1、 山东省 火电厂大气污染物排放标准 编制说明 （工作组讨论稿） 标准编制组 二一二年十 一 月 目 录 目 录 . i 1 项目背景 . 1 1.1 任务来源 . 1 1.2 工作过程 . 1 2 山东省火电厂大气污染物排放标准 DB37/ 6642007 修订的必要性 . 2 2.1 国家、省及其环保主管部门的要求 . 2 2.2 促进产业结构调整，实现电力行业可持续发展 . 2 2.3 火电厂大气污染控制技术的发展 . 3 3 电力行业发展现状及存在的问题 . 3 3.1 山东省电力行业发展现状 . 3 3.2 存在的问题 . 5 4 修订原则及总体思路 . 5 4.1 修订原则 . 6
2、4.2 总体思路 . 6 5 标 准主要技术内容 . 6 5.1 适用范围 . 6 5.2 时间段和区域的划分 . 7 5.3 术语和定义 . 7 5.4 污染物控制项目 . 8 5.5 污染物排放限值的确定及制定依据 . 8 5.6 达标排放技术分析 . 15 5.7 监测要求 . 15 6 污染防治技术分析 . 16 6.1 烟尘控制技术 . 16 6.2 SO2 控制技术 . 18 6.3 NOx控制技术 . 20 6.4 汞控制技术 . 23 7 主要国家、地 区及国际组织相关标准研究 . 24 -ii- 7.1 SO2 排放标准 . 24 7.2 烟尘排放标准 . 27 7.3 NO
3、x排放标准 . 28 7.4 汞排放标准 . 31 8 对实施本标准的建议 . 32 9 标准征求意见情况 . 32 -1- 1 项目背景 1.1 任务来源 为 深入贯彻可持续发展观， 促进全省空气质量的进一步改善，我省一直高度重视大气污染的防治工作， 火电行业 作为 排污大户， 是影响空气质量和减排目标完成的重要行业。山东省地方标准 火电厂大气污染物排放标准 DB37/664 2007 实施以来，对控制火电厂大气污染物的排放、保护生态环境和推动电力行业的技术进步发挥了重要作用 ， 但这个标准总体宽松，已难以适应新形势下环境保护工作要求。 2012 年 1 月 1 日，国家环保部颁布了新标准
4、GB13223 2011， 大幅收紧了氮氧化物、二氧化硫和烟尘的排放限 值，针对重点和环境敏感地区制定了更严格的大气污染物特别排放限值 。为 达到 与国家新标准相对接，适应 我省 新的环保要求， 实现省委、省政府关于建设生态山东 的决定提出的 “ 蓝天白云，繁星闪烁 ” 的目标， 山东省环境保护厅下达了山东省 火电厂 大气污染物排放标准制修订 计划 。 1.2 工作过程 济南市环境保护科 学研究院、烟台龙源 电力技术股分有限公司 、 山东 三融 环保工程有限公司 、 山东 省环境 保护 规 划院在接受任务后，成立了标准编制组，开展 标准的修订工作。具体工作程序如下： （ 1） 2012 年 *
5、月 *日， 下达 了 山东省 火电厂大气污染物排放标准 的修 订工作。 （ 2） 2012 年 *月 *日 ，成立标准编制组， 制定 工作 方案 ， 开展 对 山东省 火电厂大气污染物排放 标准 的 资料收集 、 调研 和技术论证 工作 。 （ 3） 2012 年 *月， 根据 山东省环境保护 要求和 火电行业大气污染排放现状 ，并考虑技术、经济可行性 ，完成 标准和编制说明草 稿。 （ 4） 2012 年 10 月 17 日 -18 日 ， 在环保厅召开 山东省重点行业大气污染物排放 标准专家讨论会 。 针对标准初稿， 结合专家建议 ， 形成了 标准及编制说明 的初稿 。 （ 5） 2012
6、 年 11 月 1 日，邀请地市环保局在济南市环科院召开山东省 火电厂大气污染物排放标准 修订座谈 会 。 根据座谈会意见，形成标准和编制说明征求意见稿。 （ 6） 2012 年 11 月 12 月 ，完成了标准征求意见工作 。 （ 7） 2012 年 *月 *月， 根据有关意见（附后）修改形成了标准送审稿。 （ 8） 2012 年 *月 *日， 在济南 召开了标准专家审查会 （ 专家审查会意见附后） 。 （ 9） 2012 年 *月 *日，根据审查会意见 修改形成了标准报批稿。 -2- 2 山东省 火电厂大气污染物排放标准 DB37/ 664 2007修订的必要性 2.1 国家 、 省 及其
7、 环保 主管部门的要求 随着我国大气污染治理工作的发展，以及人们对空气质量关注度的不断提高，国家对重要 行业大气污染物排放标准提出了更高要求。 国务院发布了国务院办公厅转发环境保护部等部门关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量指导意见的通知（国办发 201033号），该通知要求制定并实施重点区域内重点行业的大气污染物特别排放限值，严格控制重点区域新建、扩建除 “上大压小 ”和热电联产以外的火电厂，在地级城市市区禁止建设除热电联产以外的火电厂。 我省 工业体系完善，国民经济位于全国前列。 但 目前大气污染物排放基数大，减排任务重。为实现省委、省政府关于建设生态山东 的决定提出的 “ 蓝天白
8、云，繁星闪烁 ”的目标， 山 东省 “ 十二五 ” 环保规划明确要求， 十二五期间 “努力实现我省大气污染防治新突破，空气能见度大幅提升，空气质量改善走在全国前列 ”。 为了削减二氧化硫的产量，强调了燃煤电厂的脱硫设施配备、运行和分布要求，并对氮氧化物和颗粒物的排放提出了明确的目标 。 火电 行业是大气污染的重点排放源，因此，控制 火电 行业的大气污染物排放对实现我省环境保护目标的意义重大。基于国家、我省及其环境管理部门的相关要求， 执行 更严格的 大气污染物排放标准，以促进 火电 行业节能减排和淘汰落后产能，确保完成总量控制目标 和 削减任务。 2.2 促进产业结构调整，实现 电 力行业 可
9、持续发展 山东省是以燃煤发电为主的能源大省，截至 2011 年底，全省发电装机容量达68050MW，全年发电量 3172 亿 kWh，其中火力发电占 98.6%。 2011 年，全省燃煤火电厂 SO2和 NOx 排放量分别占全社会排放量的 50.5%和 49.3%，是影响空气质量和减排目标完成的重要行业。同时，我省燃煤火电厂存在结构不合理、排放绩效高等问题。我省火电厂平均单机容量仅为 60MW，低于江苏（ 96MW）、浙江（ 78MW）、广东（ 177MW）和全国平均水平（ 111MW）；平均供电标准煤耗 335g/kWh，高于江 苏（ 318 g/kWh）、浙江（ 307 g/kWh）、广东
10、（ 319 g/kWh）和全国平均（ 329g/kWh）；平均SO2 排放绩效 2.96 g/kWh，高于江苏（ 1.65 g/kWh）、浙江（ 1.4 g/kWh）、广东（ 1.24 g/kWh）和全国平均（ 2.46 g/kWh）。加严排放标准，能够提高燃煤电厂清洁生产水平、降低单位-3- 发电量污染物排放，倒逼高排放机组淘汰，加快电力行业产业结构调整步伐。 2.3 火电厂大气污染 控制 技术的发展 DB37/664 2007 实施以来，对控制我 省 火电厂大气污染物排 放和推动技术进步发挥了重要作用。 截至 2010 年， 全省现役火电机组脱硫装机容量达 20612MW，超出国家下达山东
11、省“十一五”脱硫装机容量 36 个百分点。 全省燃煤电厂脱硫装机容量占总装机容量的比例达到 95%以上。 近 年来， 我 省 火电厂脱硫脱 硝 及除尘技术发展迅速， 新建大型燃煤机组均按要求同步采用了低氮燃烧方式，并在环境敏感地区开始建设烟气脱硝装置。一批现有火电厂结合技术改造安装了低氮燃烧器。电除尘器技术水平已接近国 际先进水平，已能满足各种容量的火电机组需要 。 各种可应用于火电机组的袋式除尘器、电袋复合除尘器等高效除 尘器相继涌现，并有不同程度的实际运行案例。这些控制技术为提高火电厂大气污染物排放控制要求提供了技术支撑。 “十一五”以来，我省以 SO2 减排责任书为抓手，全面推进燃煤电厂
12、脱硫脱硝项目建设，截至 目前，全省所有火电机组均配套建设了脱硫设施，绝大多数燃煤电厂采用的是湿法脱硫设计 ，脱硫效率高、运行稳定， SO2 排放浓度达到 200 mg/m3 以内。我省有 9 台机组与主体同步建设了脱硝设施，设计脱 硝 效率在 60%-70%之间， NO2 排放浓度控制在 200 mg/m3 以下。 3 电力行业发展现状及存在的问题 3.1 山东省电力行业发展现状 山东电网是一个以省域为界、火电为主的相对独立电网，水电、风电等非火力发电总装机容量不足 l%。截至 2011 年底，全省发电装机容量达到 6804.8 万千瓦，全社会用电量累计 3635.3 亿千瓦时，发电量完成 3
13、172.4 亿千瓦时，接纳省外电量达 462.8 亿千瓦时。第三产业和居民用电比重增加，用电结构更趋合理。受经济发展和工业拉动影响，全省用电量一直保持较快的增长速度， “ 十一五 ” 期间，山东省用电量年均增速 11.53%，电网统调最高负荷年均增速 9.88%。 3.1.1 发电装机情况 截至 2011 年底，全省 发电装机总容量 6804.8 万 千瓦 ， 当年净增 556.4 万千瓦 。其中，统调公用 机组装机容量 4494.4 万千瓦 ； 地方公用及企业自备电厂装机容量 2310.4 万千瓦。-4- 全省电源结构以火电机组为主，装机 6237.7 万千瓦，占总装机容量的 91.67%，
14、其中，燃煤机组 6045.7 万千瓦，余热余压余气、垃圾和生物质机组合计 192.0 万千瓦。风电、水电和太阳能等可再生能源发电装机合计 357.1 万千瓦，占 5.25%。全省装机结构进一步优化，电源建设继续向大容量、高参数、环保型方向发展，统调公用机组 平均单机容量由 “十一五” 末的 28.3 万千瓦提高到 29.4 万千瓦 ， 30 万千瓦及以上火电机组共计 84 台、 3494 万千瓦，占全省装机容量半数以上，是参与电网调峰、保障电力供应的主力机组 。 3.1.2 电网建设情况 电网建设保持高速发展。截至 2011 年底，山东电网共有 220 千伏及以上系统变电站324 座，变压器
15、620 台、变电容量 13583 万千伏安，输电线路 814 条、长度总计 23512 公里。其中， 500 千伏系统共有变电站 30 座，变压器 59 台，变电容量 4350 万千伏安，输电线路 73 条，长度 5525 公里。各级电网协调发展，实现了全省每个市均有 1 座 500 千伏及以上变电站，每个县 (市 )均有 1 座 220 千伏及以上变电站。 全省已形成覆盖 17 市的 “ 五横两纵 ” 500 千伏主网架，与华北电网实现了 “ 两点 ” 联网，电网结构进一步优化。青岛、潍坊、聊城、枣庄、济宁一菏泽、临沂一日照、烟台一威海、淄博南一莱芜一泰安东、淄博北一东营等 9 个地区电网己
16、形成独立的供电区。 2011年 2 月 28 日联接我省和宁夏自治区的世界首条 660 银东直流输电工程成功实现双极投运，我省高峰时段接纳外来电能力达到 750 万千瓦，标志着 “ 外电入鲁 ” 战略取得重大突破。 3.1.3 电力供需情况 随着经济发展水平的日益提高，城市化水平的不断加快，我省电力需求日益增加，发电量保持较快增长。 （ 一 ） 发电情况 ：近十年来 全省发电量保持稳定增长，但后期增势不强。 2011 年累计完成发电量 3172.4 亿千瓦时，增长 2.6%，比上年低 5.1 个百分点，比全社会用电量增幅低7.6 个百 分点。其中，统调公用机组受省外来电大幅增加影响发电增速明显
17、放缓 ；地方公用机组在风电快速增长拉动下，发电量由上年负增长转正 。 通过提高统调公用机组利用水平，全省电力生产单耗、厂用电率稳步下降，促进了电力工业节能减排。 （二） 用电情况 ： 2011 年全社会用电量累计完成 3635.3 亿千瓦时，其中，第一产业用电量 85.4 亿千 瓦时，占全社会用电量的比重为 2.3%。第二产业用电量 2844.3 亿千瓦时，占全社会用电量的比重为 78.2%，其中，工业用电量 2555.72 亿千瓦时，轻、重工业用电量分别为 553.7 和 2258.3 亿千瓦时。第三产业用电量 317.3 亿千瓦时，占全社会用电量的-5- 比重为 8.7%。城乡居民生活用电
18、量 388.2 亿千瓦时，占全社会用电量的比重为 10.7%。第三产业用电比重不断增大，全省用电结构逐步优化。 3.2 存在的问题 电力工业的快速发展为国民经济的快速发展奠定了基础。在高速增长的经济环境下，山东省的电力消费在终端能源消费中的 比例呈逐年增高的趋势，山东省电力工业的发展正面临着经济增长和环境保护的双重压力，存在着深层次的问题和矛盾。具体表现为 ： （ 1） 电力结构单一 山东电网电力结构单一。 2011 年总装机容量中，仍以火电为主，约占 91.67%； 水电 、风电 比重很小， 分别 约占 1.57%和 3.62%； 没有核电。而就同期全国的情况来看，火电、水电 、风电和 核电
19、的装机容量分别占到了总装机容量的 79.20%、 17.16%、 1.06%和 1.76%。 （ 2） 发电机组结构不合理、单位发电量煤耗较高 2011 年山东省 统调公用机组 4494.4 万千瓦，平均单 机容量由上年末的 28.3 万千瓦提高到 29.4 万千瓦， 30 万千瓦及以上火电机组共计 84 台、 3494 万千瓦， 占全省装机容量半数以上，是参与电网调峰、保障电力供应的主力机组 。 企业自备机组中，孤网运行 265.5万千瓦， 它们多为 5 万千瓦及以下小机组， 不参加统一调度，能耗大、污染严重 （需要山东省小机组数据，机组总数、装机容量等） 。 2011 年山东省 平均供电标
20、准煤耗 335 g/kWh， 远远高于世界发达国家水平 （ 2005 年：日本， 300 g/kWh；意大利， 288 g/kWh） ，也略高于全国平均水平 （ 329g/kWh） 。山东省供电煤耗较高的主要原因是由于大量煤耗高的小机组存在，同时大量小机组不利于统一管理和污染物的集中治理，其单位发电量污染物的排放量也远远高于大容量机组。 （ 3） 环境污染严重 由于山东电力以火电为主，山东电力发展所排放的环境污染物，最主要的受体是大气环境。 2011 年山东省 平均 SO2 排放绩效 2.96 g/kWh，高于江苏（ 1.65 g/kWh）、浙江（ 1.4 g/kWh）、广东（ 1.24 g/
21、kWh）和全国平均（ 2.46 g/kWh）。 在山东电力快速发展的同时，存在着电力结构单一、发电机组构 成不合理等深层次的矛盾 ； 目前山东省 的装机容量和总发电量在全国均名列前茅， 同时，电力的快速发展对山东的自然生态环境造成了严重的影响，尤其在二氧化硫和烟尘排放上，更为突出。 4 修订原则及总体思路 -6- 4.1 修订原则 （ 1）与我国 、我省 有关的环境保护法律法规、标准协调配套，与环境保护的方针政策相一致。 （ 2）在实现环境保护目标的同时，促进 我省 资源的合理利用和电力结构的调整与发展，实现保护生态环境与电力发展的双赢，拉动我省环保产业的发展。 （ 3）综合考虑新、老污染源的
22、差别、重点城市和一般城市的差别、城乡差别等，制定符合我省 省情的标准。 （ 4）以先进的技术为依托，淘汰落后技术，促进技术进步。 （ 5）力求使标准做到科学合理、技术上可行、经济上合理、具有可操作性。 4.2 总体思路 （ 1）加强新建火电厂污染物排放控制，努力减少新增污染物排放量。 （ 2）削减现有火电厂污染物排放量，实现总量削减。 （ 3）进一步推动火电厂安装烟气脱硫装置，并提高脱硫装置的稳定高效运行。 （ 4） 推动火电厂安装烟气脱硝装置， 推动 小锅炉和机组 进行 低氮燃烧技术改造。 （ 5）推动火电厂进一步提高除尘效率。 （ 6）通过新标准的实施，拉动环保产业发展。 5 标准主要 技
23、术内容 5.1 适用范围 新标准的适用范围完全涵盖了 DB37/6642007 标准的适用范围，与国家GB13223-2011 相衔接。 新标准适用于 符合以下条件火电厂（含热电联产）的锅炉和机组： （ 1）各种容量的煤粉发电锅炉。 （ 2）单台出力 65t/h 以上的燃煤循环流化床等发电锅炉。 （ 3）单台出力 65t/h 以上的燃油及燃气发电锅炉。 （ 4）各种容量的燃气轮机组。 （ 5）单台出力 65t/h 以上采用煤矸石、生物质、油页岩、石油焦等为燃料的发电锅炉。 （ 6）煤气化整体联合循环（ Integrated Gasification Combined Cycle，简写 “IGC
24、C”）发电的燃气轮机组。 新标准不适用于： -7- （ 1）各种容量的层燃炉、抛煤机炉发电 锅炉。 （ 2）各种容量的以生活垃圾、危险废物为燃料的火电厂。 （ 3）内燃发电机组。 5.2 时间段和区域的划分 5.2.1 时间段的划分 本标准对锅炉和机组的划分，不再如 DB37/6642007 划分为三个时段，而是划分为 “现有 ”和 “新建 ”两类。 “现有 ”指 本标准实施之日前，建成投产或环境影响评价文件已通过审批的火力发电锅炉及燃气轮机组。 “新建 ”指本标准实施之日起，环境影响评价文件通过审批的新 建、扩建和改建的火力发电锅炉及燃气轮机组。 标准具体执行 要求 如下： （ 1）自 20
25、13 年 7 月 1 日起，现有与新建 火力发电锅炉 及 燃气轮机组 分别执行表 1 的大气污染物排放浓度限值。 （ 2）自 2014 年 7 月 1 日起，重点控制区内 火力发电锅炉 及 燃气轮机组 执行表 2 中的大气污染物排放浓度限值 。 重点控制区的范围由山东省人民政府或由山东省环境保护厅与省质量技术监督局联合另行发布。 （ 3）自 2015 年 1 月 1 日起， 燃煤锅炉执行表 2 规定的汞及其化合物污染物排放限值。 （ 4）自 2017 年 1 月 1 日起， 所有火力发电锅炉 及 燃气轮机组执行表 2 规定的 烟尘、二氧化硫、氮氧化物和烟气黑度排放限值 。 （ 4） 执行 大气
26、特别排放限值的范围和时间由山东省人民政府或由山东省环境保护厅与省质量技术监督局联合另行发布。大气特别排放限值的提出主要是为了做好与国家相关排放标准的衔接，具体时间和范围待环保部发布公告后做相应调整。 5.2.2 区域的划分 根据环境管理的需要，将山东省划分为重点控制区和一般控制区。 重点控制区 指根据山东省环境保护工作的要求，在土地开发密度较高，环境承载力开始减弱，或大气环境容量较小、生态环境脆弱，容易发生严重大气环境污染问题而需要严格控制大气污染物排放的地区 。 其他区域作为一般保护区域。 重点控制区的范围由山东省人民政府或由山东省环境保护厅与省质量技术监督局联合另行发布。 5.3 术语和定义 火电厂大气污染物排放标准 DB37/6642007 定义了标准状态、锅炉额定出力、烟
