电厂能当城市“加湿器”？

图为在四级静电除尘器的基础上，加设的第五级径流式电除尘器外观。 中国环境报见习记者 李贤义摄

　　中国环境报见习记者 李贤义

　　去年9月，国家发改委、环保部、国家能源局联合印发《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014～2020年）》，提出超低排放改造计划。在硬指标倒逼和不少地方政策的鼓励下，很多燃煤电厂开始提效改造和建设。那么，在超低排放改造建设中，深度除尘是否有更好的技术路线？改造成本如何分摊？改造后电厂除了发电，还能承担什么社会角色？

　　日前，在河北省邯郸市召开的“燃煤电厂超洁净协同控制技术研讨会”上，来自业内代表和专家们展开了讨论。

　　现役机组改造更困难

　　改造难在抑尘，投资成本高、可改造空间受限

　　为减少火电排放，国家实施“上大压小”，鼓励关停小机组，集中建设大机组。其中“十一五”期间，全国上大压小、关停小火电机组7682.5万千瓦。目前，我国电力系统60万千瓦以上的大机组，已占据1/3份额。而占比较大的中小机组，为避免市场淘汰的命运，也加快了优化升级步伐。

　　河北省环保厅总量处副处长赵岩介绍说，与新建燃煤机组相比，现役机组改造更困难。而超低排放改造，又难在抑尘，一是投资成本过高，二是可改造空间受限。

　　研讨会上，大唐河北马头热电厂7号（20万千瓦）机组的除尘技术，引起了与会者的注意。

　　2010年，大唐河北马头热电厂在完成4台小火电机组全部关停的基础上，为满足《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）和《重点区域大气污染防治“十二五”规划》的要求，2014年，剩余机组在完成除尘器、脱硫系统和脱硝系统增效改造和新建工作的同时，又对7号机组的除尘系统进行了再改造。

　　北京华能达电力技术应用公司承担了7号机组除尘系统的改造。总经理马利君介绍说，改造总投资1600万元，是在原有四级静电除尘器尾部，加设一级径流式电除尘器（使用寿命达10年，占用空间小）。原理是采用多孔泡沫金属板和旋转框架组成收尘阳极板系统（垂直于气流方向），使细微颗粒物在电风与电场力的作用下，在新型阳极板上完成捕集。改造完成后，除尘器出口的总颗粒物脱除效率为95.2%，浓度可控制在5mg/Nm3左右。

　　大唐河北发电公司总工程师蒋平锁认为，布袋除尘初始投资相对低，但受燃烧煤种影响大、电耗高、运维成本高已是业内公认的短板。此外，寿命短（一般4年，需定期更换）和二次污染（淘汰的聚苯硫醚滤料一般掩埋处理，或回炉焚烧形成污染）也是存在的主要问题。湿法电除尘投资高、阻力大、用水量大，也是难推广的主要原因。而径流式电除尘为深度除尘找到了突破口和改进方向。

　　赵岩评价说，径流式电除尘器一定程度上解决了老机组改造存在的难题。但径流式电除尘器冲洗时间为一小时，按照最新规定，自2015年5月1日起，将对电厂排放采取小时制考核办法，超标3倍还将入刑。因此，冲洗时间一定要分开进行（可分为4次，每15分钟冲选一次）。此外，新技术的稳定性和可靠性也十分重要。

　　大唐环保分公司总工程师王力腾则提出自己的看法，径流式电除尘很好地解决了传统电除尘器对PM2.5以下细微粉尘捕集率低的问题。但未来，电厂同样要实现水的“零排放”，湿法除尘耗水量大的问题若能得到有效解决，仍会是实现超低排放改造的方法之一。

　　“径流式电除尘器能够达到环保新标准要求，现在已安全稳定运行半年多。”作为第二家使用此技术的华电石家庄热电有限公司，公司工程师吕懿介绍说，在细节方面还需要进一步完善，像缸体封闭不严、容易泄漏等。

　　超低排放改造成本怎么分摊？

　　大部分省份补贴缺位。目前煤价下跌，电厂赢利，技改推动比较容易。若煤价上涨，或导致改造难大面积推广

　　据测算，浙江省实现超低排放的环保成本，要增加1～1.3分/千瓦时，而河南省则增加1.5～1.8分/千瓦时，但这些也比天然气发电（每千瓦时增加4毛钱）要省很多。

　　蒋平锁认为，任何技术改造，除了社会责任考量外，也要算经济账。北京市“煤改气”工程不算初始投资，每年仅运行费用支出至少164亿元。目前，仅有浙江、江苏、山西等少数省份出台了电价补贴，大部分省市的改造成本，则由企业承担。现在煤价下跌，电厂普遍赢利，技改推动比较容易。未来，能源价格走向难测，万一煤价上涨，而环保补贴缺位，或导致超低排放改造难以大面积推广。

　　此外，为了实现节能减排效果最大化，蒋平锁提出，一是电网在分配政府电量计划时，应优先满足超低排放机组发电。二是落实国家差别收费政策，对排放浓度低于国家或地方排放标准限值50%以上的电企，减半征收排污费。

　　在谈到河北省燃煤电厂的现状时，赵岩介绍说，目前全省装机容量4100万千瓦，今年底将达到5000万千瓦。至今，全省仅有3个超低排放试点。而河北省要求，2018年前，现役机组通过改造，要基本达到燃气轮机排放限值的要求。这比国家提出的时间又提前了两年，任务非常艰巨。

　　“超低排放改造是大趋势。从行业来看，可有效实现大气污染防治。而从全产业链来看，能给节能环保装备制造业提供一个市场空间。目前不论从体量规模、还是从技术装备来看，我国节能环保产业提升的空间还非常大。”大唐电力设计院副院长王凤荣感叹道，日前，国家急需将补贴政策执行到位，否则无法调动企业积极性，节能减排的可持续性也将会大打折扣。

　　电厂成为“加湿器”还要走多久？

　　仅二氧化硫、氮氧化物、烟尘和废水减排还不够，还要降低三氧化硫、石膏雨、汞等污染物，特别是汞排放

　　“以前，烟囱冒黑烟是因为废气没有处理好。现在，废气从锅炉排放时，首先经过降温处理，再配合电除尘器和脱硫、脱硝装置，有效清除有害物质。你看，烟囱的烟是淡白色的，几近透明色。未来，电厂技改目标是成为城市的‘加湿器’。”大唐河北马头热电厂负责人表示。

　　在大唐河北马头热电厂现场观摩过程中，吕懿指着烟囱下面蔫蔫的冬青树，向记者介绍说，这就是烟气脱汞不到位的结果。对于火电行业来说，节能减排的考核项目主要是4项（二氧化硫、氮氧化物、烟尘和废水），但电厂要成为“加湿器”，还需要降低三氧化硫、石膏雨、汞等污染物，特别是汞的排放。

　　据美国相关部门统计，燃煤电厂的汞排放量约占人为汞排放量的40%，是最大的人为汞污染排放源。我国的能源消耗以煤炭为主，且煤炭中平均汞含量高于世界平均水平。再加上我国燃煤技术相对落后，使得我国成为世界上汞污染严重的地区之一。

　　吕懿认为，烟尘浓度低于20 mg/Nm3以下，包括称重法在内，已经很难测出。可以确定说，大部分电厂显示数据是粗略的，而不是精准的。而汞浓度更低，约为20μg/m3左右，数量级仅约为前者的万分之一。因此，燃煤烟气中汞浓度的准确监测难度非常大，直到近些年才发展出较为完备的监测方法及体系。

　　据介绍，利用现有的脱硫、脱硝、除尘等烟气净化系统，燃煤电厂可以实现一定的协同脱汞效果，但要获得较高的脱汞效率，还需采用专用的脱汞技术（如氧化脱汞技术、吸附脱汞技术等）。

　　目前，吸附脱汞技术脱汞效率较高，适应性较广，但投资和运行成本也高，美国用的较多。相比之下，氧化脱汞技术投资和运行成本较低，脱汞效率也相差无几。鉴于湿法烟气脱硫在我国燃煤电厂应用非常广，约占总烟气脱硫的85%，因此，我国燃煤电厂普遍采用以氧化协同脱汞技术为主、吸附脱汞技术为辅的汞污染控制技术路线。

　　“在最新的《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）中，规定燃煤电站汞污染排放标准为30μg/m3，自今年1月1日起已执行（全球最为严格的是美国标准，约合1μg/m3）。相信，电厂成为城市‘加湿器’已为时不远。”吕懿说。