1、超低排放”概念的由來

“超低排放”這一概念，最早是在2011年由浙能集團提出的。次年，浙能集團就開始著手廣泛調(diào)研國內(nèi)外燃煤機組污染物治理的先進技術(shù)。對于燃煤電廠大氣污染物超低排放的定義，起初存在多種類似的表述，如“近零排放”、“超凈排放”、“超潔凈排放”等，有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，燃煤機組排放水平達(dá)到“超清潔”、“近零”狀態(tài)的難度超過了當(dāng)前工程技術(shù)水平，“超低排放”這個叫法從排放標(biāo)準(zhǔn)角度界定概念上來講更加合理。

2015年中國電力發(fā)展論壇上，國電科學(xué)研究院燃機研究所所長劉志坦，在經(jīng)過大量對比和數(shù)據(jù)分析后得出結(jié)論：“要實事求是、科學(xué)命名。‘近零排放’、‘超凈排放’和‘燃機排放’等概念不嚴(yán)謹(jǐn)、不科學(xué)，建議使用‘超低排放’概念。”

2 “超低排放”起初的爭議

“超低排放”概念一提出，在電力行業(yè)迅速引起廣泛爭議。質(zhì)疑一方中，中電聯(lián)秘書長王志軒曾在《煤電近零排放不科學(xué)》一文中提到：(1)“近零排放”的概念不清，一般是以“燃機排放標(biāo)準(zhǔn)”作為判據(jù)，對排放標(biāo)準(zhǔn)的表面化錯誤理解造成荒謬的結(jié)果。(2)煙氣連續(xù)監(jiān)測技術(shù)難以支撐“近零排放”監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，用日平均濃度或者多日平均濃度的監(jiān)測數(shù)據(jù)與排放限值直接比較是概念性錯誤，運行時間不足也難以證明“近零排放”系統(tǒng)的穩(wěn)定性。(3)“近零排放”在技術(shù)上并沒有重大創(chuàng)新，且嚴(yán)苛的條件并非一般燃煤電廠都能達(dá)到。(4)“近零排放”的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益的投入產(chǎn)出比太低。

支持一方中，北京國能中電節(jié)能環(huán)保技術(shù)有限責(zé)任公司常務(wù)副總裁江浩認(rèn)為，近零排放是破解一次能源結(jié)構(gòu)性矛盾的必由之路。江浩認(rèn)為，近零排放是東部地區(qū)霧霾污染的最佳解決方案。近零排放可以讓燃煤電廠的排放堪比燃?xì)獍l(fā)電，甚至還優(yōu)于燃?xì)獍l(fā)電，這可以徹底打破燃煤電廠的環(huán)境瓶頸。實現(xiàn)煤電型火力發(fā)電廠的排放標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到燃機的排放標(biāo)準(zhǔn)，可以很好地解決能源布局向西部轉(zhuǎn)移的各種缺點，全社會能源利用效率會大幅度提高。

3 一系列“超低排放”項目的出現(xiàn)

盡管對于“超低排放”質(zhì)疑不斷，但是超低排放的改造項目還是一個接一個的開展實施投運。

首套煙氣超低排放裝置于2014年5月30日13時45分在浙能嘉華發(fā)電有限公司的8號機組投入運行。2014年7月16日，江蘇省內(nèi)首臺套煤機“超低排放”環(huán)保改造機組在國電江陰蘇龍熱電有限公司正式投運。2014年7月21日，浙能嘉興電廠兩臺百萬千瓦燃煤機組超低排放技術(shù)改造項目通過國家權(quán)威機構(gòu)檢測認(rèn)定。2014年9月17日，浙能六橫電廠2號機組圓滿通過168小時連續(xù)滿負(fù)荷試運行，正式移交生產(chǎn)。2014年9月11日，華能淄博白楊河發(fā)電有限公司6號機組總排口廢氣通過山東省環(huán)境監(jiān)測中心站監(jiān)測，數(shù)據(jù)完全達(dá)到超低排放標(biāo)準(zhǔn)。2014年9月，中國華電集團公司河北華電石家莊裕華熱電有限公司1號機組環(huán)保“超低排放”技術(shù)改造項目，日前竣工完成，順利投產(chǎn)。

4 中央政策的出臺和鼓勵措施

2015年3月，十二屆全國人大三次會議《政府工作報告》明確要求”推動燃煤電廠超低排放改造“;2015年12月，國務(wù)院常務(wù)會議決定，在2020年之前對燃煤電廠全面實施超低排放和節(jié)能改造。至此超低排放的指標(biāo)也得到進一步的明確。針對燃煤煙氣中的氮氧化物(NOx)、二氧化硫(SO2)、煙塵(PM)的排放提出了“50355”的要求，即在基準(zhǔn)氧含量6%的條件下，污染物排放濃度NOx<50mg/Nm3、SO2<35mg/Nm3、PM<5mg/Nm3。

2015年12月9日，國家發(fā)展改革委員會、環(huán)境保護部、國家能源局三部門聯(lián)合下發(fā)了《關(guān)于實行燃煤電廠超低排放電價支持政策有關(guān)問題的通知》，將從2016年1月1日起對完成超低排放改造的燃煤發(fā)電企業(yè)給予上網(wǎng)電價補貼。對2016年1月1日以前已經(jīng)并網(wǎng)運行的現(xiàn)役機組，對其統(tǒng)購上網(wǎng)電量加價每千瓦時1分錢(含稅);對2016年1月1日之后并網(wǎng)運行的新建機組，對其統(tǒng)購上網(wǎng)電量加價每千瓦時0.5分錢(含稅)。上述電價加價標(biāo)準(zhǔn)暫定執(zhí)行到2017年底，2018年以后逐步統(tǒng)一和降低標(biāo)準(zhǔn)。

5 各大發(fā)電集團全面推行超低排放

在電價補貼政策的助推作用下，各大發(fā)電集團積極迅速的響應(yīng)國家要求，全面開展超低排放的改造。截至2016年1月，全國近2億千瓦煤電機組完成了超低排放技術(shù)改造，正在進行技術(shù)改造的煤電機組，超過了8000萬千瓦。煤電機組正在向超低排放時代全員加速中。

神華集團在全國已經(jīng)有50多臺燃煤機組達(dá)到超低排放，到2020年底，神華300MW等級(含)以上燃煤發(fā)電機組也將全部實現(xiàn)“超低排放”。

截至2015年底，大唐集團的超低排放機組達(dá)到65臺，占煤電機組容量的25.2%，在五大發(fā)電集團中比例最高。2016年，大唐集團計劃完成84臺機組超低排放改造，投入資金將達(dá)到50億元。

2015年，華能集團二氧化硫、氮氧化物和煙塵排放績效，比2010年分別下降71%、83%和69%，保持行業(yè)領(lǐng)先。華能集團有21%的煤電機組實現(xiàn)了超低排放。

截至2015年底，國電集團的北侖三發(fā)、江蘇諫壁、新疆紅雁池等單位順利完成改造，共計16臺機組實現(xiàn)超低排放。國電集團力爭2018年，確保2019年所有在運機組全部實現(xiàn)超低排放改造。

截至2015年底，華電共投運30臺949.5萬千瓦超低排放機組，計劃到2020年實現(xiàn)全部燃煤機組“超低排放”。

國家電投集團積極參與煤電節(jié)能減排升級與改造行動，平頂山發(fā)電分公司兩臺百萬機組啟動并確定了“脫硝增容改造+電袋除塵器改造+脫硫除塵改造”的超低排放技術(shù)改造路線。其中1號機組超低排放改造從2015年4月1日開始，到6月16日結(jié)束;2號機組8月31日開始改造，11月17日投運。改造工程共投入資金2.5億元。

6 超低排放技術(shù)存在的問題

如今超低排放改造已在全國范圍內(nèi)開展了兩年多時間，眾多的技術(shù)路線也在改造實施過程中得到了驗證，也凸顯了一系列問題。

脫硫技術(shù)領(lǐng)域形成了兩大流派，一是通過流場優(yōu)化提升脫硫效率，托盤、旋流裝置等均屬此類，二是通過PH分級控制實現(xiàn)高效脫硫，單臺雙循環(huán)、雙臺雙循環(huán)均屬此類。當(dāng)前脫硫的問題更多集中在廢水處理方面，一方面，由于脫硫廢水水質(zhì)具有重金屬含量高、pH值偏酸性、氯離子含量超高、濁度大、腐蝕性強等特點，處理難度大;另一方面，市面上普遍采用的脫硫廢水治理技術(shù)在可靠性、經(jīng)濟性方面表現(xiàn)得不盡人意。按照當(dāng)前的火電廠廢水“零排放”政策，目前投運的以及新建的濕法脫硫設(shè)施產(chǎn)生的廢水都需要深度處理。

脫硝技術(shù)領(lǐng)域，NOx寬負(fù)荷超低排放成為了最大的挑戰(zhàn)。受脫硝催化劑活性溫度窗口限制，很多電廠在低負(fù)荷運行時脫硝入口溫度低于300℃，需強制退出脫硝系統(tǒng)，這一做法與環(huán)保要求的瞬時數(shù)據(jù)達(dá)標(biāo)相矛盾。在火電靈活性改造中，低負(fù)荷脫硝成為了亟待解決的問題之一。此外，SCR脫硝的氨逃逸對后續(xù)設(shè)備(空預(yù)器、袋除塵布袋等)造成的不良影響也備受關(guān)注。

除塵技術(shù)方面，除塵企業(yè)不斷對技術(shù)升級，目前較為先進的除塵技術(shù)(低低溫電除塵、預(yù)荷電袋除塵等)已經(jīng)能將脫硫入口粉塵控制在10 mg/Nm3以內(nèi)，在脫硫除塵一體化的趨勢下，再通過高效除塵除霧裝置、濕式電除塵技術(shù)的整合均能滿足超低排放5mg/Nm3的要求。然而，如此低的濃度值，測量的科學(xué)性和精度性極其的重要。性能考核階段的測量采用手動測量，大量改造項目無法滿足“前四后二”的測量條件，也存在一些測試儀器方法不統(tǒng)一、測孔位置不規(guī)范等問題。