火電行業(yè)作為我國能源消耗和污染物排放的大戶，長期以來一直是我國工業(yè)污染源領(lǐng)域防治的重點。國電力企業(yè)聯(lián)合會環(huán)資部主任潘荔表示，十三五期間，超低排放仍是電力行業(yè)大氣污染控制的主基調(diào)，預(yù)測十三五電力行業(yè)煙塵排放量能降至20萬噸-30萬噸，二氧化硫排放量降至100萬噸-150萬噸，氮氧化物排放量降至100萬噸-150萬噸。

　　據(jù)悉，目前我國火電行業(yè)末端治理設(shè)施基本普及，煤電機組脫硫設(shè)施、脫硝設(shè)施安裝率已分別達到99%和95%，火電進入全面實施超低排放改造階段。以下是宇博智業(yè)整理的2016年火電行業(yè)大氣污染控制現(xiàn)狀分析。

　　火電行業(yè)大氣污染控制成果

　　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(wù)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。

　　十二五期間電力行業(yè)從整體減排量來看，已經(jīng)超額完成調(diào)控目標，全國二氧化硫減排量貢獻178%，全國氮氧化物減排量貢獻182%，二氧化硫排放績效從2005年的6.4/kWh降至2015年0.47g/kWh。推動清潔能源、非化石能源比重，是我國能源發(fā)展的根本要求和必然趨勢。從發(fā)電量來看，我國煤電占比已經(jīng)下降至57.9%。以下是十二五期間取得的新成就：

　　(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)。

　　火電行業(yè)大氣污染控制技術(shù)

　　為有效應(yīng)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(yīng)以不降低鍋爐效率為前提。

　　(2)SCR：技術(shù)最成熟、應(yīng)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(yīng)器內(nèi)噴入脫硝還原劑氨，將NOx還原為N2。此工藝反應(yīng)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(yù)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(yù)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(yīng)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(yīng)。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(fù)合除塵器為輔的格局。為適應(yīng)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(yīng)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(fù)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(fù)雜多變工況的適應(yīng)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。

　　火電行業(yè)未來環(huán)保趨勢

　　對于火電行業(yè)環(huán)保發(fā)展趨勢，北京國電龍源環(huán)保工程有限公司技術(shù)創(chuàng)新中心副總經(jīng)理、中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會脫硫脫硝委員會副秘書長路光杰認為，現(xiàn)有電力環(huán)保企業(yè)出路，一是在電力行業(yè)深耕細作，國家每年還需建設(shè)若干電廠，新建項目存在環(huán)保治理需求;二是開拓新市場，火電行業(yè)可能還需開展三氧化硫治理。

　　2016-2021年中國大氣污染防治行業(yè)市場需求與投資咨詢報告認為，作為環(huán)境治理的重要一環(huán)，電力工業(yè)大氣污染控制在路徑選擇上并無特殊之處。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。