在世界上最嚴排放標準《火電廠大氣污染物排放標準》的巨大壓力下,，電力工業(yè)在“十一五”大氣污染物控制取得巨大成就,。火電行業(yè)已在現(xiàn)役先進的除塵,、脫硫和脫硝技術(shù)的基礎(chǔ)上,，積極研發(fā)、示范,、推廣可行的新技術(shù),、新工藝和創(chuàng)新技術(shù)，持續(xù)提高火電大氣污染物的達標能力,。
電力工業(yè)在“十一五”大氣污染物控制取得巨大成就,，煙塵、二氧化硫控制達世界先進水平,，超額完成國家節(jié)能減排任務的基礎(chǔ)上,，面對世界上最嚴排放標準《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223-2011)，該標準與美國,、歐盟和日本相比,，無論是現(xiàn)役機組還是新建機組，煙塵,、SO2和NOx排放限值全面超過了發(fā)達國家水平,。“十二五”前2年電力工業(yè)在大氣污染控制方面邁出新步伐,，取得新成就：
(1)除塵：99%以上的火電機組建設(shè)了高效除塵器,，其中電除塵約占90豫，布袋除塵和電袋除塵約占10豫,。煙塵排放總量和排放績效分別由2010年的160萬噸和0.50g/kWh,，下降到151萬噸和0.39g/kWh。
(2)脫硫：脫硫裝機容量達6.8億kW,，約占煤電容量90%(比2011年的美國高約30個百分點),，其中石灰石-石膏濕法占92豫(含電石渣法等)、海水占3%,、煙氣循環(huán)流化床占2%,、氨法占2%。SO2排放總量和排放績效分別由2010年的926萬噸和2.70g/kWh,，下降到883萬噸和2.26g/kWh(低于美國2011年的2.8克/kWh),。
(3)脫硝：約90%的機組建設(shè)或進行了低氮燃燒改造,，脫硝裝機容量達2.3億kW，約占煤電容量28.1%,，規(guī)劃和在建的脫硝裝機容量超過5億千瓦,，其中SCR法占99豫以上。NOx排放總量和排放績效分別由2010年的1055萬噸和2.6g/kWh,，下降到948萬噸和2.4g/kWh(高于美國2010年的249萬噸,、0.95克/kWh)。
控制技術(shù)路線及相關(guān)技術(shù)
為有效應對史上最嚴厲的環(huán)保法規(guī),，實現(xiàn)煙塵20~30mg/m³,、二氧化硫50mg/m³和氮氧化物100mg/m³的排放限值，火電行業(yè)已在現(xiàn)役先進的除塵,、脫硫和脫硝技術(shù)的基礎(chǔ)上,，積極研發(fā)、示范,、推廣可行的新技術(shù),、新工藝和創(chuàng)新技術(shù)，并有機結(jié)合技術(shù)和管理等因素,，“建設(shè)好,、運行好”煙氣治理設(shè)施，持續(xù)提高火電大氣污染物的達標能力,。
1.氮氧化物控制技術(shù)火電行業(yè)形成了以低氮燃燒和煙氣脫硝相結(jié)合的技術(shù)路線,。
(1)低氮燃燒：技術(shù)成熟、投資和運行費用低,，是控制NOX最經(jīng)濟的手段,。主要是通過降低燃燒溫度、減少煙氣中氧量等方式減少NOX的生成量(約200~400mg/m³),，但它不利于煤燃燒過程本身,，因此低氮燃燒改造應以不降低鍋爐效率為前提。
(2)SCR：技術(shù)最成熟,、應用最廣泛的煙氣脫硝技術(shù),，是控制氮氧化物最根本的措施。其原理是在催化劑存在的情況下,，通過向反應器內(nèi)噴入脫硝還原劑氨,，將NOx還原為N2。此工藝反應溫度在300~450益之間,，脫硝效率通過調(diào)整催化劑層數(shù)能穩(wěn)定達到60~90%,。與低氮燃燒相結(jié)合可實現(xiàn)100mg/m³及更低的排放要求。其存在的主要問題是空預器堵塞,、氨逃逸等,。
(3)SNCR：在高溫條件下(900~1100益)，由尿素氨作為還原劑,，將NOx還原成N2和水,，脫硝效率為25%耀50%。氨逃逸率較高,，且隨著鍋爐容量的增大,，其脫硝效率呈下降趨勢。
(4)正在研發(fā)的新技術(shù),。
脫硫脫硝一體化技術(shù)：針對我國90%以上燃煤電廠采用石灰石-石膏濕法脫硫工藝的特征,，國電科學技術(shù)研究院開展了“大型燃煤電站鍋爐濕法脫硫脫硝一體化技術(shù)與示范”研究，旨在石灰石石膏濕法工藝的基礎(chǔ)上,，耦合研究開發(fā)的脫硝液,、抑制劑、穩(wěn)定劑等,，在不影響脫硫效率的前提下,，實現(xiàn)氮氧化物的聯(lián)合控制。
低溫SCR技術(shù)：其原理與傳統(tǒng)的SCR工藝基本相同,，兩者的最大區(qū)別是SCR法布置在省煤器和空氣預熱器之間高溫(300~450益),、高塵(20~50g/m³)端，而低溫SCR法布置在鍋爐尾部除塵器后或引風機后,、FGD前的低溫(100~200益),、低塵(約200mg/m³)端，可大大減小反應器的體積,，改善催化劑運行環(huán)境,，具有明顯的技術(shù)經(jīng)濟優(yōu)勢，是具有與傳統(tǒng)SCR競爭的技術(shù),，是現(xiàn)役機組的脫硝改造性價比更高的技術(shù),。目前，國電科學技術(shù)研究院已完成該技術(shù)的實驗研究,，正在開展熱態(tài)中間放大試驗,。
炭基催化劑(活性焦)吸附技術(shù)：炭基催化劑(活性焦)具有比表面積大、孔結(jié)構(gòu)好,、表面基團豐富,、原位脫氧能力高，且具有負載性能和還原性能等特點,，既可作載體制得高分散的催化體系,，又可作還原劑參與反應。在NH3存在的條件下,，用炭基催化劑(活性焦)材料做載體催化還原劑可將NOx還原為N2,。
2.煙塵控制技術(shù)
火電行業(yè)形成了以技術(shù)成熟可靠的電除塵器為主(90%),，日趨成熟的袋式除塵器和電袋復合除塵器為輔的格局。為適應新標準要求,，更高性能的除塵技術(shù)的正處于研發(fā),、示范、推廣階段,。
(1)電除塵技術(shù)：應用廣,，國際先進，同時涌現(xiàn)了一些改進技術(shù),，如高頻電源,、極配方式的改進、煙塵凝聚技術(shù),、煙氣調(diào)質(zhì)技術(shù),、低低溫電除塵技術(shù)、移動電極電除塵技術(shù)等,。
(2)袋式和電袋復合除塵技術(shù)：近5年快速發(fā)展起來的除塵技術(shù),，正處于總結(jié)應用經(jīng)驗、規(guī)范發(fā)展的階段,。
(3)濕式電除塵技術(shù)：其工作原理與傳統(tǒng)干式電除塵相似,，依靠的都是靜電力，所不同的是工作環(huán)境為一“濕”一“干”,，其裝置通常布置在濕法脫硫設(shè)施的尾部,。由于其處理的是濕法脫硫后的濕煙氣，在擴散荷電的作用下,，能有效捕集煙氣中的細顆粒物及易在大氣中轉(zhuǎn)化為PM2.5的前體污染物(SO3,、NH3、SO2,、NOX),、石膏液滴、酸性氣體(SO3,、HCL,、HF)、重金屬汞等,，實現(xiàn)煙塵臆10mg/m³及煙氣多污染物的深度凈化,。目前，國電科學技術(shù)研究院已開發(fā)了該技術(shù),，并建立了300MW,、600MW的示范工程。
3.二氧化硫控制技術(shù)
火電行業(yè)形成了以石灰石石膏濕法脫硫為主(92%)的技術(shù)路線。通過近10年來對脫硫工藝化學反應過程和工程實踐的進一步理解以及設(shè)計和運行經(jīng)驗的積累和改善,，在脫硫效率,、運行可靠性、運行成本等方面有很大的提升,，對電廠運行的影響明顯下降,，運行、維護更為方便,。目前，正處于高效率,、高可靠性,、高經(jīng)濟性、資源化,、協(xié)同控制新技術(shù)的研發(fā),、示范、推廣階段,。
對新建的“增量”機組,，新標準要求SO2排放限值為100mg/m³、重點地區(qū)為50mg/m³,。要實現(xiàn)該限值,，單靠傳統(tǒng)的濕法脫硫技術(shù)難于實現(xiàn)，需采用新技術(shù),，如已得到應用的單塔雙循環(huán),、雙塔雙循環(huán)技術(shù)，正在開發(fā)的活性焦脫硫技術(shù)等,。
對現(xiàn)役的“存量”機組,，要求的排放限值為50~200mg/m³、高硫煤地區(qū)為400mg/m³,，且于2014年7月1日開始實施,。由于脫硫設(shè)施“十一五”期間非常規(guī)的井噴式發(fā)展，無論是技術(shù)本身,，還是工程建設(shè),、安裝調(diào)試、運行維護等均需要適合國情的調(diào)整,、改進和優(yōu)化過程,。如核心技術(shù)的消化、復雜多變工況的適應能力,；因建設(shè)工期緊造成設(shè)計投入力度低,，缺乏對個案分析，簡單套用成功案例,；受低價競爭影響,，大多按400mg/m³設(shè)計,，設(shè)計裕度小，關(guān)鍵設(shè)備,、材料的質(zhì)量達不到工藝要求,；系統(tǒng)調(diào)試不充分，缺乏優(yōu)化經(jīng)驗,；運行管理水平還達不到主機水平,；電煤質(zhì)量不可控，硫份大多高于設(shè)計值等,。因此,，超過90%按照2003年版標準建設(shè)的現(xiàn)役脫硫設(shè)施，要滿足新標準要求,，需要優(yōu)化調(diào)整,、技術(shù)改造、甚至推倒重建,。
4.PM2.5控制技術(shù)
火電行業(yè)對PM2.5的控制主要體現(xiàn)在3個方面：
(1)利用ESP,、BP和電袋等高效除塵設(shè)施，最大限度地減少PM2.5一次顆粒物的排放,；
(2)利用高效脫硫設(shè)施和脫硝設(shè)施,，最大限度地減少易在大氣中形成PM2.5的前體污染物(如SO2、NOX,、SO3,、NH3等)；
(3)在濕法脫硫設(shè)施后建設(shè)煙氣深度凈化設(shè)施(如濕式電除塵器等),，對燃煤煙氣排放的煙塵,、SO2、NOX,、SO3等多污染物進行末端協(xié)同控制,，實現(xiàn)煙塵排放臆10mg/m³、SO2臆50mg/m³,、NOX臆100mg/m³,。
電力工業(yè)是重要的基礎(chǔ)性行業(yè)，面對資源約束趨緊,、環(huán)境污染嚴重,、生態(tài)退化的嚴峻形勢，必將按照國家大氣污染防治行動計劃,，長期承擔大氣污染物控制的減排重任,，為此，火電行業(yè)本著創(chuàng)新驅(qū)動和推廣應用并重的方針，以科技創(chuàng)新為動力,，以先進環(huán)保技術(shù)為依托,，以削減大氣污染物排放量為根本，遵循“高效清潔燃燒-污染物協(xié)同控制-廢物資源化”為一體的控制路線,，持續(xù)研發(fā),、應用低能耗、低物耗,、低污染,、低排放，資源利用率高,、安全性高,、經(jīng)濟性高、環(huán)境性高的先進的環(huán)保技術(shù),，實現(xiàn)電力工業(yè)綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展和低碳發(fā)展,。
