錢蓮英 史一峰 徐志榮

(1.浙江省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心，浙江 杭州 310012；2.浙江省生態(tài)環(huán)境廳，浙江 杭州 310012；3.浙江省生態(tài)環(huán)境科學(xué)設(shè)計研究院，浙江 杭州 310007)

2014年9月發(fā)布的《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃(2014—2020年)》提出了燃煤機組實現(xiàn)超低排放的目標(biāo)[1]，2015年12月印發(fā)的《全面實施燃煤電廠超低排放和節(jié)能改造工作方案》將“燃煤電廠超低排放與節(jié)能改造”提升為國家專項行動[2]，浙江省積極響應(yīng)國家超低排放行動計劃，相繼出臺了超低排放財政補助、電價補貼、節(jié)能減排調(diào)度、差別化排污收費等鼓勵政策，順利推進了燃煤電廠超低排放建設(shè)與改造工作。為鞏固燃煤電廠推行超低排放改造工作成果，適應(yīng)現(xiàn)階段環(huán)境保護監(jiān)督管理工作的需要，2018年，浙江省制定并發(fā)布了《燃煤電廠大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB33/ 2147—2018)強制性地方標(biāo)準(zhǔn)。DB33/ 2147—2018發(fā)布實施后，替代現(xiàn)行《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 13223—2011)中燃煤發(fā)電類鍋爐的大氣污染物控制要求，相比于原執(zhí)行的GB 13223—2011，DB33/ 2147—2018在大氣污染物排放控制、污染物監(jiān)測等方面提出了更高的要求。本研究將DB33/ 2147—2018與GB 13223—2011進行比較，分析DB33/ 2147—2018的主要特點，探討標(biāo)準(zhǔn)實施的影響，以利于標(biāo)準(zhǔn)的順利實施，并為各地制定符合現(xiàn)階段管理要求、技術(shù)上可行的地方標(biāo)準(zhǔn)提供借鑒。

1 DB33/ 2147—2018的特點

1.1 加強有組織污染物控制要求

1.1.1 有組織污染物控制項目以顆粒物替代GB 13223—2011中的煙塵

煙塵是指燃料燃燒和生產(chǎn)工藝過程中產(chǎn)生的排入大氣的含污染物的粉塵，往往指的是燃燒過程產(chǎn)生的顆粒物，隨著煙氣脫硫、脫硝技術(shù)的應(yīng)用，燃煤電廠排放的顆粒物除煙塵以外，煙氣處理過程中還將產(chǎn)生一些次生顆粒物，如未溶硫酸鹽、亞硫酸鹽及未反應(yīng)吸收劑等可過濾顆粒物，含有少量硫酸、鹽酸等可凝結(jié)顆粒物，以及溶于霧滴中的硫酸鹽等溶解性固形物[3-4]；目前，煙塵采用的檢測方法為《固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法》(GB/T 16157—1996)和《固定污染源廢氣 低濃度顆粒物的測定 重量法》(HJ 836—2017)，這兩種方法均是基于對煙氣中的顆粒物采用濾膜(筒)進行過濾、捕集、烘干、稱重的原理進行測量。為使控制項目的名稱與實際更加貼切，也與檢測方法一致，DB33/ 2147—2018以顆粒物替代GB 13223—2011中的煙塵，并對顆粒物明確了定義，即顆粒物是指燃料和其他物質(zhì)在燃燒、合成、分解以及各種物料在機械處理中所產(chǎn)生的懸浮于排放氣體中的固體和液體顆粒狀物質(zhì)，包括除塵器未能完全收集的煙塵顆粒及煙氣脫硫、脫硝過程中產(chǎn)生的次生顆粒狀物質(zhì)。其他控制項目與GB 13223—2011保持一致，為二氧化硫、氮氧化物、汞及其化合物、煙氣黑度，控制指標(biāo)與國家《煤電節(jié)能減排與改造行動計劃》一致，為燃煤電廠的關(guān)鍵污染因子，排放績效控制指標(biāo)與國家排污許可制控制的污染物一致。

1.1.2 大幅加嚴(yán)污染物有組織排放限值

DB33/ 2147—2018中污染物的有組織排放限值按燃煤發(fā)電鍋爐的規(guī)模分兩個階段確定，新建燃煤發(fā)電鍋爐以及現(xiàn)有單臺出力300 MW及以上發(fā)電機組配套的燃煤發(fā)電鍋爐執(zhí)行Ⅱ階段規(guī)定的排放限值，現(xiàn)有單臺出力300 MW以下發(fā)電機組配套的燃煤發(fā)電鍋爐以及其他燃煤發(fā)電鍋爐執(zhí)行Ⅰ階段規(guī)定的排放限值，與GB 13223—2011相比，大幅加嚴(yán)了污染物的有組織排放限值，Ⅰ階段顆粒物、二氧化硫、氮氧化物的排放限值分別為GB 13223—2011中特別排放限值的50%、70%、50%，Ⅱ階段排放限值分別為GB 13223—2011中特別排放限值的25%、70%、50%。GB 13223—2011和DB33/ 2147—2018對燃煤電廠有組織排放的污染物排放限值比較見表1。

DB33/ 2147—2018中明確了廢氣污染物手工監(jiān)測數(shù)據(jù)、自動監(jiān)測數(shù)據(jù)均可作為達(dá)標(biāo)判定依據(jù)。污染物的排放濃度達(dá)標(biāo)是指“任一小時濃度均值滿足許可排放濃度要求”，手工監(jiān)測小時均值是指 “1小時內(nèi)等間隔采樣 3～4個樣品監(jiān)測結(jié)果的算數(shù)平均值 ”。顆粒物、汞及其化合物濃度以測定均值計，二氧化硫和氮氧化物濃度以小時均值計；自動監(jiān)測數(shù)據(jù)小時均值是指整點1 h內(nèi)不少于 45 min的有效數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值。

1.1.3 分階段分時段執(zhí)行

截至2017年底，浙江省已全部完成63臺大型燃煤機組的超低排放改造，除已列入“十三五”關(guān)停計劃和已啟動高效化改造建設(shè)的機組外，燃煤熱電鍋爐的超低排放改造也已基本完成。從實際運行情況看，現(xiàn)有單臺出力300 MW及以上發(fā)電機組配套的燃煤發(fā)電鍋爐(統(tǒng)調(diào)煤電企業(yè))由于技術(shù)力量雄厚、運行管理規(guī)范、政策支持等原因，超低排放設(shè)施運行情況較好，而地方燃煤熱電企業(yè)受各地生產(chǎn)經(jīng)營條件和政策環(huán)境影響，超低排放設(shè)施的運行管理參差不齊，在超低排放設(shè)施的運行監(jiān)管上亟待加強。為保證標(biāo)準(zhǔn)的實施效果，300 MW及以上發(fā)電機組配套的燃煤發(fā)電鍋爐執(zhí)行表1中Ⅱ階段規(guī)定的排放限值，并在標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布后立即實施；地方燃煤熱電企業(yè)整體排放水平與統(tǒng)調(diào)煤電企業(yè)有較大差距，因此有單臺出力300 MW以下發(fā)電機組(不含300 MW)配套的燃煤發(fā)電鍋爐以及其他燃煤發(fā)電鍋爐執(zhí)行表1中Ⅰ階段規(guī)定的排放限值，并設(shè)置過渡期，于2020年1月1日起實施，給企業(yè)的運行管理提供適應(yīng)期。

1.2 增加排放績效的要求

排放績效一般以單位產(chǎn)品產(chǎn)量所排放污染物來表征，即相當(dāng)于污染物排放強度，對于燃煤電廠而言，排放績效是指每生產(chǎn)1 kW·h電量所排放污染物的量，反映了單位電量的污染物排放強度。為落實國家排污許可制度，DB33/ 2147—2018增加了排放績效的要求?；凇笆濉被痣娦袠I(yè)總量控制目標(biāo)的排放績效宏觀測算結(jié)果，結(jié)合已實施超低排放火電機組的實際排放績效以及《火電行業(yè)排污許可證申請與核發(fā)技術(shù)規(guī)范》規(guī)定的重點地區(qū)排放績效，在火電燃煤機組超低排放限值下的排放績效的理論計算基礎(chǔ)上，留有10%左右的余量[5]，確定浙江省火電燃煤機組超低排放限值下的排放績效限值(見表2)。

表1 排放限值對比

表2 燃煤電廠排放績效值

企業(yè)的排放許可量可依據(jù)裝機容量采用排放績效法測算，績效法年許可排放量計算方法見《火電行業(yè)排污許可證申請與核發(fā)技術(shù)規(guī)范》[6]。

采用排放績效標(biāo)準(zhǔn)作為反映火電機組發(fā)電過程中兼顧能源和效率與污染物排放控制的綜合指標(biāo)，不再依據(jù)企業(yè)機組類型、燃料硫含量、生產(chǎn)工藝、脫硫技術(shù)等進行分類控制，根據(jù)燃煤機組發(fā)電量來計算其污染物許可排污量使所有火電企業(yè)遵循同等的環(huán)境管理要求，在大氣污染物總量控制方面不僅可以有效促進火電行業(yè)的清潔化發(fā)展，還可以提高發(fā)電效率。由此，實施統(tǒng)一的基于產(chǎn)出的排放績效標(biāo)準(zhǔn)，一方面在環(huán)境管理政策方面操作簡單而公平，另一方面為火電企業(yè)提供有效的競爭機制，促進煤電企業(yè)嚴(yán)格貫徹持證排污和按證排污的制度，促進火電行業(yè)的綠色持續(xù)發(fā)展。

1.3 增加無組織排放控制要求

《大氣污染防治法》在大氣污染防治措施中，明確提出了無組織排放控制要求，為落實《大氣污染防治法》有關(guān)規(guī)定，DB33/ 2147—2018提出燃煤電廠無組織排放控制要求，燃煤電廠無組織排放控制的首要污染物是顆粒物。DB33/ 2147—2018有針對性地對原輔料儲存、卸載系統(tǒng)，原輔料運輸、制備系統(tǒng)，副產(chǎn)物儲存、轉(zhuǎn)運系統(tǒng)等無組織排放產(chǎn)生源提出控制措施要求，特別是煤場、灰場、卸煤、輸煤和灰渣儲運環(huán)節(jié)，儲煤場要求采用封閉、半封閉料場(倉、庫、棚)，半封閉料場應(yīng)至少兩面有圍墻(圍擋)及屋頂，并對物料采取覆蓋、噴淋(霧)等抑塵措施。

1.4 采取有效措施消除石膏雨飄落、白色煙羽現(xiàn)象

濕法脫硫是目前燃煤電廠脫硫的主流技術(shù)，超低排放改造后采用濕法脫硫的燃煤電廠，煙氣脫硫系統(tǒng)吸收塔出口凈煙氣由于處于濕飽和狀態(tài)，在煙囪口排入大氣的過程中因溫度降低，煙氣中部分氣態(tài)水和污染物會發(fā)生凝結(jié)，在煙囪口形成霧狀水汽，霧狀水汽會因天空背景色和天空光照、觀察角度等原因發(fā)生顏色的細(xì)微變化，并在一定區(qū)域內(nèi)有液滴飄落，即產(chǎn)生有色煙羽和石膏雨現(xiàn)象[7-8]。有色煙羽和石膏雨現(xiàn)象不僅產(chǎn)生視覺污染，影響企業(yè)形象，更是含有可凝結(jié)顆粒物等其他污染物，影響空氣質(zhì)量，對周圍環(huán)境和居民生活產(chǎn)生一定影響，DB33/ 2147—2018要求位于環(huán)境空氣敏感區(qū)的燃煤電廠采取有效措施消除石膏雨和白色煙羽現(xiàn)象。

1.5 強化監(jiān)測要求

1.5.1 監(jiān)測方法的選擇

燃煤電廠實施超低排放改造后，大量使用了濕法脫硫技術(shù)，使得脫硫后煙氣管道內(nèi)出現(xiàn)污染物濃度低、溫度低、濕度高的“二低一高”狀況，廢氣污染物低濃度監(jiān)測對監(jiān)測手段、監(jiān)測方法、質(zhì)量保證提出了更高的要求[9-10]，DB33/ 2147—2018中監(jiān)測分析方法的選用在充分考慮被測污染源排放特點、污染物排放濃度低、監(jiān)測分析方法的檢出限和干擾等因素，選擇了國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中適用性滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的方法，并根據(jù)實際監(jiān)測工作的現(xiàn)狀和需要，以附錄的方式補充了“固定污染源廢氣 二氧化硫、氮氧化物的測定 傅立葉變換紅外光譜法”，以確保監(jiān)測工作的需要和監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

1.5.2 手工監(jiān)測相關(guān)要求

為保證監(jiān)測工作的需要，DB33/ 2147—2018提出各監(jiān)測斷面均應(yīng)設(shè)置永久性采樣平臺，當(dāng)采樣平臺高度大于40 m時，應(yīng)設(shè)置通往平臺的電梯、升降梯或其他便捷、安全的設(shè)施。未建設(shè)電梯或升降梯的企業(yè)，當(dāng)采樣平臺距地面高度大于20 m時，應(yīng)設(shè)置安全、方便的監(jiān)測設(shè)備電動吊裝設(shè)施。

1.5.3 在線監(jiān)測系統(tǒng)的要求

大氣污染物連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)儀表的檢測靈敏度、檢出限和量程應(yīng)符合污染物低濃度排放監(jiān)測技術(shù)要求，氮氧化物應(yīng)包括一氧化氮和二氧化氮，只具備測定一氧化氮能力的氮氧化物分析儀表應(yīng)配置二氧化氮/一氧化氮轉(zhuǎn)換器。

2 DB33/ 2147—2018實施的影響

2.1 DB33/ 2147—2018實施的環(huán)境效益

DB33/ 2147—2018的實施將有助于進一步提高現(xiàn)有燃煤電廠的污染治理水平，引進、研發(fā)或采用先進的污染防治工藝，引導(dǎo)和促進火電行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化升級。實施DB33/ 2147—2018所產(chǎn)生的環(huán)境效益非常明顯。

為達(dá)到DB33/ 2147—2018標(biāo)準(zhǔn)限值，浙江省從2014年開展第1臺煤電機組的超低排放改造試點工作，經(jīng)過3年的努力，截止2017年底，已基本完成全部統(tǒng)調(diào)煤電機組和地方燃煤熱電機組超低排放改造工作，污染物排放量大幅下降。根據(jù)《浙江省電力行業(yè)節(jié)能環(huán)保報告(2017年度)》[11]，超低排放改造減排情況見表3，其中2014年浙江省發(fā)電供熱用原煤量為10 444萬t，2017年為11 445萬t。

浙江省燃煤電廠超低排放削減量分別為煙塵4.0萬t、二氧化硫17 萬t、氮氧化物25 萬t，與2014年排放總量相比，減排比例分別為72.7%、77.3%、80.6%。

表3 2014—2017年浙江省燃煤機組減排情況

DB33/ 2147—2018的實施，對改善區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量意義重大。以2017年為模擬時間，運用區(qū)域空氣質(zhì)量模式系統(tǒng)WRF-SMOKE-CMAQ對改善效果進行相應(yīng)的模擬評估。模擬氣象場為2013年氣象場，評估對象為PM2.5濃度，評估站點為浙江省51個國控站點。從模擬結(jié)果看，在標(biāo)準(zhǔn)落實的情況下，全省PM2.5濃度將有較大幅度下降，下降比例平均在12%左右，折合質(zhì)量濃度下降值約為7 μg/m3[12]。

2.2 對燃煤電廠的影響

2.2.1 對廢氣處理設(shè)施進行技術(shù)改造

要達(dá)到DB33/ 2147—2018的要求，燃煤電廠必須全面改變原有的廢氣治理方式，投入資金對環(huán)保設(shè)施進行大幅改造，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

(1)有組織廢氣治理設(shè)施需要進行超低排放技術(shù)改造

DB33/ 2147—2018相比于GB 13223—2011，大幅收嚴(yán)了大氣污染物排放濃度限值，燃煤電廠需要對有組織廢氣治理設(shè)施采用超低排放技術(shù)路線進行改造后才能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)限值要求。

(2)增強無組織排放控制措施

DB33/ 2147—2018增加了無組織排放控制要求，這就要求相關(guān)企業(yè)對照標(biāo)準(zhǔn)中無組織控制措施要求，對原輔料儲存、卸載系統(tǒng)，原輔料運輸、制備系統(tǒng)，副產(chǎn)物儲存、轉(zhuǎn)運系統(tǒng)等無組織排放源采取控制措施，特別是部分企業(yè)的煤場未實施封閉或半封閉，則需投入較大的資金和較長的時間進行改造。

(3)位于環(huán)境空氣敏感區(qū)的燃煤電廠需采取有效措施消除石膏雨飄落、白色煙羽現(xiàn)象

環(huán)境空氣敏感區(qū)指的是按《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3095—2012)規(guī)定劃分為一類功能區(qū)中的自然保護區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)和其他需要特殊保護的地區(qū)，二類功能區(qū)中的居民區(qū)、文化區(qū)等人群較集中的環(huán)境空氣保護目標(biāo)，以及對項目排放大氣污染物敏感的區(qū)域，考慮到經(jīng)濟性和必要性，DB33/ 2147—2018中要求位于環(huán)境空氣敏感區(qū)的企業(yè)需對煙囪采取煙氣加熱或煙氣冷凝再熱技術(shù)等有效措施消除石膏雨飄落、白色煙羽現(xiàn)象，并以附件的形式對石膏雨、白色煙羽的定義、測試技術(shù)要求進行了規(guī)定。

(4)在線監(jiān)測系統(tǒng)的技術(shù)升級改造

隨著標(biāo)準(zhǔn)限值的大幅度加嚴(yán)，燃煤電廠的排放水平進一步降低，對固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)儀器的檢測靈敏度和檢出限等均提出了更高的要求，原有在線監(jiān)測系統(tǒng)的量程、精度已無法滿足低濃度污染物準(zhǔn)確監(jiān)測的要求，并且DB33/ 2147—2018中提出了在線監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)具備監(jiān)測全部氮氧化物的能力，包括一氧化氮和二氧化氮。因此企業(yè)需對在線監(jiān)測系統(tǒng)進行技術(shù)升級改造，使在線監(jiān)測系統(tǒng)的技術(shù)性能滿足低濃度監(jiān)測的要求。

2.2.2 加強運行管理

廢氣排放要達(dá)到DB33/ 2147—2018的要求，除了環(huán)保一次性投入改造費用外，運行費用也明顯增加。據(jù)統(tǒng)計，運行費用增加基本都在30%左右。從實際運行情況看，統(tǒng)調(diào)煤電企業(yè)超低排放設(shè)施運行情況較好，但地方燃煤熱電企業(yè)整體排放水平與統(tǒng)調(diào)煤電企業(yè)有較大差距，特別是煤質(zhì)大幅波動或負(fù)荷變化時易造成大氣污染物排放濃度不穩(wěn)定，廢氣治理設(shè)施的運行穩(wěn)定性和可靠性還需提高，這就要求企業(yè)提高自身的管理能力，積累運行管理經(jīng)驗，降低運行成本，做到長期穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

2.3 對監(jiān)測單位的影響

為適應(yīng)廢氣污染物低濃度監(jiān)測要求，DB33/ 2147—2018中顆粒物的監(jiān)測方法采用HJ 836—2017中的方法，二氧化硫、氮氧化物的測定采用傅立葉變換紅外法、定電位電解法、非分散紅外吸收法，汞及其化合物增加了活性炭吸附/熱裂解原子吸收分光光度法，新增方法的儀器設(shè)備投資大，監(jiān)測成本高，技術(shù)要求高，這就要求監(jiān)測單位加強能力建設(shè)，提升監(jiān)測水平，強化監(jiān)測質(zhì)量管理，確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，煤電企業(yè)要選擇有資質(zhì)的單位進行監(jiān)測。

3 結(jié) 語

浙江省在推進燃煤電廠超低排放建設(shè)與改造方面已取得了明顯成效，出臺DB33/ 2147—2018為全省煤電企業(yè)嚴(yán)格守法排污提供了依據(jù)，也為監(jiān)管部門開展燃煤電廠大氣污染物排放監(jiān)察工作提供量化考核評價依據(jù)，促進煤電企業(yè)嚴(yán)格貫徹持證排污和按證排污的制度安排，有利于鞏固超低排放改造工作成效，減少污染物排放，為打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)助力。