經(jīng)濟和社會的不斷發(fā)展，促使電力需求持續(xù)增加，但日益嚴峻的環(huán)境問題促使國家和各級政府出臺一系列政策措施，降低燃煤鍋爐煙氣污染物排放值，使其接近或低于燃氣輪機排放值。文章從超低排放的起源、爭議和面臨的問題三個方面進行闡述，最后給出超低排放發(fā)展的建議。
電力行業(yè)蓬勃發(fā)展的同時其造成的環(huán)境污染也不容忽視，據(jù)統(tǒng)計電力行業(yè)消耗煤量占我國總耗煤量的50%以上，由燃煤造成的環(huán)境污染嚴重影響國民的身體健康，也是我國經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的巨大障礙。為了控制電廠污染物排放量，降低燃煤對經(jīng)濟環(huán)境社會的影響，我國頒布了史上最嚴格的大氣污染物排放標準。
面對日益嚴峻的環(huán)境問題，國家出臺了一系列政策規(guī)定來降低火電行業(yè)的污染物排放。在“十一五”期間我國的火電大氣污染物控制取得了巨大成就，在火電裝機容量不斷增長的情況下，燃煤污染物總排放量增幅較小且煙塵總排放量略有降低?！痘痣姀S大氣污染物排放標準》(GB13223—2011)發(fā)布時，其標準受到廣泛的質(zhì)疑，認為其標準過于苛刻，在技術(shù)和經(jīng)濟性方面不足以支持此標準。
但是由于霧霾頻發(fā)，該標準逐步為業(yè)內(nèi)認可。在新發(fā)布的污染物排放標準中首次增設(shè)燃氣輪機的污染物排放標準，國內(nèi)的電力相關(guān)企業(yè)及集團在新標準的基礎(chǔ)上加以研究并提出了“超低排放”。目前我國將燃煤鍋爐排放值低于燃氣輪機的標準稱為“超低排放”或“近零排放”。
根據(jù)我國目前電力發(fā)展情況，有專家學者提出采用污染物高效協(xié)同脫除技術(shù)，降低燃煤鍋爐污染物排放使其達到燃氣輪機排放水平。本文從超低排放政策措施、超低排放存在的爭論展開，并對超低排放對環(huán)境改善效果和其經(jīng)濟性展開論述。
一、超低排放及與其相關(guān)的政策措施
超低排放由污染物協(xié)同脫出系統(tǒng)對鍋爐煙氣進行凈化處理達到，超低排放系統(tǒng)由多種高效污染物脫除系統(tǒng)組成，一種設(shè)備可以同時脫除多種污染物，通過將不同設(shè)備的功能進行優(yōu)化及污染物控制系統(tǒng)整合優(yōu)化，可以實現(xiàn)SCR反應器、除塵設(shè)備、FGD脫硫塔和ESP等環(huán)保裝置協(xié)同工作。通過裝置優(yōu)化與系統(tǒng)整合不僅可以提高自身的污染物脫除效率，降低污染物排放值，同時可以實現(xiàn)多種污染物協(xié)同脫除，使電廠的污染物排放達到超低排放的要求。
在二氧化硫減排方面，主要通過對FGD脫硫系統(tǒng)改進，如增加噴淋層數(shù)、提高液氣比等。在氮氧化物方面，首先使用低氮燃燒技術(shù)，降低鍋爐氮氧化物生成量，再通過使用新型催化劑等技術(shù)提高SCR的脫硝效率。在煙塵、三氧化硫及重金屬方面，主要利用SCR脫硝系統(tǒng)、除塵器、FGD脫硫系統(tǒng)等協(xié)同作用以實現(xiàn)超低排放。
國家多部門聯(lián)合制定了《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃》(2014——2020年)，發(fā)達省份也根據(jù)各省實際情況提出相應的政策措施。國內(nèi)外已有在運行超低排放鍋爐，其大多數(shù)在中國，美國和日本也有數(shù)臺。例如浙能嘉興電廠、六橫電廠、上海外高橋電廠、日本碧南電廠、美國PrairieStates電廠等，現(xiàn)運行機組多為示范工程。
二、關(guān)于超低排放的爭論
超低排放一提出便受到廣泛的關(guān)注與爭議，目前我國的污染物排放標準與發(fā)達國家相比也處于領(lǐng)先水平，許多專家學者認為相較于提高污染物排放標準，其投入可能比其產(chǎn)出更多造成得不償失。表1為我國新污染物排放標準與發(fā)達國家的排放標準對比，其中美國的排放標準較為復雜與煤質(zhì)有很大關(guān)系，通過折算才能與各國標準對比。
通過比對可以發(fā)現(xiàn)，目前我國的重點地區(qū)排放限值除在顆粒物方面比美國高一點外，SO2和NOx全面優(yōu)于德國、日本和澳大利亞。在發(fā)改委、能源局和環(huán)保部聯(lián)合發(fā)布的[2014]2093文件中排放值要求全面優(yōu)于上述國家的排放值。
表1中國與主要發(fā)達國家污染物排放標準對比(mg/m3)
污染物排放濃度越低，其投入的運行費用與設(shè)備改造費用也就越低，因此在重點地區(qū)排放標準的基礎(chǔ)上是否還需進一步提高排放標準成為爭論的焦點。下面從經(jīng)濟性，可行性等方面來分析超低排放是否科學。
經(jīng)濟性是企業(yè)研究重點之一，在不違反法律與規(guī)定的同時爭取利益最大化是每個企業(yè)追求的目標。從成本上說，將全國一般燃煤電廠實施超低排放的，約需要投資600億元以上，年運行成本也會增加300億元以上。
我國火電污染物排放總量巨大，實行超低排放后我國重點區(qū)域內(nèi)其在煙塵、二氧化硫、氮氧化物增加的減排量分別為7萬噸、10.5萬噸和35萬噸，占全國總量的1.04%、0.56%和1.9%，可以發(fā)現(xiàn)實行超低排放對我國污染物減排貢獻有限。
