第一章　燃煤電站煙氣污染控制技術

第一節(jié)　我國煙氣污染現(xiàn)狀及火電廠大氣污染排放標準

一、我國煙氣污染現(xiàn)狀

隨著我國經(jīng)濟快速的發(fā)展，大氣污染日益加劇，環(huán)境承載力達到極限。據(jù)相關數(shù)據(jù)顯示，我國大氣污染物排放量巨大，2010年二氧化硫、氮氧化物、汞排放總量均為世界第一，遠超出環(huán)境承載能力。

巨大的排放量導致我國大氣環(huán)境污染十分嚴重。2010年，重點區(qū)域城市二氧化硫、可吸入顆粒物年均濃度分別為40μg/m³、86μg/m³，為歐美發(fā)達國家的2～4倍。隨著重化工業(yè)的快速發(fā)展和能源消費的快速增長，二氧化硫、氮氧化物、汞等氣體的排放會呈現(xiàn)加劇態(tài)勢。據(jù)2015年全國360城市一季度PM_2.5（細顆粒物）污染狀況顯示，PM_2.5達標城市比例低，超過九成城市PM_2.5沒有達標，近四成城市PM_2.5濃度在國標兩倍以上。中西部污染問題仍然很嚴重，河南、湖北、湖南、四川等中西部省份城市第一季度的PM_2.5濃度排名均位居全國前十。京津冀、長三角和珠三角地區(qū)PM_2.5污染形勢依然嚴峻，三個區(qū)域2015年一季度PM_2.5濃度均值分別為96.9μg/m³、69.4μg/m³和47.6μg/m³。

2013年10月，世界衛(wèi)生組織首次指認大氣污染“對人類致癌”，并將其視為普遍和主要的環(huán)境致癌物。2014年3月，世界衛(wèi)生組織發(fā)出報告顯示：2012年全世界約700萬人死于空氣污染 （ 相當于每 8 名死者中有1個死于空氣污染 ）。據(jù)預測，到2020年，即使考慮到生產(chǎn)消費過程中環(huán)境技術的進步和環(huán)保制度的強化，我國二氧化硫產(chǎn)生量仍將達4700萬噸。我國氮氧化物排放量已達到2000萬噸，成為世界第一氮氧化物排放國。若不控制，氮氧化物排放量在2020年將達到3000萬噸，給我國大氣環(huán)境帶來巨大的威脅。因此，治理大氣污染是我國一項艱巨而又十分必要的任務。

在我國的大氣污染物中，能源燃燒時產(chǎn)生的污染物是最主要的來源之一。我國是世界產(chǎn)煤大國，煤炭產(chǎn)量占世界的37%，同時也是一個燃煤大國，能源消耗主要以煤炭為主，能源結構中煤的比例高達75%，按2014 年國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報顯示，2014年我國煤炭的消費量達35.1億噸，占全球一半以上。而我國能源資源的特點和經(jīng)濟發(fā)展水平，又決定了以煤為主的能源結構將長期存在，并且伴隨著經(jīng)濟的增長，煤炭的消耗量也會日益增加。因此，燃煤電站污染物排放控制是我國大氣污染控制領域的主要任務之一。

二、火電廠大氣污染排放標準

污染源治理必須是政策、技術、管理多管齊下的綜合治理。燃煤產(chǎn)生的污染物SO_x和NO_x早已引起人們的廣泛關注。現(xiàn)在燃煤造成的汞污染問題也正在引起人們的重視。為有效遏制燃煤電站污染物排放，提高大氣質量，于2012年1月1日起實施《火電廠大氣污染物排放標準》（GB 13223—2011），對二氧化硫、氮氧化物、汞的排放限值都做了嚴格的規(guī)定。

（一）GB 13223—2011適用范圍

GB 13223—2011適用范圍廣泛，完全涵蓋了GB 13223—2003標準的適用范圍，并與《鍋爐大氣污染物排放標準》（GB 13271—2001）相銜接，適用于：

①各種容量的煤粉發(fā)電鍋爐；

②單臺出力65t/h以上的循環(huán)流化床等燃煤發(fā)電鍋爐；

③單臺出力65t/h以上的燃油及燃氣發(fā)電鍋爐；

④各種容量的燃氣輪機組；

⑤單臺出力65t/h以上采用甘蔗渣、鋸末、樹皮等生物質燃料，以及以油頁巖、石油焦為燃料的發(fā)電鍋爐；

⑥煤氣化整體聯(lián)合循環(huán)（integrated gasification combined cycle，IGCC）發(fā)電的燃氣輪機組。

不適用于：

①各種容量的層燃爐、拋煤機爐發(fā)電鍋爐；

②內燃發(fā)電機組；

③各種容量的以生活垃圾、危險廢物為燃料的發(fā)電廠。

（二）燃煤電站大氣污染物排放限值

自2012年1月1日起實施的GB 13223—2011中設置了二氧化硫、氮氧化物、汞及其化合物的排放限值，執(zhí)行世界上最為嚴格的排放標準。

該標準對燃煤鍋爐的二氧化硫排放限值控制在100mg/m³，除了2003年12月31日前建成投產(chǎn)的鍋爐、W型火焰爐膛鍋爐、現(xiàn)有循環(huán)流化床鍋爐采取200mg/m³的排放限值外，對重點地區(qū)的火力發(fā)電鍋爐二氧化硫排放限值控制在50mg/m³。GB 13223—2011，對燃煤鍋爐的氮氧化物排放限值控制在100mg/m³，除了2003年12月31日前建成投產(chǎn)的鍋爐、W型火焰爐膛鍋爐、現(xiàn)有循環(huán)流化床鍋爐采取200 mg/m³的排放限值外，對重點地區(qū)的火力發(fā)電鍋爐氮氧化物排放限值控制在100mg/m³，這項標準達到甚至優(yōu)于發(fā)達國家的排放標準。

此外GB 13223—2011還新增汞及其化合物的重金屬污染物排放限值。對燃煤鍋爐的汞及其化合物排放限值為0.03mg/m³。

燃煤發(fā)電鍋爐大氣污染物排放限值見表1-1。燃煤電站大氣污染物特別排放限值見表1-2。

2014年9月12日，國家環(huán)保部、國家發(fā)改委、國家能源局下發(fā)了：關于印發(fā)《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃（2014—2020年）》的通知，要求到2020年，現(xiàn)役60萬千瓦及以上燃煤發(fā)電機組、東部地區(qū)30萬千瓦及以上公用燃煤發(fā)電機組、10萬千瓦及以上自備燃煤發(fā)電機組及其他有條件的燃煤發(fā)電機組，改造后大氣污染物排放濃度基本達到燃氣輪機組排放限值。SO₂、NO_x、煙塵的排放限值分別為35mg/m³、50mg/m³、10mg/m³（標準狀況）。