河北省燃煤电厂大气污染物排放标准编制说明.pdf

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1、燃煤电厂大气污染物排放标准 编制说明 （征求意见稿） 标准编制组 二一五年四月 项目名称：河北省燃煤电厂大气污染物排放标准 下达任务文件：河北省质量技术监督局 标准编制单位：河北省环境科学学会、河北国华定洲发电有限责任公司、北 京济元紫能能源科技有限责任公司、北京国电清新环保技术股份有限公司、聚光 科技（杭州）股份有限公司 标准编制组成员：程飞、王婷、陈小通、文亮、程俊峰、尉亚飞、谷瑞欣、 何文杰、高翔、王春雨、孟欣、孟宪忠、于海、杜静、康海朋 I 目录 1 项目背景 . 1 1.1 项目来源 . 1 1.2 主要工作过程. 1 2 标准制订的必要性、制定原则和技术路线. 2 2.1 标准制定

2、的必要性. 2 2.2 标准制定原则和技术路线 5 3 河北省燃煤电厂污染现状. 7 3.1 河北省燃煤电厂分布及生产状况 7 3.2 生产工艺及产污环节分析 9 3.3 河北省燃煤电厂污染控制措施及排放现状 11 3.4 污染物排放情况 13 3.5 河北省燃煤电厂主要问题分析 18 3.6 国内外相关标准借鉴 18 4 污染控制技术分析. 27 4.1 SO2控制技术 27 4.2 烟尘控制技术. 29 4.3NOx 控制技术 . 30 4.4 汞控制技术 . 32 4.5 超低达标排放技术. 33 5 排放限值的确定. 35 5.1 污染源与时段划分 35 5.2 污染物控制项目 35

3、5.3 大气污染物排放限值制订依据 35 5.4 监测 38 6 强制性标准的建议说明. 39 7 贯彻标准的措施建议. 39 8 标准实施后的企业成本核算和环境效益. 39 8.1 社会效益 . 40 II 8.2 经济效益与环境效益. 40 9 社会稳定风险评估. 42 9.1 项目概况 . 42 9.2 风险评估的目的及方法 43 9.3 风险评估 44 9.4 化解风险预案 47 -1- 1 项目背景 1.1项目来源 为深入贯彻可持续发展观，促进全省空气质量的进一步改善，我省一直高 度重视大气污染的防治工作，火电行业作为排污大户，是影响空气质量和我省 燃煤量减排目标完成的重要行业。根据

4、火电厂大气污染物排放标准 (GB13223-2011)要求，自 2014 年 7 月 1 日起现有火力发电燃煤锅炉执行烟尘 30mg/m 3，二氧化硫 200mg/m3，氮氧化物 100mg/m3；自 2012 年 1 月 1 日起， 新建火力发电燃煤锅炉执行烟尘30mg/m 3，二氧化硫 100mg/m 3，氮氧化物 100mg/m 3。根据 2013 年 2 月国家环保部发布的关于执行大气污染物特别排 放限值的公告 (公告 2013 年 第 14 号)与火电厂大气污染物排放标准 (GB13223-2011)，自 2014 年 7 月 1 日起，重点地区现有火力发电燃煤锅炉烟尘 执行 20m

5、g/m3的特别排放限值； 自 2013 年 4 月 1 日起，重点地区新建的火力发 电燃煤锅炉执行大气污染物特别排放限值烟尘20mg/m 3，二氧化硫 50mg/m3， 氮氧化物 100mg/m3。 经初步统计，目前全省已有20 家电厂， 41 台机组实现了部分污染物“超 低排放” ，已达到或接近天然气锅炉及燃气轮机组执行烟尘5mg/m3，二氧化硫 35mg/m 3，氮氧化物 50mg/m 3 的要求。为按照 “ 以大带小，分类推进 ” 的原则， 适应我省新的环保要求， 实现省委、 省政府 2015 年底前完成全省燃煤发电机组 除尘、脱硫、脱销设施升级改造，升级改造后达到燃煤电厂超低排放限值要

6、求 的目标，河北省环境保护厅下达了河北省燃煤电厂大气污染物排放标准制订计 划。 河北省质量技术监督局将制定 河北省燃煤电厂大气污染物排放标准列入 2015年河北省地方标准制制定项目计划，由河北省环境科学学会牵头组织制订。 河北省环境保护厅于 2015年2月下达了河北省燃煤电厂大气污染物排放标准 （以下简称标准）的编制任务，并委托河北省环境科学学会承担该标准 的编制工作。 1.2主要工作过程 -2- 河北省环境科学学会、 河北国华定洲发电有限责任公司、北京济元紫能能源 科技有限责任公司、北京国电清新环保技术股份有限公司、聚光科技（杭州）股 份有限公司在接受任务后，成立了标准编制组，标准编制组于2

7、015年3月启动了 标准编制工作，首先对国家和地方的燃煤电厂污染物排放标准和控制经验进行了 深入研究； 结合燃煤电厂最新大气污染物排放数据，了解分析河北省火电行业大 气污染防治的发展变化和趋势； 对河北省现有燃煤电厂污染防治技术及治理水平 调研；对烟尘、 二氧化硫、 氮氧化物已达到近零排放的燃煤电厂机组进行现场调 研与监测；期间组织召开了多次专家和内部研讨会，对标准框架及内容进行 讨论，在此基础上形成目前的标准（征求意见稿）及其编制说明。 具体工作程序如下： 2015 年 3 月上旬组成项目编制组，编制开题报告； 2015 年 3 月中旬文献调研、省内外专家咨询； 2015 年 3 月下旬实地

8、考察、调研周边省、市燃煤电厂产污、治污、排污现 状情况，并搜集国家和各省市燃煤电厂相关政策文件；在此基础上确定标准的 框架和内容； 2015 年 4 月上旬初步形成河北省燃煤电厂大气污染物排放标准的征求 意见稿及其编制说明。 2 标准制订的必要性、制定原则和技术路线 2.1标准制定的必要性 (1)国家环保发展形势的需要 随着我国大气污染治理工作的发展，以及人们对空气质量关注度的不断提 高，国家对重要行业大气污染物排放标准提出了更高要求。 国务院关于印发国家环境保护“ 十二五 ” 规划的通知（国发 201142 号）要求：持续推进电力行业污染减排。 新建燃煤机组要同步建设脱硫脱硝设施， -3-

9、未安装脱硫设施的现役燃煤机组要加快淘汰或建设脱硫设施，烟气脱硫设施要按 照规定取消烟气旁路。 加快燃煤机组低氮燃烧技术改造和烟气脱硝设施建设，单 机容量 30万千瓦以上 （含）的燃煤机组要全部加装脱硝设施。加强对脱硫脱硝设 施运行的监管，对不能稳定达标排放的，要限期进行改造。 李克强总理在 2014年两会政府工作报告中提出 “深入实施大气污染防治行动 计划，实行区域联防联控， 推动燃煤电厂超低排放改造，促进重点区域煤炭消费 零增长”，强调节能减排和环境治理是一场攻坚战，环境污染是民生之患、民心 之痛，要铁腕治理。 2015年3月10日，张杰辉副省长在 “ 河北省全面启动燃煤电厂超低排放升级改

10、造工作现场会 ” 中要求：要按照 “ 以大带小，分类推进 ” 的原则， 2015年底前完成 全省燃煤发电机组除尘、脱硫、 脱销设施升级改造， 升级改造后达到燃煤电厂超 低排放限值要求，减少大气污染物排放，促进电力行业总量减排， 有效改善区域 环境质量。促进产业结构调整，实现电力行业可持续发展。 (2)河北省空气质量改善的需要 2014年，河北省 11个设区市空气质量优良天数平均152天，同比增加 23天； 重度以上污染天数平均 66天，同比减少 14天。其中，省会石家庄市达标天数同比 增加54天，重度以上污染天数同比减少46天，一级天数 9天（2013年无一级天）。 全省 PM2.5、PM10

11、、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧平均浓度，同比分别 下降 12%、13.2%、25.7%、5.9%、16.7%和13.7%。全省大气污染防治虽然取得 了一定成效，但受重化工业比重较大、能源结构不合理、人口加速向城市聚集、 机动车快速增长和自然条件先天不足等多重因素影响，大气污染治理任务依然艰 巨。2014年全省平均达标天数比例仅为41.6%，全省PM2.5、PM10平均浓度分别超 国家标准 1.7倍、1.35倍，全国74个重点城市排名最差的 10个城市中我省仍有 7个。 全省每年燃煤量在 3亿吨左右，其中燃煤电厂用煤量在 1亿吨以上，占到三分 之一以上，虽然燃煤电厂通过污染防治设施的升级改

12、造已经达到了2014年7月1 -4- 日执行的新标准， 但是污染物的排放总量仍然占较大比重，全省大气环境形势仍 然极其严峻。 (3)河北省污染减排的需要 国务院关于印发 “ 十二五 ” 节能减排综合性工作方案的通知 （国发2011 26号）在“ 实施污染物减排重点工程 ” 中要求：河北省 2015年二氧化硫控制在 125.5 万吨、氮氧化物控制在 147.5万吨。 河北省钢铁水泥电力玻璃行业大气污染治理攻坚行动方案要求，力争到 2014 年底，“ 四个行业” 重点治污减排项目主体工程基本建设完毕。到2015 年 6 月底，“ 四个行业 ” 主要污染物排放源全部建成符合排放标准和总量控制要求的治

13、 污减排设施，投运率和脱除效率符合国家、省有关规定，主要污染物二氧化硫、 氮氧化物、烟（粉）尘排放总量分别削减17.95万吨、31.69万吨和 0.72万吨。 (4)河北省环境管理工作的需要 河北省是以燃煤发电为主的能源大省，截至 2014年底，全省发电装机容量 达 68050MW，全年发电量 3172 亿 kW h，其中火力发电占98.6%。 火电厂大气污染物排放标准 （GB13223-2011）实施以来，对控制我省 火电厂大气污染物排放和推动技术进步发挥了重要作用。近年来，我省燃煤电 厂脱硫脱硝及除尘技术发展迅速，目前全省已有20 家电厂， 41 台机组采用如 湿式静电除尘装置，单塔双循环

14、、双塔双循环脱硫设施，以及低氮燃烧、高效 SCR 脱硝等先进、成熟技术实施环保设施升级改造，实现了部分污染物“超低 排放”，已达到或接近天然气锅炉及燃气轮机组执行烟尘5mg/m 3，二氧化硫 35mg/m 3，氮氧化物 50mg/m 3 的要求。这些控制技术为提高燃煤电厂大气污染 物排放控制要求提供了技术支撑。 研究制定全省和各市符合当地功能定位、严于国家标准的污染物排放标准， 严把新建项目产业政策关，加大产业结构调整力度；加大环保、能耗、安全执 法处罚力度，建立以提高大气污染物排放标准倒逼燃煤电厂污染减排控制的机 -5- 制。因此，加严燃煤电厂污染物排放标准是河北省环境管理工作的需要。 2.

15、2 标准制定原则和技术路线 2.2.1标准制定的原则 本标准制定工作的总原则是：保护环境，防治污染，保障人体健康，严格 粉尘、二氧化硫、氮氧化物及其它大气污染物排放控制要求，并考虑技术、经 济可行性，推行节约并合理使用能源、高效低污染燃烧以及末端治理相结合的 综合排放措施，促进我省资源的合理利用和燃煤电厂结构的调整与发展，实现 环境保护与燃煤电厂发展的双赢。 （1）与国家标准紧密衔接。作为地方标准，本标准指标体系以国家标准为 基础，以我国现行的环境法律、法规和标准为依据，制定的指标限值或与同期 国家标准相当，或严于同期国家标准。 （2）技术可行性原则。对每一受控的污染工艺和项目，从污染排放源特

16、征 （烟气量、浓度），结合现实技术能达到的控制水平，得出一种技术可行的标准 限值。即要求标准与技术结合非常紧密，每个标准值都对应一定的技术。 （3）从严控制的原则。即针对某种特定工艺，通过达标率分析，按污染控 制最好的一家或几家企业的排放水平来制定污染物排放浓度限值。将通过排放 标准的调整和加严，促进新建燃煤电厂采用更加清洁的生产工艺和高效除尘技 术，同时推动对现有燃煤电厂进行技术改造，大幅度削减大气污染物排放。 （4）与国内外同类标准比较的原则。参考国内外先进地区和国家的同类标 准，主要包括河北、山西、江苏、浙江、北京等的地方标准和美国、欧洲的国 家标准。 （5）结合本地区实际的原则。 根据

17、本地区行业企业生产水平和污染治理能 力的现状，着重对产生污染物量大的主要工序或者设备排放限值进行规定。 （6）促进行业实行清洁生产和节能降耗，完善污染物排放监控体系。促进 -6- 地区经济与环境协调发展。 2.2.2技术路线 本课题编制的技术路线如图1。 背景调查 调 查 各 燃 煤 电 厂 的 生 产 工 艺 及污染排放 相关国家标准 相关地方标准 初步确定需控制的污染物 污染物监测分析 污染物危害及影 响分析 确定需控制的污染物 确定制定标准的技术依据 标准初稿 标准征求意见稿 标准送审稿 标准报批稿 标准公布、发表 初审、修改 征求意见、修改 技术审查 行政审查 -7- 图 1 河北省燃

18、煤电厂大气污染物排放标准编制说明技术路线 3 河北省燃煤电厂污染现状 3.1 河北省燃煤电厂分布及生产状况 2014 年，河北南部电网统调发购电量1665.91 亿千瓦时，比上年增长 3.3%，增速比上年下降1.6 个百分点， 其中直调发电量1292.17 亿千瓦时， 比 上年下降2.4%。 2014 年，河北南部电网统调电厂发电设备平均利用小时数为4975 小时， 比上年下降295 小时。其中，火电利用小时5279 小时，比上年下降304 小 时；水电机组平均利用小时370 小时 ，比上年下降67 小时；风电机组平均 利用小时1962 小时，比上年下降310 小时。为体现国家节能环保政策要求

19、， 通过合理引导、积极沟通，采取将抽水招标交易参与范围限定为60 万机组、 大机组优先开展替代交易等市场手段，增加60 万等级机组利用小时378 小 时，全年利用小时较30 万等级高279 小时。 到 2014 年 12 月底，河北南部电网内共有统调发电企业59 家，除部分独 立发电单位外，分属8 个发电集团，各发电集团装机情况如下： 省建投，容量 665.8万千瓦，占统调装机容量的24.9%； 国华电力，容量513.9 万千瓦，占统调装机容量的19.3%； 华能集团，容量 388 万千瓦，占统调装机容量的14.5%； 大唐集团，容量290.9 万千瓦，占统调装机容量的10.9%； 国电集团，

20、容量252 万千瓦，占统调装机容量的9.4%； 华电集团，容量193.9 万千瓦，占统调装机容量的7.3%； 中电投集团，容量92万千瓦，占统调装机容量的3.4%； 华润集团，容量66 万千瓦，占统调装机容量的2.5%； -8- 独立发电单位，容量206.4 万千瓦，占统调装机容量的7.7% 河北南部电网发电机装机情况 2014 年，河北省南部电网净增统调发电容量82.87 万千瓦。 其中：新增发电装机66.87 万千瓦，包括：灵峰#1、2 机（各 1.2 万千瓦） ， 留家庄风电 （4.95 万千瓦） ，光伏电站合计59.52万千瓦；火电机组增容16 万 千瓦，分别是任丘 #1、2 机（各

21、5 万千瓦）和上安 #3、4 机（各 3 万千瓦） ； 到 12 月底，河北南部电网全口径装机容量达到2913.9 万千瓦（含张河湾）， 比上年增长3.8；全口径发购电容量3378.9 万千瓦，比上年增长3.2。其 中： 统调装机容量2668.9 万千瓦，比上年增长3.2； 非统调装机容量245 万千瓦，比上年增长10.4%； 网外长期购电容量465 万千瓦，与上年持平。 河北南部电网建设情况 河北南部电网以 500 千伏和 220 千伏电网构成主网架， 东联山东、 西通山 西、南承华中、北接京津唐，是“ 西电东送、南北互供、全国联网” 的重要通道。 截至 2013 年底，全网拥有500 千伏

22、变电站 15 座，容量 2775 万千伏安，线路 4924 公里； 220 千伏变电站 167 座，容量 5279万千伏安，线路9858 公里。全 网发电装机容量2826万千瓦。 2013年，公司实现售电量1421亿千瓦时，资产 总额 707.1 亿元。 截至 2013 年底， 河北南网共有 110 千伏及以上变电容量16002 万千伏安，输电线路48139公里。 2014 年， 河北南网扩建2 台 500 千伏主变，新增 500 千伏变电容量150 万千伏安；新建220 千伏变电站8 座，新投 220千伏主变26 台，增容220 千伏主变6 台，新增 220 千伏变电容量516 万千伏安；新

23、增220 千伏线路 19 条，新增220 千伏输电线路460 公里。 -9- 截止 2014 年底，全网共运行500 千伏变电站15 座，500 千伏降压变 压器 37 台，容量 2925 万千伏安，500kV 输电线路 38 条 （不含网间联络线） ， 总长度 2403 公里；220 千伏变电站175 座 （包括用户站4 座， 电铁牵引站13 座），主变388 台，总容量5795 万千伏安， 220 千伏线路430 条，总长度 10241 公里。 河北南部电网电力供需情况 2014 年，河北南部电网全社会用电量完成1755.61 亿千瓦时，比上年增 长 2.96%。第二产业用电比重下降，第一

24、、三产业和城乡居民生活用电比重均 略有上升。 第一产业用电量68.63 亿千瓦时，比上年增长28.07%。主要原因是全年 降水偏少，且冬季气温偏高，导致灌溉负荷持续偏高，用电量增长较快。 第二产业用电量 1233.93 亿千瓦时，比上年负增长0.14%。 主要原因是受经济结构调整、大气污染治理、节能减排等因素影响，近年 来工业用电量增速呈逐年下降趋势，黑色金属冶炼及压延加业用电量比上年负 增长 10.03%，成为影响第二产业用电量负增长的主要因素。 第三产业用电量211.78 亿千瓦时，比上年增长14.22%。 由于优化产业结构调整影响，近年来相关行业均保持了较快增长趋势。居 民生活用电量24

25、1.27 亿千瓦时，比上年增长4.63%。 3.2 生产工艺及产污环节分析 燃煤电厂常见生产工艺流程为：原煤运至电厂后碾磨成粉， 经气力输送方 式以一定风煤比和温度将煤送进锅炉炉膛，经化学处理后的水在锅炉内被加热 成高温高压蒸汽推动汽轮机高速运转，汽轮机带动发电机旋转发电。燃煤电站 锅炉主要有煤粉炉和循环流化床锅炉两种。见图2。 -10- 图 2 燃煤电厂生产工艺流程及排污节点图 (1)大气污染物排放燃煤电厂大气污染物排放主要来源于锅炉，从烟囱高 空排放，主要污染物包括烟尘、硫氧化物、氮氧化物，此外还有重金属、末燃 烧尽的碳氢化合物、挥发性有机化合物等物质。 烟尘排放与锅炉炉型、燃煤灰分及烟尘

26、控制技术有关。煤粉炉烟尘排放的 初始浓度大多为10g/m330g/m3，循环流化床锅炉烟尘排放的初始浓度大多为 15g/m 350g/m3。另外，在煤炭、脱硫剂利灰渣等易产生扬尘物料的运输、装 卸和贮存过程中会产生扬尘。硫氧化物排放主要由于煤中硫的存在而产生。燃 烧过程中绝大多数硫氧化物以二氧化硫(SO2)的形式产生并排放。 此外还有极少 部分被氧化为三氧化硫 (SO3)吸附到颗粒物上或以气态排放。煤炭燃烧过程甲排 放的氮氧化物 (NOx)是一氧化氮 (NO)、二氧化氮 (N02)及氧化亚氮 (N2O)等的总 称，其中以一氧化氮为主，约占95。电厂燃用煤炭收到基含氮量多在2以 下。重金属排放来

27、源于煤炭中含有的重金属成分，大部分重金属(砷、镉、铬、 铜、汞、镍、铅、硒、锌、钒)以化合物形式 (如氧化物 )和气溶胶形式排放。煤 中的重金属含量比燃料油和天然气高几个数量级。 -11- (2)水污染物排放燃煤电厂排放废水主要为外排冷却水，其中直流冷却水 属含热废水，循环冷却水含盐量较高。另外还有少量含油污水、 输煤系统排水、 锅炉酸洗废水、酸碱废水、冲灰水、冲渣水、脱硫废水、脱硝废水和生活污水 等。主要污染物是有机物、金属及其盐类、悬浮物。 (3)固体废物燃煤电厂生产过程中产生的固体废物主要为飞灰和炉底渣。 绝大部分飞灰经除尘器收集并去除，小部分飞灰在锅炉的其他部分，如省煤器 和空气预热器

28、灰斗中收集并去除。底灰不可燃，沉降到锅炉底部并保持疏松灰 的形式：若燃烧温度超过灰熔点，则以炉底渣形式存在。此外，固体废物还有 脱硫副产物、失效催化剂和污水处理产生的污泥等。 (4)噪声排放燃煤电厂中各类噪声源众多， 主要噪声源包括磨煤机、 锅炉、 汽轮机、发电机、直接空冷的风机和循环冷却的冷却塔，噪声源的声功率级较 大。 3.3 河北省燃煤电厂污染控制措施及排放现状 (1)烟尘控制措施及排放现状 燃煤火电企业烟气除尘工艺包括电除尘器、袋式除尘器和电袋除尘器。其 选择使用何种除尘器主要取决于燃料类型、燃煤火电企业规模、 锅炉类型和配置 等。目前，国内电除尘器提效改造技术主要有电袋复合技术、布袋

29、除尘技术、旋 转电极技术、高频电源技术、低温高效技术、烟气调质、湿式柔性静电除尘技术 等。 根据火电厂大气污染物排放标准(GB13223-2011)要求，自 2014年 7 月 1 日起现有火力发电燃煤锅炉执行烟尘30mg/m 3；自 2012 年 1 月 1 日起，新建火 力发电燃煤锅炉执行烟尘30mg/m 3。根据 2013 年 2 月国家环保部发布的关于 执行大气污染物特别排放限值的公告(公告 2013 年 第 14 号)与火电厂大气 污染物排放标准 (GB13223-2011)，自 2014 年 7 月 1 日起，重点地区现有火力 -12- 发电燃煤锅炉烟尘执行20mg/m 3 的特别

30、排放限值；自2013 年 4 月 1 日起，重点 地区新建的火力发电燃煤锅炉执行大气污染物特别排放限值烟尘20mg/m 3。 (2)二氧化硫控制措施及排放现状 硫氧化物排放主要是由于煤中硫的存在而产生的。硫在煤炭中是以无机硫或 有机硫的形式存在的，燃烧过程中绝大多数硫氧化物是以二氧化硫（SO2）的形 式产生并排放的。 此外还有极少部分被氧化为三氧化硫（SO3） ，三氧化硫被吸附 到颗粒物上，因此SO3会增加细粒子 PM10、PM2.5的排放。 脱硫工艺分为燃烧前脱硫、 燃烧中脱硫和燃烧后脱硫。 燃烧前脱硫主要是洗 煤；燃烧中脱硫就是在煤燃烧过程中，加入吸附剂吸附所产生的二氧化硫，可以 采用向炉

31、内直接喷射钙基吸收剂的方法，也可以采用液化态燃烧的方法；燃烧后 脱硫即烟气脱硫，烟气脱硫又可分为湿法、半干法和干法三种工艺。 湿法烟气脱 硫工艺主要包括：石灰石/石灰-石膏法工艺，氧化镁湿法脱硫工艺，海水脱硫工 艺，氨法脱硫工艺；半干法烟气脱硫工艺包括：喷雾干燥法脱硫工艺，烟气循环 流化床脱硫技术；干法脱硫工艺包括：电子束法和活性炭法等。 参考国家最新环保要求， 燃煤电厂目前采用的脱硫升级技术主要有：脱硫增 容提效等。 根据火电厂大气污染物排放标准(GB13223-2011)要求，自 2014 年 7 月 1 日起现有火力发电燃煤锅炉执行二氧化硫200mg/m 3；自 2012年 1 月 1

32、日起，新 建火力发电燃煤锅炉执行二氧化硫100mg/m 3。 根据 2013 年 2 月国家环保部发布 的关于执行大气污染物特别排放限值的公告(公告 2013 年 第 14 号)与火 电厂大气污染物排放标准(GB13223-2011)，自 2013 年 4 月 1 日起，重点地区 新建的火力发电燃煤锅炉执行大气污染物特别排放限值二氧化硫50mg/m3。 (3)氮氧化物控制措施及排放现状 煤炭燃烧过程中排放的氮氧化物 （NOx） 是一氧化氮（NO） 和二氧化氮（NO2） 的混合物。 NOx 的形成主要包括热力型NOx 和燃料型 NOx，热力型 NOx 的形 -13- 成与燃烧温度密切相关，燃料型

33、NOX的形成主要取决于燃料中的含N 量。我国 燃煤火电企业煤炭含N 量多在 2.0%以下。 控制燃煤火电企业NOx 排放的措施分两大类。 一类是通过燃烧技术的改进， 如低 NOx 燃烧器、分级燃烧及再燃烧（燃料分级燃烧）等；另一类是尾部加装 烟气脱硝装置。尾部加装烟气脱硝装置的技术主要有：选择性催化还原技术 （SCR） 、选择性非催化还原技术（SNCR） 。燃煤机组采用低氮燃烧技术后，其 氮氧化物排放浓度仍不达标或不满足总量控制要求时，需配置烟气脱硝设施。 对 于 300MW 及以上机组， 一般采用 SCR 烟气脱硝装置。 对 300MW 以下机组， 可 采用 SNCR 烟气脱硝装置。 参考国

34、家最新环保要求，锅炉NOx 排放浓度需控制到100mg/Nm 3。为在控 制 NOx 排放的同时，兼顾提高锅炉经济性，低氮燃烧技术、SCR 技术、 SNCR 技术、SNCR/SCR 技术等是燃煤电站锅炉当前普遍采用的、成熟的NOx 控制技 术，这些技术可单独使用，也可组合使用，以便达到不同的NOx 控制要求。 根据火电厂大气污染物排放标准(GB13223-2011)要求，自 2014年 7 月 1 日起现有火力发电燃煤锅炉执行氮氧化物100mg/m 3；自 2012年 1 月 1 日起，新 建火力发电燃煤锅炉执行氮氧化物100mg/m3。 根据 2013 年 2 月国家环保部发布 的关于执行大

35、气污染物特别排放限值的公告(公告 2013 年 第 14 号)与火 电厂大气污染物排放标准(GB13223-2011)，自 2013 年 4 月 1 日起，重点地区 新建的火力发电燃煤锅炉执行大气污染物特别排放限值氮氧化物100mg/m 3。 3.4 污染物排放情况 河北省燃煤电厂共计155家， 其中 30 万 KW 及以上的燃煤电厂共计42 家， 30 万 KW 以下(含企业自备燃煤发电机组)燃煤电厂共计 113 家（不含生物质发 电）356 台机组。 经初步统计，目前全省已有20 家电厂 (30 万 KW 及以上 )，41 台机组实现 了部分污染物“超低排放”，已达到或接近天然气锅炉及燃气

36、轮机组执行烟尘 -14- 5mg/m 3，二氧化硫 35mg/m3，氮氧化物 50mg/m3 的要求。 标准编制组对我省已达到或接近天然气锅炉及燃气轮机组执行烟尘 5mg/m 3， 二氧化硫 35mg/m3， 氮氧化物 50mg/m3要求的 20家电厂 (30万KW 及以上 )， 41台机组进行了监测调研，数据如表1所示。 -15- 表1 河北省燃煤电厂大气污染物监测数据统计表单位： mg/m3 序 号 企业名称机组 容量 （MW ） 二氧化硫 （ mg/m3） 氮氧化物 （mg/m3） 烟尘 （mg/m3） 验收时间备注 1 河北西柏坡发电有限责任 公司 #3 330 25 50 7 未验收

37、三项污染物近零排放 #4 330 25 50 7 2 河北西柏坡第二发电有限 责任公司 #5 600 9 未验收#5、#6 烟尘单项近零排放 #6 600 9 3 华能国际电力股份有限公 司上安电厂 #1 350 21.80 4.76 二氧化硫、烟尘达到近零排放 #2 350 19.33 8.02 #3 330 16.19 8.64 #4 340 18.50 7.04 4 河北华电石家庄裕华热电 有限公司 #1 300 7 27 4 未验收三项污染物近零排放 #2 300 29 29 4 5 华电国际河北华电石家庄 鹿华热电有限公司 1 330 14 未验收二氧化硫近零排放 2 330 15

38、6 国电承德热电有限公司2 330 10 未验收烟尘有能力近零排放 7 国电怀安热电有限公司 #1 330 18 5 未验收烟尘、二氧化硫单项有能力近零排放 #2 330 18 12 8 河北大唐国际张家口热电 有限责任公司 #1 300 25 44.6 11.6 未验收 二氧化硫已经实现近零排放，其他项月 均值也可达到，但瞬时值不达标#2 300 22.5 45.9 11.7 9 河北建投宣化热电有限责 任公司 #1 330 22 17 未验收烟尘、二氧化硫近零排放 #2 330 23 18 -16- 序 号 企业名称机组 容量 （MW ） 二氧化硫 （ mg/m3） 氮氧化物 （mg/m3

39、） 烟尘 （mg/m3） 验收时间备注 10 张家口发电厂 3# 320 7.63 21.33 7.69 未验收 三项均为近零排放 5# 320 9.34 29.33 6.79 6# 320 13.06 7.9 二氧化硫、烟尘近零排放 7# 320 15.21 二氧化硫近零排放 11 秦皇岛发电有限责任公司#3 320 29 未验收目前只完成了脱硫的升级改造。 12 河北大唐国际王滩发电有 限责任公司 #1 600 13.72 #1 机组脱硝验收时间：2013 年 4 月 28 日 #2 600 45.65 #2 机组脱硝验收时间：2012 年 8 月 27 日 13 三河发电有限责任公司 #

40、1 350 19.96 34.01 2.34 2014.9.9 项污染物近零排放 #2 350 21.14 33.81 1.42 2015.1.30 14 河北国华定洲发电有限责 任公司 3 660 19.6 42.1 2.0 2015.1.29 三项污染物近零排放 4 660 27.6 33.5 2.2 15 大唐清苑热电有限公司 #1 300 25.99 未验收 二氧化硫单项达标 #2 300 23.01 未验收 16 河北国华沧东发电有限责 任公司 #1 600 28.62 16.52 未验收二氧化硫、烟尘近零排放 #2 600 28.38 10.9 -17- 序 号 企业名称机组 容量

41、 （MW ） 二氧化硫 （ mg/m3） 氮氧化物 （mg/m3） 烟尘 （mg/m3） 验收时间备注 #3 600 24.17 10.08 #4 600 21.99 11.56 17 河北衡丰发电有限责任公 司 #1 330 5 未验收烟尘单项近零排放 18 国电河北龙山发电有限责 任公司 #2 600 35 50 10 未验收三项污染物近零排放 19 河北邯郸热电股份有限公 司 #11 200 39 13 未验收烟尘、二氧化硫近零排放 #12 200 8 9 20 国电电力发展股份有限公 司邯郸热电厂 #13 200 15 12 未验收烟尘、二氧化硫近零排放 16090 -18- 3.5

42、河北省燃煤电厂主要问题分析 电力工业的快速发展为国民经济的快速发展奠定了基础。在高速增长的经 济环境下，我省的电力消费在终端能源消费中的比例呈逐年增高的趋势，电力 工业的发展正面临着经济增长和环境保护的双重压力。具体表现为： （1）电力结构单一 电网电力结构单一。 2014年总装机容量中，仍以火电为主，水电、风电比 重很小，没有核电。 （2）河北南部电网问题 根据电力平衡预测结果， 2015 年河北南网最大负荷将超过3300 万千瓦， 新投主力机组仅有60 万千瓦，同时为治理大气污染，国家新一轮煤电节能减 排升级改造工作已开始，全年电力供需将持续紧张，其中，迎峰度夏期间最大 缺额容量超过400

43、 万千瓦。为此，需要继续采取增加外购电力等措施，才能最 大限度地保障电力供应，满足地方经济社会发展及人民生活用电需求。 （3）环境污染严重 在河北电力快速发展的同时，存在着电力结构单一、发电机组构成不合理 等深层次的矛盾； 目前河北省的装机容量和总发电量在全国均名列前茅，同时， 电力的快速发展对河北的自然生态环境造成了严重的影响，尤其在二氧化硫和 烟尘排放上，更为突出。 3.6 国内外相关标准借鉴 3.6.1 SO2排放标准 （1）美国 SO2排放标准 美国 1971年颁布的新源排放标准规定，1971 年 8 月 17 日以后新建的热功 率超过 73MW 的电站锅炉 SO2排放量不得超过 1.

44、2lb/MBtu（相当于 0.516g/MJ， 约折合 1480mg/m 3）。1977 年对该标准进行了修改， 颁布了修改后的新源标准， -19- 要求 1978年 9 月 18 日以后新建的热功率超过73MW 的电站锅炉必须安装脱硫 装置，且脱硫效率不得小于70%。当脱硫效率为70%时，SO2排放量不得超过 0.6lb/MBtu （相当于 0.258g/MJ，约折合 740mg/m 3），当脱硫效率为 90%时， SO2排放量不得超过 1.2lb/MBtu。 1970 年代后期，酸雨成为美国关注的焦点问题，这是由于清洁空气法 对新源规定了严格的排放标准，却忽视了现有污染源的管理，而新源并没

45、有象 想象的那样占支配地位。为了解决酸雨问题，1990 年的清洁空气法修正案 在第四篇中提出了酸雨计划， 目的是实施减排计划， 降低全国 SO2和 NOx 的排 放量，减少酸沉降的不利影响。 酸雨计划的管理规定草案发表于1991年，最终 发表于 1993年。 美国 1970年、1980年、1990年和 2000年的 SO2排放量分别为 2930 万吨、 2609 万吨、 2368 万吨和 1800 万吨， 2010 年预计为 1400 万吨。酸雨计划的主 要目标之一是：到 2010年， 美国的 SO2排放量将比 1980年的排放水平减少1000 万吨。该计划明确规定，通过在电力行业实施SO2排

46、放总量控制和交易政策， 分两个阶段来实施这一目标。选择电厂作为酸雨计划的控制对象是基于美国 SO2排放的实际情况而定的： 1980年代， 美国每年硫氧化物的排放总量超过2000 万吨，其中75来自火力发电厂， 20左右来自其他工业源，5来自交通污 染源。 第 I 阶段（1995 年 1 月1999年 12 月）：着手解决分布在21 个州 110 家 排放水平超过2.5lb/MBtu （相当于 3083mg/m 3 左右）高污染燃煤电厂中的261 个重点机组（这些电厂及机组清单都已列入法规中），其排放水平必须满足2.5 lb/MBtu ， 这一排放限值（2.5 lb/MBtu ） 技术上不难满足

47、，但实现后每年可比1980 年减排 350万吨 SO2。 第 II 阶段（ 2000 年 1 月2010年）：限制对象扩大到2000 多家，包括了 规模 25MW 以上所有电厂，目标是使它们的SO2排放总量比 1980 年减少 1000 -20- 万吨。 第 II 阶段将第 I 阶段的允许排放水平从2.5lb/MBtu 下降到 1.2lb/MBtu （对 应于 1971年电站锅炉新污染源排放标准） ， 使 SO2年排放量比 1980年减少 1000 万吨。 美国 2005年颁布了新的排放标准， 对新建、扩建和改建电站锅炉分别规定 了排放限值。对新建电站锅炉改为基于电量输出的排放限值，对扩建和改

48、建电 站锅炉要求达到基于电量输出排放限值和热量输入排放限值两者之一即可。修 改后的新源排放标准要求2005年 2 月 28 日前建设的热功率超过73MW 的电站 锅炉仍执行老标准； 2005 年 2 月 28 日以后热功率超过73MW 的新建、扩建电 站锅炉的脱硫效率不得小于95%，改建电站锅炉脱硫效率不得小于90%。新建 电站锅炉SO2排放量不得超过1.4lb/MWh ；扩建和改建电站锅炉不得超过 1.4lb/MWh 或 0.15 lb/MBtu（相当于 0.0645 g/MJ，约折合 184 mg/m 3）。 （2）欧盟 SO2排放标准 在欧洲国家中，德国率先制订大型燃烧装置法（GFAVO

49、 ），该法于 1983 年生效，要求自1987 年 7 月 1 日起，大型燃烧装置排放烟气中的SO2浓 度不得超过400mg/m 3，烟气中硫含量低于燃料含硫量的 15。因此，几乎所 有的电厂都在原有的机炉厂房旁建立起高大崭新的烟气脱硫、脱硝设备，成为 德国电厂的一大特色。 德国人后来把 19831988 年期间在全西德范围内加装烟 气净化设备的举措称之为“ 改装运动 ” 。到 1988 年德国已有95的装机容量安 装了烟气脱硫装置，火电厂SO2排放量由 1982 年的 155 万吨降低到 1991年的 20 万吨，削减幅度达到87%，占全国 SO2排放量的 21%。 继联邦德国之后，奥地利和荷兰也通过了类似的标准，在前联邦德国等国 的推动下， 当时的欧共体颁布出台了 大型燃烧企业大气污染物排放限制指令 （88/609/EEC） 对大型燃烧装置的SO2、 烟尘和 NOx 排放进行控制。88/609/EEC 指令规定， 1987 年 7 月 1 日后获得许可证的新建厂，热功率大于500MW 燃用 固体燃料的装置执行400mg