隨著國家超低排放政策的頒布實施，超低排放成為行業內熱點話題。對超低排放應正面認識，積極應對，客觀分析，系統總結。探索節能運行方式，適應電力市場競爭新常態，依靠科技進步，不斷解決超低排放中存在的問題。全社會應對燃煤電廠進行客觀的評判，全面提升火電環保工作水平。

從2013年開始，“超低排放”成為火電環保行業的一個熱點話題，即在現行國家標準《火電廠大氣污染物排放標準》（GB13223-2011）的基礎上，燃煤電廠煙氣污染物排放指標進一步達到甚至超過燃氣輪機機組控制水平。李克強總理在2016年3月政府工作報告中提出，全面實施燃煤電廠超低排放和節能改造。明確全國燃煤電廠需在2020年前全部實現超低排放，對超低排放進行了總動員。發改委、環保部、能源局等三部委聯合發文并召開動員會，正式部署超低排放的具體要求。從電力環保技術上，超低排放是在現行技術基本可達到的前提下，燃煤電廠進一步降低大氣污染物排放濃度，提高環境質量的必然措施。

對超低排放的認識

煤炭作為主要能源的地位短期難以改變，超低排放有利于提高電煤比例，是實際改善環境質量的措施。我國煤炭在短期內是支撐經濟發展的主要能源。我國電煤占總煤炭消費比例的51%，與發達國家的80%以上占比有很大差距。超低排放能夠進一步減少電煤污染物排放，通過超低排放改造后，燃煤電廠的二氧化硫、氮氧化物及煙塵等的排放標準將達到甚至低于天然氣電廠的排放標準，使得煤炭的清潔和高效利用得以實現。因此，超低排放是一項革命性的變革和舉措，有利于推動提高電煤比例，是一項實際改善環境質量的措施。

超低排放有利于提升煤電企業社會形象。超低排放起初并非政府要求，而是發電企業自主提出的。我國煤質條件遠不及其他國家，現行的《火電廠大氣污染物排放標準》（GB13223-2011）已經是最嚴的排放標準，重點地區的特別排放限值要求更是遠低于各發達國家的排放要求，在此背景下，煤電企業在治理大氣污染的進程中，自我加壓、積極探索，提出更為嚴格的“超低排放”，充分體現了煤電企業主動承擔社會責任。煤電企業技術發展和超低排放的實現也推動了非電煤企業污染物治理，并為其提供了借鑒，也為其他工業企業污染治理水平提供了示范，有效地提升了煤電企業的社會形象。

超低排放可能成為繼水電高壩和特高壓輸電之后，中國電力工業的第三項世界領先技術。首先，在工程技術方面，我國的燃煤煤質復雜，平均發熱量與揮發分偏低，硫分與灰分偏高，二氧化硫、煙塵和氮氧化物的排放濃度較高，為實現超低排放，我國的火電環保產業進行著不斷的研究總結和技術進步，例如，通過催化劑改良和精確噴氨技術有效緩解空預器堵塞問題；通過控制灰硫比防控低溫省煤器的低溫腐蝕；通過工程實施和設計優化不斷升級雙循環脫硫技術，降低了投資成本，提高了脫硫效率，減少了停機工期，旋匯耦合、雙托盤等脫硫塔內提效技術也明顯優于國外水平。其次，在施工技術方面，環保工程企業克服了實施方案復雜，施工難度大的困難，很多超低排放改造項目是在機組服役時間較長、場地狹小的情況下完成的。再次，在運行技術方面，由于排放標準嚴格，超低排放對環保設施的運行要求進一步提高，電廠、特許經營單位及時總結運行經驗，根據運行工況變化進行參數調整和設備維護，超低排放已投運的項目總體運行良好。最后，在監測技術方面，我國積極研究開發了新的測試技術，新的監測儀表，自行完成了超低排放的日常監控、性能監測和評價。電廠、工程公司、咨詢技術等單位在克服這些困難同時，也推動了我國整體環保產業的進步，將我國燃煤電廠超低排放的技術水平打造成世界頂尖。

超低排放有利于“中國制造”走向世界。中國燃煤電廠污染控制、相關污染治理技術及工程已居世界領先水平，環保企業的工程組織和管理水平也是世界頂尖的。隨著“一帶一路”戰略的穩步推進，我國電力企業也在加速走出去。燃煤電廠的“超低排放”作為中國電力企業的特色，能夠點亮“一帶一路”，將中國自主研發制造的技術和設備遠銷海外，讓更多“中國制造”和“中國創造”走向世界。

超低排放改造現狀

從2013年下半年起，少數東部地區的電力企業自主性推出了超低排放，并陸續在火電廠實施超低改造。2015年，三部委《工作方案》出臺后，全國統一行動，落實國家要求，各大電力集團、地方電力均制定了“十三五”超低排放規劃，嚴格按要求在2020年之前完成超低排放改造。地方政府也大力鼓勵和支持超低改造，進一步提高品質，提升服務。超低排放正成為全行業一致的行動，在降低了大氣污染物排放的同時也帶動了地方和行業的經濟發展。

一是超低排放需大量采用新技術、新工藝、新設備。“靜電除塵器+濕法脫硫” 是國際公認的高效、穩定、經濟性好的“經典高效”煙氣治理裝備，經過了長期生產實踐，具有效率高、運行穩定、檢修方便的特點，在“十一五”期間以削減二氧化硫排放量為主的總量減排工作中作出了極大的貢獻。“十二五”后，國家修訂了《火電廠大氣污染物排放標準》，脫硫中采用雙循環、旋匯耦合、雙托盤、高效漸變復合脫硫等技術，在除塵中采用濕除、低溫或低低溫、加電場、高效電源、聚并器、DUC、高效除霧等技術得到大量應用。

二是工程公司等對超低排放改造貢獻突出。超低排放改造以技改工程為主，由發電廠牽頭，工程公司以及部分咨詢單位克服場地、工期的限制，在新技術適應性研判、確定合理的設計參數、優化場地布置、優化施工組織方案等方面作出了卓有成效的貢獻，相比較而言，電力設計單位由于主要承接新建工程設計，很多技改工程的難點并不涉及，因此貢獻并不突出。

三是超低排放尚未系統地進行總結。截至2015年底，全國已投運的超低排放機組總容量超過了1億千瓦，但目前還沒有系統的總結，包括技術路線、施工組織、實施效果、運行能耗等方面。

超低排放改造的建議

在克服了煤質條件復雜、排放標準嚴、考核標準高、場地工期條件緊張等一系列困難后，國內的超低排放技術已經日趨成熟。在引進吸收部分國外先進技術的基礎上，中國電力環保產業研究開發了多項擁有自主知識產權的超低排放工程技術并處于世界先進水平。

一是超低排放對環境質量的改善有待進一步研究。隨著超低排放的全面開展，有關霧霾和超低排放的關系成為一個熱點話題。有研究指出，現有的燃煤電廠污染物排放水平已是世界最低之一，但超低排放對霧霾的治理作用很小。如北京從2014年起陸續關停四大燃煤電廠，但對解決北京市的霧霾基本不起作用，在“APEC會議”和“九˙三”閱兵期間，政府采取了一系列措施來控制大氣污染物排放，但燃煤電廠措施甚少，超低排放作出的貢獻幾乎可以忽略。也有研究者分析了煤電超低排放的環境效益，指出超低排放對總量減排的貢獻不大，對常規污染物地面濃度改善很小，但對PM2.5改善效果顯著。總之，燃煤電廠實現超低排放后，對環境質量改善的作用還需進一步研究。

二是超低改造與達標工程相比，環保效益明顯低。很多超低排放工程的宣傳都以大氣污染物與目前標準的減少量為參照量，這會將公眾引入誤區。以二氧化硫為例，實現超低排放后從50毫克/立方米降到了35毫克/立方米，則稱污染物減排了30%，看起來超低排放對環境改善產生了明顯的效果，而實際上，評價污染物減排的環保效率應該用“邊際貢獻”對比。

假設，二氧化硫原始濃度按5000毫克/立方米估算，實現達標排放的二氧化硫的減排量為4950毫克/立方米，而超低排放改造是從達標排放為基礎的，二氧化硫的減排量為15毫克/立方米，可以看到超低排放的“邊際貢獻”僅為達標排放的15/4950，約為3‰，即使入口二氧化硫濃度低一些，超低排放的“邊際貢獻”也僅僅達到達標排放的1%的水平。

然而，超低排放邊際成本卻很大。因為在減排初期，只要采用一些簡單的方法就可以實現污染物的大量減排，而隨著減排率逐步提高，邊際成本將大幅增加。實施煙氣超低排放改造后，煤電度電成本在現行2.7分/千瓦時基礎上再增加1~1.8分/千瓦時，但考慮到其不足1%的邊際貢獻，污染物控制的邊際成本約為34~51元/千克，大致是二氧化硫和氮氧化合物全社會平均治理成本的25~40倍。如果僅煙塵治理需增加0.5分錢的話，則去除每千克煙塵的代價為100元以上，遠高于2元的全社會平均治理成本。

三是超低排放的相關標準、技術規程、監測手段尚需完善。首先，當前超低排放改造歷程尚短，技術路線復雜多樣，而技術規范、設計導則的編制往往是針對已經在行業內被公認的“最佳可行技術”，因此存在一定滯后性。其次，超低排放改造完成后，需要在運行中從降低成本、科學維護的角度出發，綜合考慮不同機組的特點，不斷進行摸索總結，才能最終形成設備的檢修運行規范。再次，監測手段對超低排放的實施效果評價至關重要，而現有燃煤電廠煙氣排放連續監測系統（CEMS）測量技術難以支撐實現超低排放后的煙塵排放監測。燃煤電廠機組受運行工況、負荷、煤質變化等因素影響，數據波動較大，部分電廠受改造條件限制，監測斷面選取無法滿足技術規范的要求。此外，濕度等因素對測量精度也會產生很大影響，這些影響因素會對CEMS監測數據的穩定性和準確性產生影響。監測能力不足成為有效評估超低排放成效的瓶頸，對工程管理和環保的監管都會產生不利影響。

四是已完成的超低排放主要集中在東部區域，下階段中西部的改造困難會更大。東部區域經濟相對較為發達，電廠運營環境較好，加上煤質條件較好等客觀因素，因此改造難度相對較小。相比較而言，中西部地區煤質條件較差，硫分高，灰分高，揮發分低，電量低，特別是云、貴、渝等地區尤為突出。煙氣中二氧化硫濃度甚至高達10000毫克/標立方米以上， W型火焰爐即便經過低氮燃燒改造后氮氧化物排放濃度依然很高，如果控制濃度在50毫克/標立方米時，鍋爐尾部的液氨泄露和三氧化硫排放會帶來嚴重問題。

五是超低新技術、新工藝、新設備應系統的分析、總結和評價。超低排放并非千篇一律，技術選擇往往因煤制宜，因廠制宜，大部分超低排放改造不是一兩項新技術就可以解決的，而是需要多項技術組合，各自發揮優勢，如在脫硫吸收塔中使用單塔提效和高效除霧器組合協同脫除二氧化硫和煙塵，這些新技術、新工藝、新設備應在設備設施運行可靠性、環保達標穩定性、煤質條件適應性等方面進行系統的分析、總結和評價。因此，在單環保設備的處理能力、穩定性和適應性，多環保設備的耦合匹配、協同處理等方面，應注重整體性、協調性的研究。

六是超低改造之后帶來一系列新的問題。首先是能耗增加。脫硝改造增加一層催化劑，脫硫改造增加噴淋層、托盤，或者進行雙循環改造，除塵改造增加低溫省煤器或者濕式靜電除塵器等，這些改造均造成了系統能耗的增加，對于2020年實現“現役燃煤發電機組改造后平均供電煤耗低于310克/千瓦時”的目標將是一個更嚴峻的挑戰。其次，是將接受更嚴格的環保監管。原來污染物達標排放情況下，環保設備在設計時一般都會留有一定的裕量，而超低排放改造后，環保設備的處理能力幾乎沒有裕量，而我國衡量火電廠排放濃度是否超標是以小時平均濃度為標準的，在此條件下，設備處理裕度低將會明顯降低其穩定性和適應性，燃煤電廠的超標風險將會進一步增大。再次，是對鍋爐尾部的不利影響，空預器堵塞風險更大。為實現氮氧化物超低排放達標，現階段常用的改造方法是增加一層催化劑，增大噴氨量。相比原設計“2+1”的催化劑管理模式，備用層空間被占用后，催化劑的壽命管理將存在較高的難度（本文刊載于《中國電力企業管理》2016年10期，關維竹工作單位為中國國電集團公司，張東輝工作單位為北京國電龍源環保工程有限公司）