來源:柚動(dòng)在線
“超低排放”概念自2011被提出至今已過去六年時(shí)間，全國(guó)燃煤電廠大范圍開展施行“超低排放”也已過去兩年之久，本文對(duì)“超低排放”的出現(xiàn)、發(fā)展、面臨的問題進(jìn)行了梳理。
1“超低排放”概念的由來
“超低排放”這一概念，最早是在2011年由浙能集團(tuán)提出的。次年，浙能集團(tuán)就開始著手廣泛調(diào)研國(guó)內(nèi)外燃煤機(jī)組污染物治理的先進(jìn)技術(shù)。對(duì)于燃煤電廠大氣污染物超低排放的定義，起初存在多種類似的表述，如“近零排放”、“超凈排放”、“超潔凈排放”等，有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，燃煤機(jī)組排放水平達(dá)到“超清潔”、“近零”狀態(tài)的難度超過了當(dāng)前工程技術(shù)水平，“超低排放”這個(gè)叫法從排放標(biāo)準(zhǔn)角度界定概念上來講更加合理。
2015年中國(guó)電力發(fā)展論壇上，國(guó)電科學(xué)研究院燃機(jī)研究所所長(zhǎng)劉志坦，在經(jīng)過大量對(duì)比和數(shù)據(jù)分析后得出結(jié)論：“要實(shí)事求是、科學(xué)命名?！闩欧拧?、‘超凈排放’和‘燃機(jī)排放’等概念不嚴(yán)謹(jǐn)、不科學(xué)，建議使用‘超低排放’概念。”
2“超低排放”起初的爭(zhēng)議
“超低排放”概念一提出，在電力行業(yè)迅速引起廣泛爭(zhēng)議。質(zhì)疑一方中，中電聯(lián)秘書長(zhǎng)王志軒曾在《煤電近零排放不科學(xué)》一文中提到：(1)“近零排放”的概念不清，一般是以“燃機(jī)排放標(biāo)準(zhǔn)”作為判據(jù)，對(duì)排放標(biāo)準(zhǔn)的表面化錯(cuò)誤理解造成荒謬的結(jié)果。(2)煙氣連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)難以支撐“近零排放”監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，用日平均濃度或者多日平均濃度的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與排放限值直接比較是概念性錯(cuò)誤，運(yùn)行時(shí)間不足也難以證明“近零排放”系統(tǒng)的穩(wěn)定性。(3)“近零排放”在技術(shù)上并沒有重大創(chuàng)新，且嚴(yán)苛的條件并非一般燃煤電廠都能達(dá)到。(4)“近零排放”的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益的投入產(chǎn)出比太低。
支持一方中，北京國(guó)能中電節(jié)能環(huán)保技術(shù)有限責(zé)任公司常務(wù)副總裁江浩認(rèn)為，近零排放是破解一次能源結(jié)構(gòu)性矛盾的必由之路。江浩認(rèn)為，近零排放是東部地區(qū)霧霾污染的最佳解決方案。近零排放可以讓燃煤電廠的排放堪比燃?xì)獍l(fā)電，甚至還優(yōu)于燃?xì)獍l(fā)電，這可以徹底打破燃煤電廠的環(huán)境瓶頸。實(shí)現(xiàn)煤電型火力發(fā)電廠的排放標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到燃機(jī)的排放標(biāo)準(zhǔn)，可以很好地解決能源布局向西部轉(zhuǎn)移的各種缺點(diǎn)，全社會(huì)能源利用效率會(huì)大幅度提高。
3一系列“超低排放”項(xiàng)目的出現(xiàn)
盡管對(duì)于“超低排放”質(zhì)疑不斷，但是超低排放的改造項(xiàng)目還是一個(gè)接一個(gè)的開展實(shí)施投運(yùn)。
首套煙氣超低排放裝置于2014年5月30日13時(shí)45分在浙能嘉華發(fā)電有限公司的8號(hào)機(jī)組投入運(yùn)行。2014年7月16日，江蘇省內(nèi)首臺(tái)套煤機(jī)“超低排放”環(huán)保改造機(jī)組在國(guó)電江陰蘇龍熱電有限公司正式投運(yùn)。2014年7月21日，浙能嘉興電廠兩臺(tái)百萬千瓦燃煤機(jī)組超低排放技術(shù)改造項(xiàng)目通過國(guó)家權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測(cè)認(rèn)定。2014年9月17日，浙能六橫電廠2號(hào)機(jī)組圓滿通過168小時(shí)連續(xù)滿負(fù)荷試運(yùn)行，正式移交生產(chǎn)。2014年9月11日，華能淄博白楊河發(fā)電有限公司6號(hào)機(jī)組總排口廢氣通過山東省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站監(jiān)測(cè)，數(shù)據(jù)完全達(dá)到超低排放標(biāo)準(zhǔn)。2014年9月，中國(guó)華電集團(tuán)公司河北華電石家莊裕華熱電有限公司1號(hào)機(jī)組環(huán)?！俺团欧拧奔夹g(shù)改造項(xiàng)目，日前竣工完成，順利投產(chǎn)。
4中央政策的出臺(tái)和鼓勵(lì)措施
2015年3月，十二屆全國(guó)人大三次會(huì)議《政府工作報(bào)告》明確要求”推動(dòng)燃煤電廠超低排放改造“；2015年12月，國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議決定，在2020年之前對(duì)燃煤電廠全面實(shí)施超低排放和節(jié)能改造。至此超低排放的指標(biāo)也得到進(jìn)一步的明確。針對(duì)燃煤煙氣中的氮氧化物(NOx)、二氧化硫(SO2)、煙塵(PM)的排放提出了“50355”的要求，即在基準(zhǔn)氧含量6%的條件下，污染物排放濃度NOx<50mg/Nm3、SO2<35mg/Nm3、PM<5mg/Nm3。
2015年12月9日，國(guó)家發(fā)展改革委員會(huì)、環(huán)境保護(hù)部、國(guó)家能源局三部門聯(lián)合下發(fā)了《關(guān)于實(shí)行燃煤電廠超低排放電價(jià)支持政策有關(guān)問題的通知》，將從2016年1月1日起對(duì)完成超低排放改造的燃煤發(fā)電企業(yè)給予上網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼。對(duì)2016年1月1日以前已經(jīng)并網(wǎng)運(yùn)行的現(xiàn)役機(jī)組，對(duì)其統(tǒng)購(gòu)上網(wǎng)電量加價(jià)每千瓦時(shí)1分錢(含稅)；對(duì)2016年1月1日之后并網(wǎng)運(yùn)行的新建機(jī)組，對(duì)其統(tǒng)購(gòu)上網(wǎng)電量加價(jià)每千瓦時(shí)0.5分錢(含稅)。上述電價(jià)加價(jià)標(biāo)準(zhǔn)暫定執(zhí)行到2017年底，2018年以后逐步統(tǒng)一和降低標(biāo)準(zhǔn)。
5各大發(fā)電集團(tuán)全面推行超低排放
在電價(jià)補(bǔ)貼政策的助推作用下，各大發(fā)電集團(tuán)積極迅速的響應(yīng)國(guó)家要求，全面開展超低排放的改造。截至2016年1月，全國(guó)近2億千瓦煤電機(jī)組完成了超低排放技術(shù)改造，正在進(jìn)行技術(shù)改造的煤電機(jī)組，超過了8000萬千瓦。煤電機(jī)組正在向超低排放時(shí)代全員加速中。
神華集團(tuán)在全國(guó)已經(jīng)有50多臺(tái)燃煤機(jī)組達(dá)到超低排放，到2020年底，神華300MW等級(jí)(含)以上燃煤發(fā)電機(jī)組也將全部實(shí)現(xiàn)“超低排放”。
截至2015年底，大唐集團(tuán)的超低排放機(jī)組達(dá)到65臺(tái)，占煤電機(jī)組容量的25.2%，在五大發(fā)電集團(tuán)中比例最高。2016年，大唐集團(tuán)計(jì)劃完成84臺(tái)機(jī)組超低排放改造，投入資金將達(dá)到50億元。
2015年，華能集團(tuán)二氧化硫、氮氧化物和煙塵排放績(jī)效，比2010年分別下降71%、83%和69%，保持行業(yè)領(lǐng)先。華能集團(tuán)有21%的煤電機(jī)組實(shí)現(xiàn)了超低排放。
截至2015年底，國(guó)電集團(tuán)的北侖三發(fā)、江蘇諫壁、新疆紅雁池等單位順利完成改造，共計(jì)16臺(tái)機(jī)組實(shí)現(xiàn)超低排放。國(guó)電集團(tuán)力爭(zhēng)2018年，確保2019年所有在運(yùn)機(jī)組全部實(shí)現(xiàn)超低排放改造。
截至2015年底，華電共投運(yùn)30臺(tái)949.5萬千瓦超低排放機(jī)組，計(jì)劃到2020年實(shí)現(xiàn)全部燃煤機(jī)組“超低排放”。
國(guó)家電投集團(tuán)積極參與煤電節(jié)能減排升級(jí)與改造行動(dòng)，平頂山發(fā)電分公司兩臺(tái)百萬機(jī)組啟動(dòng)并確定了“脫硝增容改造+電袋除塵器改造+脫硫除塵改造”的超低排放技術(shù)改造路線。其中1號(hào)機(jī)組超低排放改造從2015年4月1日開始，到6月16日結(jié)束;2號(hào)機(jī)組8月31日開始改造，11月17日投運(yùn)。改造工程共投入資金2.5億元。
6超低排放技術(shù)存在的問題
如今超低排放改造已在全國(guó)范圍內(nèi)開展了兩年多時(shí)間，眾多的技術(shù)路線也在改造實(shí)施過程中得到了驗(yàn)證，也凸顯了一系列問題。
脫硫技術(shù)領(lǐng)域形成了兩大流派，一是通過流場(chǎng)優(yōu)化提升脫硫效率，托盤、旋流裝置等均屬此類，二是通過PH分級(jí)控制實(shí)現(xiàn)高效脫硫，單臺(tái)雙循環(huán)、雙臺(tái)雙循環(huán)均屬此類。當(dāng)前脫硫的問題更多集中在廢水處理方面，一方面，由于脫硫廢水水質(zhì)具有重金屬含量高、pH值偏酸性、氯離子含量超高、濁度大、腐蝕性強(qiáng)等特點(diǎn)，處理難度大;另一方面，市面上普遍采用的脫硫廢水治理技術(shù)在可靠性、經(jīng)濟(jì)性方面表現(xiàn)得不盡人意。按照當(dāng)前的火電廠廢水“零排放”政策，目前投運(yùn)的以及新建的濕法脫硫設(shè)施產(chǎn)生的廢水都需要深度處理。
脫硝技術(shù)領(lǐng)域，NOx寬負(fù)荷超低排放成為了最大的挑戰(zhàn)。受脫硝催化劑活性溫度窗口限制，很多電廠在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)脫硝入口溫度低于300℃，需強(qiáng)制退出脫硝系統(tǒng)，這一做法與環(huán)保要求的瞬時(shí)數(shù)據(jù)達(dá)標(biāo)相矛盾。在火電靈活性改造中，低負(fù)荷脫硝成為了亟待解決的問題之一。此外，SCR脫硝的氨逃逸對(duì)后續(xù)設(shè)備(空預(yù)器、袋除塵布袋等)造成的不良影響也備受關(guān)注。
除塵技術(shù)方面，除塵企業(yè)不斷對(duì)技術(shù)升級(jí)，目前較為先進(jìn)的除塵技術(shù)(低低溫電除塵、預(yù)荷電袋除塵等)已經(jīng)能將脫硫入口粉塵控制在10mg/Nm3以內(nèi)，在脫硫除塵一體化的趨勢(shì)下，再通過高效除塵除霧裝置、濕式電除塵技術(shù)的整合均能滿足超低排放5mg/Nm3的要求。然而，如此低的濃度值，測(cè)量的科學(xué)性和精度性極其的重要。性能考核階段的測(cè)量采用手動(dòng)測(cè)量，大量改造項(xiàng)目無法滿足“前四后二”的測(cè)量條件，也存在一些測(cè)試儀器方法不統(tǒng)一、測(cè)孔位置不規(guī)范等問題。
針對(duì)上述超低排放項(xiàng)目遇到的一些熱點(diǎn)問題，低負(fù)荷脫硝、脫硫廢水零排放、低氮燃燒、低低溫電除塵、低溫省煤器改造、顆粒物測(cè)量等，都是今后環(huán)保行業(yè)急需要攻克的關(guān)鍵技術(shù)問題，也是作為最終用戶—發(fā)電企業(yè)最為關(guān)心的問題。
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