中国火电大气污染防治现状及挑战

在对中国火电厂大气污染物排放标准的发展历程进行回顾与总结的基础上,分析不同阶段排放标准或要求对中国燃煤电厂大气污染控制技术发展的推动作用及其产生的环境效果,特别是超低排放。目前中国火电行业大气污染物控制处于超低排放阶段,燃煤电厂大气污染防治技术处于国际领先水平,烟尘、SO₂、NO_x三大常规污染物排放浓度实现了燃煤发电与燃气发电基本同等清洁。尽管如此,中国火电环保在CO₂控制、常规大气污染物进一步减排、湿法脱硫对生态环境的影响、危险废物废弃脱硝催化剂的处置、非常规污染物的控制、烟气治理设施的运行优化等方面仍然面临诸多挑战,提出了需要研发的重点领域及相应目标。     

中国煤电生命周期二氧化碳和大气污染物排放相互影响建模分析

煤电在中国电力供应结构中占据主导地位,其环境影响是研究热点之一。建立中国煤电生命周期二氧化碳和大气污染物排放分析模型,基于文献调研构建参数数据库,测算中国煤电的单位发电量排放。结果表明,近年来中国煤电生命周期单位发电量的CO₂、SO₂、NO_x和PM_2.5排放分别为838.6 g/（kW·h）、0.34 g/（kW·h）、0.32 g/（kW·h）和0.08 g/（kW·h）。其中煤电单位发电量大气污染物排放,比实施超低排放改造前,下降幅度超过90%。研究发现,增大单机机组规模和进行超低排放改造能够有效降低煤电发电过程的大气污染物排放,采用煤电燃烧后碳捕集和存储(carbon capture and storage, CCS)处理技术能够使煤电CO₂排放下降到144 g/（kW·h）,助力碳中和目标实现。如果不采用更加严格的大气污染物排放标准和处理方式,CCS技术可能会使煤电大气污染物排放强度上升30%~40%,这与碳捕集过程使用的技术有关。     

电力行业“十一五”二氧化碳减排约17.4亿吨

由中国电力企业联合会和美国环保协会共同编著完成的《中国电力减排研究2011》11月21日在京发布。《中国电力减排研究》系列报告已连续发布五年,旨在把握电力工业发展和燃煤电厂大气污染物排放控制的现状和重点,并对未来趋势进行预测。报告共分为三部分:第一部分全面反映了2010年度中国电力工业发展、燃煤电厂大气污染物排放控制及2010年以来节能减排相关法规政策出台情况。据统计,截至2010年底,全国发电装机总量和发电量分别达到9.66亿千瓦和4.23     

江苏省火电超低排放对环境空气中PM2.5质量浓度影响模拟研究

为研究火电行业的超低排放对环境空气中PM_2.5下降的贡献,以江苏省火电行业实施超低排放为研究对象,通过建立中尺度气象模型MM5与环境空气质量模型CALPUFF的耦合模型系统,分别模拟计算了超低排放实施前后2013年和2017年火电大气污染物排放对全省环境空气中PM_2.5质量浓度的影响及其下降情况。结果表明,全省火电厂对13个地级市贡献的PM_2.5年均质量浓度从2013年的8.0 μg/m³下降至2017年的4.6 μg/m³,平均下降幅度为42.5%。环境空气质量现状监测结果表明,2017年江苏省13个地级市PM_2.5年均质量浓度较2013年下降了24.1 μg/m³,下降幅度为32.9%,明显低于火电行业贡献的PM_2.5年均浓度下降幅度,相差9.6%,表明这5年间江苏省火电行业通过实施超低排放实现的污染物减排力度总体上超过其他行业的污染物减排力度。最后,提出江苏省未来污染物的治理思路。     

燃煤电厂非传统大气污染物控制展望

无论是从包括颗粒物、SO₂、NO_x等单个大气污染物控制而言,还是系统的燃煤电厂超低排放控制技术,目前都有较为成熟且较为多元化的可选技术,在具体工程自身实际情况具体分析的基础上进行选择。对于燃煤电厂非传统大气污染物,需要重点关注SO₃、氨、重金属的排放与控制。对燃煤电厂SO₃、氨、重金属的产生、危害和控制3个方面进行分析,在此基础上从防治技术政策、排放控制标准、控制技术路线、工程示范等4个方面提出燃煤电厂非传统大气污染物控制政策建议。     

浅谈我国煤电行业能源消耗现状及减排措施

在能源和环境形势日益严峻的今天,节能减排成为一项重大课题。我国煤电行业在能源消耗和污染物排放中占据很大份额,研究相应的节能减排技术具有重大意义。介绍了我国煤电行业的发展概况、能耗现状、相应的节能措施以及当前超低排放的成功案例。     

煤电与雾霾关系研究

煤炭燃烧与雾霾关系密切,导致不少人错误地认为煤电是雾霾产生的主要因素,对煤电健康持续发展带来了消极影响。在分析中国煤炭和煤电发展定位以及雾霾成因的基础上,从不同化石一次能源消费品种到不同煤炭消费行业,通过煤炭燃烧方式、单位煤耗大气污染物排放强度、排放标准等方面剖析了煤电和雾霾的关系。研究表明,煤电是最为清洁、高效的煤炭利用方式,发展清洁化煤电是治理雾霾的重要手段。     

燃煤电厂超低排放的减排潜力及其PM2.5环境效益

燃煤机组在燃用低硫优质煤的基础上采用先进的大气污染控制技术设备,实施主要大气污染物的超低排放,在新建机组与改造机组上均是可行的。长三角、京津冀的燃煤电厂实施超低排放环保改造后,与现有燃煤电厂排放的污染物相比,SO₂、NO_x和烟尘以及烟尘中一次PM_2.5减排比例均在90%以上,SO₃减排幅度也达到70%左右。采用MM5+CULPUFF耦合模型,以江苏省为例,定量模拟研究了2012年江苏省火电厂排放的大气污染物对各地级市PM_2.5的影响,结果表明,对各市贡献的日均浓度最大值介于27.3~42.9 μg/m³,平均为35.28 μg/m³,其中二次PM_2.5占87.4%;实施超低排放后对各市贡献的日均浓度最大值介于6.2~12.5 μg/m³,平均为9.43 μg/m³,其中二次PM_2.5占91.7%。     

超低排放:国家专项行动下的技术突破

<正>中国燃煤电厂的节能减排是政策先行的。2011年中国颁布史上最严的《火电厂大气污染物排放标准》,发布了包括燃气轮机组在内的火电厂大气污染物排放限值。个别特大城市由于禁止建设燃煤电厂,面临天然气资源缺乏和电力短缺的双重矛盾,对此,2012年"如新建的燃煤电厂达到燃气轮机组的大气污染物排放值是否可以建设"的问题被提出来,进而有电力企业在现有煤电机组上进行了有益尝试。2013年年初湿式电除尘器(WESP)     

火电新标上路，治理市场多大？

如果火电厂排放的大气污染物得不到有效控制,将直接影响大气环境质绩的改善,新修订的《火电厂大气污染物排放标准》加严了各项排放指标,实施后有利于加快转变火电行业发展方式和优化产业结构,促进电力工业可持续和健康发展。     

燃用神华煤火电厂近零排放技术路线与工程应用

目前火电行业耗煤量约占全国能源消费总量的50%,是大气污染物的重要来源之一。为了更好地实现火电厂大气污染物的近零排放,减轻环境污染,通过对近几年火电厂及全国烟尘、二氧化硫、氮氧化物等污染物的排放量进行对比,分析了火电厂大气污染物减排的必要性和近零排放的概念,特别针对神华煤低灰、低硫、低氮和低汞等特性,研究了火电厂多环节协同除尘、高效脱硫和锅炉低氮燃烧与SCR联合脱硝等集成技术,形成了燃用神华煤火电厂大气污染物近零排放的技术路线和工程应用成果,对实施燃煤电厂大气污染物近零排放具有示范意义。     

燃煤电厂痕量元素协同脱除及排放

为了研究痕量元素在电厂排放物中的分布、富集以及常规污染物净化设施（脱硝装置（SCR）、电除尘器（ESP）、湿法烟气脱硫装置（WFGD）、湿式电除尘器（WESP））对痕量元素的协同脱除效果,采用美国环境保护署（USEPA）方法29,对某350 MW典型燃煤机组烟气及各污染物净化设施排放物中11种痕量元素（Be、Cr、Mn、Co、Ni、As、Se、Cd、Sb、Pb、Hg）浓度进行了测试。结果表明,煤粉燃烧后释放的痕量元素主要富集在ESP飞灰和石膏中,而在炉渣和烟囱入口烟气中分布较少;富集在ESP飞灰和石膏中的痕量元素分别占痕量元素排放总量的54.51%~97.58%和1.61%～38.08%;常规污染物净化设施对烟气中痕量元素的综合脱除效率为91.98%~99.98%,烟囱入口排放的痕量元素质量浓度为0.02~9.23 μg/m³,其中Mn、As、Se、Pb等元素质量浓度高于美国EPA颁布的火电厂环保标准中新建燃煤机组排放限值。     

中国燃煤电厂超低排放和节能改造的实践与启示

与推行超低排放前的2013年相比,2019年中国火电装机容量、发电量分别增长36.7％和19.5％,但烟尘、SO2、NOx排放量却分别下降87.3％、88.6％、88.8％.同期,全国火力发电行业厂用电率维持在6.01％,供电煤耗从321 g/(kW·h)下降到306.4 g/(kW·h),相当于2019年减排CO2约...     

基于实测的超低排放燃煤电厂主要大气污染物排放特征与减排效益分析

以中国东部沿海位于《重点区域大气污染防治“十二五”规划》重点控制区的某采用“低氮燃烧+SCR+低低温静电除尘+湿法脱硫+湿式静电除尘”超低排放改造的燃煤电厂为研究对象,初步探索基于国家现有监测方法与标准的超低排放电厂主要烟气污染物的排放特征与环境效益。监测结果表明：在燃用硫分不高于0.75%、灰分不高于16.2%、低位发热量不低于21.87 MJ/kg燃煤情况下,按照小时均值的评判方法,在75%和100%负荷工况,受检燃煤电厂总排口NOx、SO2、烟尘和Hg及其化合物最大排放浓度分别为35.44 mg/m3、17.11 mg/m3、9.30 mg/m3和2.19μg/m3,满足超低排放相关要求。SO3、PM2.5和液滴排放浓度分别控制在3.5 mg/m3、0.3 mg/m3和27.6 mg/m3以下,湿式静电除尘对PM2.5的脱除效率大于70%。超低排放有利于燃煤电厂污染物减排,但改造后污染物单位治理成本显著增大。另外,现有烟气污染物监测方法无法很好地满足低浓度条件下监测要求,建议相关部门尽快出台针对燃煤超低排放的污染物监测技术规范。     

美国火电厂烟气排放限值及控制技术

美国火电厂烟气排放限值及控制技术在过去的37年内不断发展进步.受限制的排放物越来越多,而且对每种污染物的限值日益严格.总结了当今美国使用的排放限值及控制技术,并展望了未来的排放限值及潜在的排放控制技术.