超低排放觀點及政策意見

    2011年新版《火電廠大氣污染物排放標準》發(fā)布時，我們還為如何實現達標排放而犯愁，覺得標準太嚴，沒有成熟可靠的技術。然而，2013年1月及其后的中國東、中部地區(qū)嚴重的灰霾污染促使國家與地方各級政府更加重視重點大氣污染源的治理，燃煤電廠首當其沖。2014年國家出臺了燃煤機組超低排放的相關要求，超低排放在爭議聲中快步前行。截至2015年4月，全國累計建成投運的煤電超低排放機組容量超過1.5億千瓦，主要分布在我國的東部和中部地區(qū)。自2013年起國電環(huán)境保護研究院就開始對濕式電除塵器后的低濃度濕煙氣排放進行研究
性監(jiān)測，2014年6月起參與了環(huán)保部環(huán)境工程評估中心組織的浙能嘉華百萬千瓦首臺燃煤超低排放改造機組、神華國華舟山350兆瓦首臺新建燃煤超低排放機組、粵電沙角電廠600兆瓦超凈電袋改造的超低排放機組、華潤廣東南沙電廠350兆瓦超低排放機組、大唐山西云岡300兆瓦超低排放改造機組等工程的測試評估工作，同時對國內數十臺超低排放機組進行了全面監(jiān)測。

    1.對煤電超低排放的認識

    超低排放是可以準確監(jiān)測的

    一般認為超低排放難以準確監(jiān)測的主要是指煙氣中的顆粒物（或稱煙塵），這是由于我國固定污染源排氣中顆粒物的測定源自《固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法》GB/T16157-1996，該標準中規(guī)定了等速采樣原則、采樣方法以及維持等速采樣的四種方法。由于該標準制定較早，當時煙氣中顆粒物（煙塵）排放標準較為寬松，采樣流量、采樣體積及稱重的天平感量等要求也較寬松，因此，標準規(guī)定的允許誤差較大，但能滿足當時的排放測試要求。此后，《固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測技術規(guī)范》HJ/T75-2007 等標準中煙氣在線監(jiān)測
系統顆粒物（煙塵）監(jiān)測結果低于50毫克/ 立方米時，絕對誤差為正負15毫克/立方米，也均源自GB/T16157-1996.2014 年提出的超低排放，要求煙氣中顆粒物的濃度小于10毫克/ 立方米，允許的絕對誤差為正負15毫克/ 立方米，顯然是測不準的。

    2013年以來，國電環(huán)境保護研究院的相關檢測人員，系統研究了過濾稱重法產生誤差的主要因素，并借鑒國際標準化組織《固定污染源排放低濃度顆粒物的質量濃度測量―手工稱重法》ISO12141-2002 ，該標準適用于標準狀態(tài)下煙塵濃度低于50毫克/ 立方米的濃度測量，在5毫克/立方米左右的濃度測量也得到驗證，可以準確測量，建議采用大的采樣嘴或者延長采樣時間。

    通過大量實踐，我院檢測人員總結出超低排放顆粒物濃度檢測時的主要經驗：采用一體化的采樣頭，整體稱重；采樣頭使用前須用超聲波儀器進行清洗，清洗后再安裝濾膜進行恒重處理；濾膜采用聚四氟乙烯濾膜或石英纖維濾膜；采用大流量、高精度采樣儀，采樣體積大于1 立方米，確保濾膜增重大于2 毫克；使用感量0.01毫克的天平進行稱量。除了這些經驗外，要想獲得準確結果，有經驗的專業(yè)技術人員是很重要的，如天平稱重同一批次樣品最好由同一專業(yè)技術人員進行稱重。

    對于顆粒物的在線監(jiān)測，傳統的光、電測塵法不需要抽氣采樣即可直接測量顆粒物濃度，但測量值受顆粒物的直徑、分布、煙氣濕度等因素的影響較大，因此，對干煙氣排放的顆粒物測試較為適用，需在現場進行濃度標定。對于超低顆粒物濃度的濕煙氣排放，煙氣中的液滴含量常常遠高于顆粒物含量，液滴也被當作顆粒物被測量。為減少液滴對超低排放條件下煙氣中顆粒物測量的干擾，目前主要采用抽取煙氣并進行加熱處理，然后采用光、電測塵法對處理后的煙氣進行測量，這種測量克服了煙氣中的濕度影響，測試結果也是準確的。

    超低排放技術路線多種多樣，協同脫除效果顯著，能夠適應不同煤質要求

    2014年投運的超低排放煤電機組，由于對濕法脫硫系統的協同除塵效果認識不到位，普遍加裝了濕式靜電除塵器，即使是燃用灰份很低的煤，也加裝了濕式靜電除塵器。如浙江某電廠，燃用的煤質灰份很低，采用5 電場低低溫配高頻電源供電的靜電除塵器，海水脫硫后還加裝了濕式電除塵器。測試與評估結果表明，濕式電除塵器即使不運行，也可實現超低排放。

    為了提高石灰石- 石膏濕法的脫硫效率，傳統的空塔脫硫工藝已無法滿足要求，因此，旋匯耦合、沸騰式泡沫塔等非空塔脫硫技術獲得突破，這些技術在提高脫硫效率的同時，也顯著提高了濕法脫硫協同脫除顆粒物的能力。此外，低低溫電除塵器、電袋復合除塵器、非空塔濕法脫硫工藝對三氧化硫的脫除效果也在測試中得到驗證。

    測試結果還顯示，多臺燃煤機組在燃用劣質煤的條件下，有的采用煤粉爐，有的采用循環(huán)流化床鍋爐，也均實現了超低排放。
    超低排放是具有協同作用的系統工程，好的運行管理有利于節(jié)能減排

    通過對超低排放工程全面評估的案例分析，發(fā)現每個超低排放工程的運行都存在一定的運行優(yōu)化空間。超低排放的運行方式應根據煤質、機組負荷的變化等因素及時調整。如前面提及的浙江某電廠在燃用優(yōu)質煤時，濕式電除塵器應該可以停運。某些電廠煙氣治理系統中氣流分布不均、氨逃逸監(jiān)測位置選擇不具代表性造成氨逃逸量過大、除塵系統故障不及時維修影響脫硫系統的運行等等。結果表明，盡管實現了超低排放，但沒有在最佳狀態(tài)下運行。

    煤電超低排放的環(huán)境效益顯著，急需推動非電行業(yè)的減排

    近些年來，我國大氣環(huán)境治理的重點一直是電力行業(yè)，截至2015年底全國投運的超低排放煤電機組超過1 億千瓦，全部分布在我國的東部與中部地區(qū)。不論是“十一五”期間還是“十二五”期間，我國二氧化硫、氮氧化物總量減排目標的完成主要是靠電力行業(yè)的減排，其他行業(yè)減排量很少。

    根據環(huán)保部公布的監(jiān)測數據，實施新空氣質量標準的74個城市2015年主要污染物PM2.5 平均濃度為55微克/ 立方米，同比下降14.1% ；PM10平均濃度為93微克/ 立方米，同比下降11.4% ；二氧化硫平均濃度為25微克/ 立方米，同比下降21.9% ；二氧化氮平均濃度為39微克/ 立方米，同比下降7.1%. 美國NASA衛(wèi)星也觀測到中國的東部和中部地區(qū)出現了顆粒物的濃度降低，這與實施的燃煤電廠超低排放工程全部集中在東部和中部地區(qū)非常吻合，可見，煤電超低排放具有顯著的環(huán)境效益。

    有人擔心電力行業(yè)實施超低排放，減排過了頭，這種擔心完全是多余的。我國目前實施的《環(huán)境空氣質量標準》是世界衛(wèi)生組織空氣質量導則中最為寬松的第一階段的標準限值，以PM2.5 為例，年均濃度是35微克/ 立方米，第二階段的標準限值是25微克/ 立方米，第三階段的標準限值是15微克/ 立方米，健康指導基準值是10微克/ 立方米。美國與歐洲等許多發(fā)達國家已執(zhí)行第三階段的標準限值，我國環(huán)境空氣質量的改善之路還很長，任重道遠。不僅是電力行業(yè)要實施超低排放，鋼鐵、有色、石化、建材等行業(yè)也急需大力推行節(jié)能減排升級與改造行動，減少污染物排放，這樣才能進一步改善環(huán)境空氣質量，實現空氣質量的達標規(guī)劃。

    超低排放評判標準要盡快制定

    多臺機組的全面測試與評估結果表明，沒有哪一臺煤電機組能夠做到時時刻刻、分分秒秒都能實現主要污染物全部達到超低排放限值要求，即使扣除假超標情況（如煙氣在線監(jiān)測系統標定時采用大于超低排放限值的濃度標氣標定儀器系統、煙塵光電測試儀反吹等），煙氣污染物小時均值也沒有全部達到超低排放限值要求，這是因為煙氣污染物排放濃度涉及的因素很多，如煤質變化、機組負荷變化、鍋爐燃燒情況變化等都會影響煙氣的成份與性質，煙氣治理系統涉及脫硝、除塵、脫硫等多個裝置，每個裝置運行好壞又涉及很多因素，每個因素的變化都會影響污染物的排放濃度。

    歐盟現行的《大型燃燒裝置大氣污染物排放限值導則》（2001/80/EC）規(guī)定，不包括機組啟、停外，煤電機組的達標評判標準為：現有機組滿足月平均值（100%）≤排放標準；48小時平均值（氮氧化物95% 概率，二氧化硫和顆粒物97% 概率）≤排放標準的1.1 倍。

    新建機組滿足日平均值（100%）≤排放標準；小時平均值（氮氧化物95% 概率，二氧化硫和顆粒物97% 概率）≤排放標準的2 倍。

    不達標的生產運行時間在一年內累計不能超過120 小時。

    美國現行的聯邦法典CFR40 則規(guī)定，不包括鍋爐啟、停時間，機組污染物排放30天滾動平均值≤排放標準。

    根據多臺機組超低排放的全面評估結果，不論是美國的達標評判方法還是歐盟的達標評判方法，對于我國來說均顯得過于寬松。
    2.相關政策建議

    盡快出臺煤電機組超低排放監(jiān)測國家標準或行業(yè)標準

    由于超低排放已在全國范圍內推開，對超低排放的準確監(jiān)測，包括手工監(jiān)測與在線監(jiān)測，顯得非常重要。只有實現準確監(jiān)測，才能說得清減排效果及其環(huán)境效益。

    盡快出臺超低排放技術路線選擇指南

    超低排放是系統工程，不同治理設施之間相互影響、相互協同，技術路線多種多樣，具體機組應按照因煤制宜、因爐制宜、因地制宜、統籌協同、兼顧發(fā)展的原則進行選擇，出臺具體的指南有利于企業(yè)科學合理的選擇，花費較少的費用，實現較大的環(huán)境效益。

    盡快出臺超低排放的運行管理技術規(guī)范

    超低排放工程的運行好壞直接影響煤電機組的節(jié)能減排效果，出臺運行管理
技術規(guī)范，指導企業(yè)優(yōu)化運行，有利于更好地實現超低排放工程的經濟性，實現
經濟效益與環(huán)境效益的有機統一。

    盡快推動非電行業(yè)的節(jié)能減排升級與改造行動

    隨著燃煤電廠超低排放工程的大力推進與廣泛實施，電力行業(yè)排放的污染物量占全國排放總量的比例將明顯下降，但環(huán)境空氣質量還遠未達到國家和人民群眾的要求，與世界衛(wèi)生組織的環(huán)境空氣質量導則要求也存在很大差距，因此，需盡快實施鋼鐵、有色、石化、建材等非電行業(yè)的節(jié)能減排升級與改造行動。

    盡快出臺達標評判標準方法

    我國許多行業(yè)盡管均有主要污染物排放標準，但均沒有明確達標評判的方法標準，給執(zhí)法監(jiān)督帶來很大的不確定性與隨意性，因此，不論是超低排放，還是達標排放，有了限值之后，均需明確如何執(zhí)行限值。