燃煤電廠大氣污染物“超低排放”基本問題思考

時(shí)間： 2016-12-20 16:37

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作者：王志軒

2014年，中國燃煤電廠開始推進(jìn)大氣污染物“超低排放”，但其定義、技術(shù)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(yán)格實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放的一種狀態(tài)，單純追求“超低排放”，其成本與環(huán)境經(jīng)濟(jì)效益不適應(yīng)，且煙塵法定監(jiān)測方法也不支持，168小時(shí)連續(xù)運(yùn)行時(shí)間也不足以驗(yàn)證配套技術(shù)與設(shè)備的可靠性。應(yīng)鼓勵(lì)為實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放進(jìn)行技術(shù)和管理創(chuàng)新，如要強(qiáng)制推行“超低排放”，應(yīng)由政府有關(guān)部門開展規(guī)范性全面評(píng)估，確認(rèn)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)及技術(shù)可行性后再通過修改排放標(biāo)準(zhǔn)途徑依法推進(jìn)。原文刊于《環(huán)境影響評(píng)價(jià)》2015年第4期。

2014年，我國先后有多家燃煤電廠宣稱實(shí)現(xiàn)了煙氣中煙塵、SO2、NOx3項(xiàng)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(fā)電排放還清潔”(以下統(tǒng)稱“超低排放”)。此后，部分省級(jí)政府、國家有關(guān)部門通過“文件”要求新建燃煤機(jī)組和老機(jī)組達(dá)到“超低排放”要求。據(jù)媒體報(bào)道不完全統(tǒng)計(jì)，截至2015年5月底，我國宣稱實(shí)現(xiàn)“超低排放”的煤電機(jī)組規(guī)模已超過3000萬kW，還有幾億千瓦規(guī)模的煤電機(jī)組處于改造或計(jì)劃改造之中。由于具有法律性質(zhì)的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223—2011)(以下簡稱“GB13223—2011”)中，針對(duì)老機(jī)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(biāo)準(zhǔn)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(jī)組又面臨新一輪“超低排放”改造。根據(jù)一年多的觀察總結(jié)，本文就“超低排放”的一些基本問題進(jìn)行分析，系統(tǒng)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(duì)于“超低排放”，目前國內(nèi)外尚無普遍認(rèn)可的定義。部分政府部門文件將GB13223—2011中的天然氣燃機(jī)排放限值直接作為“超低排放”標(biāo)準(zhǔn)，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(duì)燃煤鍋爐設(shè)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(yán)。但在該標(biāo)準(zhǔn)中，天然氣燃機(jī)與燃煤鍋爐排放限值對(duì)應(yīng)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(shí)才可直接比較。當(dāng)折算到相同氧含量條件時(shí)，天然氣燃機(jī)排放限值實(shí)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(duì)“超低排放”限值增加了按6%含氧量折算的要求，但并未經(jīng)過充分論證。事實(shí)上，由于天然氣燃機(jī)技術(shù)條件及《天然氣》(GB17820—2012)中對(duì)天然氣顆粒物及硫含量都有明確規(guī)定，且天然氣燃機(jī)并不裝設(shè)除塵及脫硫裝置，因此，針對(duì)天然氣燃機(jī)煙塵及SO2的排放限值設(shè)定無實(shí)際意義，如歐盟排放標(biāo)準(zhǔn)中就沒有限值規(guī)定。

“超低排放”認(rèn)定驗(yàn)收時(shí)間辨析

一些宣稱實(shí)現(xiàn)“超低排放”的機(jī)組，一般是以通過168小時(shí)連續(xù)運(yùn)行的驗(yàn)收效果(或試運(yùn)行)來作為證明。但是，168小時(shí)對(duì)于認(rèn)定“超低排放”新技術(shù)與新設(shè)備是否成熟，其時(shí)間長度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。將168小時(shí)的連續(xù)運(yùn)行時(shí)間作為電力工程移交生產(chǎn)的驗(yàn)收是可行的，因?yàn)樵摃r(shí)間針對(duì)的是成熟可靠的技術(shù)、設(shè)備和設(shè)計(jì)、建造規(guī)范等。如果是創(chuàng)新的“超低排放”工藝技術(shù)及設(shè)備，則要根據(jù)創(chuàng)新的特點(diǎn)，確定有針對(duì)性的考核驗(yàn)收時(shí)間和專門的驗(yàn)收規(guī)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(gè)設(shè)備改造對(duì)其他設(shè)備的影響、煤種及負(fù)荷變動(dòng)對(duì)整體系統(tǒng)的影響，還有能耗增加、二次污染產(chǎn)生等問題，都需要一年甚至更長的時(shí)間及特別的驗(yàn)收條件才能判定優(yōu)劣。

“超低排放”結(jié)果與達(dá)標(biāo)排放裕度辨析

GB13223—2011中提出的特別排放限值已經(jīng)很嚴(yán)格，企業(yè)要在設(shè)計(jì)、設(shè)備選型以及運(yùn)行條件上都留有一定的裕度才可能確保穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。尤其是在我國按小時(shí)取樣時(shí)間來考核是否達(dá)標(biāo)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(shè)備、機(jī)組負(fù)荷變動(dòng)、燃料及原料穩(wěn)定性、運(yùn)行維護(hù)水平、自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行等都有很大關(guān)系。對(duì)于煙塵排放要穩(wěn)定達(dá)到特別排放限值20mg/m3的要求，設(shè)計(jì)上留出5～10mg/m3裕度，運(yùn)行上再考慮5mg/m3左右的裕度也是正常的。從現(xiàn)實(shí)來看，為確保達(dá)標(biāo)運(yùn)行，很多電廠實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)遠(yuǎn)低于排放標(biāo)準(zhǔn)限值要求。近幾年，煤炭產(chǎn)能過剩為部分電廠通過改善煤質(zhì)達(dá)到更低排放要求提供了基礎(chǔ)條件。例如，某電廠原設(shè)計(jì)中采用的燃煤硫分在1%以上，近一年來實(shí)際燃煤硫分為0.6%，即使脫硫裝置不進(jìn)行改動(dòng)也可實(shí)現(xiàn)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(duì)重點(diǎn)地區(qū)燃煤裝置設(shè)定的煙塵排放限值為50mg/m3，但電廠在實(shí)際運(yùn)行中的排放濃度遠(yuǎn)小于此值。

因此，一些企業(yè)開展了大量技術(shù)創(chuàng)新、設(shè)備改造(增設(shè))和運(yùn)行優(yōu)化工作，本質(zhì)上也是為確保電廠穩(wěn)定達(dá)標(biāo)留有正常裕度，當(dāng)濃度限值越嚴(yán)時(shí)，穩(wěn)定達(dá)標(biāo)越難，留有的相對(duì)裕度就應(yīng)越大。

編輯：張偉

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