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近零排放

“近零排放”的概念不清。國(guó)內(nèi)外并沒(méi)有公認(rèn)的燃煤電廠大氣污染物“近零排放”的定義,實(shí)際應(yīng)用中多種表述共存,如“近零排放”、“趨零排放”、“超低排放”、“超潔凈排放”、“低于燃機(jī)排放標(biāo)準(zhǔn)排放”等。

  “近零排放”的概念不清,一般是以“燃機(jī)排放標(biāo)準(zhǔn)”作為判斷根據(jù),對(duì)排放標(biāo)準(zhǔn)的表面化錯(cuò)誤理解造成荒謬的結(jié)果。

  國(guó)內(nèi)外并沒(méi)有公認(rèn)的燃煤電廠大氣污染物“近零排放”的定義,實(shí)際應(yīng)用中多種表述共存,如“近零排放”、“趨零排放”、“超低排放”、“超潔凈排放”、“低于燃機(jī)排放標(biāo)準(zhǔn)排放”等。從各種表述和案例中分析得出的共同特點(diǎn),是把燃煤電廠排放的煙塵、二氧化硫和氮氧化物3項(xiàng)大氣污染物與《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2011)(以下簡(jiǎn)稱“排放標(biāo)準(zhǔn)”)中規(guī)定的燃機(jī)要執(zhí)行“大氣污染物特別排放限值”(以下簡(jiǎn)稱“特別排放限值”)相比較,將達(dá)到或者低于燃機(jī)排放限值(即煙塵5mg/m3、二氧化硫35mg/m3、氮氧化物50mg/m3)的情況稱為燃煤機(jī)組的“近零排放”。

  然而,從以下的分析中可以看出這也只是表面化的嚴(yán)格。

  我國(guó)火電廠大氣污染物的排放限值是采用“濃度”來(lái)表示的,因此,“達(dá)標(biāo)排放”是指煙氣中的污染物濃度不超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的濃度限值。由于污染物的“濃度”是由污染物的質(zhì)量和煙氣體積兩個(gè)因素構(gòu)成,煙氣中的氧含量越高,說(shuō)明燃燒過(guò)程中過(guò)??諝庠蕉啵廴疚餄舛染驮降?。為防止用空氣稀釋濃度達(dá)標(biāo)的現(xiàn)象,“排放標(biāo)準(zhǔn)”規(guī)定了用“基準(zhǔn)含氧量”折算的方法。“基準(zhǔn)含氧量”是根據(jù)典型的燃料和典型的燃燒技術(shù)來(lái)規(guī)定的,規(guī)定燃煤鍋爐為6%、燃?xì)廨啓C(jī)為15%。

  經(jīng)粗略換算,可以理解為在典型情況下,燃煤鍋爐燃燒所用的實(shí)際空氣量是理論空氣量的1.4倍(也即空氣過(guò)剩系數(shù)α=1.4),而燃?xì)廨啓C(jī)所用的實(shí)際空氣是理論空氣的3.5倍(α=3.5)。雖然在實(shí)際工作中不論燃煤還是燃機(jī),往往都是非典型情況,所以都必須要以各自的“基準(zhǔn)含氧量”進(jìn)行折算,但由于“基準(zhǔn)”本身就不同,折算后的污染物濃度也是不可直接相比的。如果將燃機(jī)和燃煤的排放限制按相同“基準(zhǔn)含氧量”折算的話,燃機(jī)排放限值的數(shù)值是原來(lái)值的2.5倍,即煙塵、二氧化硫、氮氧化物的排放限值分別由5mg/m3、35mg/m3、50mg/m3變?yōu)?2.5mg/m3、87.5mg/m3、125mg/m3。換句話說(shuō),除了燃機(jī)煙塵的排放限值稍低于燃煤煙氣的特別排放限值外,二氧化硫、氮氧化物反而更寬松,將3項(xiàng)污染物合起來(lái)計(jì)算,燃機(jī)比燃煤排放限值要寬松32.4%。這就是“表面”上看起來(lái)更嚴(yán)的燃機(jī)排放限值實(shí)則不然的原因。

  再?gòu)呐欧趴偭靠?,?jīng)測(cè)算,典型300MW燃煤鍋爐(標(biāo)態(tài)煙氣量100萬(wàn)m3/h,空氣過(guò)剩系數(shù)α=1.3),煙塵、二氧化硫、氮氧化物分別按5mg/m3、35mg/m3、50mg/m3排放時(shí),每小時(shí)排放量分別大約為5.4千克、37.8千克、54千克;而300MW級(jí)燃機(jī)(標(biāo)態(tài)煙氣量185萬(wàn)m3/h,空氣過(guò)剩系數(shù)α=3.5),依排放限值要求每小時(shí)可以排放9.25千克、64.25千克、92.5千克,可見(jiàn),每小時(shí)燃機(jī)排放總量是燃煤排放的1.7倍。顯然,這樣的“近零排放”的要求是荒謬的。

  煙氣連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)難以支撐“近零排放”監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,用日平均濃度或者多日平均濃度的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與排放限值直接比較是概念性錯(cuò)誤,運(yùn)行時(shí)間不足也難以證明“近零排放”系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

  在客觀上和技術(shù)上,現(xiàn)有監(jiān)測(cè)手段不支持“近零排放”,說(shuō)的更清楚一點(diǎn)“近零排放”的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是不可信的。

  大型燃煤電廠大氣污染控制所采用的除塵脫硫、脫硝主流技術(shù)和主體工藝、設(shè)備,近幾十年來(lái)并沒(méi)有重大突破,世界范圍內(nèi)基本上都是采用上世紀(jì)中后期開(kāi)發(fā)的成熟技術(shù)。從已經(jīng)“實(shí)現(xiàn)”“近零排放”所采用的技術(shù)看,主要是對(duì)已有技術(shù)和設(shè)備潛力(或者裕量)的挖掘、輔機(jī)的改造、系統(tǒng)優(yōu)化、大馬拉小車式的設(shè)備擴(kuò)容量、材料的改進(jìn)、昂貴設(shè)備的使用等。“近零排放”在技術(shù)上并沒(méi)有重大創(chuàng)新,且嚴(yán)苛的條件并非一般燃煤電廠都能達(dá)到。


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