大气污染监测

电力工业的发展与国民经济发展息息相关。根据《能源发展“十二五”规划》，到2015年，全国电力总装机容量将达到14.9亿千瓦左右。其中，火电装机容量将达到10.1亿千瓦左右，占总装机容量比重约67.8％。“十二五”期间，火电装机新增约3.3亿千瓦，相应增加燃煤量约4.5亿吨原煤，电煤用量比“十一五”末增加20％以上。因此，“十二五”期间，控制燃煤电厂大气污染物排放是一项艰巨的任务。


　　即使新增火电机组全部安装脱硫设施，二氧化硫排放量还将增加约80万吨/年。至“十一五”末，全国燃煤电厂安装烟气脱硫设施的机组已达到全部煤电装机容量的86％，关停的小火电机组达到7683万千瓦，约占火电机组总装机容量的10.9％，火电行业减排的空间越来越小。


　　火电行业大规模脱硝受多种因素影响和制约。为实现“十二五”氮氧化物总量控制目标，“十二五”期间我国电力行业脱硝装机容量比例需达到70％以上(包括新增机组)，这将大于“十一五”期间二氧化硫的脱硫装机容量。此外，电厂脱硝还原剂氨的需求量将很大，脱硝装置中的催化剂也未实现国产化，以及催化剂失效后的处理等都将加大电力行业氮氧化物减排的难度。


　　我国供电标准煤耗已达到世界先进水平，低于美国和澳大利亚，“十二五”煤耗再继续下降的空间已经非常有限。


　　挑战二:有哪些技术难题待突破？


　　除尘技术


　　目前，我国静电除尘技术已处于国际领先水平，应用比例约94％。由于我国燃煤灰份较高，煤质和负荷多变，要稳定达到30mg/m3的烟尘排放限值，需采用6电场以上的电除尘器。


　　现役机组多以4电场为主(部分已在“十一五”期间进行了改造)，绝大多数没有增加电场的空间，须采用布袋除尘技术、电袋复合除尘技术或移动电极、高频电源等新工艺。从运行效果看，部分布袋(含电袋)除尘器存在较大技术不稳定性，出现了多起短期运行布袋破损的情况。正常运行下，定期更换的布袋如何妥善处置、布袋滤料国产化等都是亟须解决的问题。


　　脱硫技术


　　新标准对脱硫限值的严格要求，将迫使火电厂提高脱硫装置性能，脱硫效率超过95％的高效烟气脱硫装置将成为市场主流，尤其是高效的石灰石—石膏湿法脱硫装置将获得更大市场空间。一些因技术局限性无法在脱硫效率上得到突破、排放不能满足要求的工艺将面临被洗牌的命运。几乎所有循环流化床锅炉炉内脱硫的电厂都将面临新增炉外烟气脱硫的改造。


　　煤质保证也非常关键，以实际长期连续稳定运行的脱硫效率最好水平95％计，如排放限值达到50mg/m3，燃煤含硫量须低于0.4％；达到100mg/m3，燃煤含硫量须低于1.0％。


　　据统计，京津冀、长三角、珠三角地区燃煤机组容量超过两亿千瓦，根据国内的电煤供应形势，难以保证全部机组长期稳定燃用含硫量小于0.4％的特低硫煤，技术上无法保证达标排放。同时，新建机组也无法保证全部燃用含硫量小于1.0％以下的电煤。


　　脱硝技术


　　火电厂是实施氮氧化物控制的重点，但电力行业大规模脱硝受多种因素影响。目前，我国尚未彻底解决脱硝催化剂原料的技术瓶颈问题，脱硝催化剂及其原料(钛白粉)需要大量进口(国外也无法完全满足要求)。


　　此外，电厂脱硝还原剂氨的需求量加大，对于脱硝还原剂(液氨、尿素)紧俏地区，可能会催生一批能耗高的小化肥厂。生产液氨和尿素不但要消耗很多石油、天然气和优质煤，还伴随更多的环境污染和安全问题。催化剂失效后的处理也是一个需要予以重视的潜在问题。


　　汞排放控制技术


　　根据环境保护部要求，目前五大发电集团已积极进行2012年度汞污染排放监督试点工作。目前，我国对火电厂汞排放的数量、对环境质量的影响范围和强度等尚不明确，对不同燃煤的汞含量情况也未掌握，汞排放的控制技术和监测技术尚不成熟，薄弱的技术基础无法支撑火电厂烟气汞排放控制。