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為了解中國(guó)燃?xì)怆姀S污染物排放現(xiàn)狀及環(huán)保設(shè)施運(yùn)行現(xiàn)狀并掌握未來燃?xì)獍l(fā)電的環(huán)保政策走向，通過調(diào)研國(guó)內(nèi)典型地區(qū)的多家燃?xì)怆姀S，從燃機(jī)本體控制、余熱鍋爐SCR控制以及外部因素控制等3個(gè)方面對(duì)比分析了燃?xì)怆姀S的主要污染物—NOx的減排技術(shù)現(xiàn)狀和存在的問題，認(rèn)為余熱鍋爐SCR控制技術(shù)的優(yōu)化空間大、國(guó)內(nèi)應(yīng)用案例多，是燃?xì)怆姀S未來降低NOx的有效手段;基于國(guó)內(nèi)外排放水平和技術(shù)現(xiàn)狀，分析得出國(guó)內(nèi)燃?xì)獍l(fā)電的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)具有進(jìn)一步加嚴(yán)的趨勢(shì);從電廠運(yùn)行、科學(xué)研究和政策制定等多個(gè)方面提出了降低NOx排放的意見和建議。

引言

近年來，隨著中國(guó)霧霾頻發(fā)，火力發(fā)電等重點(diǎn)行業(yè)的污染物排放狀況受到了更多關(guān)注。自2015年以來，中國(guó)燃煤電廠逐步開始實(shí)施超低排放改造，改造后其主要污染物(煙塵、SO2和NOx)可達(dá)到國(guó)家對(duì)燃?xì)鈾C(jī)組的排放限值要求，部分電廠NOx排放濃度已達(dá)到25 mg/m3水平[1-3]。眾所周知，由于燃料特性的不同，燃?xì)獍l(fā)電相比燃煤發(fā)電更為清潔[4]，但隨著燃煤電廠實(shí)施超低排放改造，燃?xì)怆姀S的環(huán)保優(yōu)勢(shì)受到挑戰(zhàn)。特別是近年來氣電裝機(jī)容量的迅速擴(kuò)充，加之燃?xì)怆姀S主要位于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、環(huán)境敏感區(qū)域，所以其環(huán)保問題已日益凸顯。目前，中國(guó)燃?xì)怆姀S污染物真實(shí)的排放水平如何?燃?xì)怆姀S將如何應(yīng)對(duì)新的政策變化、如何選擇合理應(yīng)對(duì)措施?本文對(duì)以上問題進(jìn)行深入研究和探討。

1 燃?xì)怆姀S的煙氣排放現(xiàn)狀

1.1 燃?xì)鈾C(jī)組分布特點(diǎn)

截至2016年年底，中國(guó)燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組總裝機(jī)容量已達(dá)7860萬(wàn)kW。從區(qū)域分布來看，全國(guó)燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組主要分布于長(zhǎng)三角、珠三角和京津冀等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，以上3個(gè)地區(qū)分別占全國(guó)裝機(jī)容量的35%、25%和15%，具體情況如圖1所示。

目前，中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)環(huán)境更為敏感，部分地區(qū)已經(jīng)或正計(jì)劃制定更為嚴(yán)格的環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 燃?xì)怆姀S排放標(biāo)準(zhǔn)

為規(guī)范燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組污染物排放水平，2011年中國(guó)發(fā)布了《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB 13223—2011》(以下簡(jiǎn)稱為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn))，隨后部分經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)也相繼發(fā)布地方標(biāo)準(zhǔn)或出臺(tái)政策。2011年年底北京發(fā)布《固定式燃?xì)廨啓C(jī)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)DB 11847—2011》;2017年深圳市人民政府發(fā)布1號(hào)文《深圳市大氣環(huán)境質(zhì)量提升計(jì)劃(2017—2020年)》，進(jìn)一步降低燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組NOx排放限值，具體情況如表1所示。

在國(guó)外，美國(guó)對(duì)現(xiàn)有燃?xì)怆姀S的排放標(biāo)準(zhǔn)要求高。其燃?xì)怆姀S污染物排放首先需滿足新能源性能標(biāo)準(zhǔn)(New Source Performance Standard)，標(biāo)準(zhǔn)要求：大于250 MW的燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組NOx排放濃度應(yīng)低于30 mg/m3。在此基礎(chǔ)上，為獲得相關(guān)運(yùn)營(yíng)執(zhí)照[5]，美國(guó)燃?xì)怆姀S還需采用BACT實(shí)用技術(shù)或LAER低可得排放速率技術(shù)。終，美國(guó)燃?xì)怆姀S采用燃?xì)廨啓C(jī)低氮燃燒+SCR脫硝的技術(shù)路線后，NOx排放可達(dá)6~10 mg/m3水平。目前中國(guó)小部分燃?xì)怆姀S應(yīng)用了相關(guān)技術(shù)，但較難達(dá)到10 mg/m3以下排放水平，因此國(guó)內(nèi)電廠有必要對(duì)國(guó)外排放標(biāo)準(zhǔn)及經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行研究。

1.3 燃?xì)怆姀S煙氣污染物排放狀況

由于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組的SO2和煙塵的排放限值遠(yuǎn)高于實(shí)際排放水平，所以為了解相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后的實(shí)際排放水平，本文采用實(shí)地交流和發(fā)放問卷方式對(duì)中國(guó)典型地區(qū)的燃?xì)怆姀S進(jìn)行了環(huán)�，F(xiàn)狀調(diào)研，主要污染物排放水平匯總?cè)绫?所示。