燃煤发电近零排放压根不科学
本文由 马后炮化工论坛转载自互联网近一年多来，燃煤电厂大气污染物“近零排放”已成为能源、电力、环境、科技甚至社会上的热点话题。部分电力企业争先恐后为自己企业的机组“首先”、“率先”、“第一个”、“首台”实现了“近零排放”、“比燃机排放还低”（本文的“燃机”特指“以气体为燃料的燃气轮机组”，因为它比以液体为燃料的燃气轮机组环保要求高）、“超洁净排放”等报喜。某些新建电厂已按“近零排放”进行建设，为数不少的现役燃煤机组已列入“近零排放”改造计划，科研管理部门抓紧攻关、环保产业界紧紧跟进、媒体持续跟踪、专家学者纷纷解读、宏观经济调控部门也正在研究是否把“近零排放”纳入到宏观决策之中……
一时间，“近零排放”建设或者改造之风，正由浙江、广东、江苏、山东、山西、陕西、四川等省市向全国漫延。然而，不论“近零排放”之声多么美妙，伴随着“近零排放”推进过程中的困惑也越来越多，那就让我们试着拨开这些团团迷雾。
1 对“近零排放”概念存在的若干糊涂认识
（1）“近零排放”的概念不清，一般是以“燃机排放标准”作为判据，对排放标准的表面化错误理解造成荒谬的结果
国内外并没有公认的燃煤电厂大气污染物“近零排放”的定义，实际应用中多种表述共存，如“近零排放”、“趋零排放”、“超低排放”、“超净排放”、“超洁净排放”、“低于燃机排放标准排放”等等。从各种表述和案例中分析得出的共同特点，是把燃煤电厂排放的烟尘、二氧化硫和氮氧化物三项大气污染物（未包含二氧化碳等）与《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）(以下简称“排放标准”)中规定的燃机要执行“大气污染物特别排放限值”（以下简称“特别排放限值”）相比较，将达到或者低于燃机排放限值的情况称为燃煤机组的“近零排放”。
在“标准”中，根据燃煤机组是“新建锅炉”还是“现有锅炉”、是否为W火焰炉、循环流化床锅炉、是否位于高硫煤省份（广西壮族自治区、四川、重庆、贵州）的不同情况，以及是否位于国务院环境保护行政主管部门划定的执行“特别排放限值”的地区，提出不同档次的大气污染物排放限值。如，烟尘排放限值为30、20、5mg/m3，二氧化硫排放限值分为400、200、100、50、35 mg/m3，氮氧化物（以二氧化氮计）分为200、100、50 mg/m3。“近零排放”就是要使燃煤电厂排放的污染物，在“表面上”达到或低于最严档的燃机特别排放限值的要求，即烟尘5 mg/m3、二氧化硫35 mg/m3、氮氧化物50mg/m3。然而，从以下的分析中可以看出这也只是表面化的严格。
我国火电厂大气污染物的排放限值是采用“浓度”来表示的，因此，“达标排放”是指烟气中的污染物浓度不超过标准规定的浓度限值。由于污染物的“浓度”是由污染物的质量和烟气体积两个因素构成，烟气中的氧含量越高，说明燃烧过程中过剩空气越多，污染物浓度就越低。为防止用空气稀释浓度达标的现象，“排放标准”规定了用“基准含氧量”折算的方法。“基准含氧量”是根据典型的燃料和典型的燃烧技术来规定的，规定燃煤锅炉为6%、燃气轮机为15%。
经粗略换算，可以理解为在典型情况下，燃煤锅炉燃烧所用的实际空气量是理论空气量的1.4倍（也即空气过剩系数α=1.4），而燃气轮机所用的实际空气是理论空气的3.5倍（α=3.5）。虽然在实际工作中不论燃煤还是燃机，往往都是非典型情况，所以都必须要以各自的“基准含氧量”进行折算，但由于“基准”本身就不同，折算后的污染物浓度也是不可直接相比的。如果将燃机和燃煤的排放限制按相同“基准含氧量”折算的话，燃机排放限值的数值是原来值的2.5倍，即烟尘、二氧化硫、氮氧化物的排放限值分别由5、35、50 mg/m3，变为12.5 mg/m3、87.5 mg/m3、125 mg/m3。换句话说，除了燃机的烟尘的排放限值稍低于燃煤烟气的特别排放限值外，二氧化硫、氮氧化物反而更宽松，将三项污染物合起来计算，燃机比燃煤排放限值要宽松32.4%。这就是“表面”上看起来更严的燃机排放限值实则不然的原因。
页:
[1]