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我国以煤为主的—次能源消费总量大，重点区域单位面积煤炭消费强度高，造成细颗粒物(PM2.5)、SO2、NOx等主要污染物排放量远超环境承载能力，是导致区域雾霾污染频发的重要原因，严重危害了民众的生活和健康。我国燃煤电厂年耗煤量约为18亿吨(约占全国耗煤量的50%)，既是最主要的能源生产行业，也是最大的污染排放源之—，因此降低燃煤污染减排能效、实现燃煤电站低成本超低排放是大气污染防治从减排为主向减排与质量改善并重转变过程中的迫切需求。
近年来，国家密集出台了—系列政策规划，加快大气污染治理行业的发展。据中电联测算，仅2014年脱硫、脱硝、除尘建设和改造费用超过500亿元，每年用于燃煤电厂配套环保设施运行费用就超过800亿元，由此带动环保产业和相关装备制造业的大力发展，然而我国在重大环保技术装备、关键零部件和核心材料等制造方面的质量参差不齐，规模化和标准化的制造水平不够高。因此，亟需加快提升我国重大环保装备制造的技术水平，实现环保装备制造行业的自动化、科技化、标准化、成套化，在保证质量的基础上降低环保装备的制造成本及装备运行维护成本。
中国国电集团，是中国五大电力集团之—，在科技环保产业上具有独特的领先优势，致力于科技产业跨越式发展，做大做强脱硫脱硝、电站自动控制等优势产业，实现了节能、环保、信息化、新能源等四大支柱同步发展。拥有国内火电行业实力最强的专业脱硫脱硝公司，累计投运脱硫装机容量1.72亿千瓦，累计投运脱硝装机容量1.22亿千瓦。在上述大环境的驱动下，由中国国电集团为牵头单位，联合了北京国电龙源环保工程有限公司、浙江大学、哈尔滨锅炉厂、福建龙净环保股份有限公司、浙江菲达环保科技股份有限公司等27家行业龙头企业、知名高校、科研院所及社会团体，共同申请并获得了国家重点研发计划《大气污染成因与控制技术研究》专项中“燃煤电站低成本超低排放控制技术及规模装备”项目。此项目按照燃煤电站“源头削减→末端治理”的全过程污染控制为技术链，设计以“关键技术研发B高端装备制造B集成应用示范B技术验证评估”为主线的超低排放控制技术创新链。设置了六个既相对独立又密切联系的研究课题:1)烟气污染物超低排放关键技术及评估;2)低污染物燃烧技术及应用;3)低成本超低排放技术与高端制造装备;4)高灰煤超低排放技术与装备集成及应用;5)高硫/高碱煤超低排放技术与装备集成及应用;和6)超超低排放技术与装备集成及应用。
虽然超低排放关键技术已得到广泛认可，但对高灰、高硫、高碱等劣质煤的适应性还有待提高，且超低排放的静态投资成及运行能耗、物耗还需降低。本项目拟对炉内燃烧和尾部烟气净化工艺进行全流程改进升级，通过—体化大环保岛强化对多污染物的协同脱除，注重运行指标、费效指标及环境效益，形成适应不同煤质不同区域不同负荷的系列化低能耗、低投资的超低排放技术与规模装备，建立600MW等级或以上机组的应用示范工程，形成可考核可复制可推广的燃煤电站超低排放控制技术方案，为实现超低排放全面推广、促进煤电产业转型升级、改善大气环境质量等提供科技支撑。
对于燃煤单位面积消费强度大的京津冀等重点区域，本项目拟开发更先进的燃煤污染物控制技术，尤其包括SO3等可凝结颗粒物和重金属控制技术，开发超超低排放成套技术与装备，以满足更严的排放要求，并针对典型区域进行示范应用，助推重点区域空气质量改善，推动行业健康发展。
并且，随着超低排放机组的逐步投运，相关技术评估与装备标准体系不完善引起的问题也不断突显，因此，亟需建立燃煤电厂烟气污染物超低排放技术评估方法，形成针对超低排放的关键技术标准及验证评价标准，为技术示范应用及评估提供科技支撑。
综上所述，开展“燃煤电站低成本超低排放控制技术及规模装备”的技术研究，突破高硫、高灰、高碱劣质煤的超低排放，低成本超低排放、超超低排放等关键技术，进—步拓展适用煤质，降低污染物控制装备投资和运行成本，提高设备运行稳定性/可靠性，对实现超低排放全面推广、促进煤电产业转型升级、提升关键环保装备竞争力、改善大气环境质量等都具有重要意义。这也是我国区域复合污染防治的重要技术手段，将为建成全世界最大的煤电清洁利用体系提供技术支撑。
