我國燃煤電站NOX排放現(xiàn)狀 我國燃煤大氣污染概況 減排目標 據(jù)UNEP項目 能源規(guī)劃中綜合考慮環(huán)境因素 研究的初步估算 我國NOX的排放量約有近70 來自于煤炭的直接燃燒 主要為固定源排放 電力行業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)行業(yè) 隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展 我國電力需求不斷增長 大容量高參數(shù)的300MW及以上火電機組正成為電力工業(yè)的主力機組 火電廠NOX排放總量日益增加 我國電力結(jié)構(gòu)以火力發(fā)電為主 火電廠燃煤量占全國煤炭消耗總量50 左右 這個比例今后還將不斷增加 其燃煤產(chǎn)生的NOX也將持續(xù)增長 目前 我國發(fā)電裝機容量己經(jīng)突破4億kW 其中絕大多數(shù)為燃煤機組 電廠每生產(chǎn)1千千瓦時的電力 約產(chǎn)生62千克SOX和2 1千克NOX 2004年 由排放的NOX就超過665萬噸 按照目前的排放控制水平 到2020年火電廠NOX排放量將達到2900萬噸以上 圖5給出了2000 2030年中國NOX排放量發(fā)展趨勢的情景分析結(jié)果 可見 隨著中國人口的不斷增加 國民經(jīng)濟的持續(xù)穩(wěn)定增長和人民物質(zhì)文化生活水平的不斷提高 未來30年中國NOX排放量將呈現(xiàn)穩(wěn)步增長的趨勢 如果不采取進一步的控制措施 到2010年 2020年和2030年 全國能源消費導致的NOX排放總量將分別達到1677 1853萬t 2363 2914萬t和3154 4296萬t 到2020年前后將超過美國成為世界第一大NOX排放國 如此巨大的排放量將給公眾健康和生態(tài)環(huán)境帶來災難性的后果 中國NOX排放現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢具有如下特征 排放總量巨大且將呈繼續(xù)增加態(tài)勢 不同地區(qū)間NOX排放量相差懸殊 主要集中在人口密集 工業(yè)集中的中東部省區(qū) 不同經(jīng)濟部門對NOX排放總量的貢獻率差異顯著 火力發(fā)電部門是中國NOX排放的第一大戶 其次是交通運輸和工業(yè)部門 且交通運輸部門排放量增長迅速 不同燃料品種對NOX排放總量的貢獻率差別很大 燃煤是中國NOX排放的最主要來源 其次是柴油和汽油 其他種類燃料貢獻率較小 中國氮氧化物減排之路 如果不對氮氧化物的排放進行控制 我國 十一五 期間削減二氧化硫10 的努力 將因氮氧化物排放的顯著上升而全部抵消 在日前環(huán)境保護部科技標準司召開的大氣氮氧化物污染控制技術(shù)研討會上 這一觀點得到了多位專家的認可 清華大學環(huán)境科學與工程系教授賀克斌給出了一個形象的比喻 不要把甲肝治成乙肝 研究顯示 如果不進一步采取有效的措施控制氮氧化物排放 未來15年中國氮氧化物的排放量將繼續(xù)增長 到2020年可能達到3000萬噸以上 如此巨大的排放量 勢必對公眾健康 生態(tài)環(huán)境和社會經(jīng)濟造成嚴重影響 有人將對氮氧化物排放的控制 總結(jié)為 一石擊五鳥 包括生態(tài)系統(tǒng)問題 水體富營養(yǎng)化問題 臭氧問題 顆粒物灰霾問題 大氣中氮氧化物問題 唐孝炎說 現(xiàn)在來看 在全國 特別是在珠江三角洲 長江三角洲 京津冀等地區(qū)的大氣污染很嚴重 都是復合型污染 我國大氣污染特點不僅是多污染物排放 更是多污染物高濃度排放 這是其他國家沒有的 多污染物高濃度排放就造成大氣之間發(fā)生各種各樣的物理和化學反應 形成二次污染物 大氣氮氧化物會影響大氣的氧化性 造成光化學污染 二次顆粒物大大增加 灰霾問題等 已經(jīng)到非解決不可的地步了 中國NOX排放控制對策國際上控制NOX排放的措施可大致分為政策手段和經(jīng)濟手段兩類 所謂政策手段 是指通過制定法律和空氣質(zhì)量標準等方法 要求采用 最佳可用技術(shù) 對污染源進行治理 以降低NOX排放量 而經(jīng)濟手段則是通過排污收費 征收污染稅或能源稅 發(fā)放排污許可證和排污權(quán)交易等多種途徑 刺激和鼓勵削減NOX排放量 針對中國NOX排放現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢及其分布特征 參照美 日 歐等發(fā)達國家經(jīng)驗 結(jié)合我國經(jīng)濟 技術(shù)發(fā)展水平 提出如下的中國NOX排放的綜合控制對策建議 實施日趨嚴格的NOX排放標準美 日 歐等西方發(fā)達國家控制NOX排放的經(jīng)驗表明 制定并實施日趨嚴格的NOX排放標準是控制各類燃燒設(shè)備NOX排放量的根本手段 例如 美國通過制定并實施1990年CAAA中第I條 臭氧達標 和第IV條 酸沉降控制 中的NOX排放限值標準 已使全美的NOX排放由1990年的2316萬t降至2000年的2105萬t 各國對NOX排放都做出嚴格的限制 其中 日本新建大型燃氣 燃油和燃煤電站的NOX排放限值為60 130和200ppm 歐洲新建大型燃氣 燃油和燃煤電站NOX排放限值為30 50 55 75和50 100ppm 中國有72 3 的NOX來自煤燃燒 要對NOX進行有效控制 燃煤電廠脫硝勢在必行 強化對NOX排放源的監(jiān)督管理根據(jù) 大氣法 的規(guī)定和要求 在 兩控區(qū) 內(nèi)NOX污染嚴重的部分地區(qū)進行NOX區(qū)域總量排放控制 NOX排污收費和排污許可證制度的試點工作 建立健全國家酸雨監(jiān)測網(wǎng) 加強NOX污染排放源的在線監(jiān)測 進一步加強城市NOX污染環(huán)境監(jiān)測和污染源監(jiān)測工作 完善城市和區(qū)域環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡的能力建設(shè) 推進NOX污染源的在線監(jiān)測 我國火電廠氮氧化物控制政策國外對氮氧化物進行嚴格控制已經(jīng)有近20年的歷史 我國長期以來對火電廠產(chǎn)生的大氣污染物的控制主要集中在煙塵和二氧化硫上 對氮氧化物排放的治理尚處于起步階段 對氮氧化物的總量控制也剛列入工作日程 我國現(xiàn)階段與氮氧化物控制有關(guān)的法規(guī)政策及標準如下 法規(guī) 我國2004年4月頒布的 大氣污染防治法 第30條規(guī)定 企業(yè)應當對燃料燃燒過程中產(chǎn)生的氮氧化物采取控制措施 國家酸雨和二氧化硫污染防治 十一五 規(guī)劃 中要求 將氮氧化物納入環(huán)境統(tǒng)計范圍 摸清氮氧化物排放基數(shù) 修訂氮氧化物排放標準 開發(fā)推廣適合國情的氮氧化物減排技術(shù) 對煙氣脫硝示范工程進行評估總結(jié) 制訂火電行業(yè)氮氧化物排放控制技術(shù)政策 啟動編制國家火電行業(yè)氮氧化物治理規(guī)劃的相關(guān)工作 強化氮氧化物污染防治 促進企業(yè)達標排放 達不到排放標準或所在地區(qū)空氣二氧化氮 臭氧濃度超標的新建火電機組必須同步配套建設(shè)煙氣脫硝設(shè)施 現(xiàn)役火電機組應限期建設(shè)煙氣脫硝設(shè)施 環(huán)境標準 1996年出臺的 環(huán)境空氣質(zhì)量標準 GB3095 1996 經(jīng)2000年修訂后 標準中對大氣中的NO2的濃度限值做了明確的規(guī)定 2003年修訂的 火電廠大氣污染物排放標準 GB13223 2003 則按時段和燃料特性分別規(guī)定了燃煤 燃油鍋爐的氮氧化物排放限值 規(guī)定了火電廠氮氧化物的排放限值 除國家標準外之外 個別地方根據(jù)當?shù)貙嶋H情況 頒布更為嚴格的地方性排放標準 例如 北京市2007年9月1日實施的 北京市鍋爐大氣污染物排放標準 DB11 139 2007 上海市實施的鍋爐大氣污染物排放標準 DB31 387 2007 和山東省實施的火電廠大氣污染物排放標準 DB37 664 2007 我國氮氧化物排放控制標準的制定情況 2003年12月23日發(fā)布 2004年01月01日實施的 火電廠大氣污染物排放標準 中對火力發(fā)電鍋爐氮氧化物最高允許排放濃度進行了規(guī)定 并且規(guī)定第3時段火力發(fā)電鍋爐須預留煙氣脫除氮氧化物裝置空間 北京市在污染控制方面一直走在全國前列 2002年北京市環(huán)境保護局頒布的 鍋爐污染物綜合排放標準 DB11 139 2002 中對燃煤鍋爐中氮氧化物的排放限制規(guī)定為250 300mg Nm3 目前正準備進一步提高標準 據(jù)了解 目前新的排放標準正在制定中 對火力發(fā)電鍋爐氮氧化物最高允許排放濃度的要求將進一步提高 火電廠大氣污染物排放標準 GB13223 2003 NOx標準 火力發(fā)電鍋爐及燃氣輪機組氮氧化物最高允許排放濃度單位 mg m3 Vdaf 干燥無灰基揮發(fā)分 volatilematter dryash freebasis GB13223 2003三時段劃分 1996年12月31日前建成投產(chǎn)或通過建設(shè)項目環(huán)境影響報告書審批的新建 擴建 改建火電廠建設(shè)項目 執(zhí)行第1時段排放控制要求 1997年1月1日起至本標準實施前通過建設(shè)項目環(huán)境影響報告書審批的新建 擴建 改建火電廠建設(shè)項目 執(zhí)行第2時段排放控制要求 自2004年1月1日起 通過建設(shè)項目環(huán)境影響報告書審批的新建 擴建 改建火電廠建設(shè)項目 含在第2時段中通過環(huán)境影響報告書審批的新建 擴建 改建火電廠建設(shè)項目 自批準之日起滿5年 在本標準實施前尚未開工建設(shè)的火電廠建設(shè)項目 執(zhí)行第3時段排放控制要求 北京鍋爐煙氣污染物排放標準 北京 鍋爐大氣污染物排放標準 DB11 139 2007 在用鍋爐大氣污染物排放限值 注 第 時段為自本標準實施之日起至2008年6月30日 第 時段為自2008年7月1日起 修改后的燃煤電廠大氣控制標準GB13223 2011 此標準已于2012 1 1實行 29 不同燃煤設(shè)備所生成的NOx的原始排放值及為達到環(huán)境保護標準所需的NOx降低率 舉例 固態(tài)除渣煤粉爐 當要求NOx排放值為650mg m3時 所需的NOx降低率為36 排污收費 2003年2月國家環(huán)保局 國家發(fā)展計劃委員會 國家經(jīng)濟貿(mào)易委員會聯(lián)合頒布了 排污費征收標準管理辦法 該辦法規(guī)定 從2004年7月1日起按每一當量0 6元的規(guī)定 征收鍋爐NOX排放費 從我國目前已有的法規(guī)政策來看 主要依賴于傳統(tǒng)的控制手段 雖然對火電廠NOx污染的控制提出了初步要求 但相關(guān)的政策標準過于原則 操作性差 目前我國火電廠采用煙氣脫硝技術(shù)措施的比例還較低 難以有效控制日益增長的NOx排放及其二次污染造成的環(huán)境損害 電力行業(yè)氮氧化物的控制 從酸雨發(fā)展的態(tài)勢分析 氮氧化物排放對酸雨的貢獻愈加明顯 火電廠是氮氧化物排放的最大來源 十一五 是我國氮氧化物控制的起步階段 在不斷強化排放管理和控制的基礎(chǔ)上 要加強電廠氮氧化物排放的計量管理 將氮氧化物納入環(huán)境統(tǒng)計范圍 摸清電廠氮氧化物排污的基數(shù) 為在 十二五 實施電力行業(yè)氮氧化物的總量控制奠定基礎(chǔ) 實施保障措施 1 完善總量控制政策 落實酸雨控制目標 2 嚴格新源的控制管理 3 加大對現(xiàn)有污染源減排致酸物質(zhì)的投入 4 促進國內(nèi)脫硫環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展 5 加強酸雨規(guī)劃的實施管理 6 引入市場和經(jīng)濟手段 7 加強科學研究 進一步摸清酸雨形成的科學問題 8 建立和完善酸雨影響的評價體系 重點區(qū)域要聯(lián)合減排我國空氣中氮氧化物的分布并不均衡 從區(qū)域分布來說 超過80 的氮氧化物排放量來自人口密集 工業(yè)集中和經(jīng)濟發(fā)展較快的中東部地區(qū) 我國氮氧化物及其相關(guān)污染問題呈現(xiàn)區(qū)域特征 尤其是北京 珠三角 長三角等城市群光化學煙霧 顆粒物和酸沉降等污染問題十分突出 因此 為了有效地改善這些大城市地區(qū)的空氣質(zhì)量 建議在這些地區(qū)率先制定和實施區(qū)域氮氧化物控制的聯(lián)動規(guī)劃 著重加強這些地區(qū)的污染區(qū)域控制 氮氧化物控制的發(fā)展目標與方向建議 加快對氮氧化物的控制策略的 避免盲目性 應法規(guī) 標準 政策 技術(shù) 經(jīng)濟等全方位進行研究 綜合考慮我國的技術(shù)經(jīng)濟發(fā)展水平和電力企業(yè)的承受能力 繼續(xù)應用低NOx燃燒技術(shù) 即在新建機組上采用低NOx燃燒技術(shù) 并對老機組進行低NOx燃燒技術(shù)改造 繼續(xù)研究和優(yōu)化脫硝效率更高 經(jīng)濟性更好的低NOx