua)問題(ti)、失效(xiao)催(cui)化(hua)劑的(de)(de)再生與處(chu)置(zhi)問題(ti)、氨逃逸問題(ti)等(deng)。此外，由于近(jin)年(nian)實(shi)體經濟發展不足，電(dian)廠(chang)機組長期(qi)在低(di)負(fu)荷(he)狀態運行，煙溫下(xia)降，SCR煙氣脫(tuo)(tuo)硝(xiao)裝置(zhi)不能正常運行，NOx濃度是額定(ding)負(fu)荷(he)的(de)(de)2～3倍，這(zhe)個問題(ti)也亟待解(jie)決。

除(chu)塵工藝(yi)主(zhu)要(yao)有電(dian)(dian)除(chu)塵、袋式除(chu)塵和電(dian)(dian)袋復合(he)等，除(chu)塵的問題(ti)主(zhu)要(yao)在于設計原因，目前(qian)運行的電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)比收塵面積(ji)偏小，其除(chu)塵器(qi)的除(chu)塵效率和煙塵排(pai)放濃(nong)度不(bu)能(neng)(neng)滿足更嚴格的標準限值(zhi)。加上電(dian)(dian)廠實際燃煤(mei)煤(mei)質(zhi)經(jing)常(chang)偏離設計煤(mei)質(zhi)，除(chu)塵設施不(bu)能(neng)(neng)適(shi)應煤(mei)質(zhi)的變化，引起運行性(xing)能(neng)(neng)下降。設備的老化，運行維護不(bu)及(ji)時，也(ye)會影響除(chu)塵器(qi)的投運率等。

“超潔凈排放”環保改造怎么做

在“超潔凈(jing)排(pai)放”改(gai)造的熱(re)潮面前，我國(guo)各大發電集團、環保公司等對煙塵、二氧化硫和(he)氮氧化物的超低排(pai)放控制進行了一系列的探索研(yan)究，逐步(bu)摸索出一些改(gai)造的技術路(lu)線圖。

在除(chu)塵方面，主要采取包括低溫電(dian)(dian)除(chu)塵、電(dian)(dian)除(chu)塵器配高效電(dian)(dian)源+濕式電(dian)(dian)除(chu)塵器和電(dian)(dian)袋復合高效除(chu)塵器+濕法脫硫+高效除(chu)霧器等工(gong)藝路線。

在脫硫(liu)技術上，相對于(yu)常規的(de)石灰石—石膏濕法脫硫(liu)系統，實現超低(di)排放(fang)的(de)脫硫(liu)新技術主要有雙(shuang)循(xun)環(huan)技術(包(bao)括單塔雙(shuang)循(xun)環(huan)、雙(shuang)塔雙(shuang)循(xun)環(huan))、托盤(pan)塔技術(包(bao)括單托盤(pan)、雙(shuang)托盤(pan))、增(zeng)加(jia)(jia)噴淋層、增(zeng)加(jia)(jia)性能增(zeng)強(qiang)環(huan)、提升石灰石品質、添加(jia)(jia)脫硫(liu)增(zeng)效(xiao)劑等。

脫硝(xiao)技術(shu)上，一(yi)方面是在(zai)不影響鍋爐效(xiao)(xiao)率與安全的前(qian)提下，控(kong)制低氮燃燒后的NOx產生濃度，另一(yi)方面提高現(xian)有SCR的脫硝(xiao)效(xiao)(xiao)率，通常通過增加SCR催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)的填(tian)裝(zhuang)層(ceng)數或催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)的體(ti)積，改造工程多將(jiang)原有的2+1層(ceng)催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)直接(jie)更改為3層(ceng)全部填(tian)裝(zhuang)，部分電廠采用3+1層(ceng)SCR催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)等(deng)措施實(shi)現(xian)運行(xing)提效(xiao)(xiao)。

然而(er)，從上(shang)述主(zhu)要采(cai)用的“超潔凈排(pai)放”技(ji)術來看，除塵、脫硫、脫硝的基本(ben)技(ji)術并沒有重大突(tu)破，主(zhu)要是通(tong)過(guo)多(duo)種技(ji)術的進一步(bu)組合(或(huo)串聯)，對(dui)煙(yan)氣(qi)治理過(guo)程的延(yan)長(或(huo)處理次數的增加)。概(gai)而(er)言之就是提高處理強度，但是組合后設備增多(duo)，其整(zheng)體(ti)效率和(he)穩定性等都有待考(kao)究(jiu)。

要(yao)算好“超(chao)潔凈排放”經濟(ji)與環境賬(zhang)

“超潔(jie)凈排放(fang)”從產生一開(kai)始，就伴隨著(zhu)各種質疑聲，其中異議最多的當屬(shu)這種改造在經濟上是否可行?其產生的環(huan)境效益是否被夸大?

為了(le)解答(da)這兩(liang)個問題，筆者(zhe)以(yi)廣(guang)東省116個12.5萬(wan)千(qian)瓦(wa)以(yi)上燃煤(mei)機組(zu)為樣本，從(cong)珠(zhu)三(san)角與非珠(zhu)三(san)角兩(liang)個層面(mian)對燃煤(mei)發電機組(zu)實施“超(chao)潔凈排放”進行了(le)評估(gu)。

在經濟可行性方面，對于現役(yi)煤(mei)電(dian)機組的(de)(de)環(huan)保改(gai)造(zao)(zao)，不(bu)同電(dian)廠環(huan)保設施基礎不(bu)同，環(huan)保改(gai)造(zao)(zao)的(de)(de)內容也有所不(bu)同，因此改(gai)造(zao)(zao)的(de)(de)經濟費用不(bu)盡(jin)相同。從特別排放限值到實現燃(ran)(ran)(ran)機標準，技術改造(zao)(zao)(zao)工作需要較(jiao)大的(de)投資。改造(zao)(zao)(zao)費(fei)用(yong)主要來自于濕(shi)式(shi)電除(chu)塵器的(de)建設費(fei)用(yong)，當前國(guo)內1000、600、300MW濕(shi)式(shi)電除(chu)塵器投資中標價，分別相應≥48-60、≥60-70、≥80-90元(yuan)(yuan)(yuan)/千瓦(wa)(wa)。珠(zhu)(zhu)三角(jiao)地區(qu)(qu)62臺12.5萬千瓦(wa)(wa)以上燃(ran)(ran)(ran)煤(mei)機組，按125～350MW機組改造(zao)(zao)(zao)費(fei)90元(yuan)(yuan)(yuan)/千瓦(wa)(wa)，600～700MW(1MW=1000千瓦(wa)(wa))機組70元(yuan)(yuan)(yuan)/千瓦(wa)(wa)，1000MW機組60元(yuan)(yuan)(yuan)/千瓦(wa)(wa)進行估算，珠(zhu)(zhu)三角(jiao)燃(ran)(ran)(ran)煤(mei)機組的(de)改造(zao)(zao)(zao)投資約19.22億元(yuan)(yuan)(yuan)。非珠(zhu)(zhu)三角(jiao)地區(qu)(qu)54臺12.5萬千瓦(wa)(wa)以上燃(ran)(ran)(ran)煤(mei)機組機容量為(wei)2414.5萬千瓦(wa)(wa)，從現有鍋爐標準達到燃(ran)(ran)(ran)機排放限值的(de)改造(zao)(zao)(zao)費(fei)用(yong)，按300元(yuan)(yuan)(yuan)/千瓦(wa)(wa)的(de)廢氣治理設施改造(zao)(zao)(zao)投資計，共需投資約72.44億元(yuan)(yuan)(yuan)。

投入巨(ju)資(zi)改造達(da)到(dao)的(de)“超潔(jie)凈(jing)排(pai)(pai)放”，能(neng)夠(gou)給環境(jing)減少多少的(de)負擔呢?筆者根(gen)據廣(guang)東(dong)省(sheng)116個12.5萬千(qian)瓦以上(shang)燃(ran)煤機(ji)組(zu)2013年廢氣排(pai)(pai)放情況，采用額定煙氣量對燃(ran)煤發電機(ji)組(zu)達(da)到(dao)“超潔(jie)凈(jing)排(pai)(pai)放”環境(jing)效益進行評估，結果可以看出，珠三角地區62臺(tai)燃(ran)煤機(ji)組(zu)實施該(gai)排(pai)(pai)放限值后，與特別(bie)排(pai)(pai)放限值相比，煙塵、SO2和NOx的(de)減排(pai)(pai)效果不明顯，改造后其減排(pai)(pai)比例分別(bie)為(wei)1.84%、1.07%和2.27%。

與珠三角(jiao)地區(qu)(qu)相比，全廣(guang)東省116臺(tai)燃煤機(ji)組實施該(gai)排(pai)放限值后，煙塵、SO2和NOx的減排(pai)效果較為(wei)顯著，改造后其(qi)減排(pai)比例(li)分別為(wei)5.26%、12.06%、4.37%，其(qi)主要原因是非珠三角(jiao)地區(qu)(qu)目前執行(xing)的大(da)氣污染物(wu)排(pai)放限值相對寬松。

由此可見，煤(mei)(mei)電(dian)機組滿足“超潔凈(jing)排(pai)放”技改(gai)工作，應有條件、有選擇性地穩步推進(jin)。鼓勵(li)部分重點區域(yu)(企業)根據環境空氣質量、經濟發展情(qing)況、區域(yu)大氣改(gai)善要求，因(yin)(yin)地制(zhi)宜、因(yin)(yin)煤(mei)(mei)制(zhi)宜、因(yin)(yin)爐制(zhi)宜確定合(he)適的技改(gai)工藝路線(xian)。

 結論

未來(lai)，燃煤(mei)發(fa)電(dian)機組(zu)(zu)將全(quan)面實(shi)現“超潔(jie)(jie)凈排(pai)放”限(xian)值，已經成為(wei)大勢(shi)所趨(qu)。縱(zong)觀現有(you)“超潔(jie)(jie)凈排(pai)放”技術(shu)，并沒有(you)實(shi)現技術(shu)的(de)創新或(huo)者(zhe)出現重大突破，更多的(de)是(shi)通過(guo)多種技術(shu)的(de)組(zu)(zu)合(或(huo)串聯)，實(shi)質(zhi)是(shi)對煙氣(qi)治理過(guo)程的(de)延長(或(huo)處理次數(shu)的(de)增加)。這(zhe)種通過設備(bei)疊加帶來處理效率(lv)提升的技術(shu)改(gai)造，增加了設備(bei)運行的阻力(li)以及不穩定(ding)性，產生過度(du)治理的問題(ti)。因(yin)(yin)此，未來的改(gai)造中(zhong)，需要(yao)加大(da)研(yan)發(fa)力(li)度(du)，實(shi)現精準(zhun)治污，而不是簡單的技術(shu)疊加。同時，要(yao)綜合(he)考慮經(jing)濟(ji)因(yin)(yin)素，既要(yao)實(shi)現減排目標，也要(yao)兼(jian)顧經(jing)濟(ji)可(ke)行。

另外，以廣東省(sheng)116個12.5萬千瓦以上燃(ran)煤機組為例，按珠三角(jiao)與非珠三角(jiao)對(dui)燃(ran)煤發電機組達到“超潔(jie)凈排放(fang)(fang)”環(huan)境(jing)效益進行評(ping)估，結果表明，煤電機組滿足“超潔(jie)凈排放(fang)(fang)”技改(gai)(gai)工作，應有條件、有選擇性地穩步推進。這就說明，“超潔(jie)凈排放(fang)(fang)”不能夠一(yi)擁而上，而應該鼓勵部分(fen)重點區(qu)域(企業)根據環(huan)境(jing)空氣質量、經濟發展情(qing)況、區(qu)域大氣改(gai)(gai)善要求，因(yin)地制宜、因(yin)煤制宜、因(yin)爐(lu)制宜確定合適(shi)的技改(gai)(gai)工藝路(lu)線。

廣東省(sheng)環境科學(xue)研(yan)究院清潔生產中心(xin)主任王剛對(dui)本文(wen)的撰寫也提出過珍貴的意見，在他看來，“超潔凈排放”一定要(yao)遵循(xun)因地制宜(yi)，要(yao)從實際情況出發尋(xun)找技改(gai)路線(xian)，避(bi)免生(sheng)搬硬套(tao)。

                                       關(guan)注我(wo)們！關(guan)注環保！關(guan)注人與環境(jing)的和(he)諧(xie)共贏！