第一章　燃煤电站烟气污染控制技术

第一节　我国烟气污染现状及火电厂大气污染排放标准

一、我国烟气污染现状

随着我国经济快速的发展，大气污染日益加剧，环境承载力达到极限。据相关数据显示，我国大气污染物排放量巨大，2010年二氧化硫、氮氧化物、汞排放总量均为世界第一，远超出环境承载能力。

巨大的排放量导致我国大气环境污染十分严重。2010年，重点区域城市二氧化硫、可吸入颗粒物年均浓度分别为40μg/m³、86μg/m³，为欧美发达国家的2～4倍。随着重化工业的快速发展和能源消费的快速增长，二氧化硫、氮氧化物、汞等气体的排放会呈现加剧态势。据2015年全国360城市一季度PM_2.5（细颗粒物）污染状况显示，PM_2.5达标城市比例低，超过九成城市PM_2.5没有达标，近四成城市PM_2.5浓度在国标两倍以上。中西部污染问题仍然很严重，河南、湖北、湖南、四川等中西部省份城市第一季度的PM_2.5浓度排名均位居全国前十。京津冀、长三角和珠三角地区PM_2.5污染形势依然严峻，三个区域2015年一季度PM_2.5浓度均值分别为96.9μg/m³、69.4μg/m³和47.6μg/m³。

2013年10月，世界卫生组织首次指认大气污染“对人类致癌”，并将其视为普遍和主要的环境致癌物。2014年3月，世界卫生组织发出报告显示：2012年全世界约700万人死于空气污染 （ 相当于每 8 名死者中有1个死于空气污染 ）。据预测，到2020年，即使考虑到生产消费过程中环境技术的进步和环保制度的强化，我国二氧化硫产生量仍将达4700万吨。我国氮氧化物排放量已达到2000万吨，成为世界第一氮氧化物排放国。若不控制，氮氧化物排放量在2020年将达到3000万吨，给我国大气环境带来巨大的威胁。因此，治理大气污染是我国一项艰巨而又十分必要的任务。

在我国的大气污染物中，能源燃烧时产生的污染物是最主要的来源之一。我国是世界产煤大国，煤炭产量占世界的37%，同时也是一个燃煤大国，能源消耗主要以煤炭为主，能源结构中煤的比例高达75%，按2014 年国民经济和社会发展统计公报显示，2014年我国煤炭的消费量达35.1亿吨，占全球一半以上。而我国能源资源的特点和经济发展水平，又决定了以煤为主的能源结构将长期存在，并且伴随着经济的增长，煤炭的消耗量也会日益增加。因此，燃煤电站污染物排放控制是我国大气污染控制领域的主要任务之一。

二、火电厂大气污染排放标准

污染源治理必须是政策、技术、管理多管齐下的综合治理。燃煤产生的污染物SO_x和NO_x早已引起人们的广泛关注。现在燃煤造成的汞污染问题也正在引起人们的重视。为有效遏制燃煤电站污染物排放，提高大气质量，于2012年1月1日起实施《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13223—2011），对二氧化硫、氮氧化物、汞的排放限值都做了严格的规定。

（一）GB 13223—2011适用范围

GB 13223—2011适用范围广泛，完全涵盖了GB 13223—2003标准的适用范围，并与《锅炉大气污染物排放标准》（GB 13271—2001）相衔接，适用于：

①各种容量的煤粉发电锅炉；

②单台出力65t/h以上的循环流化床等燃煤发电锅炉；

③单台出力65t/h以上的燃油及燃气发电锅炉；

④各种容量的燃气轮机组；

⑤单台出力65t/h以上采用甘蔗渣、锯末、树皮等生物质燃料，以及以油页岩、石油焦为燃料的发电锅炉；

⑥煤气化整体联合循环（integrated gasification combined cycle，IGCC）发电的燃气轮机组。

不适用于：

①各种容量的层燃炉、抛煤机炉发电锅炉；

②内燃发电机组；

③各种容量的以生活垃圾、危险废物为燃料的发电厂。

（二）燃煤电站大气污染物排放限值

自2012年1月1日起实施的GB 13223—2011中设置了二氧化硫、氮氧化物、汞及其化合物的排放限值，执行世界上最为严格的排放标准。

该标准对燃煤锅炉的二氧化硫排放限值控制在100mg/m³，除了2003年12月31日前建成投产的锅炉、W型火焰炉膛锅炉、现有循环流化床锅炉采取200mg/m³的排放限值外，对重点地区的火力发电锅炉二氧化硫排放限值控制在50mg/m³。GB 13223—2011，对燃煤锅炉的氮氧化物排放限值控制在100mg/m³，除了2003年12月31日前建成投产的锅炉、W型火焰炉膛锅炉、现有循环流化床锅炉采取200 mg/m³的排放限值外，对重点地区的火力发电锅炉氮氧化物排放限值控制在100mg/m³，这项标准达到甚至优于发达国家的排放标准。

此外GB 13223—2011还新增汞及其化合物的重金属污染物排放限值。对燃煤锅炉的汞及其化合物排放限值为0.03mg/m³。

燃煤发电锅炉大气污染物排放限值见表1-1。燃煤电站大气污染物特别排放限值见表1-2。

2014年9月12日，国家环保部、国家发改委、国家能源局下发了：关于印发《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014—2020年）》的通知，要求到2020年，现役60万千瓦及以上燃煤发电机组、东部地区30万千瓦及以上公用燃煤发电机组、10万千瓦及以上自备燃煤发电机组及其他有条件的燃煤发电机组，改造后大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值。SO₂、NO_x、烟尘的排放限值分别为35mg/m³、50mg/m³、10mg/m³（标准状况）。