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文献标识码：B文章编号：1003-0492 (2019) 08-090-04中图分类号：X-652
浅析中美欧火电厂氮氧化物 排放标准差异
Analysis on the Difference of NOX Emission Standards between China, America and Europe in Thermal Power Plants
★房小满（浙江省能源集团有限公司，浙江杭州310007 )
摘要：随着雾霾天气的增加，大气污染的防治工作成为了全社会的关注 (GB13223.2011)的正式实施，中国成为了世界上对 焦点，火电厂氮氧化物减排任务是近年大气污染治理中的核心工作。本 火电厂氮氧化物排放最为严格的国家之一。然而相 文对中美欧三个国家和地区的火电厂氮氧化物排放标准进行了对比，旨 比美国、欧洲等发达地区早在70年代就幵始氮氧 在通过了解不同的减排标准和理念，为今后相关减排标准的制定提供更 多的思考方向。
化物的排放，中国对氮氧化物的防治起步较晚，在防治 关键词：火电厂；氮氧化物；排放标准；差异 制定及相关落实方面仍然缺乏经验。通过对比 Abstract： With the increase of haze weather, the prevention and 世界各主要经济体的火电厂氮氧化物排放标准，找到各 control of air pollution has become the focus of the whole society. 地区根据自身特点所建立标准的依据，可为今后围绕国 NOX emission reduction in thermal power plants is the core work of air pollution control in recent years. This paper compares 家标准进行地方减排标准制定工作提供思路和建议。
the NOX emission standards of thermal power plants in China, America and Europe, aiming to provide more feasible directions 1中美欧火电厂氮氧化物排放标准
for the formulation of relevant emission reduction standards in the future by understanding different emission reduction standards and concepts.中国氮氧化物排放标准
Key words： Thermal power plant; Nitrogen oxide; Emission 我国最早关于火电厂大气污染物排放的标准是
standard; Difference
《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223.1991 ), 该标准至今已进行了1996年、2003年、2011年3次 修订，标准建立之初，并未对氮氧化物的排放进行 。在1996年的首次修订后，对新建锅炉额定蒸 发量1000t/h以上机组的氮氧化物排放浓度作出了 要求121,对于其他锅炉的氮氧化物排放没有要求。
氮氧化物是我国主要的大气污染物之一，大气中 在2003年修订的《火电厂大气污染物排放标准》 的氮氧化物经过紫外线的照射能形成有害的光化学烟 (GB13223.2003)中，首次分时段及燃料种类对氮氧 雾，对人眼和植被造成极大的危害。同时氮氧化物也会 化物的排放提出了明确要求，如表1所示。2003年的 和空气中的水结合生成或亚形成酸雨，从而导 修订改变了96版仅对1000t/h锅炉的排放，改为对 致土壤酸化、农作物减产和建筑材料溶解等一系列危 所有锅炉进行全面控制。在控制时段方面，增加了 1、害。据环保部最新统计数据显示，2013年我国工业源 2时段的排放限值；同时增加了燃油锅炉和燃气轮机 氮氧化物排放量达到1545.6万吨，其中电力热力生产行 的分类，基本上涵盖了所有的火电厂锅炉；在燃料方 业氮氧化物排放量达到6.9万吨m，占整个工业源排 面，增加了油和气的分类，并且按照煤的挥发分含量 放量的58%,仍然是脱硝减排的重点目标。
不同，对氮氧化物排放限值进行分段控制，要求使用高 随着2012年《火电厂大气污染物排放标准》
挥发性煤种的电厂执行较为严格的标准。
表1 2003版火电厂氮氧化物排放限值[3】mg/m3
时段第1时段
第2时段第3时段|实施时间
2005^1 2005年 1 2004年 1 月1日月1日月1日燃煤锅炉
Vdaf<10%
15001300110010%^Vdaf^20%1100650650Vdaf>20%
450燃油锅炉
650
400
200燃气轮机 燃油150组
燃气
80
2012年幵始实施的《火电厂大气污染物排放标 准》（GB13223.2011 )是目前最严格的污染物排放标 准，该标准对氮氧化物的排放要求达到了国际领先的水 平。新标准要求2012年后新建机组按表1的排放要求进 行执行；自2014年7月1日起，现有火力发电厂经过改 造也必须达到表2的排放标准。其中允许部分非重点控 制区域的燃煤电厂按200mg/m3的标准进行控制|41。
表2 2011版火电厂氮氧化物排放[41
序号燃料和热能
转化设施类型适用条件
mg限值
(/m3)1
燃煤锅炉
全部100200新建燃油锅炉
1002
以油为燃料的锅
炉或燃气轮机组
现有燃油锅炉
200燃气机轮组
120天然气锅炉
100以气体为燃料的 其他气体燃料锅炉2003
锅炉或燃气轮机 组
天然喷旬它机组50其他气体燃料燃气 机轮组120
1.2美国火电厂氮氧化物排放标准
美国环保署从1971年幵始执行《新污染源行为标 准》（New Sources Performance Standard )，该标 准为对燃煤电厂实施以低氮燃烧为原则的氮氧化物控 制措施，排放标准与燃料的低位发热量有关，其中主 要的排放控制标准见表3。该标准于1978年进行了首次 修订，在指标衡量原则不变的前提下，要求燃煤电厂的 氮氧化物排放限值降低17%,进一步减少排放。1997 年以后，《新污染源行为标准》中引入了绩效排放的概 念，该排放标准不再与煤质挂钩，而是以单位发电量给 定排放限值，同时也保留以单位热量输入给定的排放限 值，旦要求所有新建燃煤机组需要在低氮燃烧的基础 上加装烟气脱硝装置。2005年以后《新污染源行为标 准》对于新建燃煤机组的排放标准则完全以基于能量输
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出的形式表示，并要求新建、扩建的燃煤机组烟气脱硝 效率进一步提高151。表3显示了美国火电厂氮氧化物排 放限值的发展历程。
表3美国火电厂氮氧化物排放标准发展历程[5^适用机组的投运时间标准限值1
标准限值2 MWh折算限值 (IB/MBtu)
(IB/)(mg/m3)
1971-19780.7-8611978-19970.6-7381997-2005
0.151.6185新建
-1200碎之后
g/kWh
0.45扩建0.111135改建
0.15
14
185
1.3欧盟火电厂氮氧化物排放标准
1988年，欧共定了大型燃烧企业条例（Large
combustion plant directive 88 / 609 / EEC ),
首次针对大型燃烧企业制定了氮氧化物排放标准，并希 望在1998年之前，将成员国总体的氮氧化物排放量在 1980年的基础上减少30 %。条例对欧共体各成员国制定 了总量减排的目标（如表4所示），要求德国、西班牙、 意大利等国到1998年减少40%的排放总量，而对部分国 家则允许其排放总量在198◦年的基础上有所上升，如葡 萄牙氮氧化物排放总量可以上升178%。其中，对于新建 电厂，条例根据燃料类型的不同分别制定了要求，固体 燃料排放限值650mg/m3，液体燃料排放限值为450mg/
m3,气体燃料相_艮值为350mg/m3丨7丨〇
表4欧共体火电厂氮氧化物减排目标191总量减排百分比（％)成员国
氮氧化物排放
总鼉（千吨）
阶段1
阶段1 (1993)(1998)比利时110-20-40丹麦124-3-35德国870-20-40希腊369494西班牙3661-24法国400-20-40爱尔兰287979意大利580-2-26卢森堡3-20-40荷兰122-20-40葡萄牙23157178英国
1016
-15
-30
1999年欧盟对条例进行了调整，结合考虑各成员国氮氧化物的排放总量、各燃烧企业的燃料需求
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总量和燃煤需求量制定了最新的排放标准（Large
二次修订时间2003年1997年2001年combustion plant directive: h2001/80/EC)。欧盟
燃煤机组最
燃煤机组从
各成员国参考该条理制定本国标准（本国标准不能比欧 排放标准
严格要求为 185mg/m32016年起限 450mg/m3排200mg/m3
盟标准宽松，如本国并未制定标准，则使用欧盟标 三次修订
时间
2011 年
200碎
-准）。该条理主要针对2000年以后新建或改建的大型 顧地燃烧企业（发电量超过50MW ),并且将从2016年起 mg几 新建0
_45kg/ 排放标准
组 100/m3; kWh;扩建
燃气轮机组
135mg/m3; -
对燃煤电厂排放标准进一步提高[51,详见表5。
50mg/m3改建 185mg/m3
表5欧盟氮氧化物排放标准LCP2001[8]燃料类型排放限值从各国家及地区的最新排放标准来看，中国的火 固体
600电厂氮氧化物排放浓度标准已经领先世界，100mg/m3 50-500MWth500>500MWth600的浓度排放限值成为目前世界上主要经济体中最严格的 从201阵1月起200
限排标准，然而各个国家和地区从排放的控制方式和衡 50-500MWth>500MWth量指标上看存在一些差异。
液体燃料450
(1 )在早期的氮氧化物排放控制上，各国家和地 50-500MWth400>500MWth区均以排放浓度作为衡量手段。在经过多年的发展后， 气体燃料300美国目前主要以单位发电排放量的绩效标准作为衡量指 50-500MWth200
>500MWth
标，综合考量污染物浓度、发电效率、单位发电量煤 此外，欧洲控制火电厂氮氧化物排放除了上述 耗、运行电耗等因素；而欧洲则早在80年代就同时进 排放导则外，还制定了国家排放总量计划（National
行浓度控制和总量控制，更侧重考量地区的环境总承受 Emission Ceilings: NEC Directive 2001/81/EC) 〇
能力。
各成员国需要根据该相关法规的要求，制定国家排放 (2)
欧盟根据不同成员国的发展情况，对各成员
肖丨J减计戈丨J (National Emission Reduction Plan,
国分别制定了排放总量的控制要求，其中既有需要进行 NERP),对现有火电厂实施烟气脱硝|91。因此，欧洲
氮氧化物超量减排的国家，也有允许增加氮氧化物排放 对火电厂大气污染物排放不仅有排放浓度的要求，还有 总量的国家。中国在国家的排放标准中仅对非重点地区 严格的总量控制要求。
进行初步划分，但各地方根据自身情况，设立了局 部地区、城市的减排要求，部分地方的排放标准将
2各地区国家标准对比
远远高于国家标准以北京市为例，最新的《锅炉大 气污染物排放标准》要求氮氧化物排放标准在国家标准 对比中美欧的火电厂氮氧化物排放标准发展历
的100mg/m3基础上降至80mg/m3，2017年4月1曰起 程，可以帮助我们了解并分析各国家和地区在污染物控 要求氮氧化物排放进一步收严到3011^/11^。
制上的不同方式和理念，主要限排标准对比详见表6。
(3)
美国、欧洲和中国火电厂的排放标准都是
控制一定规模以上的，如美国控制的是热功率大于 表6中美欧氮氧化物排放标准发展对比73MW的发电机组；欧洲控制的是热功率大于等于 标准创建
中国美国
欧洲
50MW的火电机组；我国控制的是单台出力65t/h (相 时间
时间1991 年1971 年1988年当于与9.15MW机组配套）以上除层燃炉、抛煤机炉外 排放标准
对氮氧化物无 650mg/m3, 要求861mg/m3同时实行总量
的燃煤发电锅炉，各种容量的煤粉发电锅炉，单台出力 控制65t/h以上燃油发电锅炉以及各种容量的燃气轮机组的 一次修订
时间1996年1978年1994年液态排渣 燃煤电厂。
排放标准
1000mg/m3; 未修订氮氧化 (4)
美国和欧洲每次标准的修订，其严格控制的
固态排渣 738mg/m3
物排放标准
650mg/m3
对象主要是新建火电厂，而对于老电厂氮氧化物的排放
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限值仍然是基于低氮燃烧技术为原则，从标准限值看， 实际的考核过程中，应能根据企业总体执行情况进行适 现有电厂似乎不需要加装烟气脱硝装置。事实上，在欧 当的延缓，避免出现为应对考核而压缩合理改造工期、 洲是通过欧盟现行的相关法规，要求各成员国制定国家 降低工程质量的情况。
排放削减计划来实现对部分老电厂的烟气脱硝；在美国 (2)美国1997年7月9日以后火电厂氮氧化物的排 也是通过氮氧化物的区域总量控制、晴空计划（Clear
放限值就以绩效标准（lb/MWh )和单位输入热量的排 Sky Plan) 151等实现部分现有电厂烟气脱硝。
放（lb/MBtu)同时给出，2005年2月28日以后新建电 厂的排放标准只有绩效标准，淡化了标准限值与燃煤种
3对我国的火电厂氮氧化物排放思考及 类、机组效率之间的关系；这种绩效标准不仅促使火电 建议
厂减少污染物的排放，而旦使其必须注重相关的节能提 效工作。通过提高发电效率、减少单位发电量煤耗、投 (1)自《火电厂大气污染物排放标准》 入脱硝设施、降低运行电耗等一系列综合手段，使电厂 (GB13223.2011 )幵始实施起，中国成为了世界上对 达到氮氧化物的排放绩效标准，不仅减少了污染物的排 火电厂氮氧化物排放浓度控制最严格的国家。然而从环 放，也对电厂全面提升技术水平和运行管理水平起到了很 境保护部公布的《2014年度全国主要污染物总量减排 大的促进作用。今后’这种将污■减_
节能吉合
核查处罚情况》看，仍然有部分企业难以在标准规定的 在一起的评价方法是值得在国内进行试点推广的。SE时间点完成减排目标。自标准于2012年实施起，中国 要求现有机组在14年7月1日前完成脱硝改造，对比其 作者简介：
他国家及地区的限排改造过程，时间跨度极短，这是部 房小满（1987-），男，助理工程师，现就I只于浙江省能 分企业未能及时完成脱硝改造的主要原因之一，因而在
源集团有限公司，研究方向是热控管理。
参考文献：
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