在對中國火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展歷程進行回顧與總結(jié)的基礎(chǔ)上，分析不同階段排放或要求對中國燃煤電廠大氣污染控制技術(shù)發(fā)展的推動作用及其產(chǎn)生的環(huán)境效果，特別是超低排放。目前中國火電行業(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)處于國際領(lǐng)先水平，出煙塵、SO2、NOx三大常規(guī)污染物排放濃度實現(xiàn)了燃煤發(fā)電與燃氣發(fā)電基本同等清潔。盡管如此，中國火電環(huán)保在CO2控制、常規(guī)大氣污染物進一步減排、濕法脫硫?qū)ι鷳B(tài)環(huán)境的影響、危險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)的重點領(lǐng)域及相應(yīng)目標(biāo)。

1、中國火電排放標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展與國際比較

中國電力始于1882年，到1949年全國發(fā)電裝機容量僅184.86萬kw，1978年改革開放之初，全國發(fā)電裝機容量為5712萬kw。改革開放40年，中國電力得到了快速發(fā)展，總裝機容量從1978年的5712萬kw發(fā)展到2017年的17.77億kw，其中火電裝機容量從3985萬kw發(fā)展到11.06億kw。伴隨著火電的快速發(fā)展，中國火電廠大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴格，目前已領(lǐng)先世界。

①排放標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展

我國火電廠在排放物的限值方面經(jīng)過了多個不同的階段，一般而言，其限值往往和經(jīng)濟條件、治理能力以及人們對于空氣質(zhì)量方面的需求有所關(guān)聯(lián)。在早期，我國僅僅對于排放速度和煙囪的高度有所要求，對濃度沒有設(shè)立標(biāo)準(zhǔn)。而在進入2003年時，我國對于濃度方面有了嚴格標(biāo)準(zhǔn)，尤其是要求所有燃煤機組必須完成脫硫。而在2014年，國務(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，我國煤炭儲備占全部化石能源的94.3%，因此決定我國未來發(fā)展仍然無法擺脫對于煤炭方面的依賴。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，加強煤炭的清潔利用，能夠有效做到超低排放?/p>

③國家層面的重視

在2011年時，我國針對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格的要求。這其中包括部分大型經(jīng)濟城市內(nèi)部嚴禁建設(shè)任何燃煤電廠，并在2014年9月開展了“超低排放”的行動計劃，促使全國所有具備相應(yīng)條件的發(fā)電機組均達到了超低排放的基本水平。

④地方政府的響應(yīng)

近些年來，越來越多的地方政府也開始響應(yīng)國家的環(huán)境改善計劃，針對本地的實際情況，頒布了相關(guān)政策內(nèi)容。尤其是要求燃煤電廠對于汽輪機組方面的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)限制進行參考，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比

我國污染物排放限值在與美國進行對比的時候，我國的限值顯然更為嚴格。這其中，顆粒物為美國的81.4%，SO2為美國的25.2%，而NOx為美國的52.3%。不僅如此，相比于歐盟，我國的限值同樣更加嚴格。而且，我國的限值符合率都是以小時來計算，而美國則是以30天來計算，顯然我國的限值設(shè)立更為嚴格。

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，無法達到排放標(biāo)準(zhǔn)而遭到淘汰，取而代之的是高效電除塵器。這種機器的除塵效率更高，從而能夠更好地滿足我國排放限值的要求。目前，中國火電行業(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)如今我國各個機組對脫硫的重視，常見的脫硫技術(shù)為石灰石-石膏濕法。中國SO2排放限值進一步趨嚴，嚴于美、歐等發(fā)達國家和地區(qū)，成為世界較嚴的標(biāo)準(zhǔn)，該階段火電行業(yè)通過進一步提高脫硫技術(shù)水平和運行管理水平，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50%～60%。目前，中國火電行業(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趨勢，2006年達到峰值約370萬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年中國火電行業(yè)煙塵排放量約35萬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排放量呈緩慢增長趨勢，2006年達到峰值約1320萬t；隨著政策的推行，火電行業(yè)SO2排放量開始逐年下降，2016年中國火電行業(yè)SO2排放量約170萬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年達到峰值約1107萬t；隨著政策的拖行，火電行業(yè)NOx排放量開始逐年下降，2016年中國火電行業(yè)NOx排放量約155萬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)電機組單位發(fā)電產(chǎn)生的CO2排放量0.76～0.92g/（kW?h），而燃氣發(fā)電單位發(fā)電量產(chǎn)生的CO2排放量僅占燃煤發(fā)電的45%～66%。中國燃煤發(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，中國需要進一步降低供電煤耗，同時大力發(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

盡管全國環(huán)境空氣質(zhì)量在2017年得到改善，但還是遠低于美國、德國等發(fā)達國家。目前，中國已有部分電廠穩(wěn)定實現(xiàn)了國際能源署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

我國煙氣脫硝方式以石灰石-石膏濕法為主，石灰石開采對生態(tài)環(huán)境會產(chǎn)生一定的負面影響。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對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定的負面影響。

④廢棄脫硫催化劑危險廢物處置難

中國火電行業(yè)煙氣脫硝方法以SCR為主，據(jù)統(tǒng)計，2016年火電行業(yè)采用SCR的裝機容量占比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)、嚴重缺水地區(qū)濕煙氣中氣態(tài)水的回收利用（同時可消除“白色煙羽”）。需要研發(fā)非常規(guī)污染物控制技術(shù)并進行工程示范。

4、結(jié)語

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