煤电污染物排放以烟气中的颗粒物、二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOX)三类污染物为主。多年来，煤电行业一直是大气污染控制的重点行业，随着排放标准的加严和超低排放的实施，污染物高效控制技术和装备快速发展应用，已经扭转了煤电等于重污染的局面。与2005年相比，2016年电煤消耗量增加约5.5亿吨，而同期三类主要污染物排放量下降幅度达79%~90%。煤电烟气污染控制取得显著成效，为我国有效控制以酸雨为特征的煤烟型污染做出了巨大贡献，也正在为解决大气复合型污染持续发挥其重要作用。
1991年国家首次发布《火电厂大气污染物排放标准》以来，先后在1996年、2003年和2011年进行了三次修订，颗粒物、SO2和NOX排放限值不断趋严。目前，在国家划定的大气污染重点控制区新建机组排放限值，已全面超越了其他国家和地区2016年12月之前制定的同类标准要求。2014年9月，国家发改委、环保部、能源局三部委发布《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020年)》，对部分燃煤电厂提出了严于排放标准的超低排放要求，即在基准氧含量6%条件下，NOX、SO2、颗粒物排放浓度分别不高于50 mg/m3、35 mg/m3、10 mg/m3，要求基本达到燃气轮机组排放限值。
排放标准日趋严格，有效促进了煤电行业的清洁发展。“九五”以来，在国家863、科技支撑、973 等科技计划数十个科技课题支持下，煤电烟气污染控制技术与装备研发、工程示范和产业化取得了跨越式发展，在引进、消化吸收的基础上结合我国煤电特征进行了大量创新，开发了电除尘高效电源、袋式除尘、电袋复合除尘、复合塔脱硫、pH分区脱硫等具有完全自主知识产权的工程化新技术和新工艺，全面支撑了世界最严排放标准和超低排放的实现。
除尘技术方面，在引进传统的干式电除尘技术基础上研发了自主知识产权的低低温电除尘、湿法电除尘、高频电源、脉冲电源、三相电源等技术和设备，新研发的袋式除尘、电袋复合除尘等高效除尘技术也得到快速发展和广泛应用，普遍实现了除尘器出口颗粒物浓度低于20 mg/m3，配合其它技术，可实现小于5mg/m3的要求。在脱硫技术方面，在单塔空塔单循环石灰石-石膏湿法脱硫技术基础上研发了具有自主知识产权的复合塔、pH分区和脱硫除尘一体化等技术，将脱硫效率提升至98%以上，最高可达99.5%以上，保证脱硫塔出口SO2浓度低于35 mg/m3。在脱硝技术方面，形成了以低氮燃烧+SCR为主的技术路线，开发了适合我国燃煤烟气特征的SCR脱硝催化剂并实现国产化， NOX去除效率可达到90%，排放浓度低于50mg/m3。
