前言

　　在全球?qū)Νh(huán)境保護(hù)高度重視，積極推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展的大背景下，能源領(lǐng)域的清潔轉(zhuǎn)型成為了必然趨勢(shì)。我國(guó)作為煤炭消耗大國(guó)，燃煤發(fā)電在能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)著舉足輕重的地位。因此，如何有效降低燃煤機(jī)組的污染物排放，實(shí)現(xiàn)能源行業(yè)的綠色發(fā)展，成為了我國(guó)亟待解決的重要問(wèn)題。近年來(lái)，我國(guó)大力推動(dòng)燃煤機(jī)組超低排放技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，目前已取得了階段性的重大成果，為改善大氣環(huán)境質(zhì)量和推動(dòng)能源行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型發(fā)揮了關(guān)鍵作用。

　　一、整體進(jìn)展：建成全球最大清潔煤電供應(yīng)體系

　　截至2023年底，我國(guó)95%以上的煤電機(jī)組成功實(shí)現(xiàn)了超低排放，標(biāo)志著我國(guó)已建成全球規(guī)模最大的清潔煤電供應(yīng)體系。從地域分布來(lái)看，不同區(qū)域在推進(jìn)超低排放改造中呈現(xiàn)出不同的節(jié)奏。

　　“十三五”期間，東部地區(qū)憑借其經(jīng)濟(jì)與技術(shù)優(yōu)勢(shì)，率先完成了燃煤機(jī)組的超低排放改造，為全國(guó)樹立了環(huán)保標(biāo)桿;中部地區(qū)緊跟步伐，在2018年前基本完成改造目標(biāo)，進(jìn)一步推動(dòng)了清潔能源的發(fā)展;西部地區(qū)盡管起步較晚，但也在2020年前完成了大部分機(jī)組的改造。不過(guò)，受地理環(huán)境和經(jīng)濟(jì)條件等因素的制約，西部部分地區(qū)的煤電超低排放和節(jié)能改造仍有較大的提升空間，相關(guān)部門已明確將加大投入與支持力度。

　　二、技術(shù)應(yīng)用：各環(huán)節(jié)技術(shù)成熟且高效

　　在具體技術(shù)應(yīng)用方面，我國(guó)在除塵、脫硫、脫硝、脫汞及脫三氧化硫等關(guān)鍵環(huán)節(jié)均采用了成熟且高效的技術(shù)，以下為各環(huán)節(jié)的具體情況及應(yīng)用案例：

　　除塵環(huán)節(jié)：運(yùn)用低低溫電除塵、濕式電除塵、高頻電源等技術(shù)，將煙塵排放濃度嚴(yán)格控制在5mg/m³以下。例如，某東部大型燃煤電廠通過(guò)采用低低溫電除塵技術(shù)，對(duì)原有電除塵器進(jìn)行改造，增設(shè)熱交換器降低煙氣溫度，優(yōu)化粉塵比電阻，極大地提高了電除塵效率，改造后煙塵排放濃度穩(wěn)定在3mg/m³左右，遠(yuǎn)低于超低排放限值。

　　脫硫環(huán)節(jié)：通過(guò)改進(jìn)濕法脫硫裝置，如增加均流提效板、提高液氣比等措施，確保二氧化硫排放濃度不超過(guò)35mg/m³。以中部地區(qū)的一家燃煤電廠為例，在脫硫改造中，增加均流提效板使煙氣在吸收塔內(nèi)分布更均勻，同時(shí)提高液氣比，強(qiáng)化了脫硫劑與二氧化硫的反應(yīng)，改造后二氧化硫排放濃度穩(wěn)定在20mg/m³左右，有效減少了酸雨形成的隱患。

　　脫硝環(huán)節(jié)：運(yùn)用鍋爐低氮燃燒改造、SCR脫硝裝置增設(shè)新型催化劑等技術(shù)，使氮氧化物排放濃度穩(wěn)定在50mg/m³以內(nèi)。華北地區(qū)某電廠在實(shí)施鍋爐低氮燃燒改造的基礎(chǔ)上，更換新型SCR脫硝催化劑，該催化劑活性和選擇性更高，在較寬溫度范圍內(nèi)仍能保持高效脫硝性能，改造后氮氧化物排放濃度穩(wěn)定在30mg/m³左右，為改善區(qū)域空氣質(zhì)量發(fā)揮了重要作用。

　　脫汞環(huán)節(jié)：SCR改性催化劑技術(shù)使汞氧化率達(dá)到50%以上，脫汞后排放濃度不超過(guò)3μg/m³。南方一些燃煤電廠采用該技術(shù)，在高效脫硝的同時(shí)促進(jìn)汞的氧化，使氧化后的汞更易被后續(xù)脫硫裝置吸收脫除，有效降低了汞排放，保障了周邊生態(tài)環(huán)境安全。

　　脫三氧化硫環(huán)節(jié)：應(yīng)用低低溫電除塵、濕式電除塵等技術(shù)，使三氧化硫排放濃度不超過(guò)5mg/m³。西北某電廠采用低低溫電除塵技術(shù)，在除塵的同時(shí)有效脫除三氧化硫，通過(guò)降低煙氣溫度使三氧化硫凝結(jié)成硫酸霧滴，被電除塵器高效捕集，改造后三氧化硫排放濃度穩(wěn)定在3mg/m³左右，減少了對(duì)大氣環(huán)境的污染。

　　這些技術(shù)的成功應(yīng)用，得益于多方面的技術(shù)支持。高效除塵技術(shù)通過(guò)不同方式提升除塵效果;先進(jìn)脫硫技術(shù)以石灰石 - 石膏法為主，結(jié)合其他方法滿足不同工況;可靠脫硝技術(shù)從源頭減排并借助SCR技術(shù)進(jìn)一步降低排放;脫汞及脫三氧化硫技術(shù)各有獨(dú)特處理方式。此外，智能化控制技術(shù)和系統(tǒng)集成與優(yōu)化技術(shù)，保障了整個(gè)超低排放系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和高效協(xié)同。

　　三、面臨挑戰(zhàn)：技術(shù)推廣應(yīng)用困難重重

　　然而，煤電機(jī)組超低排放技術(shù)在推廣應(yīng)用過(guò)程中也面臨著諸多不容忽視的挑戰(zhàn)：

　　成本挑戰(zhàn)：改造成本居高不下，不僅包括初期設(shè)備的巨額投資，還包括后期高昂的運(yùn)行維護(hù)成本。設(shè)備的升級(jí)改造需要大量的資金投入，而在運(yùn)行過(guò)程中，需要消耗更多的藥劑、電能等資源，同時(shí)設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)難度大，進(jìn)一步增加了企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本。

　　技術(shù)運(yùn)行挑戰(zhàn)：部分技術(shù)對(duì)運(yùn)行條件要求極為苛刻，如 SCR 脫硝系統(tǒng)的催化劑對(duì)溫度高度敏感，在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，脫硝效率容易出現(xiàn)下降的情況;一些技術(shù)對(duì)煤種的適應(yīng)性較差，高硫、高灰分煤種的使用會(huì)顯著增加脫硫、除塵等環(huán)節(jié)的處理難度，影響超低排放效果的穩(wěn)定性。

　　管理挑戰(zhàn)：整個(gè)超低排放系統(tǒng)涉及多個(gè)子系統(tǒng)和設(shè)備的協(xié)同工作，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)運(yùn)行管理和技術(shù)人員的專業(yè)素質(zhì)要求極高。同時(shí)，需要高精度的在線監(jiān)測(cè)設(shè)備和先進(jìn)的控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)整運(yùn)行參數(shù)，以確保污染物穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，這無(wú)疑增加了管理和技術(shù)的難度。

　　四、應(yīng)對(duì)策略：多方面舉措解決難題

　　針對(duì)這些技術(shù)難點(diǎn)，我國(guó)已采取了一系列應(yīng)對(duì)策略：

　　成本控制策略：在改造成本上，通過(guò)合理選型配置設(shè)備、鼓勵(lì)技術(shù)創(chuàng)新降低運(yùn)行成本、爭(zhēng)取政策支持和資金補(bǔ)貼來(lái)緩解壓力。

　　技術(shù)優(yōu)化策略：針對(duì)技術(shù)運(yùn)行限制，加大研發(fā)投入開發(fā)寬溫區(qū)催化劑、優(yōu)化燃燒系統(tǒng)、提高煤種適應(yīng)性。

　　管理提升策略：在系統(tǒng)管理方面，通過(guò)加強(qiáng)人員培訓(xùn)、完善監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)、建立故障預(yù)警和應(yīng)急處理機(jī)制來(lái)提高管理水平。

　　五、綜合效益：多方面效益顯著

　　燃煤機(jī)組超低排放技術(shù)的應(yīng)用，帶來(lái)了顯著的綜合效益：

　　環(huán)境效益：大幅降低污染物排放，減少酸雨、霧霾等環(huán)境問(wèn)題，降低汞等有害物質(zhì)對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染。

　　技術(shù)效益：經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，相關(guān)技術(shù)已成熟可靠。

　　經(jīng)濟(jì)效益：企業(yè)獲得上網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼，且脫硫副產(chǎn)品可綜合利用。

　　社會(huì)效益：保障了能源供應(yīng)安全，改善了空氣質(zhì)量，提高了公眾對(duì)燃煤發(fā)電行業(yè)的接受度。

　　盡管面臨挑戰(zhàn)，但我國(guó)在燃煤機(jī)組超低排放技術(shù)領(lǐng)域已取得的成績(jī)值得肯定。未來(lái)，相關(guān)部門和企業(yè)將繼續(xù)加大技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新投入，優(yōu)化系統(tǒng)管理，降低成本，提高技術(shù)的適應(yīng)性和穩(wěn)定性，推動(dòng)燃煤機(jī)組超低排放技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和更廣泛應(yīng)用，為我國(guó)的環(huán)境保護(hù)和能源可持續(xù)發(fā)展作出更大貢獻(xiàn)。我們堅(jiān)信，在各方共同努力下，我國(guó)能源行業(yè)將在綠色發(fā)展道路上穩(wěn)步前行，為建設(shè)美麗中國(guó)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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