火電行業(yè)大規(guī)模脫硝受多種因素影響和制約。為實現(xiàn)“十二五”氮氧化物總量控制目標,“十二五”期間我國電力行業(yè)脫硝裝機容量比例需達到70%以上(包括新增機組),這將大于“十一五”期間二氧化硫的脫硫裝機容量。
中國煤炭豐富、電力偏緊的資源特征決定了在今后相當長一段時間內(nèi),火力發(fā)電仍將在電力工業(yè)中占據(jù)重要地位。雖然當前火電發(fā)展增速減慢,但長遠來看,在環(huán)保技術(shù)進步、發(fā)電成本降低、電力需求增加等積極因素的推動下,火電行業(yè)未來發(fā)展前景較為樂觀。
環(huán)保節(jié)能成為我國電力工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要方向,火電行業(yè)在“上大壓小”的政策導(dǎo)向下積極推進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級,關(guān)閉大批能效低、污染重的小火電機組,在很大程度上加快了國內(nèi)火電設(shè)備的更新?lián)Q代,拉動火電設(shè)備市場需求。
中國近段時間來受霧霾天氣污染嚴重,作為耗煤大戶和污染排放大戶的火電行業(yè)如何控制污染備受關(guān)注。進入“十二五”,火電行業(yè)面臨更加嚴格的排放限值,但工程減排的空間在收窄,節(jié)能減排任務(wù)依然艱巨。
電力工業(yè)的發(fā)展與國民經(jīng)濟發(fā)展息息相關(guān)。根據(jù)《能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》,到2015年,全國電力總裝機容量將達到14.9億千瓦左右。其中,火電裝機容量將達到10.1億千瓦左右,占總裝機容量比重約67.8%?!笆濉逼陂g,火電裝機新增約3.3億千瓦,相應(yīng)增加燃煤量約4.5億噸原煤,電煤用量比“十一五”末增加20%以上。因此,“十二五”期間,控制燃煤電廠大氣污染物排放是一項艱巨的任務(wù)。
火電行業(yè)大規(guī)模脫硝受多種因素影響和制約。為實現(xiàn)“十二五”氮氧化物總量控制目標,“十二五”期間我國電力行業(yè)脫硝裝機容量比例需達到70%以上(包括新增機組),這將大于“十一五”期間二氧化硫的脫硫裝機容量。此外,電廠脫硝還原劑氨的需求量將很大,脫硝裝置中的催化劑也未實現(xiàn)國產(chǎn)化,以及催化劑失效后的處理等都將加大電力行業(yè)氮氧化物減排的難度。此外,火電行業(yè)技術(shù)難題待突破?

除塵技術(shù)
中國靜電除塵技術(shù)已處于國際領(lǐng)先水平,應(yīng)用比例約94%。由于中國燃煤灰份較高,煤質(zhì)和負荷多變,要穩(wěn)定達到30mg/m3的煙塵排放限值,需采用6電場以上的電除塵器。
現(xiàn)役機組多以4電場為主(部分已在“十一五”期間進行了改造),絕大多數(shù)沒有增加電場的空間,須采用布袋除塵技術(shù)、電袋復(fù)合除塵技術(shù)或移動電極、高頻電源等新工藝。從運行效果看,部分布袋(含電袋)除塵器存在較大技術(shù)不穩(wěn)定性,出現(xiàn)了多起短期運行布袋破損的情況。正常運行下,定期更換的布袋如何妥善處置、布袋濾料國產(chǎn)化等都是亟須解決的問題。
脫硫技術(shù)
新標準對脫硫限值的嚴格要求,將迫使火電廠提高脫硫裝置性能,脫硫效率超過95%的高效煙氣脫硫裝置將成為市場主流,尤其是高效的石灰石—石膏濕法脫硫裝置將獲得更大市場空間。一些因技術(shù)局限性無法在脫硫效率上得到突破、排放不能滿足要求的工藝將面臨被洗牌的命運。幾乎所有循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硫的電廠都將面臨新增爐外煙氣脫硫的改造。
煤質(zhì)保證也非常關(guān)鍵,以實際長期連續(xù)穩(wěn)定運行的脫硫效率最好水平95%計,如排放限值達到50mg/m3,燃煤含硫量須低于0.4%;達到100mg/m3,燃煤含硫量須低于1.0%。
京津冀、長三角、珠三角地區(qū)燃煤機組容量超過兩億千瓦,根據(jù)國內(nèi)的電煤供應(yīng)形勢,難以保證全部機組長期穩(wěn)定燃用含硫量小于0.4%的特低硫煤,技術(shù)上無法保證達標排放。同時,新建機組也無法保證全部燃用含硫量小于1.0%以下的電煤。
脫硝技術(shù)
火電廠是實施氮氧化物控制的重點,但電力行業(yè)大規(guī)模脫硝受多種因素影響。目前,我國尚未徹底解決脫硝催化劑原料的技術(shù)瓶頸問題,脫硝催化劑及其原料(鈦白粉)需要大量進口(國外也無法完全滿足要求)。
電廠脫硝還原劑氨的需求量加大,對于脫硝還原劑(液氨、尿素)緊俏地區(qū),可能會催生一批能耗高的小化肥廠。生產(chǎn)液氨和尿素不但要消耗很多石油、天然氣和優(yōu)質(zhì)煤,還伴隨更多的環(huán)境污染和安全問題。催化劑失效后的處理也是一個需要予以重視的潛在問題。
汞排放控制技術(shù)
根據(jù)環(huán)境保護部要求,目前五大發(fā)電集團已積極進行2012年度汞污染排放監(jiān)督試點工作。中國對火電廠汞排放的數(shù)量、對環(huán)境質(zhì)量的影響范圍和強度等尚不明確,對不同燃煤的汞含量情況也未掌握,汞排放的控制技術(shù)和監(jiān)測技術(shù)尚不成熟,薄弱的技術(shù)基礎(chǔ)無法支撐火電廠煙氣汞排放控制。
環(huán)保部副部長表示,火力發(fā)電是重要的能源工業(yè)和基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),同時也是排污大戶,火電行業(yè)二氧化硫和氮氧化物排放量分別占全國排放總量的40%以上。因此,新標準在污染減排方面會產(chǎn)生明顯的效益:2009年全國氮氧化物排放總量為1692.7萬噸,電力行業(yè)氮氧化物排放量約占全國排放總量的49%,實施新標準后,到2015年,電力行業(yè)氮氧化物排放可減少580萬噸;2009年全國二氧化硫排放總量為2214.4萬噸,電力行業(yè)二氧化硫排放量約占全國排放總量的46.4%,實施這一標準后,到2015年,電力行業(yè)二氧化硫排放可減少618萬噸。此外,實施新標準對電力行業(yè)顆粒物和汞等污染物也有明顯的減排效果。