在對(duì)中國(guó)火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展歷程進(jìn)行回顧與總結(jié)的基礎(chǔ)上，分析不同階段排放或要求對(duì)中國(guó)燃煤電廠大氣污染控制技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)作用及其產(chǎn)生的環(huán)境效果，特別是超低排放。目前中國(guó)火電行業(yè)大氣污染物控制處于超低排放階段，燃煤電廠大氣污染防治技術(shù)處于國(guó)際領(lǐng)先水平，出煙塵、SO2、NOx三大常規(guī)污染物排放濃度實(shí)現(xiàn)了燃煤發(fā)電與燃?xì)獍l(fā)電基本同等清潔。盡管如此，中國(guó)火電環(huán)保在CO2控制、常規(guī)大氣污染物進(jìn)一步減排、濕法脫硫?qū)ι鷳B(tài)環(huán)境的影響、危險(xiǎn)廢物廢棄脫硝催化劑的處置、非常規(guī)污染物的控制、煙氣治理設(shè)施的運(yùn)行優(yōu)化等方面任然面臨諸多挑戰(zhàn)，提出了需要研發(fā)的重點(diǎn)領(lǐng)域及相應(yīng)目標(biāo)。

1、中國(guó)火電排放標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展與國(guó)際比較

中國(guó)電力始于1882年，到1949年全國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量?jī)H184.86萬(wàn)kw，1978年改革開放之初，全國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量為5712萬(wàn)kw。改革開放40年，中國(guó)電力得到了快速發(fā)展，總裝機(jī)容量從1978年的5712萬(wàn)kw發(fā)展到2017年的17.77億kw，其中火電裝機(jī)容量從3985萬(wàn)kw發(fā)展到11.06億kw。伴隨著火電的快速發(fā)展，中國(guó)火電廠大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格，目前已領(lǐng)先世界。

①排放標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展

我國(guó)火電廠在排放物的限值方面經(jīng)過了多個(gè)不同的階段，一般而言，其限值往往和經(jīng)濟(jì)條件、治理能力以及人們對(duì)于空氣質(zhì)量方面的需求有所關(guān)聯(lián)。在早期，我國(guó)僅僅對(duì)于排放速度和煙囪的高度有所要求，對(duì)濃度沒有設(shè)立標(biāo)準(zhǔn)。而在進(jìn)入2003年時(shí)，我國(guó)對(duì)于濃度方面有了嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，尤其是要求所有燃煤機(jī)組必須完成脫硫。而在2014年，國(guó)務(wù)院又提出在2020年之前完成全面改造，以做到超低排放。1.2低排放要求的推動(dòng)力

②環(huán)境改善的基本需求

根據(jù)相關(guān)資料可以知道，我國(guó)煤炭?jī)?chǔ)備占全部化石能源的94.3%，因此決定我國(guó)未來(lái)發(fā)展仍然無(wú)法擺脫對(duì)于煤炭方面的依賴。然而煤炭是造成環(huán)境污染的重要因素，特別是霧霾天氣，煤炭可以看作是主要的罪魁禍?zhǔn)?。為此，加?qiáng)煤炭的清潔利用，能夠有效做到超低排放。

③國(guó)家層面的重視

在2011年時(shí)，我國(guó)針對(duì)火電廠重新制定了標(biāo)準(zhǔn)，尤其是在具體排放限值方面提出了嚴(yán)格的要求。這其中包括部分大型經(jīng)濟(jì)城市內(nèi)部嚴(yán)禁建設(shè)任何燃煤電廠，并在2014年9月開展了“超低排放”的行動(dòng)計(jì)劃，促使全國(guó)所有具備相應(yīng)條件的發(fā)電機(jī)組均達(dá)到了超低排放的基本水平。

④地方政府的響應(yīng)

近些年來(lái)，越來(lái)越多的地方政府也開始響應(yīng)國(guó)家的環(huán)境改善計(jì)劃，針對(duì)本地的實(shí)際情況，頒布了相關(guān)政策內(nèi)容。尤其是要求燃煤電廠對(duì)于汽輪機(jī)組方面的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)限制進(jìn)行參考，以此促使煙塵、SO2以及NOx的排放濃度均能夠處在合理的范圍之內(nèi)。

（一）具體排放限值和世界的對(duì)比

我國(guó)污染物排放限值在與美國(guó)進(jìn)行對(duì)比的時(shí)候，我國(guó)的限值顯然更為嚴(yán)格。這其中，顆粒物為美國(guó)的81.4%，SO2為美國(guó)的25.2%，而NOx為美國(guó)的52.3%。不僅如此，相比于歐盟，我國(guó)的限值同樣更加嚴(yán)格。而且，我國(guó)的限值符合率都是以小時(shí)來(lái)計(jì)算，而美國(guó)則是以30天來(lái)計(jì)算，顯然我國(guó)的限值設(shè)立更為嚴(yán)格。

2、煙氣治理技術(shù)發(fā)展應(yīng)用及減排效果

①除塵技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用

電力工業(yè)原先普遍應(yīng)用的旋風(fēng)除塵器、文丘里水膜除塵器等，因其除塵效率低，無(wú)法達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)而遭到淘汰，取而代之的是高效電除塵器。這種機(jī)器的除塵效率更高，從而能夠更好地滿足我國(guó)排放限值的要求。目前，中國(guó)火電行業(yè)除塵技術(shù)已形成了以高效電除塵器、電袋復(fù)合除塵器和袋式除塵器為主的格局，安裝袋式或復(fù)合除塵器的機(jī)組比重有所提高。

②脫硫技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用

現(xiàn)如今我國(guó)各個(gè)機(jī)組對(duì)脫硫的重視，常見的脫硫技術(shù)為石灰石-石膏濕法。中國(guó)SO2排放限值進(jìn)一步趨嚴(yán)，嚴(yán)于美、歐等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)，成為世界較嚴(yán)的標(biāo)準(zhǔn)，該階段火電行業(yè)通過進(jìn)一步提高脫硫技術(shù)水平和運(yùn)行管理水平，從而提高綜合脫硫效率。

③低氮燃燒與脫硝技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

隨著政策的推行，我國(guó)燃煤發(fā)電鍋爐低氮燃燒技術(shù)得到普及，成為燃煤電廠NOx控制的首選技術(shù)，現(xiàn)行的低氮燃燒技術(shù)NOx減排率可達(dá)50%～60%。目前，中國(guó)火電行業(yè)脫硝技術(shù)已形成了煤粉爐以低氮燃燒+SCR煙氣脫硝技術(shù)為主，循環(huán)硫化床鍋爐以低氮燃燒+SNCR技術(shù)為主的格局。

④火電行業(yè)大氣污染物減排效果

（1）煙塵

2006年之前隨著火電發(fā)電量增加，火電行業(yè)煙塵排放量呈緩慢增長(zhǎng)趨勢(shì)，2006年達(dá)到峰值約370萬(wàn)t；隨著政策的推行，火電行業(yè)煙塵排放量開始逐年下降，2016年中國(guó)火電行業(yè)煙塵排放量約35萬(wàn)t不足2006年峰值的10%。

（2）SO2

2006年之前隨著火電發(fā)電量增加，火電行業(yè)SO2排放量呈緩慢增長(zhǎng)趨勢(shì)，2006年達(dá)到峰值約1320萬(wàn)t；隨著政策的推行，火電行業(yè)SO2排放量開始逐年下降，2016年中國(guó)火電行業(yè)SO2排放量約170萬(wàn)t，僅占2006年峰值的13%。

（3）NOx

2011年之前隨著火電發(fā)電量增加，火電行業(yè)NOx排放量明顯增加，2011年達(dá)到峰值約1107萬(wàn)t；隨著政策的拖行，火電行業(yè)NOx排放量開始逐年下降，2016年中國(guó)火電行業(yè)NOx排放量約155萬(wàn)t，僅占2011年峰值的14%。

3、火電大氣污染面臨的挑戰(zhàn)

①溫室氣體排放量巨大

燃煤發(fā)電機(jī)組單位發(fā)電產(chǎn)生的CO2排放量0.76～0.92g/（kW?h），而燃?xì)獍l(fā)電單位發(fā)電量產(chǎn)生的CO2排放量?jī)H占燃煤發(fā)電的45%～66%。中國(guó)燃煤發(fā)電量占活力發(fā)電量的93%，產(chǎn)生的溫室氣體排放量巨大。因此，中國(guó)需要進(jìn)一步降低供電煤耗，同時(shí)大力發(fā)展可再生能源，此外，也需在CO2貯存和利用方面開展研究與示范。

②環(huán)境改善減少污染物的產(chǎn)生

盡管全國(guó)環(huán)境空氣質(zhì)量在2017年得到改善，但還是遠(yuǎn)低于美國(guó)、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家。目前，中國(guó)已有部分電廠穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)了國(guó)際能源署2020年目標(biāo)，但與2030年的目標(biāo)尚存在差距。

③濕法脫硫?qū)ι鷳B(tài)環(huán)境的影響

我國(guó)煙氣脫硝方式以石灰石-石膏濕法為主，石灰石開采對(duì)生態(tài)環(huán)境會(huì)產(chǎn)生一定的負(fù)面影響。石灰石-石膏濕法的脫硫副產(chǎn)物石膏的利用率隨著建筑業(yè)的萎縮在逐漸減少，廢棄石膏的堆存處置也會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定的負(fù)面影響。

④廢棄脫硫催化劑危險(xiǎn)廢物處置難

中國(guó)火電行業(yè)煙氣脫硝方法以SCR為主，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2016年火電行業(yè)采用SCR的裝機(jī)容量占比95%以上，由此產(chǎn)生大量的廢棄脫硝催化劑，屬于危險(xiǎn)廢物，如何處理與處置廢棄脫硝催化劑是火電行業(yè)面臨的重大挑戰(zhàn)。應(yīng)積極開發(fā)廢棄脫硝催化劑的回收及其資源化利用技術(shù)的研發(fā)。

⑤非常規(guī)污染物的控制需要新的技術(shù)突破

隨著人們對(duì)環(huán)境空氣質(zhì)量要求的不斷提高，不僅要控制好燃煤電廠煙氣中的常規(guī)污染物，而且需要控制Hg及其化合物等重金屬、SO3等可凝結(jié)顆粒物、濕煙氣液態(tài)水中的溶解鹽顆粒物等，以及環(huán)境敏感地區(qū)、嚴(yán)重缺水地區(qū)濕煙氣中氣態(tài)水的回收利用（同時(shí)可消除“白色煙羽”）。需要研發(fā)非常規(guī)污染物控制技術(shù)并進(jìn)行工程示范。

4、結(jié)語(yǔ)

中國(guó)火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)歷了多個(gè)不同階段，日益嚴(yán)格的排放限值不斷推動(dòng)治理技術(shù)的進(jìn)步，目前的煙氣治理水平已領(lǐng)先世界，實(shí)現(xiàn)了燃煤電廠常規(guī)污染物排放與燃?xì)獍l(fā)電基本同等清潔，為中國(guó)空氣質(zhì)量改善做出了巨大貢獻(xiàn)。但中國(guó)火電大氣污染仍然面臨諸多挑戰(zhàn)，需要在相關(guān)領(lǐng)域加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)與工程示范。