【word】 中美歐燃煤電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的比較

1、中美歐燃煤電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的比較vo1.1.no.6nov.,2011環(huán)境工程技術(shù)journalofenvironmentalengineeringtechnology第1卷,第6期2011年11月文章編號:1674991x(2011)o6051205中美歐燃煤電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的比較盛青,武雪芳,李曉倩,王宗爽,王占山,趙國華中國環(huán)境科學(xué)研究院,北京100012摘要:科學(xué)制定污染物排放標(biāo)準(zhǔn)是治理環(huán)境污染問題的重要措施之一,歐美等發(fā)達(dá)國家分別制定了適合本國國情的污染物排放標(biāo)準(zhǔn),并進(jìn)行了多次修訂.為借鑒歐美等發(fā)達(dá)國家在電力行業(yè)污染物控制的成功經(jīng)驗和科學(xué)制定我國火電大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn),對

2、比分析了中美歐等國家燃煤電廠大氣污染物so,no和顆粒物排放控制歷程,當(dāng)前中美歐現(xiàn)行燃煤電廠排放標(biāo)準(zhǔn)和控制技術(shù)水平及我國火電污染物控制現(xiàn)狀,提出了科學(xué)制定我國燃煤電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的建議.關(guān)鍵詞:燃煤電廠;大氣污染物;排放標(biāo)準(zhǔn);比較中圖分類號:x一650文獻(xiàn)標(biāo)識碼:adoi:10.3969.issn.1674991x.2011.06.085comparisonoftheairpollutantemissionstandardsofcoa1.firedpowerplantsbetweenchina,theunitedstatesandeuropeanunionshengqing,wuxue-

3、fang,lixiaoqian,wangzongshuang,wangzhanshan,zhaoguohuachineseresearchacademyofenvironmentalsciences,beijing100012,chinaabstract:itisanimportantmeasureofdealingwithenvironmentalpollutionproblemstoscientificallydeveloppollutantemissionstandards.theunitedstates,europeanunionandotherdevelopedcountriesha

4、vedevelopedpollutantemissionstandardssuitablefortheirnationalconditionsandwithmultiplerevisions.inordertolearnfromthesuccessfulexperienceofpollutantcontrolonthepowerindustryinthedevelopedcountriesanddevelopreasonableairpollutantemissionstandardofthermalpowerinchina,thecontrolprocessofairpollutantssu

5、chasso2,noandparticulatemattersfromcoalfiredpowerplantsandthecurrentexistingemissionstandardsandcontroltechnologiesinchina,theusandeuwerecompared,thestatusofpollutantcontrolofcoalfiredthermalpowerinchinaanalyzed,andsomerecommendationsprovidedforthefuturedevelopmentofchinascoalfiredthermalpowerplants

6、pollutioncontrolpolicy.keywords:coal-firedthermalpowerplant;airpollutant;emissionstandard;comparison燃煤電廠因其排放大量污染物,且具有遠(yuǎn)距離傳輸擴(kuò)散等特點(diǎn),而成為各國大氣污染控制工作的重點(diǎn).隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,對能源和電力的需求持續(xù)增加,1987-2007年,20年間我國火電裝機(jī)容量增長了7倍j.燃煤電廠的no排放量也迅速增加,2007年全國第一次污染源普查公報顯示,燃煤電廠so排放量占全國總排放量的40%以上,no占33%以上.近年來隨著我國對燃煤電廠so排放控制的逐漸加嚴(yán),so排放得到一

7、定程度的控制,no環(huán)境問題隨之凸顯.no是構(gòu)成區(qū)域性大氣復(fù)合污染的關(guān)鍵污染物,對酸雨的貢獻(xiàn)也呈上升趨勢,我國酸雨問題已由硫酸型向硫酸,硝酸復(fù)合型轉(zhuǎn)變,歐美等發(fā)達(dá)國家早已把對no的排放控制列在防治酸沉降及改善空氣質(zhì)量的首位,制定收稿日期:20110516基金項目:環(huán)境保護(hù)公益性行業(yè)科研專項(200709036)作者簡介:盛青(1987一),男,碩士,主要研究方向為大氣環(huán)境標(biāo)準(zhǔn),shengqingci責(zé)任作者:武雪芳(1965一),男,研究員,博士,主要研究方向為環(huán)境標(biāo)準(zhǔn),第6期盛青等:中美歐燃煤電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的比較了嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn),并已

8、取得了顯著效果.筆者通過分析借鑒美歐發(fā)達(dá)國家電力行業(yè)污染物排放控制的成功經(jīng)驗,提出了我國制定燃煤電廠排放標(biāo)準(zhǔn)的建議.1中美歐燃煤電廠大氣污染物控制歷程1.1美國1970年通過了清潔空氣法法案,該法為美國歷史上第一部較為完整的控制空氣污染的法規(guī).該法案針對火電排放源采用最佳示范技術(shù)j,由國家統(tǒng)一制定新源排放標(biāo)準(zhǔn)對新建燃煤電廠進(jìn)行控制,各州制定現(xiàn)有源排放標(biāo)準(zhǔn)對現(xiàn)有燃煤電廠進(jìn)行控制.在該法案的指導(dǎo)下,美國國家環(huán)境保護(hù)局(usepa)于1970年頒布首個燃煤電廠新源大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)對功率大于73mw的新建發(fā)電機(jī)組的so,no和顆粒物3類污染物設(shè)置了排放限值.之后又分別于1977年,1997年

9、和2005年對排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂.表1為美國燃煤電廠歷次排放標(biāo)準(zhǔn)的污染物排放限值.表1美國燃煤電廠so:.no和顆粒物新源排放標(biāo)準(zhǔn)排放限值tablellimitvalueofkeyairpollutantsfromnewsourcesofcoal-firedpowerplantinus注:740(1480)和70(90)表不低硫煤(高硫煤)的排放限值和脫硫效率.1977年對該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行首次修訂,加嚴(yán)了污染物排放限值并要求脫硫效率不得低于70%.1997年進(jìn)一步加嚴(yán)no排放限值,新排放限值為不大于218mg/m,是1977年排放限值的1/3左右.同時取消了區(qū)分燃煤的類型和性質(zhì),并對新建火電機(jī)組給出

10、基于電量輸出的排放限值.2005年頒布現(xiàn)行新源排放標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步加嚴(yán)so,no和顆粒物的排放限值,so排放限值由7401480mg/m降為184mg/m,降幅達(dá)70%以上;no由218mg/m降為135mg/m.,降幅約為38%;顆粒物由4omg/m.降為20mg/m,降幅為50%.同時規(guī)定脫硫效率不得低于95%.通過這些標(biāo)準(zhǔn)的實施,美國燃煤電廠大氣污染物控制取得顯著的效果.美國1990年燃煤電廠so2,no排放量分別為2300萬和784萬t,2005年分別下降為1400萬和373.9萬t.與2o世紀(jì)90年代相比分別減少了39%和52%.1.2歐盟歐盟通過實施大型燃燒裝置大氣污染物排放限值

11、指令加強(qiáng)燃煤電廠污染排放控制,截至目前共出臺2次指令.1987年當(dāng)時的歐洲共同體出臺首部大型燃燒企業(yè)大氣污染物排放限值指令(88/609/eec),對新建燃煤電廠的so:,no和顆粒物排放進(jìn)行控制,根據(jù)燃料性質(zhì)和熱功率的不同給出不同的排放限值;并對各國排放總量進(jìn)行控制,要求各國現(xiàn)有燃煤電廠以1980年的排放量為基準(zhǔn),到1993年削減10%,1998年削減30%e93.2002年,為進(jìn)一步加強(qiáng)燃煤電廠大氣污染物排放,歐盟修訂出臺了新的大型燃燒企業(yè)大氣污染物排放限制指令(2001/80/ec),進(jìn)一步加嚴(yán)污染物排放限值,500mw以上機(jī)組so2由400mg/m降為200mg/m,降幅達(dá)50%;no

12、由650mg/m降為200mg/m,降幅達(dá)60%以上;顆粒物由50mg/m降為30mg/m,降幅達(dá)40%.同時規(guī)定各成員國總量削減目標(biāo),并在成員國增加后,修改現(xiàn)行指令,給出27個成員國的總量削減目標(biāo)j.表2為2次指令中燃煤電廠污染物主要排放限值.1.3中國1991年實施gb132339l燃煤電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)引,采用按照環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)推算排放標(biāo)準(zhǔn)的jp值方法控制燃煤電廠大氣污染物排放,規(guī)定了電廠so排放總量.并分新建電廠和現(xiàn)有電廠,按3類地區(qū)規(guī)定了6個p值.隨著我國酸雨及so污染et益嚴(yán)重及對so排放控制要求不斷加嚴(yán),gb13233-96火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的頒布實施,進(jìn)一步加嚴(yán)so

13、:和煙塵排放控制,3類地區(qū)規(guī)定了9個p值,同時對新建電廠開始采取治理技術(shù),規(guī)定煙氣排放濃度為12002100mg/m.,并首次增加no的排放限值開始對燃煤電廠no排放實施控制.2003年為進(jìn)一步控制我國酸雨問題及改善空氣質(zhì)量,發(fā)布修訂了gb132332003(火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)引,該標(biāo)準(zhǔn)對所有燃煤電廠均采取治理技術(shù),根據(jù)分時段及燃料性環(huán)境工程技術(shù)第1卷質(zhì)規(guī)定so,no和煙塵的排放濃度.新建電廠so排放限值為400mg/m.,是原標(biāo)準(zhǔn)的1,51/3.no排放限值為4501100mg/m.,控制范圍由原標(biāo)準(zhǔn)大于1000t/h的機(jī)組擴(kuò)展到所有大于65t/h的火電機(jī)組.表3為我國現(xiàn)行燃煤電廠大氣

14、污染物排放限值.表2歐盟燃煤電廠so:,no和顆粒物指令的排放限值table2limitva.heofkeyairpollutantsfromcoal-firedpowerplantineu1)1987年前建設(shè)電廠執(zhí)行88/609/eec指令或滿足2001/80/ec指令總量要求;1987年后建設(shè)電廠執(zhí)行88/609/eec指令;2002年后新建電廠執(zhí)行2001/80/ec指令,詳見文獻(xiàn)10.表3我國現(xiàn)行燃煤電廠大氣污染物主要排放限值table3limitvalueofkeyairpollutantsfromcoalfiredpowerplantinchinamg/m2污染物排放標(biāo)準(zhǔn)與控制水平

15、2.1控制對象美國歷次新固定源排放標(biāo)準(zhǔn)的實施對象都是熱功率超過73mw,燃燒化石燃料的電站鍋爐.歐盟現(xiàn)行大型燃燒企業(yè)大氣污染物排放限制指令(2001/80/ec)的實施對象是熱功率超過50mw,燃燒各類燃料(包括固體,液體,氣體燃料)的裝置.我國gb13223-2003的實施對象是使用單臺出力65t/h以上除層燃爐,拋煤機(jī)爐外的燃煤發(fā)電鍋爐;各種容量的煤粉發(fā)電鍋爐;單臺出力65t/h以上燃油發(fā)電鍋爐;各種容量的燃?xì)廨啓C(jī)組的火電廠.單臺出力65t/h以上采用甘蔗渣,鋸末,樹皮等生物質(zhì)燃料的發(fā)電鍋爐可參照執(zhí)行.2.2污染物排放控制水平2.2.1so2美國2005年新源排放標(biāo)準(zhǔn)要求新建電廠so排放限

16、值為184mg/m,同時要求所有電廠必須安裝脫硫裝置,脫硫效率不得小于95%;歐盟現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn).要求新建電廠so排放限值為200mg/m,與美國排放水平相當(dāng),均要求電廠安裝煙氣高效脫硫裝置;我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)要求,1997年后新建電廠so排放限值為400mg/m,需要安裝煙氣脫硫裝置才可達(dá)到要求,但排放限值仍然是歐美發(fā)達(dá)國家的2倍左右,仍有進(jìn)一步加嚴(yán)的空間.圖1為中美歐燃煤電廠so:的排放限值.一1600董1400窖1200茴1000醛800整600吾40020o0美國歐盟中國標(biāo)準(zhǔn)實旖階段l一高硫煤;2一低硫煤;3一熱功率>500mw;4一熱功率>300mw.圖1中美歐燃煤電廠現(xiàn)行so排放限

17、值比較fig.1comparisonofso2emissionlimitvaluesfromcoalfiredpowerplantinus,euandchina2?2.2no美國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中no新源排放限值為135rag/m.,歐盟要求大于300mw機(jī)組執(zhí)行200mg/m,較美國寬松,同時均需要電廠在低no燃燒技術(shù)基礎(chǔ)上安裝煙氣脫硝裝置.我國gbl3233_96首次規(guī)定1000t/h以上的電站鍋爐的no排放限值為第6期盛青等:中美歐燃煤電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的比較650mg/m(固態(tài)排渣)和1ooomg/m(液態(tài)排渣)引,采用低no燃燒技術(shù)就可達(dá)到,但執(zhí)行不到位,控制效果不理想(圖2).gb13

18、233-2003中進(jìn)一步采用低no燃燒技術(shù)加強(qiáng)no排放控制,其限值要求貧煤不得高于650mg/m,無煙煤不得高于1100mg/mt4,是美歐發(fā)達(dá)國家限值的25倍.同時我國單位火電no的排放水平仍然高于美國,日本和德國等發(fā)達(dá)國家.2007年我國單位發(fā)電量no排放為3.1g/(kw?h),均高于國外發(fā)達(dá)國家同時期水平,是美國1999年的1.4倍,德國的3.8倍j.圖3為中美歐no的排放控制水平比較,我國與發(fā)達(dá)國家和地區(qū)相比差距較大,對新建電廠而言,排放限值僅相當(dāng)于美國1977頒布的新源排放標(biāo)準(zhǔn)和歐盟1987年的排放控制要求.l2001ooo曲800600釜400c;i200zo2.2.3顆粒物美國

19、現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)對顆粒物要求為新建電廠滿足20mg/m,老電廠為40mg/mlsl,歐盟現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)要求新建電廠顆粒物排放限值為30mg/mmj,與美國排放要求基本相當(dāng),一般都只有安裝高效除塵裝置才能達(dá)標(biāo)排放.目前公認(rèn)的高效除塵設(shè)備主要為電除塵器,袋式除塵器及電袋除塵器.我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)對煙塵的控制要求為1997年后建設(shè)電廠排放限值為50mg/m3【j,是美國的2.5倍,歐盟的1.67倍.與歐美發(fā)達(dá)國家相比,我國燃煤電廠煙塵排放限值依然寬松,僅相當(dāng)于美國1997年新源標(biāo)準(zhǔn)和歐盟1987年頒布的顆粒物排放控制指令.圖4為中美歐現(xiàn)行燃煤電廠顆粒物的排放限值.美國歐盟中國標(biāo)準(zhǔn)實旋階段1一熱功率為5o一1oomw;2

20、一熱功率為loo一300mw;3一熱功率>300mw.圖2中美歐燃煤電廠no現(xiàn)行排放限值比較fig.2comparisonofnoemissionlimitvaluesfromcoalfiredpowerplantinus,euandchina標(biāo)準(zhǔn)實施階段圖3單位發(fā)電量no排放水平比較fig.3comparisonofthelevelofnoemissioncontrolinsomecountries歐盟中國標(biāo)準(zhǔn)實施階段1一熱功率<500mw;2一熱功率>500mw;3一熱功率為50100mw;4一熱功率>100mw.圖4中美歐現(xiàn)行燃煤電廠顆粒物排放限值比較fig.4c

21、omparisonofpmemissionlimitvaluesfromcoal-firedpowerplantinus,euandchina3關(guān)于我國燃煤電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的建議3.1制定科學(xué)合理的污染物排放限值與美歐發(fā)達(dá)國家現(xiàn)行燃煤電廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)相比,我國目前火電標(biāo)準(zhǔn)較為寬松,導(dǎo)致我國燃煤電廠污染物排放量急劇增加,現(xiàn)行排放標(biāo)準(zhǔn)已無法適應(yīng)當(dāng)前及未來一段時期內(nèi)火電行業(yè)環(huán)境保護(hù)要求.同時當(dāng)前我國火電污染物控制技術(shù)有了長足的進(jìn)步,截至2008年底,全國60%以上機(jī)組安裝煙氣脫硫裝置,近2億ko排放量的減少,但是隨著當(dāng)前我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速的發(fā)展,對能源及電力的需求持續(xù)增加,我國裝機(jī)容量也持續(xù)增

22、加,2007年的裝機(jī)容量為7億kw是2000年的2.3倍j.因而燃煤電廠污染物總排放量并沒有顯著的降低,酸雨及區(qū)域性灰霾現(xiàn)象并沒有根本解決.因此需要明確對燃煤電廠的總量中長期控制目標(biāo),既能減少火電污染物排放對環(huán)境的危害,又能滿足日益增加對電力的需求.3.3加強(qiáng)燃煤電廠污染物尤其是no的區(qū)域性污染防治no在大氣中可通過復(fù)雜的大氣化學(xué)反應(yīng)生成臭氧和顆粒物.no及其二次生成物在大氣中進(jìn)行長距離傳輸造成區(qū)域性大氣復(fù)合污染.因而對燃煤電廠污染物尤其是no排放控制需要加強(qiáng)區(qū)域范圍的聯(lián)防聯(lián)控,加強(qiáng)區(qū)域合作與協(xié)調(diào),在區(qū)域的尺度上開展燃煤電廠污染物控制,經(jīng)濟(jì)有效地治理no污染問題.參考文獻(xiàn)【5678910121

23、314151國家統(tǒng)計局.中國統(tǒng)計年鑒:2002-2008m?北京:中國統(tǒng)l6計出版社,2002-2008.234環(huán)境保護(hù)部,國家統(tǒng)計局,農(nóng)業(yè)部.第一次全國污染源普查公報eb/ol.(2010-02-10).2010-l1i21/jrrg/2010-02/10/content_l532174.htm.唐孝炎,張遠(yuǎn)航,邵敏.大氣環(huán)境化學(xué)m.2版.北京:高等教育出版社,2006:25-29.王曦.美國環(huán)境法概論m.武漢:武漢大學(xué)出版社,1992:245-306.1718usepa.standardsofperformanceforfossil-fuel-firedst

24、eamgeneratorsforwhichconstructioniscommencedafteraugust17,1971s.washingtondc:usepa,1971.usepa.standardsofperformanceforelectricutilitysteamgeneratingunitsforwhichconstructioniscommencedafterseptember18,1977s.washingtondc:usepa,1977.usepa.revisionofstandardsofperformancefornitrogenoxideemissionsfromnewfossil?fuelfiredsteamgeneratingunitss.washingtondc:usepa,1997.usepa.standardsofperformanceforelectricutilitysteamgeneratingunitss.washingtondc:usepa,2006.eu.proposalforacouncildirec