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电力行业是我国国民经济发展中最重要的基础能源产业,同时也是我国高耗能、高污染的行业之一。当前,电力行业减排形势不容乐观,因此,结合“十一五”规划目标和国家节能减排要求,分析电力行业面临的形势、技术工艺进展及主要问题,提出电力行业节能减排的对策建议显得十分必要。
电力行业节能减排形势与对策
徐凤刚/中国环境保护产业协会锅炉炉窑脱硫除尘委员会主任
电力行业
是节能减排的重点行业
电力行业是我国高耗能、高污染行业之一
电力行业是国民经济发展中最重要的基础能源产业,近年来随着我国经济的快速发展,对电的需求量不断扩大,电力行业发展迅猛。截至2006年年底,全国发电装机容量达到6亿2200万千瓦,同比增长20.3%。其中,火电达到4亿8405万千瓦,约占总容量的77.82%,同比增长23.7%。电力行业又是我国二氧化硫排放的主要行业,在全国各行业中居首位,是国家控制酸雨和二氧化硫污染的重点行业。2006年我国电力行业二氧化硫排放量达到1770万吨,占全国二氧化硫排放总量2804万吨的63%。
为有效控制电力行业大气污染物排放,截止到2006年底,国家和国务院相关部门先后制订了30多个与控制二氧化硫排放相关的法规、政策和标准。“十五”期间,又颁布了10多个配套的法规、
政策、标准,为我国依法开展二氧化硫排放控制奠定了坚实的基础。
电力行业节能减排形势严峻国务院总理温家宝2007年4月27日在全国节能减排工作电视电话会议上指出:当前实现节能减排目标面临的形势十分严峻。2006年全国没有实现年初确定的节能降耗和污染减排的目标。2007年上半年,工业特别是高耗能、高排放行业增长仍然过快,占全国工业能耗近70%的钢铁、有色、电力、石油石化、建材、化工等六大行业增长20.1%,同比加快3.6个百分点。
根据日前国务院批准发布的《节能减排综合性工作方案》,“十一五”期间主要污染物排放总量要减少10%,到2010年,二氧化硫排放量由2005年的2549万吨减少到2295万吨,COD由1414万吨减少到1273万吨,以控制二氧化硫排放量和COD两个主要污染物指标为重点着力推进。
因此,2007年是完成“规划中污染减排任务”的关键一年,为了确保减排目标
的实现,电力行业作为能源转换重点行业和污染物排放大户,在能源转换过程中转换效率的高低和污染控制的好坏将对资源和环境产生重要影响。根据国家对电力行业的节能减排要求,电力行业应积极落实国务院颁布的《关于印发节能减排综合性工作方案的通知》中的目标任务和总体要求。根据《关于加快关停小火电机组若干意见的通知》要求,“十一五”期间关停5000万千瓦小火电机组,2007年关停1000万千瓦。截至2007年6月底,已关停小火电机组占2007年关停总目标的55%。根据《国务院关于“十一五”期间全国主要污染物排放总量控制计划的批复》要求,到2010年电力行业二氧化硫排放应控制在951.7万吨。由此可见,当前电力行业节能减排的形势十分严峻。
脱硫脱硝新技术工艺
的发展状况
脱硫新技术工艺发展状况
电力行业的脱硫工艺技术 近年来,
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EXPERTS PERCETION
我国通过自主研发和引进、消化吸收、再创新,使烟气脱硫产业化取得了重大进展,电力行业脱硫技术水平已达到国际同类技术先进水平。当前在我国火电行业应用的烟气脱硫技术主要有:石灰石-石膏法、烟气循环流化床法、海水脱硫法、脱硫除尘一体化、半干法、旋转喷雾干燥法、炉内喷钙尾部烟气增湿活化法、活性焦吸附法、电子束法等10多种烟气脱硫工艺技术。与国外发达国家情况相同,在诸多脱硫工艺技术中,石灰石-石膏法烟气脱硫技术仍是当前的主流工艺技术,所占比重达90%以上,脱硫效率达95%以上,设备阻力在2000Pa左右。
脱硫设备国产化率高 脱硫设备国产化率较高,已达90%以上。脱硫设备国产化需求带动了国内相关机电产品的研发和生产,新的产业链已初步形成。石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺中的关键设备,如浆液循环泵、真空皮带脱水机、增压风机、气气换热器、烟气挡板等,国内已具备较强的研发和生产加工能力。从设备采购费用看,石灰石-石膏湿法脱硫工艺技术设备、材料国产化率达到90%左右,部分烟气脱硫工程国产化率超过了95%,其他工艺技术的设备国产化率大于90%。
火电行业的工程建设能力明显提高 从总体水平看,我国烟气脱硫产业目前已具备了年承担近亿千瓦装机脱硫工程设计、设备制造及总承包能力。火电厂烟气脱硫国产化能力基本能够满足“十一五”时期二氧化硫减排的需要。据不完全统计,截至2006年底,全国已建和在建的火电厂烟气脱硫设施累计总装机容量已达到343974MW,约占当年火电厂总装机容量的79.6%;其中已建成的烟气脱硫设施装机容量为134020MW,占当年火电厂烟气脱硫设施装机容量的39.0%,占当年火电厂总装机容量的31.0%。由以上统计数据可以看出:我国脱硫装置建设速度很快,
在短短的3~4年的时间内,建成如此规模的脱硫装置,在国际上也无先例,跟哪个国家比,我们减排的速度都是最快的。
脱硝新技术新工艺发展状况1980—2002年我国氮氧化物排放量由476万吨快速增长到1400万吨,目前年均排放增长率高于8.5%,其中火力发电已成为我国氮氧化物排放的最大来源。2002年,火力发电行业氮氧化物排放总量约510万吨,对全国排放总量的贡献率已达到36%。如果不采取有效的控制措施,预计到2020年,火力发电行业氮氧化物排放总量将达到1000万—1300万吨,对全国排放总量的贡献率将达到42%,并超过美国成为世界第一大氮氧化物排放国。
目前,控制燃煤电厂氮氧化物排放的措施主要分为两类:一类是尾部加装烟气脱硝装置,其优点是氮氧化物脱除效率高,但初投资高,运行费用昂贵;另一类是通过燃烧技术的改进(包括采用先进的低氮氧化物燃烧器)降低氮氧化物排放量,由于该措施投资和运行费用低,应用广泛。
不同的燃烧设备,由于燃烧条件不同,其氮氧化物排放的原始值也不相同。液态排渣煤粉炉是所有燃烧设备中氮氧化物原始排放值最高的,来自固态排渣煤粉炉的排放要比液态排渣煤粉炉低得多。目前降低燃煤设备氮氧化物排放的主要技术措施有3大类:一是改变燃烧条件,主要包括低过量空气燃烧、空气分级燃烧、燃料分级燃烧和烟气再循环四种措施;二是炉膛喷射脱硝,主要包括喷氨或尿素、喷入水蒸气和喷入二次燃料三种;三是烟气脱硝,主要包括干法烟气脱硝、湿法烟气脱硝、烟气催化脱硝和电子束照射烟气脱硝四种。
根据国家法规规定,低氮氧化物燃烧方式仍是控制电力氮氧化物排放的主要手段。“十五”以来,新建燃煤机
组都按要求同步采用了低氮氧化物燃烧方式,一批现有机组结合技术改造安装了低氮氧化物燃烧器。截至2006年底,国家环保总局已核准火电厂烟气脱硝装置建设容量约5000万千瓦。已投运及在建的脱硝装置大多采用选择性催化还原(SCR)工艺,脱硝效率为50%~85%。
存在的主要问题
脱硫存在的主要问题 尽管火电厂烟气脱硫产业化取得了重大成就,但仍然存在一些问题。一是脱硫设施建设增长过快,规模过大,暴露出工程质量隐患。“十五“期间火电厂建设呈井喷式增长,使得火电厂脱硫设施建设在短短两三年内达到2.52亿千瓦,如此大的规模,在全世界绝无仅有。由于脱硫设施建设速度过快,规模过大,工程质量隐患已经开始显现,估计今后两三年内,有关问题将会集中暴露出来。二是工程建设市场混乱,监管不力。低价中标、关系中标突出,其直接后果将影响脱硫设施建设的工程质量和可用率。环境监管重环评审批、轻过程和事后监管,这导致已建成的项目不按规定验收投运,已投运的脱硫设施开开停停,停运现象时有发生。三是在脱硫工艺选择上,未体现因地制宜、因煤制宜和因炉制宜的原则,导致脱硫工艺路线单一,以石灰石-石膏法为主。四是对脱硫副产物的处置和消纳尚未引起重视,若任其采用堆放或抛弃的处置方式发展,既浪费了资源,占用了场地,又会产生二次污染。
脱硝存在的主要问题 目前烟气脱硝还刚刚起步,国内在火电行业氮氧化物污染控制技术政策方面还处于研究阶段,如对火电厂氮氧化物控制原则、技术选择原则、燃烧过程控制技术的适用范围、工艺流程和可靠性、安全要求等、烟气脱硝技术的适用范围、工艺流程和可靠性及安全要求等方面都将提出相应的对策建议。
环境保护39专家视点
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节能减排对策建议
为落实国务院《关于落实科学发展观加强环境保护的决定》,完成国家“十一五”规划要求的到2010年二氧化硫排放削减10%的控制目标,促进能源供应和环境保护协调发展,实现二氧化硫减排目标,必须从法规建设、加强监管、经济政策、市场机制、技术与产业发展等诸方面采取综合监管措施,有效发挥环保部门的监督管理职责。
加强脱硫脱硝设施建设运行的全过程监管
加强火电厂安装在线监测装置(CEMS)的工作力度,做好污染物排放计量和报告工作。二氧化硫排放总量控制在“十一五”期间已作为一项强制性工作,火电厂二氧化硫总量计划单列,分解到机组并将实施排污交易。因此,二氧化硫排放量的计量准确、可靠是确保总量控制工作顺利实施的基础。一是要对CEMS的安装严格要求,保证质量;
二是要加强监督检查,发现弄虚作假从重处罚;三是要实行定期报告制度,并通过互联网向公众开放,使企业接受政府和社会的双重监督。
制定完善的火电行业二氧化硫总量控制法规、制度和管理办法。二氧化硫总量控制工作已从”九五”、””十五”的一般性总量控制要求,提升到“十一五”的约束性指标要求。二氧化硫总量控制是一个系统工程,必须建立完整的管理制度,才能使总量控制工作具备可操作性。电力行业氮氧化物控制应吸取二氧化硫排放控制的经验教训,尽早制定火电厂氮氧化物总量控制规划,因地制宜地提出氮氧化物控制目标及控制对策。
完善脱硫设施建设运行相关的经济政策
全面落实脱硫机组上网电价。在对新建脱硫机组享受上网电价的基础上,环保部门应会同政府有关部门(物价局、发改委)尽快落实脱硫电价补助的控制和监督管理问题。正确核定脱硫上
网电价,全面兑现现役脱硫机组的上网电价,调动脱硫企业积极性,坚决查处和曝光骗取脱硫电价的企业。
加强脱硫副产物综合利用,实现脱硫副产物的集约型利用,提高利用率,减少二次污染。配合政府有关部门,制订鼓励脱硫副产物综合利用的经济政策。
开展脱硫脱硝新技术示范国家有关部门在政策、项目和资金上继续支持和组织实施300MW及以上火电机组的烟气脱硫完善化技术示范和引进技术再创新,重点解决工艺设计、设备成套和运行规范化等问题,提高脱硫设施工程建设质量和运行管理水平。通过示范使脱硫工程技术达到国际先进水平,形成具有自主知识产权的工艺技术。
开展脱硫石膏等脱硫副产物工业化利用途径的研究和示范;开展氨法、活性焦法和其他资源回收型脱硫新技术的工业性研究,积极争取利用环保专项资金、国债等资金渠道支持进行新技术示范。
国家环保总局与各工业协会联手 共建环境经济政策新体系
本刊讯 国家环保总局有关部门日前召开行业环境保护经济政策制定工作座谈会,进一步加强与各工业协会的合作,共同为国务院和相关经济部门提供更多针对性强、易于操作的环境经济政策建议,全面推动建立有中国特色的环境经济政策体系框架。
国家环保总局有关负责人表示,今后国家环保总局将进一步扩大与各工业协会的合作领域,不仅在政策研究方面加强沟通,还要在产业规划与结构升级方面进行更深入的研究和探索。在绿色信贷方面,工业协会可以协助环保部门制定具体的鼓励类、限制类、淘汰类项目和工艺的名录,提供给金融机构作为信贷发放的依据;在环境污染责任保险方面,工业协会可以协助环保部门提出初期开展试点的投保重点行业、企业等,提高行业内防范环境风险的能力;在重污染企业退出机制方面,工业协会可以协助环保部门对各行业重污染企业的特点进行具体分析,提出退出方案和建议。在产品、工艺名录方面,既包含限制类、淘汰类的“高污染、高环境风险”产品名录,可作为控制出口相关经济政策的参考;也包含鼓励类的清洁工艺、产品名录,可用于企业所得税、增值税等税收优惠政策中。工业协会可以协助环保部门提出本行业上述产品、工艺的名录,国家环保总局将组织论证。
与会工业协会代表对国家环保总局邀请工业协会参与环境政策制定工作表示赞赏,并结合各自行业特点,对今后的环境经济政策制定提出了意见和建议。
40环境保护
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