中美欧火电厂NOX排放标准与控制措施比较
摘要：本文系统地阐述了我国及美国、欧盟燃煤电厂的NOX排放标准，对各国的NOX排放标准及控制措施进行了比较，在此基础上对我国燃煤电厂NOX排放标准的修改及控制措施的实施提出建议。
关键词：NOX 排放标准 控制措施
1 火电厂NOX排放标准
1.1我国火电厂NOX排放标准
我国1991年颁布了《燃煤电厂大气污染物排放标准》(GB13223-1991)，之后历经1996年和2003年两次修订，1996年修订的《火电厂大气污染物排放标准》中对新建1000t/h以上的锅炉规定了NOX的排放要求，对于其他锅炉的NOX排放没有要求。2003年修订的《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223－2003），则按时段和燃料特性分别规定了燃煤、燃油锅炉的NOX排放限值，见表1。
表1 火力发电锅炉NOX最高允许排放浓度单位：mg/m3
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表2 美国NOX排放限值(1997年以前)
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表3 美国现行的NOX排放标准限值
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新标准规定的排放限值没有区分燃料的类型及性质，而是以基于能量输出的表示形式给出了新建机组的排放限值，对于现有机组的改建或技术改造则仍采用基于热输入的标准限值。基于能量输出表示形式的标准限值考虑了电厂的总效率(即能源利用效率)，而基于热输入表示形式的标准限值则没有考虑能源利用效率，因此相比而言，基于能量输出表示形式的标准限值对电厂要求更为全面和严格。
1.3欧盟火电厂NOX排放标准
1988年欧洲共同体发布了适用于12个国家的热功率大于50MW燃烧装置大气污染物排放限值，即88/609/EEC导则，并要求欧盟各国在1990年底前对建造的新污染源的污染物排放控制按此导则执行，同时还要求欧盟各国的现有电厂，以1980年的排放量为基准到1993年排放总量削减10％，1998年前削减30％，但允许有些国家（如希腊等）增加排放量，而对有些国家则要求削减40％，如联邦德国等。之后经过多次修改，于2001年发布了新的导则对新建和现有火电厂的NOX限值提出了更为严格的要求。在2002年11月27日前取得许可证，并在2003年11月27日之前投入运行的企业遵守表4所列的关于NOX排放限值，其他新建企业遵守表5所列的关于NOX的排放限值。
表4 欧盟火电厂NOX排放限值(2002年11月27日前获得许可证)
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表5 新建企业（2002年11月27日后获得许可证）NOX排放限值
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2 NOX排放标准与控制措施的比较
（1）实施对象
美国《新固定源排放标准》的实施对象是燃烧化石燃料、热功率大于73MW的发电机组。欧盟关于燃烧装置大气污染物排放限值的88/609/EEC号指令、98/C300/04指令以及2001/80/EC号指令的实施对象是热功率大于等于50MW、燃烧各类燃料（固体、液体或气体）的装置。我国燃煤电厂大气污染物排放标准（GB13223-2003）的实施对象是使用单台出力65t/h以上除层燃炉、抛煤机炉外的燃煤发电锅炉；各种容量的煤粉发电锅炉；单台出力65t/h以上燃油发电锅炉以及各种容量的燃气轮机组的燃煤电厂。
（2）标准属性
我国国家排放标准与美国、欧盟的排放标准类似，都是必须严格遵守的最低要求的标准，我国省级人民政府可以制定严于国家的地方排放标准；美国州政府可以制定严于联邦政府的地方排放标准；欧盟各国可以制定严于欧盟的国家排放标准。
（3）控制措施
从NOX的排放标准限值，就可知其NOX控制措施。如以美国火电厂NOX的排放标准为例，1997年7月9日以前建设的电厂，其NOX的排放限值是基于热量输入给出的，标准限值不仅考虑到燃料的种类、性质，甚至考虑了燃料的产地，全部是基于低NOX燃烧技术来控制NOX排放。1997年7月9日以后建设的电厂，则在低NOX燃烧技术的基础上，还需加装烟气脱硝装置，标准限值不再考虑燃料的种类与性质，排放标准的限值是基于电能输出给出的，因此也不再考虑电厂效率之间的差异。
从欧盟火电厂NOX的排放标准限值（表4）中可以看出，2002年11月27日以前获得许可建设的电厂，对NOX的控制主要是基于较为先进的低NOX燃烧，但对不在“偏远地区”的电厂，对于燃用低挥发份的煤，则需要同步加装烟气脱硝装置。对于2002年11月27日以后获得许可建设的100MW以上的电厂，则全部需在低NOX燃烧技术的基础上，加装烟气脱硝装置。
需要特别指出的是，由于欧盟成员国较多，经济发展水平差异较大，有些国家的排放标准要比欧盟的标准严格得多，如德国1984年8月5日就通过了较为严格的排放标准（见表6），燃煤电厂普遍要求加装烟气脱硝装置。
表6 德国电厂NOX排放标准（1984年8月5日）
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我国1997年1月1日开始对1000t/h以上的电站锅炉，采用低NOX燃烧技术控制NOX，但执行不是很到位。2004年1月1日起，对火电厂NOX实施较为严格的低NOX燃烧控制。目前在国家法规、标准层面尚未要求加装烟气脱硝装置，但正如美国1997年以前、欧盟2002年以前就有较多的烟气脱硝装置一样，我国目前也有较多的烟气脱硝装置投入运行，据不完全统计，到2007年底已有34家电厂的74台机组上已建成或正在建设烟气脱硝装置，总装机容量达到3635万千瓦。
3 对我国火电厂NOX排放标准与控制措施的建议
3.1欠发达地区以低NOX燃烧为控制原则，发达地区应同步加装烟气脱硝装置
我国与欧盟较为相似，区域辽阔，地区发展水平差异较大，欠发达地区由于经济水平、技术水平、管理水平、公众对电价的承受能力都相对稍低，因此建议这些区域的火电厂以低NOX燃烧为控制原则；发达地区的经济水平与欧盟发达国家的上世纪90年代水平已经相当，甚至远远超过，因此应同步加装烟气脱硝装置，这些地区也具有相应的承受能力。
3.2国家排放标准中对于新建电厂的排放限值应与煤质无关
美国1997年7月9日和欧盟2002年11月27日以后新、扩、改建火电厂的NOX排放标准限值与燃煤挥发份均没有关系，我国目前的GDP总量已居世界第4位，因此对于新建电厂的NOX排放标准应删除所有与煤质有关的要求，但对于不同地区的燃煤电厂还应考虑上面提到的控制原则。
3.3现有机组NOX的排放标准应在考虑地区、容量和时段的基础上分别制定
对现有机组应按不同时段、不同区域并结合机组规模分别给出排放限值。对于发达地区的大容量机组应考虑逐步加装烟气脱硝装置；对于欠发达地区的大容量机组主要应立足于低NOX燃烧技术改造。对于中小机组，应主要立足于关停。
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