作為畢生從事電力行業(yè)環(huán)境保護的科技工作者,，筆者見證了中國電力行業(yè)環(huán)保取得的巨大成績,。尤其是環(huán)保技術方面，從靜電除塵器、脫硫,、脫硝等最初完全靠引進,，到后來的消化吸收，以及目前依靠自主創(chuàng)新取得了重大技術突破的超低排放,。在國家大力推行超低排放,、電力企業(yè)正在進行大規(guī)模超低排放改造時期，有專家學者提出了質疑觀點,，如煤質特殊要求,、單位減排成本不合理、技術簡單羅列,、增加社會負擔等,。筆者希望專家學者到電力企業(yè)實地考察，以數(shù)據(jù)為依據(jù),，客觀公正地發(fā)表意見,。

　　我國的煤電技術已經達到世界先進水平，如供電煤耗,、可靠性和自動化控制等發(fā)電指標,。但如果煙氣處理系統(tǒng)環(huán)保指標達不到世界先進水平，就不能成為名副其實的世界先進水平,。發(fā)電系統(tǒng)和煙氣處理系統(tǒng)都是發(fā)電系統(tǒng)的組成部分,，如果發(fā)電三大主機是“三雄”，而環(huán)保三大設施是“三矬”,，就不能理直氣壯地宣告我國的煤電是世界一流,。在我國煤電大規(guī)模走向世界的時候，超低排放顯得格外重要,。坦誠地講,，我國用10年時間將燃煤電廠安裝脫硫設施率由14%提高到99%以上，并基本上實現(xiàn)無煙氣旁路運行,；用5年的時間安裝將脫硝設施率由12%提高到92%,，取得了世界環(huán)保史舉世矚目的成績?？墒?，由于規(guī)模大、建設速度快,，也難免遺留一些急需解決的問題,，如煙塵超標、脫硫容量不足,、低負荷脫硝退出,、石膏雨,、三氧化硫出現(xiàn)、氨逃逸和汞排放等,。實施超低排放改造不僅是控制二氧化硫,、氮氧化物、煙塵3種常規(guī)污染物的需求,，也為解決這些問題提出的一攬子解決方案,，以實現(xiàn)多污染物協(xié)同減排。

　　對于降低單一污染物減排成本等問題可以引起學術上的探討,，如二氧化硫從2000毫克/立方米到200毫克/立方米,，以及從200毫克/立方米到35毫克/立方米，減排1噸二氧化硫的成本后者遠高于前者,。但筆者認為,，在同時減排多種污染物時，用單因子減排成本來表征多因子的方法論評價超低排放有失偏頗,。更何況,，國家1.5分/kwh的加價政策是針對二氧化硫從2000毫克/立方米到200毫克/立方米的減排。而1.0分/kwh的加價政策是針對多種污染物減排,。如果針對二氧化硫從200毫克/立方米到35毫克/立方米的減排,，也要把1.0分/kwh中有多少用于脫硫的升級改造的百分比搞清楚。

　　2011年7月,，環(huán)境保護部頒布了《火電廠大氣污染物排放標準》（GB13223-2011）,，此標準首次規(guī)定了燃氣輪機組與燃氣發(fā)電鍋爐大氣污染物排放限值。2012年9月,，上海漕涇電廠提出燃煤機組滿足燃氣輪機組的排放標準，能否擴建兩臺百萬千瓦燃煤機組,，并在現(xiàn)有百萬千瓦機組上進行了有益探索,。與此同時，國內首個柔性電極濕式電除塵工程在湖南益陽電廠30萬千瓦機組上實施,，并獲得重大成功,。2014年6月，浙能集團嘉華電廠百萬千瓦燃煤機組超低排放改造工程,、神華舟山電廠新建35萬千瓦機組超低排放工程順利投運,。此后，在國家,、地方,、企業(yè)等各方力量的推動下，超低排放技術及工程應用得到了迅猛發(fā)展,。目前,，超低排放工程在從65噸/小時到3000噸/小時的燃煤鍋爐上均有應用。截至2015年10月，全國投運的超低排放機組總容量超過8000萬千瓦,。

　　超低排放是環(huán)保史上的重大技術突破

　　在氮氧化物控制方面,，清華大學牽頭完成的“燃煤煙氣選擇性催化脫硝關鍵技術研發(fā)及應用”是完全具有自主知識產權的重大突破。國家科學技術研究院自主開發(fā)的煙氣脫硝系統(tǒng)防堵及寬負荷脫硝技術,，能夠經濟,、安全地實現(xiàn)各種電力負荷條件下，氮氧化物排放濃度均小于50mg/m3,，專家鑒定達到國際領先水平,。

　　在煙塵控制方面，國電環(huán)境保護研究院自主開發(fā)的基于超微晶材料的高頻電源,，在電除塵器上得到了廣泛應用,，達到國際先進水平，被列為科技部等部委確定的“國家重點新產品”,。福建龍凈研發(fā)的電袋復合除塵器可以實現(xiàn)除塵器出口煙塵濃度小于10mg/m3,，甚至小于5mg/m3。國電環(huán)境保護研究院研發(fā)的濕式電除塵技術,、福建龍凈開發(fā)的低低溫電除塵技術,、浙江菲達環(huán)保開發(fā)的旋轉電極技術均是具有自主知識產權的技術，處于國際先進或領先水平,。

　　在二氧化硫控制方面,，國電科學技術研究院牽頭開發(fā)的凹凸環(huán)雙相提效技術、雙pH值循環(huán)脫硫技術,，清新環(huán)境開發(fā)的以旋匯耦合為主的脫硫除塵一體化技術,，福建龍凈開發(fā)的一塔雙區(qū)技術等，均是國內自主研發(fā)技術,，工程應用效果處于國際領先水平,。

　　系統(tǒng)集成各種先進技術，統(tǒng)籌考慮污染物協(xié)同減排,，在實現(xiàn)超低排放的同時,，達到節(jié)能降耗的目的，更是環(huán)保技術組合上的重大突破,?；厥住笆濉保娏Νh(huán)保人可以很自豪地說,，國內的污染控制技術,、裝備、指標已經與國際先進水平并駕齊驅甚至處于領先地位,，關鍵技術和裝備實現(xiàn)了國產化,。

　　劣質煤電廠也可實現(xiàn)超低排放

　　統(tǒng)籌考慮節(jié)能與減排的雙重目標,，同時還要考慮經濟性，實現(xiàn)燃煤電廠大氣污染物超低排放的確難度很大,。因此,，2012年~2014年，超低排放技術率先在優(yōu)質煤電廠實施示范工程,，而這也讓一些人產生錯覺,，就是只有優(yōu)質煤電廠才可以實現(xiàn)大氣污染物超低排放。

　　通過示范工程的實施,，超低排放技術得到不斷改進與完善,。進入2015年，在統(tǒng)籌考慮節(jié)能,、減排,、經濟等多重目標的前提下，多地劣質煤電廠實現(xiàn)了超低排放,。如山西大同云岡電廠300MW的煤粉爐燃煤發(fā)電機組,，煤質灰分35%左右，采用選擇性催化還原煙氣脫硝,、5電場低低溫電除塵器和旋匯耦合脫硫除塵一體化技術,，經濟、穩(wěn)定,、高效地實現(xiàn)了超低排放,。再如，山西平朔煤矸石發(fā)電有限公司的3號與4號機組,、山西昱光發(fā)電有限公司的2號機組,、山西宏光發(fā)電有限公司的2號機組等，均是以煤矸石,、煤泥等劣質煤為燃料的循環(huán)流化床鍋爐30萬千瓦的發(fā)電機組,，2015年全部實現(xiàn)了超低排放，并通過了山西省環(huán)境保護廳組織的竣工驗收,。

　　超低排放的協(xié)同減排效果

　　超低排放的協(xié)同減排是指污染治理設施在去除某種主要污染物的同時，也去除其他污染物,。這在超低排放工程中表現(xiàn)得尤為明顯,。

　　低低溫電除塵器在去除煙塵的同時，可以去除煙氣中80%左右的三氧化硫,，在國內外許多工程中得到驗證,。根據(jù)燕山鋼鐵公司兩臺220噸/小時的循環(huán)流化床鍋爐電袋復合除塵器的測試結果，在超低排放條件下,，嵌入式電袋復合除塵器對三氧化硫的協(xié)同脫除效果高達90.042%,，前電后袋的電袋復合除塵器對三氧化硫的協(xié)同脫除效果達86.933%,。濕法電除塵器對三氧化硫的協(xié)同脫除效果一般都在70%以上，效果較好時可達到85%以上,。此外,，濕式電除塵器對汞、細顆粒物的協(xié)同脫除效果一般也在70%以上,。

　　根據(jù)山西大同云岡電廠30萬千瓦超低排放工程的測試報告,，旋匯耦合脫硫除塵一體化裝置在實現(xiàn)脫硫效率99.1%~99.4%的同時，協(xié)同脫除粉塵效率高達82.5%~87.6%,，協(xié)同脫除PM2.5高達48.5%~74.4%,。

　　超低排放的協(xié)同節(jié)能節(jié)水效果

　　要想實現(xiàn)燃煤電廠大氣污染物超低排放，其煙氣治理工程必須統(tǒng)籌考慮,，且工程質量不能太差,。同時，需加強運行管理,，否則就難以保證超低排放長期穩(wěn)定的效果,。但也正因為采取了這些工程措施與管理措施，超低排放在節(jié)能節(jié)水方面效果顯著,。

　　根據(jù)66萬千瓦機組的實際測試結果,，與原來的靜電除塵器相比，采用低低溫靜電除塵器,，在同樣除塵效率的前提下,，可降低電除塵器的比集塵面積20%以上，減少電除塵器的設備投資,；節(jié)約脫硫系統(tǒng)水耗40噸/小時,，年節(jié)水超過20萬噸；降低整個煙氣系統(tǒng)約10%的引風機電耗,。同時,，煙氣余熱的利用，可降低電廠的供電煤耗1.85克/千瓦時,。僅此一項,，一臺機組每年就可節(jié)約標煤6105噸，相當于減排二氧化碳2.2萬噸,。

　　用高頻電源供電基本上是電除塵器實現(xiàn)超低排放的標準配置,。國電環(huán)境保護研究院控股公司生產的高頻電源在上海外高橋第三發(fā)電有限公司100萬千瓦機組上的首次應用表明，實現(xiàn)了電除塵器節(jié)能69.5%,，提效51.5%,。近年來，累計投運的國電環(huán)境保護研究院的電除塵器高頻電源就達5000套,，降低煙塵排放30％～70％,。同時,，降低電除塵器能耗50％～80％甚至更高，累計節(jié)電5.7億千瓦時,，相當于減排二氧化碳67萬噸,。

　　國電科學技術研究院開發(fā)的凹凸環(huán)雙相提效脫硫技術在實現(xiàn)綜合脫硫效率提高5%～10%的同時，綜合能耗降低5%～8%,。雙pH值循環(huán)控制脫硫技術（包括單塔雙循環(huán),、雙塔雙循環(huán)、一塔雙區(qū)技術等）,、旋匯耦合脫硫除塵一體化技術等技術均可在較低液氣比的前提下,，大幅度提高脫硫系統(tǒng)的脫硫效率。如大同云岡電廠僅運行3臺漿液循環(huán)泵（3層噴淋層）就可達到99%以上的脫硫效率,，而不是靠增加噴淋層,、增加液氣比、增加能耗來提高脫硫效率,。當然也不排除少數(shù)電廠由于不了解超低排放技術,，采用措施不當?shù)姆椒ㄈ崿F(xiàn)超低排放。

　　據(jù)不完全統(tǒng)計,，2014年全國實現(xiàn)超低排放的至少有14個電廠的19臺機組,，總容量834.5萬千瓦，其中有3臺百萬千瓦燃煤機組,。表1顯示全國電力行業(yè)污染物排放及煤耗指標,。

　　從表1中數(shù)據(jù)可以看出，2014年與2013年相比,，由于實施超低排放等環(huán)保改造,，電力行業(yè)大氣污染物排放量大幅下降。與此同時,，發(fā)電煤耗,、供電煤耗、廠用電率也均下降,，說明超低排放等環(huán)保改造沒有造成耗能的明顯增加,。

　　表2給出的是上海外高橋第三發(fā)電有限公司超低排放改造前、改造后的能耗與排放情況,。由表2可見,，2015年實現(xiàn)超低排放后，大氣污染物下降幅度很大,，在全廠負荷率略有下降的情況下，發(fā)電煤耗與供電煤耗不但沒有上升,，反而有所下降,。

　　上海外高橋第三發(fā)電有限公司燃用的主要是神華煤,，煤質較好。但使用不同煤質的山西大同云岡電廠也同樣證明了這樣的節(jié)能效果,。電廠于2014年對3號300MW煤粉爐燃煤機組實施了超低排放改造,，工程于2014年10月投入運行。與改造前相比,，由于采用了低低溫電除塵器,，除塵系統(tǒng)能耗從0.41%下降至0.25%，脫硫系統(tǒng)能耗從0.92%上升至1.02%,。兩者合計從1.33%下降至1.27%,，煙氣凈化系統(tǒng)廠用電率有所下降。低低溫省煤器的應用可使發(fā)電煤耗下降2g/kWh左右,。

　　由此可見,，不論是從單一電廠看，還是從整個電力行業(yè)看,，在超低排放改造時,，統(tǒng)籌考慮節(jié)能效果，可以實現(xiàn)節(jié)能與減排雙贏,。

　　超低排放全面實施的必要性

　　我國是發(fā)展中國家,，2014年人均能源消費量為2.2噸油當量，遠低于加拿大的9.4,、美國的7.1,、俄羅斯的4.8、德國的3.8,、法國的3.7,、日本的3.6，甚至低于南非的人均水平2.4噸油當量,。2014年我國的人均用電量約是韓國的1/2,，美國的1/3?？梢?，能源與電力的增長在我國仍然是剛性需求。

　　2014年我國探明的資源儲量,，石油僅是世界人均水平的1/17,，天然氣是世界人均水平的1/10。如果為了改善環(huán)境,，全面實施煤改氣,，那么，天然氣消費將達到世界人均水平且以自產氣為主,，我國天然氣將在5年之內全面開采完畢,。顯然這是不現(xiàn)實的,，將嚴重影響我國的能源安全。

　　根據(jù)測算,，假定標準煤炭價格以600元/噸計,，超低排放后的電價成本為0.466元/kWh；燃氣價格以3.6元/m3（標況）計,，9F燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電成本為0.932元/kWh,，燃氣鍋爐發(fā)電成本則為1.0836元/kWh?？梢?，在我國以天然氣代替燃煤發(fā)電來改善環(huán)境，經濟上不具可行性,。

　　統(tǒng)籌考慮能源安全,、環(huán)境形勢和經濟承受能力，在我國全面推行燃煤電廠的超低排放是現(xiàn)實,、可行的選擇,。隨著燃煤電廠超低排放的普遍實施，電力行業(yè)大氣污染物排放量將進一步大幅下降,，但我國的環(huán)境空氣質量可能仍不會滿足人民群眾的需求,，主要是因為有50%左右的煤炭在非電行業(yè)使用，遠遠高于其他用煤國家,。霾源于煤而止于電,，這是世界主要用煤國家的共識，必須大幅度提高煤炭用于發(fā)電的比例,，在其他領域與行業(yè)實施“以電代煤”是改善環(huán)境的根本出路,。

　　仍需研究與完善的問題

　　盡管我國燃煤電廠超低排放技術取得了一系列重大突破，但仍有許多問題值得研究,。如燃用無煙煤電廠NOx的控制,、低溫SCR的工程應用，電除塵器高頻脈沖電源的推廣應用,，活性焦,、有機胺等資源化煙氣脫硫技術，煙氣中可凝結顆粒物,、可溶解顆粒物的脫除,，低濃度污染物檢測，煙氣治理系統(tǒng)的節(jié)能,、降低運行費用等,。

　　由于超低排放的技術路線較多，不同電廠應根據(jù)自己的特點進行合理的選擇，不能照搬照套,。

　　推動電力環(huán)保事業(yè)健康良性發(fā)展,，體制機制創(chuàng)新必不可少。因此,，需要開展相應的配套法律、法規(guī),、政策,、標準及環(huán)保激勵機制研究。通過建立和完善市場手段,，推進電網環(huán)保調度,，引導和鼓勵企業(yè)自主自覺減排。而對于企業(yè),，基于現(xiàn)有條件,，通過精細化運行、規(guī)范化管理實現(xiàn)環(huán)保設施持續(xù),、可靠,、經濟運行，也是最切實可行的發(fā)展途徑,。