----关于当代先进燃煤火电厂的真相
前 言
为了让热爱平江、关心平江的人民进一步了解目前国内新一代先进燃煤火电技术，帮助部分对新一代先进燃煤火电厂认知渠道匮乏或受自身条件限制无法实地考察的平江人民进一步弄清新一代先进燃煤火电厂真相，同时让善良的平江人民真正了解华电平江电厂的真实情况，实现平江的经济发展、绿色发展两不误，中南电力设计院和华电湖南分公司根据国内调研报告和平江电厂环境评价报告联合编制了本报告，供大家参考。
一、关于“谈煤色变”
近年来，随着气候变化的加剧和雾霾天气的增多，社会舆论纷纷把矛头指向煤炭，尤其是燃煤发电被指为大气污染的元凶，关于煤电污染问题再次被推上风口浪尖。一时间公众“谈煤色变”，对所有燃煤项目唯恐避之不及，盲目加以抵制。
我国的能源结构富煤、缺油、少气，从国家能源安全角度分析要减少对进口油气的依赖，能源消费必定以煤炭为主。我国煤炭的消费，大约百分之四十用在工业，过去我国对工业设备的排放要求标准较低，有的根本不除尘不脱硫脱硝，采用直接向大气排放，这是导致大气污染天空灰霾的重要原因，在面对节能减排压力与雾霾威胁的背景下，近零排放技术的广泛运用将进一步提高我国以煤炭为主的能源结构的清洁化水平，而且也为煤电的生存与发展提供了一种新思路，即在能源结构一定时期内难以改变以煤炭为主的情况下，可优先考虑将煤炭集中应用于污染物排放标准全世界最严格的电力行业，用清洁发电来替代散烧煤炭，即集中用煤、集中处理，分散使用清洁发电能源，以优化能源消费结构，降低污染物排放，改善环境。
关键行业烟尘、SO2和NOx排放限值对比图
从上图可以看出，火力发电行业（燃煤电站锅炉）的排放限值明显大大低于其他工业排放限值。
2014年6月13日，习近平总书记在中央财经领导小组会议上明确强调，要大力推进煤炭清洁高效利用。所以寻求煤炭清洁利用方式将是我国经济实现可持续健康发展，同时兼顾能源供应与环境生态的一条重要出路。
二、火电排放标准升级
我国的《火电厂大气污染物排放标准》首次发布于1991年，1996年第一次修订，2003年第二次修订，2011年7月29日，由国家环保部发布号称 “史上最严”的《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13223-2011）（以下简称“新标准”）， 自2014年7月1日起，我国现有的火力发电锅炉及燃气轮机组将执行新的排放限值,新标准对烟尘、二氧化硫、氮氧化物等污染物排放限值作了更为严格的要求。新标准的实施在某种程度上形成了一种环境治理倒逼机制，从而促使煤电企业加大环保投入，为改善生态环境奠定可控基础。
三、“近零排放”指标的提出到实现
事实上，我国对微细颗粒物排放的控制已经越来越严格，新的《环境空气质量标准（GB3095－2012）》首次增设了PM2.5浓度限值。2012年9月，国务院批复了我国第一部综合性大气污染防治规划《重点区域大气污染防治“十二五”规划》，提出到2015年，重点区域二氧化硫、氮氧化物、工业烟粉尘排放量分别下降12％、13％、10％。排放指标日益严格使得“近零排放”指标随之产生。这对于我国在以煤炭为基础能源无法改变的客观条件下，最大限度地减少污染物排放意义重大。
“近零排放”是指通过技术革新，使火电厂各项大气污染物排放指标达到或低于燃气电厂排放限值。通俗地说，就是燃煤机组能做到比燃气机组更清洁。据了解，浙江省是全国最早提出煤电“近零排放”的省份。
2014年5月14日至16日平江县组织相关领导及专家至当时污染物排放执行良好的广东省河源电厂、湖北省大别山电厂进行调研，2家电厂主要大气污染情况对比如下：
| 污染物
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河源电厂
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大别山电厂
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平江电厂
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燃机标准
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| PM10 (mg/Nm3)
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18
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30
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3.6
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5
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| SO2（mg/Nm3）
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80
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80
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27
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35
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| NOx（mg/Nm3）
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75
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75
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45
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50
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从上表可以看出上述2家进行调研的电厂污染物排放在当时虽然很先进，但还远未达到平江电厂设计标准和燃气电厂污染物排放的标准。
随着环保技术进步和工艺升级，目前燃煤电厂“近零排放”已经成为现实。据新华社《经济参考报》2014年6月30日报道，2014年6月25日，神华国华舟山发电公司4号35万千瓦国产超临界燃煤发电机组顺利完成168小时试运，正式移交生产。这标志着国内首台“近零排放”燃煤发电机组顺利投入商业运行。运行期间主要污染物排放浓度为：烟尘2.5mg/Nm3、二氧化硫2.8mg/Nm3、氮氧化物20.5mg/Nm3，远低于“新标准”规定的天然气电厂排放限值（即烟尘5mg/Nm3、二氧化硫35mg/Nm3、氮氧化物50mg/Nm3）。
四、国内已实现近零排放的燃煤电厂（仅列二个代表）
嘉兴发电厂现共有8台发电机组，总装机容量5000MW。其中装机容量为2×1000MW的三期工程于2014年6月完成了超净排放技改。
（1）除尘技术：采用低低温除尘+湿式电除尘技术，烟囱出口烟尘浓度＜2.1mg/Nm3。
（2）脱硫技术：采用石灰石－石膏湿法脱硫系统。烟囱出口SO2浓度＜17.5 mg/Nm3。
（3）脱硝技术：采用“超低NOx燃烧器+增加预留层新型改性催化剂”。烟囱出口NOx浓度＜39 mg/Nm3。
图1-1 浙能嘉华电厂系统示意图
图1-2 浙能嘉兴电厂全景
神华国华舟山发电厂4号机组（1×350MW超临界机组）为新建机组，于2014年6月投入商业运行，全面达到超净排放标准。
（1） 除尘技术：采用“电除尘器(ESP) +高频电源+旋转极板+湿式除尘器”，烟囱出口烟尘浓度＜2.38mg/Nm3。
（2） 脱硫技术：采用高效海水脱硫技术，烟囱出口SO2浓度＜2.86mg/Nm3。
（3） 脱硝技术：采用低NOx燃烧器及SCR脱硝工艺。烟囱出口NOx浓度＜20.5mg/Nm3。
图2-1 舟山4号机组系统示意图
图2-2 神华国华舟山电厂全景
五、华电平江电厂将建设成为行业技术进步和节能减排国家示范项目
华电平江电厂作为行业技术进步和节能减排国家示范项目，将比同类型电厂增加4亿多元的投资，拟采用国内国际最先进高参数超超临界燃煤机组，设计发电标煤耗达到265.9g/kWh，年耗煤量仅381.6万吨。
通过采用低低温除尘器和湿式除尘器、增加低温省煤器、采用更高效的双循环烟气脱硫装置、更高效的低NOx炉内燃烧技术和SCR烟气脱硝技术，大大减少了大气污染物排放!完全达到并优于天然气电厂排放标准，实现大气污染物近零排放（华电平江电厂污染物排放设计指标：烟尘<5mg/Nm3、年排放量111吨，二氧化硫<35mg/Nm3、年排放量832吨，氮氧化物<50mg/Nm3，年排放量1299吨）。
通过采用封闭圆形煤场，杜绝了煤尘污染；通过加大灰渣的综合利用，使其变废为宝，减少对环境的影响。灰渣主要应用于砼搅拌站、水泥厂及生产砼加气砖等建筑材料，还可以作为修筑路基的材料，目前市场需求非常旺盛，供不应求，粉煤灰经散装机装入密封罐车送至用户，渣用密封汽车运输至用户。本期工程2×1000MW机组年产灰渣约79万吨，电厂灰渣的综合利用可达100%。当灰渣不能完全综合利用时(这种可能性极小），则送到灰场进行堆存，渣用密封汽车运输到灰场，干灰加湿后用密封汽车运到灰场，灰场的贮灰方式为干式贮灰加湿碾压，堆完一块随即用土覆盖，防止灰场干灰外扬污染环境。
通过采取一系列节水措施，生产过程中产生的废污水经过处理全部回收使用，大大减少了耗水量，年耗水量仅为1344×104m3；项目多年平均年取水量仅为0.426m3/s，约占取水河段汨罗江多年平均流量的0.62%，不会对居民生产和生活用水取水造成影响，通过采用脱硫废水深度处理等技术，使废污水达到零排放，对汨罗江河道水质不会产生影响。
六、华电平江电厂（近零排放电厂）与传统电厂在环保技术上的主要区别。
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传统电厂（2004-2014.7.1前）
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华电平江电厂（近零排放电厂）
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| SO2
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单塔单循环，效率一般为80-90%，排放标准为400mg/Nm3 |
采用单塔双循环高效脱硫技术，效率大于98%，排放标准<35mg/Nm3 |
| NOx
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无脱硝装置，排放标准根据燃煤挥发分不同从450mg/Nm3到1100mg/Nm3 |
高效低氮燃烧器+SCR脱硝，效率大于85%，排放标准<50mg/Nm3 |
| 烟尘
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静电除尘器，效率一般低于99%，排放标准为50mg/Nm3 |
低低温电除尘器+湿法脱硫去除+湿式电除尘器，综合效率可达到99.99%，排放标准<5mg/Nm3 |
| 废水
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经过处理达标后对外排放
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通过蒸发结晶等方式，全部内部循环使用不外排(零排放)
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| 煤场
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敞开式煤棚，有扬尘
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全封闭式煤仓，无扬尘
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七、关于平江民众普遍关心问题的解答
1、废气污染问题。平江电厂主导风向下风向有连绵高山（连云山—福寿山山脉，12个1000m以上山峰一字排开）阻挡，是否利于大气污染物扩散。
答：依据《环境影响评价技术导则·大气环境》(HJ2.2-2008)，本项目大气环境影响评价工作等级确定为二级，评价半径为4公里。考虑厂址西北离平江县远期规划城区较近，将评价半径扩大至5公里。大气评价范围内最高处山体海拔为389米（厂址东北面3200米处），本项目所在地高程110米，烟囱高240米，加上烟气抬升高度700米，远远超过了大气评价范围内东北面最高处389米山体海拔，因此本项目大气污染物扩散不受周边山体阻隔影响。而当地居民反应的连云山-福寿山山脉，距本项目均在约20公里以外，不在大气环境影响评价范围内。大气污染物经长距离扩散，不会对20公里外的区域产生影响。从环境影响预测结果可表明：正常工况下，评价范围内各关心点SO2、NO2、PM10小时平均浓度、日平均浓度、年平均浓度均能达到《环境空气质量标准》（GB3095-2012）二级标准要求，满足当地环境空气承载力的要求。
2 、在县城上游取水，给下游的生产、生活和生态用水带来的影响。
答：根据本项目水资源论证报告结论：
1）、本项目采取多种节水措施，项目年平均用水量仅为1344×104m3，项目多年平均年取水量仅为0.426m3/s，约占取水河段汨罗江多年平均流量的0.62%，低于《火力发电厂设计规程》淡水循环水系统用水指标，完全满足取水水量要求，不会对下游居民生产、生活及生态用水产生影响。
2）、本项目采用循环冷却塔二次供水，用水将循环使用，生产过程中产生的废污水经过处理回收使用，大大减少了耗水量，通过采用脱硫废水深度处理等技术，使废污水达到零排放，对汨罗江河道水质不会产生影响。
3、科普小知识——火电厂冷却塔冒出的“白烟”究竟是什么？
冷却塔和烟囱可从外形区分，冷却塔一般为双曲线型，矮胖，烟囱为下粗上细的圆柱形，瘦高。冷却塔是利用塔下部吹进来的风与塔中部洒下来的水形成对流，其中少部分水在对流中蒸发，就带走了相应的蒸发潜热，从而降低水的温度，冷却后的循环水就可以重复利用。冷却塔内的空气与循环水经过热量交换后，温度和相对湿度都比较高，在雨季、冬季和湿度较大时，排出塔外时被外界冷空气冷却而产生水珠，出现“白烟”。所以我们看到冷却塔出口的“白烟”就是纯粹的水汽。
4、科普小知识—火电厂烟囱冒出的“白烟”究竟是什么？
发电过程中产生的烟气经除尘、脱硝、脱硫后所含污染物已非常少，尤其是近零排放电厂污染物就更少。烟囱冒“白烟”是由于湿法脱硫造成，脱硫时将石灰石粉与水混合成浆液，与烟气中的二氧化硫进行反应，生成石膏和水。因此脱硫后的烟气含有水蒸汽，当环境温度较低时，烟气中的水蒸汽经烟囱一起排出后会凝结成小水滴，大家看到冒出的“白烟”其实就是水蒸汽形成的。烟囱冒出的“白烟”离开烟囱很短的距离就消失了，这是水蒸汽的典型特征，就像人冬天哈气一样，而烟尘是不会这么容易消散的。（如上图1-2 浙能嘉兴电厂全景图，烟囱冒出的“白烟”就是就是水蒸汽形成的）
八、华电平江电厂给平江经济社会发展带来的主要影响
1、平江电厂是在改善民生方面有明显引领带动作用的扶贫项目。建设平江电厂，是百万老区人民期盼已久的大好事，对推动革命老区群众脱贫奔小康将发挥重要作用。平江电厂一期建成后，按年发电量100亿千瓦时计算，每年产值约45亿，预计年可交纳地方财政税收约6亿元，同时平江县拥有紧邻长株潭的区位优势，平江电厂建成后向平江工业园区供热、供电、供冷，可为平江工业园区承接产业转移提供有力的能源保障，可以拉动平江县相关产业发展，势必辐射和带动地方经济社会发展，给平江县的经济快速发展创造前所未有的机遇。
2、与华电平江电厂主要关联产业情况
2.1电厂副产品综合利用带动相关产业发展。华电平江电厂一期工程2×1000MW机组年产灰渣量79万吨；脱硫石膏约18万吨，综合利用条件好，电厂固废综合利用率可达到100%。电厂建成后，可充分利用电厂产生的粉煤灰、炉渣生产出新型墙体材料。粉煤灰又是优质建筑混凝土的掺合料，电厂粉煤灰可100%用于水泥工业，有效提升企业生产规模；电厂产生的脱硫石膏可广泛到应用建筑墙纸及装饰纸面石膏板、特种石膏功能材料、特种石膏防火板、粉刷石膏及免烧石膏陶瓷制品，与平江作为全国知名石膏板材加工大县相契合，培育壮大基础产业规模，以此促进本地的经济快速发展。
2.2推动地方石灰石相关矿业发展。华电平江电厂每年需要消耗石灰石10万吨，可充分利用本地的石灰石资源消纳，推动地方相关矿业有序发展。
2.3物流运输及电厂辅业推动当地周边群众增加收入和就业。华电平江电厂的建设和投产，将拉动本地区建筑、交通、矿业、建材及运输等上下游产业链的快速发展，有利于改善本地周边群众生活、增加本地周边群众收入、扩大本地周边群众再就业机会。
由此可见,煤炭资源的高效清洁利用和低碳发展已成为现实,而且已经成为未来发展的必然选择，我国不应再在‘妖魔化’煤电的道路上走下去了，人们应重新审视对煤电的认识。依托最先进的节能环保技术，完全可以放心地在城市中建设真正的绿色煤电。