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導(dǎo) 讀

燃煤電廠煙氣三氧化硫主要來自煙氣中二氧化硫的燃燒氧化和SCR裝置的催化氧化，排入大氣后與氨等物質(zhì)反應(yīng)生成硫酸鹽是PM2.5重要前體物，是“有色煙羽”的主要來源，逐步成為火電行業(yè)新的治理重點(diǎn)。

2020年度火電行業(yè)環(huán)境評估報(bào)告

帥偉 莫華 吳家玉

1.行業(yè)建設(shè)與運(yùn)行

建設(shè)發(fā)展進(jìn)度大幅放緩，裝機(jī)與發(fā)電量占比逐年降低。2015年以來，受政策調(diào)控與經(jīng)濟(jì)下行影響，火電裝機(jī)增速大幅降低，截至2019年底，火電裝機(jī)約11.90億千瓦，占電力總裝機(jī)比例首次降至60%以下，火電發(fā)電量50465億千瓦時，占發(fā)電總量比例首次降至70%以下。

結(jié)構(gòu)調(diào)整成效明顯，資源能源利用效率逐步提升。按照相關(guān)政策要求，火電行業(yè)繼續(xù)加大結(jié)構(gòu)調(diào)整力度，提高資源能源利用效率。2019年共關(guān)停淘汰約2000萬千瓦火電小機(jī)組，30萬千瓦及以上機(jī)組裝機(jī)占比從2015年的77.8%提升至80.5%。行業(yè)平均供電煤耗從2015年的315克/千瓦時降至306.4克/千瓦時，平均發(fā)電水耗從2015年的1.40千克/千瓦時降至1.21千克/千瓦時。按全年發(fā)電量估算，行業(yè)煤炭消費(fèi)量約占全國煤炭消費(fèi)總量的49.8%，首次降至50%以下。

圖1 我國電力裝機(jī)容量與發(fā)電量變化情況

2.行業(yè)主要污染物排放情況

煤電超低排放改造的深入實(shí)施推動了煙氣污染物排放量與排放強(qiáng)度的“雙降低”。截至2019年底，累計(jì)完成超低排放改造燃煤機(jī)組約8.9億千瓦，約占全國煤電總裝機(jī)的86%，行業(yè)排放煙塵、二氧化硫和氮氧化物18萬噸、89萬噸和93萬噸，占全國相應(yīng)污染物排放總量的比例降至2.40%、10.81%和7.85%。排放績效分別為0.036克/千瓦時、0.176克/千瓦時和0.184克/千瓦時，繼續(xù)處于國際領(lǐng)先水平。

圖2 我國火電行業(yè)煙氣常規(guī)污染物年度減排量變化情況

廢水污染控制與固體廢物綜合利用情況較好，通過節(jié)能減排減少了二氧化碳排放。截至2019年底，火電行業(yè)廢水排放強(qiáng)度為0.054千克/千瓦時，同比基本不變。粉煤灰和脫硫石膏綜合利用率分別為72%和75%，同比略有提升。通過降低煤耗行業(yè)二氧化碳排放強(qiáng)度由2015年的850克/千瓦時降至838克/千瓦時，累計(jì)減少二氧化碳排放約36.78億噸。

3.行業(yè)環(huán)境管理情況

排污許可證實(shí)現(xiàn)“全覆蓋”，企業(yè)主要分布在中東部地區(qū)，部分地區(qū)進(jìn)一步加嚴(yán)了行業(yè)大氣污染物排放要求。截至2019年底，共核發(fā)了2223張火電行業(yè)排污許可證，企業(yè)主要分布在山東、江蘇、浙江、內(nèi)蒙古、山西和河北，占比接近50%。共涉及1315個大氣污染物主要排放口（煙囪）和75個廢水排放口，主要分布在山東、江蘇、浙江和河北4個地區(qū)，占比接近40%。2015年以來，河北、上海、河南、天津、浙江、陜西、山西、山東、遼寧等?。▍^(qū)）先后出臺了火電廠大氣污染物排放地方標(biāo)準(zhǔn)，部分地區(qū)提出了嚴(yán)于“超低排放”的排放要求。

圖3 火電行業(yè)核發(fā)排污許可證的企業(yè)分布情況

煙氣污染物自動監(jiān)控設(shè)施建設(shè)與運(yùn)行情況較好，氮氧化物、二氧化硫和煙塵小時濃度達(dá)標(biāo)率逐年提升。截至2019年底，火電行業(yè)全部安裝了煙氣污染物在線監(jiān)測設(shè)施，數(shù)據(jù)整體傳輸有效率均保持在90%以上。研究顯示，行業(yè)煙塵、二氧化硫和氮氧化物自動監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)1小時平均濃度達(dá)標(biāo)率從2015年起持續(xù)提升，2019年已經(jīng)全部高于97.7%。

圖4火電行業(yè)煙氣污染物達(dá)標(biāo)變化情況

注：1.2014年下半年-2016年：1198家火電企業(yè)2847個排放口在線監(jiān)測數(shù)據(jù)。2.2017年：112個企業(yè)329個排口在線監(jiān)測數(shù)據(jù)。3.2019年：1835家火電企業(yè)4048個排放口在線監(jiān)測數(shù)據(jù)。

4、煙氣三氧化硫排放與控制

火電行業(yè)煙氣三氧化硫等非常規(guī)污染物的排放控制成為“后超低時代”環(huán)境管理重點(diǎn)。燃煤電廠煙氣三氧化硫主要來自煙氣中二氧化硫的燃燒氧化和SCR裝置的催化氧化，排入大氣后與氨等物質(zhì)反應(yīng)生成硫酸鹽是PM2.5重要前體物，是“有色煙羽”的主要來源，逐步成為火電行業(yè)新的治理重點(diǎn)。

燃煤電廠現(xiàn)有超低排放治理設(shè)施可以協(xié)同去除三氧化硫。全國不同地區(qū)290臺燃煤機(jī)組測試結(jié)果顯示：現(xiàn)有超低排放設(shè)施對煙氣三氧化硫協(xié)同去除率在70%以上，三氧化硫排放濃度平均值約8.86毫克/立方米，而超低排放之前，三氧化硫排放濃度平均值在30至40毫克/立方米。經(jīng)估算，超低排放改造前后火電行業(yè)三氧化硫減排幅度接近60%。若按照美國、新加坡等發(fā)達(dá)國家和我國北京、浙江杭州、上海等地區(qū)對燃煤鍋爐三氧化硫的控制限值進(jìn)行管控（10毫克/立方米和5毫克/立方米），火電行業(yè)煙氣三氧化硫年排放量有望控制在20萬噸和10萬噸以內(nèi)。

圖5 我國火電行業(yè)煙氣三氧化硫排放研究結(jié)果