超低排放·觀點|盡快制定超低排放評判標(biāo)準(zhǔn)

2011年新版《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》發(fā)布時，我們還為如何實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放而犯愁，覺得標(biāo)準(zhǔn)太嚴(yán)，沒有成熟可靠的技術(shù)。然而，2013年1月及其后的中國東、中部地區(qū)嚴(yán)重的灰霾污染促使國家與地方各級政府更加重視重點大氣污染源的治理，燃煤電廠首當(dāng)其沖。2014年國家出臺了燃煤機(jī)組超低排放的相關(guān)要求，超低排放在爭議聲中快步前行。截至2015年4月，全國累計建成投運的煤電超低排放機(jī)組容量超過1.5億千瓦，主要分布在我國的東部和中部地區(qū)。自2013年起國電環(huán)境保護(hù)研究院就開始對濕式電除塵器后的低濃度濕煙氣排放進(jìn)行研究性監(jiān)測，2014年6月起參與了環(huán)保部環(huán)境工程評估中心組織的浙能嘉華百萬千瓦首臺燃煤超低排放改造機(jī)組、神華國華舟山350兆瓦首臺新建燃煤超低排放機(jī)組、粵電沙角電廠600兆瓦超凈電袋改造的超低排放機(jī)組、華潤廣東南沙電廠350兆瓦超低排放機(jī)組、大唐山西云岡300兆瓦超低排放改造機(jī)組等工程的測試評估工作，同時對國內(nèi)數(shù)十臺超低排放機(jī)組進(jìn)行了全面監(jiān)測。

1.對煤電超低排放的認(rèn)識

超低排放是可以準(zhǔn)確監(jiān)測的

一般認(rèn)為超低排放難以準(zhǔn)確監(jiān)測的主要是指煙氣中的顆粒物(或稱煙塵)，這是由于我國固定污染源排氣中顆粒物的測定源自《固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法》GB/T16157-1996，該標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了等速采樣原則、采樣方法以及維持等速采樣的四種方法。由于該標(biāo)準(zhǔn)制定較早，當(dāng)時煙氣中顆粒物(煙塵)排放標(biāo)準(zhǔn)較為寬松，采樣流量、采樣體積及稱重的天平感量等要求也較寬松，因此，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的允許誤差較大，但能滿足當(dāng)時的排放測試要求。此后，《固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》HJ/T75-2007等標(biāo)準(zhǔn)中煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)顆粒物(煙塵)監(jiān)測結(jié)果低于50毫克/立方米時，絕對誤差為正負(fù)15毫克/立方米，也均源自GB/T16157-1996。2014年提出的超低排放，要求煙氣中顆粒物的濃度小于10毫克/立方米，允許的絕對誤差為正負(fù)15毫克/立方米，顯然是測不準(zhǔn)的。

2013年以來，國電環(huán)境保護(hù)研究院的相關(guān)檢測人員，系統(tǒng)研究了過濾稱重法產(chǎn)生誤差的主要因素，并借鑒國際標(biāo)準(zhǔn)化組織《固定污染源排放低濃度顆粒物的質(zhì)量濃度測量—手工稱重法》ISO12141-2002，該標(biāo)準(zhǔn)適用于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙塵濃度低于50毫克/立方米的濃度測量，在5毫克/立方米左右的濃度測量也得到驗證，可以準(zhǔn)確測量，建議采用大的采樣嘴或者延長采樣時間。

通過大量實踐，我院檢測人員總結(jié)出超低排放顆粒物濃度檢測時的主要經(jīng)驗：采用一體化的采樣頭，整體稱重;采樣頭使用前須用超聲波儀器進(jìn)行清洗，清洗后再安裝濾膜進(jìn)行恒重處理;濾膜采用聚四氟乙烯濾膜或石英纖維濾膜;采用大流量、高精度采樣儀，采樣體積大于1立方米，確保濾膜增重大于2毫克;使用感量0.01毫克的天平進(jìn)行稱量。除了這些經(jīng)驗外，要想獲得準(zhǔn)確結(jié)果，有經(jīng)驗的專業(yè)技術(shù)人員是很重要的，如天平稱重同一批次樣品最好由同一專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行稱重。

對于顆粒物的在線監(jiān)測，傳統(tǒng)的光、電測塵法不需要抽氣采樣即可直接測量顆粒物濃度，但測量值受顆粒物的直徑、分布、煙氣濕度等因素的影響較大，因此，對干煙氣排放的顆粒物測試較為適用，需在現(xiàn)場進(jìn)行濃度標(biāo)定。對于超低顆粒物濃度的濕煙氣排放，煙氣中的液滴含量常常遠(yuǎn)高于顆粒物含量，液滴也被當(dāng)作顆粒物被測量。為減少液滴對超低排放條件下煙氣中顆粒物測量的干擾，目前主要采用抽取煙氣并進(jìn)行加熱處理，然后采用光、電測塵法對處理后的煙氣進(jìn)行測量，這種測量克服了煙氣中的濕度影響，測試結(jié)果也是準(zhǔn)確的。

超低排放技術(shù)路線多種多樣，協(xié)同脫除效果顯著，能夠適應(yīng)不同煤質(zhì)要求

2014年投運的超低排放煤電機(jī)組，由于對濕法脫硫系統(tǒng)的協(xié)同除塵效果認(rèn)識不到位，普遍加裝了濕式靜電除塵器，即使是燃用灰份很低的煤，也加裝了濕式靜電除塵器。如浙江某電廠，燃用的煤質(zhì)灰份很低，采用5電場低低溫配高頻電源供電的靜電除塵器，海水脫硫后還加裝了濕式電除塵器。測試與評估結(jié)果表明，濕式電除塵器即使不運行，也可實現(xiàn)超低排放。

為了提高石灰石-石膏濕法的脫硫效率，傳統(tǒng)的空塔脫硫工藝已無法滿足要求，因此，旋匯耦合、沸騰式泡沫塔等非空塔脫硫技術(shù)獲得突破，這些技術(shù)在提高脫硫效率的同時，也顯著提高了濕法脫硫協(xié)同脫除顆粒物的能力。此外，低低溫電除塵器、電袋復(fù)合除塵器、非空塔濕法脫硫工藝對三氧化硫的脫除效果也在測試中得到驗證。

測試結(jié)果還顯示，多臺燃煤機(jī)組在燃用劣質(zhì)煤的條件下，有的采用煤粉爐，有的采用循環(huán)流化床鍋爐，也均實現(xiàn)了超低排放。

超低排放是具有協(xié)同作用的系統(tǒng)工程，好的運行管理有利于節(jié)能減排

通過對超低排放工程全面評估的案例分析，發(fā)現(xiàn)每個超低排放工程的運行都存在一定的運行優(yōu)化空間。超低排放的運行方式應(yīng)根據(jù)煤質(zhì)、機(jī)組負(fù)荷的變化等因素及時調(diào)整。如前面提及的浙江某電廠在燃用優(yōu)質(zhì)煤時，濕式電除塵器應(yīng)該可以停運。某些電廠煙氣治理系統(tǒng)中氣流分布不均、氨逃逸監(jiān)測位置選擇不具代表性造成氨逃逸量過大、除塵系統(tǒng)故障不及時維修影響脫硫系統(tǒng)的運行等等。結(jié)果表明，盡管實現(xiàn)了超低排放，但沒有在最佳狀態(tài)下運行。

煤電超低排放的環(huán)境效益顯著，急需推動非電行業(yè)的減排

近些年來，我國大氣環(huán)境治理的重點一直是電力行業(yè)，截至2015年底全國投運的超低排放煤電機(jī)組超過1億千瓦，全部分布在我國的東部與中部地區(qū)。不論是“十一五”期間還是“十二五”期間，我國二氧化硫、氮氧化物總量減排目標(biāo)的完成主要是靠電力行業(yè)的減排，其他行業(yè)減排量很少。

根據(jù)環(huán)保部公布的監(jiān)測數(shù)據(jù)，實施新空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的74個城市2015年主要污染物PM2.5平均濃度為55微克/立方米，同比下降14.1%;PM10平均濃度為93微克/立方米，同比下降11.4%;二氧化硫平均濃度為25微克/立方米，同比下降21.9%;二氧化氮平均濃度為39微克/立方米，同比下降7.1%。美國NASA衛(wèi)星也觀測到中國的東部和中部地區(qū)出現(xiàn)了顆粒物的濃度降低，這與實施的燃煤電廠超低排放工程全部集中在東部和中部地區(qū)非常吻合，可見，煤電超低排放具有顯著的環(huán)境效益。

有人擔(dān)心電力行業(yè)實施超低排放，減排過了頭，這種擔(dān)心完全是多余的。我國目前實施的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》是世界衛(wèi)生組織空氣質(zhì)量導(dǎo)則中最為寬松的第一階段的標(biāo)準(zhǔn)限值，以PM2.5為例，年均濃度是35微克/立方米，第二階段的標(biāo)準(zhǔn)限值是25微克/立方米，第三階段的標(biāo)準(zhǔn)限值是15微克/立方米，健康指導(dǎo)基準(zhǔn)值是10微克/立方米。美國與歐洲等許多發(fā)達(dá)國家已執(zhí)行第三階段的標(biāo)準(zhǔn)限值，我國環(huán)境空氣質(zhì)量的改善之路還很長，任重道遠(yuǎn)。不僅是電力行業(yè)要實施超低排放，鋼鐵、有色、石化、建材等行業(yè)也急需大力推行節(jié)能減排升級與改造行動，減少污染物排放，這樣才能進(jìn)一步改善環(huán)境空氣質(zhì)量，實現(xiàn)空氣質(zhì)量的達(dá)標(biāo)規(guī)劃。

超低排放評判標(biāo)準(zhǔn)要盡快制定

多臺機(jī)組的全面測試與評估結(jié)果表明，沒有哪一臺煤電機(jī)組能夠做到時時刻刻、分分秒秒都能實現(xiàn)主要污染物全部達(dá)到超低排放限值要求，即使扣除假超標(biāo)情況(如煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)標(biāo)定時采用大于超低排放限值的濃度標(biāo)氣標(biāo)定儀器系統(tǒng)、煙塵光電測試儀反吹等)，煙氣污染物小時均值也沒有全部達(dá)到超低排放限值要求，這是因為煙氣污染物排放濃度涉及的因素很多，如煤質(zhì)變化、機(jī)組負(fù)荷變化、鍋爐燃燒情況變化等都會影響煙氣的成份與性質(zhì)，煙氣治理系統(tǒng)涉及脫硝、除塵、脫硫等多個裝置，每個裝置運行好壞又涉及很多因素，每個因素的變化都會影響污染物的排放濃度。

歐盟現(xiàn)行的《大型燃燒裝置大氣污染物排放限值導(dǎo)則》(2001/80/EC)規(guī)定，不包括機(jī)組啟、停外，煤電機(jī)組的達(dá)標(biāo)評判標(biāo)準(zhǔn)為：現(xiàn)有機(jī)組滿足月平均值(100%)≤排放標(biāo)準(zhǔn);48小時平均值(氮氧化物95%概率，二氧化硫和顆粒物97%概率)≤排放標(biāo)準(zhǔn)的1.1倍。

新建機(jī)組滿足日平均值(100%)≤排放標(biāo)準(zhǔn);小時平均值(氮氧化物95%概率，二氧化硫和顆粒物97%概率)≤排放標(biāo)準(zhǔn)的2倍。

不達(dá)標(biāo)的生產(chǎn)運行時間在一年內(nèi)累計不能超過120小時。

美國現(xiàn)行的聯(lián)邦法典CFR40則規(guī)定，不包括鍋爐啟、停時間，機(jī)組污染物排放30天滾動平均值≤排放標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)多臺機(jī)組超低排放的全面評估結(jié)果，不論是美國的達(dá)標(biāo)評判方法還是歐盟的達(dá)標(biāo)評判方法，對于我國來說均顯得過于寬松。

2.相關(guān)政策建議

盡快出臺煤電機(jī)組超低排放監(jiān)測國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

由于超低排放已在全國范圍內(nèi)推開，對超低排放的準(zhǔn)確監(jiān)測，包括手工監(jiān)測與在線監(jiān)測，顯得非常重要。只有實現(xiàn)準(zhǔn)確監(jiān)測，才能說得清減排效果及其環(huán)境效益。

盡快出臺超低排放技術(shù)路線選擇指南

超低排放是系統(tǒng)工程，不同治理設(shè)施之間相互影響、相互協(xié)同，技術(shù)路線多種多樣，具體機(jī)組應(yīng)按照因煤制宜、因爐制宜、因地制宜、統(tǒng)籌協(xié)同、兼顧發(fā)展的原則進(jìn)行選擇，出臺具體的指南有利于企業(yè)科學(xué)合理的選擇，花費較少的費用，實現(xiàn)較大的環(huán)境效益。

盡快出臺超低排放的運行管理技術(shù)規(guī)范

超低排放工程的運行好壞直接影響煤電機(jī)組的節(jié)能減排效果，出臺運行管理技術(shù)規(guī)范，指導(dǎo)企業(yè)優(yōu)化運行，有利于更好地實現(xiàn)超低排放工程的經(jīng)濟(jì)性，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益的有機(jī)統(tǒng)一。

盡快推動非電行業(yè)的節(jié)能減排升級與改造行動

隨著燃煤電廠超低排放工程的大力推進(jìn)與廣泛實施，電力行業(yè)排放的污染物量占全國排放總量的比例將明顯下降，但環(huán)境空氣質(zhì)量還遠(yuǎn)未達(dá)到國家和人民群眾的要求，與世界衛(wèi)生組織的環(huán)境空氣質(zhì)量導(dǎo)則要求也存在很大差距，因此，需盡快實施鋼鐵、有色、石化、建材等非電行業(yè)的節(jié)能減排升級與改造行動。

盡快出臺達(dá)標(biāo)評判標(biāo)準(zhǔn)方法

我國許多行業(yè)盡管均有主要污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，但均沒有明確達(dá)標(biāo)評判的方法標(biāo)準(zhǔn)，給執(zhí)法監(jiān)督帶來很大的不確定性與隨意性，因此，不論是超低排放，還是達(dá)標(biāo)排放，有了限值之后，均需明確如何執(zhí)行限值。