锅炉法国新增336例

三:《锅炉大气污染物排放标准》编制说明(二次征求意见稿)《锅炉大气污染物排放标准》编制组二一三年十二月项目名称:锅炉大气污染物排放标准项目统一编号:467项目承担单位:天津市环境保护科学研究院、中国环境科学研究院编制组主要成员:黄浩云、姚立英标准所技术管理负责人:王宗爽标准处项目负责人:裴晓菲、赵国华1目录1项目背景.
11.
1任务来源.
11.
2工作过程.
12我国工业锅炉概况及污染物排放情况.
12.
1我国工业锅炉概况.
12.
2工业锅炉能源消耗.
32.
3锅炉的污染控制技术52.
4本章小结.
93标准修订的必要性.
93.
1缓解环保压力的必要手段93.
2落实环境保护工作的需要93.
3现行标准已不能满足环境保护工作的需要.
103.
4本章小结.
104修订的原则及思路.
114.
1标准定位.
114.
2标准修订的基本原则114.
3标准修订的思路.
114.
4标准修订的技术路线114.
5标准修订的重点.
125标准主要技术内容.
135.
1标准适用范围.
135.
2标准的执行时段.
135.
3术语和定义.
135.
4污染物项目的选择.
135.
5区域划分.
135.
6烟囱高度的规定.
135.
7取消烟尘初始排放浓度145.
8监测要求.
145.
9本次标准与历次标准要素比较156锅炉大气污染物排放限值.
186.
1排放限值制定的政策依据186.
2燃煤锅炉大气污染物排放限值196.
3燃油锅炉大气污染物排放限值266.
4燃气锅炉大气污染物排放限值276.
5生物质成型燃料锅炉286.
6达标技术分析.
2827国内外相关标准研究.
307.
1国外相关标准研究.
307.
2国内地方锅炉大气污染物排放标准研究.
358实施本标准的环境效益和经济效益分析.
408.
1在用锅炉环境效益分析408.
2经济费用分析.
409对实施本标准的建议.
4110标准征求意见情况.
4210.
1标准征求意见情况.
4210.
2主要意见及处理.
421《锅炉大气污染物排放标准》编制说明1项目背景1.
1任务来源为提高锅炉大气污染物排放标准控制水平,强化大气污染防治,促进环境空气质量改善,2006年环境保护部发布了《关于下达2006年度国家环境保护标准制修订项目计划的通知》(环办函[2006]371号),下达了《锅炉大气污染物排放标准》修订计划,项目统一编号为476号.
该项目由天津市环境保护科学研究院、中国环境科学研究院.
1.
2工作过程(1)2006年8月成立了《锅炉大气污染物排放标准》修订编制组.
(2)2006-2007年,开展锅炉生产情况、使用情况、污染治理措施、排放情况的调研.
(3)2007-2008年,对我国锅炉大气污染物排放的地方标准实施情况展开调研;对美国日本欧盟等国外锅炉大气污染物排放标准的制修订情况开展调研.
(4)2008-2009年,编制完成标准的开题报告和标准草案.
(5)2009年4-8月,就标准草案与以下单位专家交换意见:中国环境科学研究院标准研究所、北京市劳动保护科学研究所、环境保护产业协会、西安热工院苏州分院、南开大学、沈阳和杭州的环保专家.
(6)2009年12月3日,环保部科技司组织召开《锅炉大气污染物排放标准》修订开题论证会和标准草案研讨会.
(7)2010年4月,根据开题论证意见完成标准的征求意见稿初稿.
(8)2011年8月,根据《火电厂大气污染物排放标准》的制修订情况,对标准征求意见稿进行调整,以做好二者的衔接.
(9)2012年,根据"十二五"环境保护规划、总量控制规划、联防联控规划等相关的大气环境保护政策规划对标准征求意见稿进行修改和完善.
(10)2012年9月、2013年5月和2013年7月,环保部科技司在北京先后三次组织召开《锅炉大气污染物排放标准》制修订讨论会,对标准体系设置方式、控制水平等关键问题进行了深入讨论.
(11)2013年8月份,环保部科技司组织到北京、西安等地调研北京市、陕西、山西、重庆、新疆、甘肃等省市地标的执行情况及地方锅炉管理概况.
(12)2013年8月-9月,公开征求意见,根据意见情况对标准文本进行修改.
(13)2013年10月18日,通过环保部科技司组织的技术审查.
(14)2013年11月-12月,环境保护部开展行政审查,决定再次广泛征求意见.
2我国工业锅炉概况及污染物排放情况2.
1我国工业锅炉概况2.
1.
1我国工业锅炉总量截至到2011年,我国有各种容量的在用锅炉61.
06万台,总功率约351.
29万MW,根据2007年-2011年工业锅炉的生产情况,判断全国工业锅炉中台数的25%、总容量的15%为燃油、燃气锅炉,则燃煤工业锅炉约46万台,占总量的85%左右,年煤耗量达到了7.
3亿t,颗粒物排放160万t/a、二氧化硫排放718万t/a、氮氧化物排放271万t/a.
2表1我国工业锅炉总量发展变化情况年份锅炉总数数量(万台)容量(万MW)199850.
1200257.
26199.
49200356.
24202.
36200457.
27181.
79200555.
38200654.
3211.
97200753.
41333.
56200857.
82356.
34200959.
52334.
6201060.
73201161.
06351.
29据2010年全国污染源普查的340个地级以上城市现有锅炉中10t以下锅炉数量占70%,容量占20%,耗煤量占23%;35t/h以上锅炉占总台数的7%,总容量的52%,燃煤量占总燃煤量的50%.
依此推算我国工业锅炉不同容量的分布情况见表2.
图1340个城市工业锅炉台数、容量和燃煤量分布表2全国燃煤锅炉分布情况35蒸汽锅炉0.
537.
3915.
0320.
557.
8117.
19热水锅炉0.
542.
573.
872.
550.
3912.
86有机热载体锅炉0.
062.
423.
182.
830.
100.
12表42010年我国工业锅炉生产及销售情况(台数)≤1135蒸汽锅炉7.
2620.
7717.
3210.
932.
431.
90热水锅炉10.
558.
554.
271.
260.
121.
57有机热载体锅炉1.
056.
234.
121.
600.
040.
032.
2工业锅炉能源消耗(1)煤炭消费中心远离煤炭资源中心我国煤炭保有量中动力煤占72.
71%,在查明资源储量中晋陕蒙宁占67%,新甘青、云贵川渝占20%,其他地区仅占13%;根据煤炭工业发展"十二五"规划,到2015年煤炭净调出省区净调出量16.
6亿t,其中晋陕蒙甘宁地区15.
8亿t,占东调出量的95.
2%;华东、京津冀、中南和东北地区煤炭净调入量16.
2亿t,占总净调入量的97.
6%.
(2)一次能源消费中以煤炭为主的局势难以改变到"十二五"末,煤炭占我国一次能源消费总量的65%,煤炭消费比例下降但总量递增.
4全国每年用于直接燃烧的动力煤约占煤炭总消费量的80%,其中发电和供热约占50%,工业锅炉、工业炉窑约35%,民用及其他10%以上.
(3)煤炭含硫量变化大我国煤中硫含量变化较大,最低为0.
04%,最高为9.
62%,煤中硫分储量加权平均值为1.
0%左右(李文华1.
11%,李瑞0.
89%,胡军0.
94%),主要分布在华北、西北和东北等广大地区.
中国的高硫煤也占相当的比重,主要聚集区为华南和华东各省,另外,华北和西北局部地区也有少量高硫煤.
全国商品煤在的硫分以低硫煤和特低硫煤为主,硫分小于1.
0%的占煤炭总量的70%以上,硫分大于2%的中高硫煤占商品煤总量的10.
0%左右,高硫商品煤的比例很少.
表5中国煤炭资源中全硫分布含硫量地区平均含硫3.
0全国1.
148.
614.
859.
35.
917.
868.
54动力煤1.
1539.
3516.
4616.
689.
487.
657.
05炼焦煤1.
0355.
1613.
714.
183.
298.
059.
62华北1.
0342.
9914.
4016.
9410.
748.
883.
57东北0.
4751.
6614.
0419.
681.
922.
050华东1.
0846.
6731.
143.
73.
24.
729.
21中南1.
1765.
212.
427.
662.
345.
56.
71西南2.
4313.
2210.
717.
522.
6817.
443.
61西北1.
0766.
236.
202.
504.
019.
319.
98表6中国煤炭商品煤中全硫分布含硫量地区平均含硫3.
0全国1.
0843.
4818.
5512.
86.
76.
985.
82动力煤1.
042.
1321.
9715.
0410.
303.
004.
44炼焦煤1.
145.
1016.
6310.
713.
99.
697.
44华北0.
9239.
1423.
6619.
309.
853.
251.
80东北0.
5450.
6816.
613.
292.
153.
870.
95华东1.
1245.
7920.
1213.
375.
345.
349.
89中南1.
1861.
9911.
0810.
074.
837.
584.
44西南2.
1323.
8710.
146.
775.
3314.
5838.
66西北1.
4230.
2112.
6614.
229.
2125.
135.
75(4)煤炭洗选率低我国洗选煤比例逐年增加,但仍然较低,如1980-1995年间,原煤入选比重均在15.
6%-18.
3%之间波动,2000年以后入选比重有明显增加,2000年达到33.
69%,2005年由于原煤产量集聚增加而洗煤能力跟不上矿井生产能力故其入选比重又有所下降到25%.
20055年洗选动力煤只有3.
3亿吨.
2010年洗选率达到36%,从动力煤洗煤厂核定能力来看,以神华集团的神东矿区最大,第二第三的分别是阳泉和晋城两无烟煤矿区,第四是平朔露天矿区洗煤厂,其次依次是大同、淮南、淮能等.
表7中国历年来煤炭洗选变化情况年份1980198519901995200020052010原煤产量/万吨6201387222810793012921899917215132入选煤量/万吨1137214294190882017233665约55000入选煤占原煤/%18.
3416.
3917.
6915.
6133.
6925.
8036(5)工业锅炉煤质难保证我国工业锅炉燃煤多为没有经过洗选的原煤,灰分硫分较高,且粒度较差,尤其是遇到煤炭供应紧张的局面时,煤炭供应多不能满足工业锅炉的设计要求,导致燃烧效率差,污染物排放水平较高.
2.
3锅炉的污染控制技术2.
3.
1颗粒物控制技术(1)静电除尘器静电除尘器是利用高压电场使颗粒荷电,在库仑力作用下使颗粒与气流分离沉降的装置.
静电除尘器几乎可以捕集一切细微粉尘及雾状液滴,其捕集粒径范围在0.
01~100μm,粉尘粒径>0.
2μm时,除尘效率可高达99%以上,污染物排放浓度低于30mg/m.
具有高效率、低能耗、使用简单、维护费用低且无二次污染等特点,除尘器阻力很小,可处理高温、高压的含尘气流,在国内外工业颗粒物治理领域一直占据主导地位.
但设备占地面积大,需要高压直流电源系统,一次性投资费用高,且没有脱硫功能.
锅炉工况和负荷的变化等能影响其净化效率,导致排放浓度不稳定;对煤种变化较敏感,除尘效率受飞灰比电阻影响大(最适宜比电阻为104~5*1010cm的粉尘粒子);制造、安装及运行管理水平要求高;在维修时一般需要设备停止运行.
表8污染治理技术比较技术名称技术特点及安全可靠性比较经济性比较占地面积比较电除尘器优点:除尘效率高、压力损失小、使用范围广、使用方便且无二次污染、对烟气温度及烟气成分等影响不像袋式除尘器敏感,设备安全可靠性好.
缺点:除尘效率受煤、飞灰成分影响设备费用较高;运行费用较低;经济性较好占地面积大袋式除尘器优点:不受煤、飞灰成分的影响,出口颗粒物浓度低且稳定;采用分室结构的能在100%负荷下在线检修.
缺点:系统压力损失大,使用不当容易造成滤袋破损并导致排放超标.
设备费用较低;运行费用较高;经济性较差.
占地面积小电袋复合除尘器一体式电袋除尘器优点:不受煤、飞灰成分的影响,出口颗粒物浓度低且稳定.
破袋对排放的影响小于袋式除尘器.
缺点:系统压力损失较大,一般不能100%负荷下在线检修.
设备费用较高;运行费用较高;经济性较差.
占地面积较小6分体式电袋除尘器优点:不受煤、飞灰成分影响,出口颗粒物浓度低且稳定,能在100%负荷下分室在线检修;在点炉、高温烟气等恶劣工况下可正常使用电除尘器但滤袋不受影响;设备对高温烟气、爆管等突发性事故适应性好.
破袋对排放的影响小于袋式除尘器.
缺点:压力损失大,对烟气温度、烟气成分较敏感.
设备费用较高;运行费用较高;经济性较差.
占地面积较大(2)袋式除尘器燃煤锅炉应用袋式除尘器已是一项成熟的技术,特别是非织物的聚合物滤材和金属丝织物混合物滤材的发展,使其应用日益广泛.
一般来说,袋式除尘器不受尘的比电阻、浓度、粒度等影响,特别对静电除尘器不易捕集的高比电阻尘粒很有效;适应的质量浓度范围大,对烟气流速的变化也具有一定的稳定性;袋式除尘器的投资低于静电除尘器,运行费用高于静电除尘器;除尘效率可高达99.
5%以上;维护方便且无二次污染;但是对于工业锅炉使用燃油点火运行时要注意保护.
(3)电袋复合除尘电除尘器和袋式除尘器是工业粉尘治理的两种主要传统设备.
电除尘器具有处理烟气量大、运行阻力低等优点,但其除尘效率容易受到烟气粉尘特性的影响而发生波动;袋式除尘器排放浓度低,不受粉尘特性影响,但存在系统阻力大、能耗高、运行维护工作量大等缺点.
电袋复合式除尘器有机结合了静电除尘和过滤除尘两种原理,首先应用静电除尘原理使粉尘预荷电并收集下大部分粉尘,荷电粉尘改变了粉尘的过滤特性;然后应用过滤除尘原理,在保持前级电场收尘性能的前提下,利用前级电场的荷电,减少滤袋尘负荷,提高滤袋过滤风速,降低滤袋阻力,延长滤袋寿命,实现稳定的低浓度排放.
2.
3.
2二氧化硫控制技术我国工业锅炉脱硫值得关注的几个问题:一是技术种类繁多,鱼龙混杂;二是技术不配套,监控不到位;三是运行可靠性较弱,利用率低;四是落后于火电脱硫进度,尚处于起步阶段.
(1)燃烧前脱硫原煤在投入使用前,用物理、物理化学、化学及微生物等方法,将煤中的硫份脱除掉.
洗煤又称选煤,是通过物理或物理化学方法将煤中的含硫矿物和矸石等杂质去除,来提高煤的质量.
是燃前除去煤中矿物质,降低硫含量的主要手段.
煤炭经洗选后,可使原煤中的含硫量降低40%~90%,含灰分降低50%~80%.
(2)燃烧中脱硫固硫型煤:是向煤粉中加入粘结剂和固硫剂,加压制成具有一定形状的块状燃料,脱硫率可达40%~60%,减少颗粒物排放量60%,节约煤炭15%~27%,一般6t/h以下锅炉推荐使用.
炉内喷钙脱硫工艺:典型的炉内喷钙脱硫是循环流化床锅炉,脱硫效率一般能达到50%~70%,但为了越来越高的环保要求还需要在尾端上处理设施;另外脱硫剂量控制不好会影响锅炉运行效率及稳定性;该工艺在其他炉型上应用较少.
(3)烟气脱硫技术湿法脱硫工艺运用比较广泛的有石灰石-石膏法、氧化镁法、氨法、钠碱法、双碱法等,湿法脱硫装置占地面积大、投资和运行成本高,对烟囱有一定的腐蚀作用,脱硫副产品需要处理.
根据《工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范》(HJ462-2009),适用于采用石灰法、7钠钙双碱法、氧化镁法、石灰石法工艺,配用在蒸发量≥20t/h(14MW)的燃煤工业锅炉或蒸发量80%,除尘效率≥95%.
氨法:氨法脱硫是采用氨做吸收剂去除二氧化硫,该方法脱硫效率高、无废渣排放、低液气比、低能耗,适合于高硫煤.
但是工艺复杂、技术难度大,氨的运输和储存比较困难,氨的散逸问题较难解决.
石灰石-石膏法:脱硫效率高,技术成熟,运行可靠性好,另外石灰石储量丰富,价格便宜,比较容易获得,目前电厂采用的比较多.
但系统占地面积较大,一次性建设投资大,该工艺要求控制pH=5.
5左右,对自控系统要求严格;副产物石膏堆存严重,再利用是难点;为了保持循环浆液中Cl-的含量不超标,要外排并处理一定量的废水和补充一定量的新水.
双碱法:双碱法脱硫工艺特点是可溶性的碱在塔内与二氧化硫反应生成可溶性的盐,在塔外添加钙基脱硫剂进行再生,并经过絮凝、沉淀、除渣等操作后将清液返回吸收塔重新吸收二氧化硫,脱硫渣或抛弃或重新浆化经氧化成二水石膏.
双碱法具有塔内钠碱清液吸收,脱硫效率高,塔外再生不易结垢、可靠性高、低液气比等优点.
脱硫过程中主要消耗氢氧化钙,需少量补充在脱硫过程中损耗掉的钠盐.
系统比较复杂,占地面积较大,脱硫渣沉淀难度大,副产物石膏销路问题必须解决,还有一定的废水排放.
氧化镁法:是用氧化镁熟化后生成的乳液作为吸收剂吸收二氧化硫.
相对于钙基脱硫,MgO活性比CaO强,在CaO颗粒外表同SO2反应生成CaSO4是一层硬包膜,而MgO同SO2反应生成MgSO4很快溶入水中,又有新的MgO颗粒可同SO2反应.
因此氧化镁具有脱硫效率高,脱除等量的SO2消耗的MgO仅为CaCO3的40%,具有低液气比、低能耗、运行稳定可靠等优点.
氧化镁法运行稳定可靠是由于MgSO4的溶解度大,脱硫塔内的循环吸收液为溶液水循环,不结垢,不产生沉渣,吸收塔内不设搅拌装置,因此系统的运行可靠性提高,装置的运转率高,脱硫效果好.
该工艺比较适合中小型锅炉脱硫,但对于镁资源缺乏的地区不适宜应用.
表9工业锅炉适宜的脱硫技术比较脱硫技术脱硫率%脱硫剂炉前脱硫机械浮选(MF)40水煤气化98以上精制炉内脱硫型煤40-60无机粘结剂炉内喷钙50-80石灰石或石灰循环流化床(CFBC)70-80石灰石烟气脱硫双碱法(DA)>80可容碱石灰石石膏法>80石灰石、石灰氨洗涤法>80NH3氧化镁法>80MgO82.
3.
3氮氧化物控制技术发展(1)低氮燃烧技术燃烧过程中生成的氮氧化物中一氧化氮占95%以上,可在大气中氧化生成二氧化氮,二氧化氮比较稳定.
燃烧过程中生成的氮氧化物由三部分构成:燃料型、热力型和快速型.
一般而言,燃煤锅炉生成的氮氧化物以燃料型为主,燃油燃烧生成的燃料型氮氧化物占氮氧化物总量的50%以上,而在氮含量较低的燃料燃烧过程中,以热力型为主.
影响热力型氮氧化物生成的主要因素包括炉膛温度、氧气浓度和停留时间;燃料型氮氧化物的生成量主要取决于空气-燃料混合比,空气燃料混合比愈大,即过量空气系数愈大,则氮氧化物的生成量也愈多.
首先要采取燃烧优化技术,降低氮氧化物产生量,同时改善燃烧相关的问题,如减少结渣、积灰、降低损耗和提高效率.
层燃炉通过改炉拱和合理配风可以实现低氮燃烧,还可以采用烟气再燃、混燃技术;煤粉炉、燃油燃气锅炉具有成熟的低氮燃烧器;循环流化床锅炉本身就有低氮燃烧的优势.
表10主要低氮燃烧技术比较技术名称抑制NOX原理优点不足低过量空气技术降低燃烧区氧浓度投资最少,有运行经验导致飞灰含碳量增加,降低燃烧效率燃料分级技术形成低氧环境,还原已生成的NOX适用于新的和现有锅炉改装,可降低已生成的NOx,中等投资可能需要第2种燃料,运行控制要求高空气分级技术降低燃料点火区氧浓度投资低,有运行经验不适合所有锅炉,存在炉膛结渣和腐蚀可能,并降低燃烧效率烟气再循环技术(FGR)降低燃烧区氧浓度和燃烧温度能改善混合和燃烧,中等投资增加再循环风机,适用不广泛低氮燃烧器(LNB)通过改变空气与燃料的混合情况,降低燃料型NOX和热力型NOX生成适用于新的和改装的锅炉,中等投资,有运行经验结构比常规燃烧器复杂,有可能引起炉膛结渣和腐蚀,并降低燃烧效率(2)烟气脱硝目前,锅炉NOx的控制存在一些困难,燃煤工业锅炉运行负荷变化较大,炉内工况较为复杂,是氮氧化物治理技术的难点.
在北京市有采用SNCR法对工业锅炉烟气进行治理的实例,效果并不理想,离进一步推广尚有较大差距.
SNCR技术不需要催化剂,其原理为在锅炉炉膛适当位置喷入含氮的还原剂,将烟气中的NOx还原为N2和水.
该技术对温度的要求较为苛刻,脱硝反应的窗口温度在800-1100℃,由于工业锅炉炉内温度分布受负荷、煤种等多种因素影响,窗口温度随着负荷和煤种变动,因此喷氨位置也要随窗口温度分布变化而变化,增加了操作的技术难度.
表11美国燃煤工业锅炉SNCR技术的应用燃煤工业锅炉炉型控制技术脱硝率(%)煤粉炉SNCR-尿素30-83层燃炉SNCR-氨50-669SNCR-尿素40-74流化床SNCR-氨76-80SNCR-尿素57-882.
4本章小结我国工业锅炉的特点是:(1)我国工业锅炉总数达到61.
06多万台,燃煤量大于7.
3亿t,颗粒物排放160万t/a、二氧化硫排放718万t/a、氮氧化物排放271万t/a;(2)基础数据模糊,管理上相对薄弱;(3)单台容量小,平均容量8.
09t/台,虽向大容量发展,但小吨位的燃煤工业锅炉仍然大量存在;锅炉单台容量越大,燃烧效率越高,污染排放越好管理;(4)工业锅炉与人民的生产、生活密切相关,分布在各行各业,主要集中在人口密集的居住区和工业区,排放高度低,对当地的环境空气质量影响大;(5)长期以来还将以燃煤为主,燃气锅炉和燃油锅炉的比重较小;(6)工业锅炉用煤基本上不能满足设计要求,主辅机不匹配运行水平低,热效率低;(7)烟尘和二氧化硫达标率低.
3标准修订的必要性3.
1缓解环保压力的必要手段我国环境保护虽然取得积极进展,但环境状况总体恶化的趋势尚未得到根本遏制,以煤为主的能源结构导致大气污染物排放总量居高不下,许多地区主要污染物排放量超过环境容量;区域性大气环境问题日趋严重,部分区域和城市大气灰霾现象突出;复合型大气污染日益突出,大量排放二氧化硫、氮氧化物与挥发性有机物导致的细颗粒物、臭氧、酸雨等二次污染呈加剧态势.
根据中国环境状况公报(2012年),按照《环境空气质量标准》(GB3095-2012),对325个地级以上城市(含部分地、州、盟所在地和直辖市,以下简称地级以上城市)和113个环境保护重点城市(以下简称环保重点城市)的二氧化硫、二氧化氮和可吸入颗粒物三项污染物进行评价:地级以上城市达标比例为40.
9%,比GB3095-1996标准下降50.
5个百分点;43个城市二氧化氮年平均浓度超标,占13.
2%,186个城市可吸入颗粒物年平均浓度超标,占57.
2%.
环保重点城市达标比例为23.
9%,比GB3095-1996下降64.
6个百分点.
31个城市二氧化氮年平均浓度超标,占27.
4%;83个城市可吸入颗粒物浓度超标,占73.
4%.
尤其是未来5-10年,工业化、城镇化将继续快速发展,能源消费总量持续增长,按现有的治理水平污染物排放总量也相应增加.
以重点区域为例,到2015年GDP将增长50%以上,煤炭消费总量增长30%以上,新增二氧化硫、氮氧化物、工业烟粉尘160万吨、250万吨和100万吨,占2010年排放量的15%、17%和20%,而现有的污染控制力度难以满足人民群众对改善空气质量的迫切要求,为切实改善大气环境质量,必须采取更加严格的措施,在消化巨大新增量的基础上,大幅度削减污染物排放总量.
3.
2落实环境保护工作的需要自从"十二五"以来,伴随着我国复合型大气污染问题的频繁出现,国家针对大气污染综合防治、区域联防联控出台了一系列的政策和规划,尤其是对火电、钢铁、石化、水泥、有色、化工以及工业锅炉的污染控制提出了更严格的要求,对工业锅炉实施清洁能源替代、小锅炉取缔、新建锅炉限制等方面提出了具体措施.
涉及工业锅炉达到具体的规划计划有国家环境保护"十二五"规划、重点区域大气污染防治"十二五"规划、节能减排"十二五"规划、环境保护部关于执行大气污染物特别排放限值的公告、大气污染防治行动计划等,主要要求如下:10(1)主要污染物排放总量显著减少;(2)改善煤炭质量,推进煤炭洁净高效利用,限制煤炭消费总量;(3)加大热电联供,淘汰分散燃煤小锅炉;(4)限值中小燃煤锅炉建设;(5)实施高效的脱硫、除尘,实施氮氧化物控制;(6)实施区域联防联控;(7)实施特别排放限值.
而《大气污染防治行动计划》提出了大气污染防治行动计划的奋斗目标:"经过五年的努力,重污染天气大幅减少,全国环境空气质量有所改善,京津冀、长三角、珠三角等区域环境空气质量明显好转.
力争再用五年时间,基本消除重污染天气,全国环境空气质量明显改善.
"3.
3现行标准已不能满足环境保护工作的需要我国《锅炉大气污染物排放标准》1983年9月首次发布,1992年第一次修订,1999年和2001年第二次修订,现行标准编号为GB13271-2001.
现行标准在我国"十五"、"十一五"期间的大气环境保护中发挥了重要的作用.
但是随着社会经济的进步,能源消耗增加,对大气环境保护提出了更高的要求,污染治理技术的进步应为标准更新提供了技术支持.
(1)标准控制区的划分现行标准二氧化硫和氮氧化物最高允许排放限值不实行分区控制,全国执行统一的排放标准.
现行标准对烟尘按《环境空气质量标准》(GB3095-1996)中规定的一类区和二、三类区进行分区控制,分区如下:一类区为自然保护区、风景名胜区和其它需要特殊保护的地区;二类区为城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区;三类区为特定工业区.
实际上,工业锅炉主要服务于工业生产和居民生活,其分布与经济发展和人口分布密切相关.
我国工业锅炉的分布密度区域性显著,大气环境污染特征也呈现出区域性的特点.
现行标准没有考虑污染源与环境质量的关系,不同区域的环境容量,使得标准执行的过程中在一部分地区不能充分利用环境容量,增大烟气治理和锅炉运行的成本;在另外一些地区,虽然做到达标排放,但环境质量达标和改善的目标仍受到威胁.
我国现行标准体系中强调大气污染的区域控制,因此需要对现行标准中的分区体系进行调整.
(2)标准值偏松标准值偏松主要体现在三个方面:第一,从我国现有的工业锅炉达标情况来看,现行标准值已经偏宽松.
在执行现行标准达标的情况下,局部地区各种污染物的排放总量增加,出现了环境质量超标的现象.
第二,随着环保管理工作的需要,很多地方已经编制和正在编制严于国标的地方标准,以二氧化硫标准值为例,现行国标规定新建燃煤锅炉二氧化硫排放浓度为900mg/m3,上海市锅炉大气污染物排放标中规定小于1吨的自然通风锅炉排放浓度为300mg/m3,其他锅炉为400mg/m3;天津市、新疆、太原市规定新改扩建锅炉二氧化硫排放浓度分别为200mg/m3、400mg/m3和500mg/m3.
第三,未来十年是我国实现小康社会的关键阶段,也是我国控制污染蔓延的重要时期,城市及区域环境质量的改善与总量控制同为环境保护的约束目标,要求对工业锅炉的排污行为从严控制.
(3)缺少燃煤锅炉氮氧化物和汞的排放限值3.
4本章小结(1)我国大气污染出现新形势,复合污染代替煤烟型污染;(2)以灰霾和光化学烟雾为特征的区域环境问题突出;(3)国家要求进一步加强二氧化硫总量控制,氮氧化物也纳入总量控制范畴;(4)环境质量持续改善的呼声高涨,环境空气质量标准进一步收严,对污染源排放提出严格的要求;(5)GB13271-2001标准存在两大问题:一是没有燃煤锅炉氮氧化11物标准;二是烟尘和二氧化硫排放标准不能满足环境空气质量持续改善的要求.
4修订的原则及思路以国家环境保护和污染防治相关法律、法规、规章、技术政策和规划为依据,促进环境效益、经济效益和社会效益的统一;在标准的编写结构和内容编排等方面根据国家环境保护总局2006年第41号公告和"标准化工作导则、指南和编写规则"系列标准的要求;在标准制定时,寻求最大的环境、经济社会效益,体现标准的先进性、科学性、合理性和可行性.
4.
1标准定位已经有十余个城市制定了地标,污染治理技术成熟且环境形势严峻,因此应制定比较严格的国标.
同时,要求地方根据需要制定更为严格的地标.
4.
2标准修订的基本原则(1)落实《重点区域大气污染防治"十二五"规划》和《大气污染防治行动计划》,落实联防联控政策.
(2)落实国家总量控制战略以实现污染物总量控制,持续改善环境空气质量为目的;以对工业锅炉实行抓大控小为手段;以先进成熟的污染治理技术为依托;以严格排放为重点.
(3)一般控制区和重点控制区制定不同的标准(4)技术、经济可行性原则标准制定依据工艺成熟、成本合理的技术,同时促使企业改进锅炉运行效率或采用先进的污染控制技术.
4.
3标准修订的思路(1)严格控制燃煤锅炉新增量,加速淘汰燃煤小锅炉,降低燃煤锅炉大气污染物排放量;推动清洁能源的使用.
(2)一般地区向现行的地标排放限值看齐;重点地区实施特别排放限值,采用最先进的技术和措施满足达标排放.
(3)重点解决颗粒物排放的问题,推广使用先进的布袋除尘和静电除尘技术;兼顾二氧化硫治理,采用高效的湿法脱硫技术;促进低氮燃烧技术发展;将汞污染物控制逐步纳入排放管理.
4.
4标准修订的技术路线通过全面系统的调研,初步掌握我国各类锅炉利用、大气污染物排放现状等情况;对现行的各种锅炉的污染物治理技术及其排放控制水平进行了分析和评估;依据国家相关政策和法规,在充分考虑污染治理措施技术经济可行性的基础上,吸收借鉴国外及地方锅炉大气污染物排放标准制定的经验,确定了标准的分区、时段、及污染物排放限值等,并对标准实施的经济技术可达性及预期的环境效益进行了分析.
标准编制技术路线图见下图.
12图2编制技术路线图4.
5标准修订的重点任务下达编制开题论证报告和标准草案开题论证会,提出意见工业锅炉现状及发展趋势调工业锅炉产污情况调研工业锅炉污染控制技术调研国内外相关标准研究其他相关文献资料查阅污染物控制项目限值及监控方案污染排放达标的技术论证减排成本与效益分析编制标准文本和编制说明(征求意见稿)征求意见,形成意见汇总表编制标准文本和编制说明(送审稿)技术审查会,提出修改意见编制标准文本和编制说明(报批稿)标准行政审查、批准和发布环境发展趋势及管理需求13本标准1983年首次发布,1991年第一次修订,1999年和2001年第二次修订,本次为第三次修订.
本标准将根据国家社会经济发展状况和环境保护要求适时修订.
此次修订的主要内容:(1)增加燃煤工业锅炉氮氧化物排放标准限值;(2)增加了特别排放限值;(3)增加了燃煤工业锅炉汞污染物排放限值;(4)取消按功能区和锅炉容量执行不同排放限值的规定;(5)取消燃煤锅炉烟尘初始排放浓度限值;(6)严格了各项污染物排放限值;(7)将大气污染物过量空气系数折算改为大气污染物基准含氧量折算;(8)取消燃煤锅炉按容量划分烟囱高度的规定.
5标准主要技术内容5.
1标准适用范围本标准适用于以燃煤、燃油和燃气为燃料的单台出力65t/h及以下蒸汽锅炉、各种容量的热水锅炉及有机热载体锅炉;各种容量的层燃炉、抛煤机炉.
使用型煤、水煤浆、煤矸石、石油焦、油页岩、生物质成型燃料等的锅炉,参照本标准中燃煤锅炉排放控制要求执行.
5.
2标准的执行时段综合考虑锅炉分布、影响特点、监管条件、改燃条件等,本标准时段划分如下:(1)在用锅炉自2015年10月1日起,在用锅炉执行表1规定的大气污染物排放限值.
(2)新建锅炉自2014年7月1日起,新建锅炉执行表2规定的大气污染物排放限值.
(3)特别排放限值重点地区锅炉执行表3规定的大气污染物特别排放限值.
执行大气污染物特别排放限值的地域范围、时间,由国务院环境保护主管部门或省级人民政府规定.
5.
3术语和定义《锅炉大气污染物排放标准》(13271-2001)定义了在用锅炉、新建锅炉、有机热载体锅炉、标准状态、烟囱高度、氧含量等术语.
增加了重点地区的定义.
5.
4污染物项目的选择新标准增加了燃煤锅炉氮氧化物排放限值、汞及其化合物排放限值.
新标准控制的大气污染物为颗粒物、二氧化硫、氮氧化物和汞及其化合物,控制指标为颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、汞及其化合物的排放浓度限值和烟气黑度.
5.
5区域划分将全国分为一般地区和重点地区,重点地区在执行特别排放限值,重点地区的范围和执行特别排放限值的时间由国务院环境保护行政主管部门或省级人民政府根据管理工作的需要划定.
5.
6烟囱高度的规定烟囱高度的作用是通过抽拔力排放锅炉燃烧的烟气,在GB13271-2001中规定"每个新建锅炉房只能设一根烟囱",根据《锅炉房设计规范》(GB50041-92)对锅炉数量的规定是14锅炉房的锅炉数量不宜少于2台,但当选用1台锅炉能满足热负荷和检修需要时,可只设置1台;新建锅炉房不宜超过5台,扩建和改建时不宜超过7台.
且锅炉分布位于人口和工业集中区域,为了有利于扩散,因此标准规定"每个新建锅炉房只能设一根烟囱".
《锅炉房设计规范》(GB50041-2008)中关于锅炉数量和容量的规定,除沿用上述内容外,增加了"非独立锅炉房,不宜超过4台".
关于烟囱有如下规定"燃油、燃气锅炉烟囱,宜单台炉配置"、"燃油、燃气锅炉不得与使用固体燃料的设备共用烟道和烟囱".
因此,本次修订对锅炉烟囱内容作如下调整,将"每个新建锅炉房只能设一根烟囱"调整为"每个新建燃煤锅炉房只能设一根烟囱.
"同时,规定"烟囱高度按批复的环境影响评价文件确定,燃煤锅炉烟囱不低于45米,燃油、燃气锅炉烟囱不低于8米.
新建锅炉房的烟囱周围半径200m距离内有建筑物时,其烟囱应高出最高建筑物3m以上.
""不同时段建设的锅炉,若采用混合方式排放烟气,且选择的监控位置只能监测混合烟气中的大气污染物浓度,应执行各个时段限值中最严格的排放限值.
"5.
7取消烟尘初始排放浓度烟尘初始排放浓度是产品质量标准,从标准体系上来考虑,燃煤工业锅炉大气污染物的初始排放浓度应由环境保护产品技术要求来控制,《环境保护产品技术要求—燃煤工业锅炉》应基于燃烧效率提出烟尘初始排放浓度,基于低氮燃烧水平提出氮氧化物初始排放浓度.
本次修订取消烟尘初始排放浓度.
《环境保护产品技术要求—中小型燃油、燃气锅炉》(HJ/T287-2006)针对于功率不大于45.
5MW(≤65t/h),燃用轻柴油或天然气、人工煤气、液化石油气,配备燃烧器的燃油燃气工业锅炉和生活锅炉,该标准的发布标志着我国对工业锅炉的初始排放控制上升到一个新的台阶,其控制的初始污染物排放不仅包括烟尘,还包括二氧化硫和氮氧化物.
5.
8监测要求(1)采用的监测方法按照国家及行业的有关标准规定相关的监测及采样分析要求.
采用的相关标准如下:GB5468锅炉烟尘测试方法GB/T16157固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法HJ/T42固定污染源排气中氮氧化物的测定紫外分光光度法HJ/T43同定污染源排气中氮氧化物的测定盐酸萘乙二胺分光光度法HJ固定污染源排气中氮氧化物的测定定电位电解法(制定中)HJ固定污染源废气中氮氧化物的测定非分散红外吸收法(制定中)HJ/T56固定污染源排气中二氧化硫的测定碘量法HJ/T57固定污染源排气中二氧化硫的测定定电位电解法HJ/T75固定污染源烟气排放连续监测技术规范HJ/T76固定污染源排放烟气连续监测系统技术要求及检测方法HJ/T373固定污染源监测质量保证与质量控制技术规范HJ/T397固定源废气监测技术规范HJ/T398固定污染源排放烟气黑度的测定林格曼烟气黑度图法HJ543固定污染源废气汞的测定冷原子吸收分光光度法(暂行)《污染源自动监控管理办法》(国家环境保护总局令第28号)《环境监测管理办法》(国家环境保护总局令第39号)(2)大气污染物基准含氧量折算根据《锅炉烟尘测试方法》(GB5468-91),过剩空气系数由测定烟气中的氧气百分含量通过公式计算而得,二者是简单的数学换算.
使用含氧量省去计算环节,可直接监测获得;15其次是与国际排放标准对接,与火电厂大气污染物排放标准对接.
因此,取消过剩空气系数,按公式ρ=ρ′*(21-O2)/(21-O2′)将监测的大气污染物排放浓度折算为基准氧含量排放浓度.
5.
9本次标准与历次标准要素比较锅炉大气污染物排放标准第一次制定发布是在1983年,第一次修订1991年,第二次修订2001年,本次为第三次修订,本次标准修订与历次标准的要素比较见下表.
16表12锅炉大气污染物排放标准要素比较标准编号GB3841-1983GB13271-1991GB13271-2001本次修订版标准名称锅炉烟尘排放标准锅炉大气污染物排放标准锅炉大气污染物排放标准锅炉大气污染物排放标准发布日期1983-09-141992-05-182001-11-12实施日期1984-04-011992-08-012002-01-01主控因子烟尘;烟气黑度烟尘;二氧化硫、烟气黑度烟尘;二氧化硫;氮氧化物;烟气黑度颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、汞及其化合物、烟气黑度标准特点首次锅炉排放标准标准名称限定是针对锅炉烟尘污染的标准名称改为是针对锅炉大气污染物首次提出二氧化硫排放限值增加烟尘初始排放浓度首次提出燃油燃气锅炉氮氧化物污染排放限值适用范围扩大到控制燃油气锅炉首次提出燃煤锅炉汞及其化合物排放限值提出特别排放限值提出燃煤锅炉氮氧化物排放限值取消烟尘初始排放浓度适用范围生产、采暖、生活锅炉65t/h及以下各种用途锅炉(含各种抛煤机、层燃发电锅炉)除煤粉发电炉以外的各种用途、各种燃料锅炉(不含65t/h以上流化床及燃油、气发电锅炉)本标准适用于以燃煤、燃油和燃气为燃料的单台出力65t/h及以下蒸汽锅炉、各种容量的热水锅炉及有机热载体锅炉,以及各种容量的层燃炉、抛煤机炉.
使用型煤、水煤浆、煤矸石、石油焦、油页岩、生物质成型燃料等的锅炉,参照本标准中燃煤锅炉排放控制要求执行.
时段划分无分新建、在用两时间段分新建、在用两时间段分新建、在用两时间段烟囱高度按锅炉总额定出力规定烟囱高度按锅炉房总容量确定确定最低允许烟囱高度按锅炉房总容量确定确定最低允许烟囱高度烟囱高度按批复的环境影响评价文件确定区域划分自然保护区、风景游览区、疗养地、名胜古迹、一类区、二类区、三类区一类区、二类区、三类区一般地区、重点地区17重要建筑物周围市区、郊区、工业区、县城以上其他地区烟尘初始排放浓度无增加保持取消过剩空气系数1.
8排放浓度1.
8,初始浓度1.
7燃煤锅炉烟尘浓度1.
7,燃煤锅炉排放浓度1.
8;燃油燃气锅炉排放浓度1.
2基准氧含量:燃煤锅炉9.
3,燃油燃气锅炉3.
5燃料分类不分类以燃煤含硫量分类:≤2%,大于2%燃油分为轻柴油煤油、其他燃料油两类不分类在线连续监测系统无无20t/h以上安装20t/h以上安装烟尘/颗粒物燃煤锅炉燃煤锅炉燃煤、燃油、燃气锅炉燃煤、燃油、燃气锅炉二氧化硫-燃煤锅炉燃煤、燃油、燃气锅炉燃煤、燃油、燃气锅炉氮氧化物--燃油、燃气锅炉燃煤、燃油、燃气锅炉汞及其化合物---燃煤锅炉186锅炉大气污染物排放限值6.
1排放限值制定的政策依据6.
1.
1国家环境保护"十二五"规划《国家环境保护"十二五"规划》要求主要污染物排放总量显著减少,到2015年二氧化硫总量在2010年的基础上削减8%,氮氧化物削减10%.
关于工业锅炉,该规划提出以下内容:(1)关于二氧化硫和氮氧化物减排:"因地制宜开展燃煤锅炉烟气治理,新建燃煤锅炉安装脱硫脱硝设施,现有燃煤锅炉要实施烟气脱硫,东部地区的现有燃煤锅炉还应安装低氮燃烧装置.
"(2)关于颗粒物污染控制:"20蒸吨以上的燃煤锅炉要安装高效除尘器,鼓励其他中小型燃煤工业锅炉使用低灰分煤或清洁能源.
"6.
1.
2重点区域大气污染防治"十二五"规划(1)实施特别排放限值新建燃煤锅炉必须安装高效除尘、脱硫设施,采用低氮燃烧或脱硝技术,满足排放标准要求.
重点控制区内工业锅炉必须满足大气污染物排放标准中特别排放限值要求.
(2)严格控制高耗能、高污染项目建设城市建成区、工业园区禁止新建20蒸吨/小时以下的燃煤、重油、渣油锅炉及直接燃用生物质锅炉,其他地区禁止新建10蒸吨/小时以下的燃煤、重油、渣油锅炉及直接燃用生物质锅炉.
(3)加大热电联供,淘汰分散燃煤小锅炉热网覆盖范围内的分散燃煤锅炉全部拆除,城市建成区、地级及以上城市市辖区逐步淘汰10蒸吨/时以下燃煤锅炉.
到2015年,工业园区基本实现集中供热.
逐步淘汰农村地区居民散烧供暖煤炉,鼓励使用清洁能源,有条件的地区应实行集中供热.
(4)改善煤炭质量,推进煤炭洁净高效利用限制高硫份高灰份煤炭的开采与使用,提高煤炭洗选比例,推进配煤中心建设,研究推广煤炭清洁、高效利用技术,实施煤炭的清洁化利用,降低大气污染物排放.
重点控制区内没有配套高效脱硫、除尘设施的燃煤锅炉和工业窑炉,禁止燃用含硫量超过0.
6%、灰份超过15%的煤炭;居民生活燃煤和其它小型燃煤设施优先使用低硫低灰份并添加固硫剂的型煤.
(5)污染防治①加强大中型燃煤锅炉烟气治理,规模在20蒸吨/时及以上的全部实施脱硫,脱硫效率达到70%以上.
②在京津冀、长三角、珠三角地区开展烟气脱硝示范工程建设,推进燃煤工业锅炉低氮燃烧改造和脱硝示范.
③燃煤工业锅炉烟尘不能稳定达标排放的,应进行高效除尘改造,重点控制区应达到特别排放限值的要求.
沸腾炉和煤粉炉必须安装袋式除尘装置.
积极采用天然气等清洁能源替代燃煤;使用生物质成型燃料应符合相关技术规范,使用专用燃烧设备;对无清洁能源替代条件的,推广使用型煤.
6.
1.
3节能减排"十二五"规划(1)燃煤工业锅炉运行效率在2015年达到70-75%,比2010年提高5-10%.
(2)燃煤锅炉蒸汽量大于35吨/小时且二氧化硫超标排放的,要实施烟气脱硫改造,改造后脱硫效率应达到70%以上.
(3)促进煤炭清洁利用,重点区域淘汰低效燃煤锅炉.
推广使用天然气、煤制气、生19物质成型燃料等清洁能源.
(4)锅炉(窑炉)改造和热电联产.
实施燃煤锅炉和锅炉房系统节能改造,提高锅炉热效率和运行管理水平;在部分地区开展锅炉专用煤集中加工,提高锅炉燃煤质量.
东北、华北、西北地区大城市居民采暖除有条件采用可再生能源外基本实行集中供热,中小城市因地制宜发展背压式热电或集中供热改造,提高热电联产在集中供热中的比重.
6.
1.
4环境保护部关于执行大气污染物特别排放限值的公告根据环保部公告2013年第14号,涉及京津冀、长三角、珠三角等"三区十群"19个省(区、市)47个地级及以上城市燃煤锅炉项目执行大气污染物特别排放限值.
具体要求如下:(1)燃煤锅炉新建项目:位于重点控制区的燃煤锅炉新建项目执行大气污染物特别排放限值,待排放标准修订完善并明确了特别排放限值后执行,执行时间与排放标准发布时间同步.
(2)燃煤锅炉现有项目:燃煤锅炉项目待排放标准修订完善并明确了排放限值,按标准规定的现有企业过渡期满后,执行烟尘特别排放限值,执行时间与新修订排放标准的现有企业同步.
6.
1.
5大气污染防治行动计划大气污染防治行动计划的奋斗目标是"经过五年的努力,重污染天气大幅减少,全国环境空气质量有所改善,京津冀、长三角、珠三角等区域环境空气质量明显好转.
力争再用五年时间,基本消除重污染天气,全国环境空气质量明显改善.
"(1)全面整治燃煤小锅炉.
加快推进集中供热、"煤改气"、"煤改电"工程建设,到2017年,除必要保留的以外,地级及以上城市建成区基本淘汰每小时10蒸吨及以下的燃煤锅炉,禁止新建每小时20蒸吨以下的燃煤锅炉;其他地区原则上不再新建每小时10蒸吨以下的燃煤锅炉.
在供热供气管网不能覆盖的地区,改用电、新能源或洁净煤,推广应用高效节能环保型锅炉.
在化工、造纸、印染、制革、制药等产业集聚区,通过集中建设热电联产机组逐步淘汰分散燃煤锅炉.
(2)每小时20蒸吨及以上的燃煤锅炉要实施脱硫.
(3)燃煤锅炉和工业窑炉现有除尘设施要实施升级改造.
(4)京津冀、长三角、珠三角等区域要于2015年底前基本完成燃煤电厂、燃煤锅炉和工业窑炉的污染治理设施建设与改造.
(5)"三区十群"中的47个城市燃煤锅炉项目要严格执行大气污染物特别排放限值.
6.
2燃煤锅炉大气污染物排放限值6.
2.
1颗粒物排放限值为了落实《重点区域大气污染防治"十二五"规划》和《大气污染防治行动计划》的相关要求,根据总量控制和环境质量改善的要求,参考现状排放情况及治理技术,确定在用锅炉执行80mg/m3的排放限值,新建锅炉执行50mg/m3的排放限值,特别排放限值执行30mg/m3的排放限值.
中国环科院姚芝茂等实测了95台燃煤锅炉,其中85台锅炉安装了除尘净化装置,96%的除尘装置净化效率大于80%,采取的的除尘方法以湿法为主,如麻石水膜除尘器、冲击式或水浴式脱硫除尘器,少量锅炉采用机械式除尘如多管旋风除尘器.
从实测结果来看,22%的锅炉排放低于80mg/m3,80%低于200mg/m3.
2007年-2008年采暖季,兰州市对辖区内的776台燃煤工业锅炉进行监测,兰州市工业锅炉用煤的煤灰分含量一般在18%左右,初始排放浓度在2000mg/m3左右,所采取的治理措施以机械除尘和脱硫除尘一体化为主,根据监测结果30左右的锅炉能到达到80mg/m3,45%左右达到120mg/m3,70%左右达到200mg/m3.
20表132007、2008两年内兰州市抽样锅炉颗粒物平均排放浓度统计表颗粒物排放浓度值(mg/m3)(折算后)80120150200250280城关区35.
2%44.
8%51.
6%59.
1%78.
9%79.
2%七里河区26.
3%46.
8%59.
2%69.
2%78.
0%80.
5%安宁区37.
0%43.
1%52.
2%67.
1%83.
1%95.
8%西固区26.
1%50.
5%61.
2%79.
8%82.
8%95.
2%榆中县32.
8%37.
4%41.
2%61.
2%64.
5%69.
1%皋兰县27.
6%52.
1%69.
6%93.
3%93.
3%94.
9%红古区26.
8%34.
7%39.
8%46.
5%49.
8%59.
0%永登县36.
4%48.
5%52.
9%69.
3%89.
1%89.
9%针对调研情况来看,非重点地区工业锅炉除尘效率集中在85%左右,以机械除尘为主,平均浓度250mg/m3左右,满足现有标准200mg/m3的仅占70%左右,达到80mg/m的左右30%.
即从在用锅炉来看有30%达到80mg/m3的不需要改造,30%超过200mg/m3的即使不执行本标准也必须改造,因本标准的实施而需要进行除尘改造的仅为40%.
天津市工业锅炉于2003年实施地方排放标准,在用锅炉烟尘排放执行80mg/m3的排放要求,2013年对天津市133台10t/h以上燃煤锅炉进行监测,烟尘平均排放浓度61.
6mg/m3,从监测结果中来看,98.
5%的在用锅炉达到该限值,80mg/m3平均浓度(mg/m)20.
344.
365.
385.
5台数(台)4171102累积百分比(%)315.
898.
5%100%历次国标中燃煤锅炉颗粒物排放限值变化情况见下图.
图3各版GB13271中燃煤锅炉颗粒物排放限值的变化情况(老版标准为新建值)21图4燃煤锅炉颗粒物排放限值与地标的比较226.
2.
2二氧化硫排放限值《国家环境保护"十二五"规划》要求主要污染物排放总量显著减少,"到2015年二氧化硫总量在2010年的基础上削减8%","因地制宜开展燃煤锅炉烟气治理,新建燃煤锅炉安装脱硫脱硝设施,现有燃煤锅炉要实施烟气脱硫".
《重点区域大气污染防治"十二五"规划》要求"城市建成区、工业园区禁止新建20蒸吨/小时以下的燃煤、重油、渣油锅炉及直接燃用生物质锅炉,其他地区禁止新建10蒸吨/小时以下的燃煤、重油、渣油锅炉及直接燃用生物质锅炉.
""热网覆盖范围内的分散燃煤锅炉全部拆除,城市建成区、地级及以上城市市辖区逐步淘汰10蒸吨/时以下燃煤锅炉.
""加强大中型燃煤锅炉烟气治理,规模在20蒸吨/时及以上的全部实施脱硫,脱硫效率达到70%以上.
"《节能减排"十二五"规划》要求"燃煤锅炉蒸汽量大于35吨/小时且二氧化硫超标排放的,要实施烟气脱硫改造,改造后脱硫效率应达到70%以上.
"我国工业锅炉脱硫分布差异较大,大型城市和经济发达环境污染较重的地区脱硫设施的比率较高,基本情况是部分企业利用工艺废碱进行烟气脱硫以外,其他锅炉基本上没有安装专门的脱硫设施,仅依靠水膜除尘器在除尘过程中脱硫,脱硫效果很低,约15%~30%左右.
所以燃煤工业锅炉控制二氧化硫的任务很重.
在用锅炉考虑脱硫改造的技术可行性和经济可行性,脱硫效率以65-75%为宜,执行400mg/m3的排放标准;新建锅炉从严,执行经济可行的最佳环保技术,脱硫效率应达到75-85%,执行300mg/m3的排放标准;特别排放限值的制定考虑环境空气质量达标的问题,采取严格的技术可行的治理技术,采用低硫煤和湿法脱硫工艺,二氧化硫执行200mg/m3的排放标准.
天津市2003年实施地方排放标准,燃煤锅炉烟尘执行200mg/m3排放限值,2013年1-6月份对90家企业共133台10吨以上锅炉进行监测,二氧化硫排放燃烧设备的几种大气污染物限值).
《2001年10月23日欧盟议会和欧盟委员会第2001/81/EC号指令(B)》指令中规定了欧盟15个成员国各自现有大型燃烧设备SO2和NOx在2003年的最高年排放量和在1980年基础上的减少率,同时该指令也规定了现存设备(现源)和新建设备(新源)使用固、液、气三种燃料时各自SO2、NOx、粉尘的排放浓度限值(污染物排放标准).
表24中尺度锅炉(>1MWth-≤50MWth)排放污染物排放标准(g/GJ)煤(1)气体燃料(2)液体燃料(3)木材(4)二氧化硫900(5)(1750mg/m3)0.
5(1.
45mg/m3)140(6)(400mg/m3)30二氧化氮180(350mg/m3)70(200mg/m3)100(290mg/m3)150总悬浮颗粒物60(110mg/m3)-50(7)(mg/m3)5032PM1060(110mg/m3)-40(7)40(1):指原煤(2):指天然气,液化天然气,液化石油气(LPG),和其他气体.
(3):指煤油、柴油(天然气/柴油)、燃料油(重油、渣油)和其他液体燃料(4):指木材、泥炭和木材废料,农业废料用作燃料(秸秆,玉米芯等)(5):900g/GJ相当于含硫量为1.
2%干基低位发热量42GJ/t的煤炭燃烧时(灰中不可燃硫分占0.
1%)的排放量.
(6):140g/GJ相当于含硫量为0.
3%的低位发热量42GJ/t的液体燃烧时排放量(7):50g/GJ指重油的排放限值,轻油的排放限值约为5g/GJ(14mg/m3).
欧洲根据燃烧设备燃用不同的气体燃料类型制定不同的排放标准,而我国所有的燃气锅炉执行同一个标准,没有燃料类型的区别.
欧洲小型燃烧设备以燃烧木材为主,另有部分燃油和燃气设备,燃煤设备较少,而我国小型燃烧设备以燃煤为主,燃气和燃油较少,木材更少.
我国大中型燃烧设备以燃煤为主,欧盟燃煤、燃油和燃气都较多.
欧盟地区中小锅炉(非工业用)预计到2010年二氧化硫和二氧化氮排放量各占欧盟地区总排放量的7%,PM10排放量占欧盟地区总排放量的15%.
很多欧盟国家制定50MW以下的燃烧装置的排放限值,如下:表25部分国家燃煤锅炉排放限值国家规模氧含量NOxSO2PM低值高值低值高值低值高值法国20-50MW645065085020005010010MW65508252000100芬兰1-50MW62755501100110055140德国5MW7300500350130020>10MW7300400350130020表26部分国家燃油锅炉排放限值国家规模氧含量NOxSO2PM低值高值低值高值低值高值法国20-50MW345065085017005010010MW35007501700100芬兰1-15MW380090017005015-50MW3500670170050德国HWB318035050LPS320035050HPS32503505033表27部分国家燃气锅炉排放限值国家规模氧含量NOxSO2PM低值高值低值高值低值高值法国20-50MW312035035510MW3100150355芬兰1-15MW334040015-50MW3170300德国HWB3100105LPS3110105HPS31501057.
1.
3日本锅炉大气污染物排放标准(1)日本对大气污染物控制分为一般控制区和特殊控制区,特殊控制区执行较严格的排放标准.
关于二氧化硫的排放根据烟囱的有效高度、区域控制系数确定.
对每个区域都进行了含硫量的规定,燃料的含硫量在0.
5-1.
2%以下,根据排放总量削减计划对每个区域/工厂作出排放量的规定.
允许排放量(Nm3/h)=K*10-3*He2一般排放标准:系数=3.
0-17.
5特殊排放标准:系数=1.
17-2.
34(2)日本对锅炉大气污染物排放的颗粒物和氮氧化物按锅炉容量(排放烟气量)的不同规定了不同的排放限值,对规模较小的规划排放限值定的比较宽松,排放量大的锅炉排放限值比较严格,具体排放限值见下表.
表28颗粒物、粉尘和氮氧化物的排放标准(1998年4月10日最新修订)类型颗粒物和粉尘氮氧化物规模一般mg/m3特定mg/m3规模标准mg/m3燃气锅炉40,000m3-5030500,000m3-123500,000m3-40,000m3205-40,000m310050-40.
000m3--10,000m3266.
5-10,000m3307.
5液体燃料锅炉或气液混合燃料锅炉200,000m3-5040500,000m3266.
540,000m3-200,000m315050-10,000m3500,000m3307.
510,000m3-40,000m3250150-10,000m3300150-10,000m3369黑液锅炉或黑液混合气体、液体燃料锅炉200,000m3-150100500,000m3-266.
540,000m3-200,000m325015010,000m3-500,000m3307.
5-40,000m3300150-10,000m3369液体燃料(受热面积小于10m2)300150533燃煤锅炉200,000m3-10050700,000m3-410-200,000m3-40,000m3200100-700,000m340,000m3512.
5-40,000m3300150-40,000m3615固体燃料锅炉*4(受40,000m3-300150700,000m3-41034热面积在10m2以上.
)-700,000m340,000m3512.
5-40,000m3300200-40,000m3615固体燃料锅炉(受热面积小于10m2)300200717.
5其他锅炉40,000m3-300150500,000m3-266.
5-500,000m3-10,000m3307.
5-40,000m3300200-10,000m33697.
1.
4世界银行污染预防和控制手册世界银行《污染预防和控制手册1998走向清洁生产》(下)一般指南中给出锅炉的污染物排放限值如下:表29一般性应用废气排放标准污染物排放标准PMPM:50(≥50MWe);100(10t/h)(2)以20t/h分级石家庄(≤20t/h,>20t/h)重庆市、新疆(7MW)3010太原市2003.
10.
2080(自然通风锅炉(20t/h)400100广州2010.
11.
1300(A),400(B)(≥10t/h)400(A),500(B)(20t/h)400400广州2010.
11.
1200(A),300(B)(≥10t/h)300(A),400(B)((征求意见稿)意见的函》(环办函[2013]883号),发送征求意见函97份,包括国务院有关部门、地方有关部门、科研机构、高等院校、有关企业及其他单位、环境保护部有关业务司局.
截止2013年10月8日,反馈意见49份,未反馈意见48份,另有8份通过网上留言、寄送信函反馈意见.
总计有57份反馈意见,48份未反馈意见.
57份反馈意见分别为国务院有关部门意见5份,地方有关部门、科研机构、高等院校、有关企业及其他单位的意见32份,环境保护部有关业务司局的意见12份,通过网上留言、寄送信函意见8份.
共提出意见162条,采纳意见72条,占44.
4%;部分采纳的意见7条,占4.
3%,采纳和部分采纳意见为48.
7%,未采纳意见50条,占30.
8%,解释33条,占20.
4%.
10.
2主要意见及处理10.
2.
1关于排放限值对于排放限值的建议主要集中在二氧化硫和氮氧化物上,尤其是针对氮氧化物住房城乡建设部、北京市环保局、环保部环境规划院、环保部环境工程评估中心、上海工业锅炉研究所、北京西山新干线除尘脱硫设备有限公司、福建龙净环保股份有限公司、环保部总量司和环评司等9个部门提出12条要求加严的建议,环境保护部环境规划院提出"新建锅炉大气污染物排放限值中燃煤锅炉二氧化硫、氮氧化物排放限值风别由300mg/m3改为200mg/m3;大气污染物特别排放限值中燃煤锅炉二氧化硫、氮氧化物限值分别由200mg/m3改为100mg/m3",汇总上述单位的意见,大部分单位建议燃气锅炉氮氧化物可以控制到100mg/m3或150mg/m3.
标准编制组在处理意见时对上述意见进行了考虑并对标准限值进行了部分调整.
10.
2.
2关于治理技术工业和信息化部办公厅、中国环境监测总站、中国环境保护产业协会、北京劳动保护科学研究所和环保部总量司六个部门和单位对关注二氧化硫和氮氧化物达标的技术支撑问题.
标准编制组在标准编制说明中明确了每个排放限值可采取的治理技术.
(1)关于氮氧化物.
标准考虑到在用锅炉的改造难度,没有要求进行治理改造,所制定的排放限值保证90%以上的锅炉达标.
新建锅炉的排放限值也只是现有锅炉排放的平均水平稍微严格,只要在锅炉设计和运行的时候采取一定的控制措施,就能满足要求,控制NOx形成的因素主要有:空气-燃料比、燃烧区温度及其分布、后燃烧区的冷却程度、低氮燃烧器形状等等;烟气循环燃烧法主要是通过降低氧浓度及燃烧区温度,减少热力型NOx.
燃烧方式改进技术的主要技术措施是改善燃烧条件:包括低过量空气燃烧法、空气分级燃烧法、燃料分级燃烧法、烟气再循环法等.
重点地区执行特别排放限值,是严格控煤的地区,新建燃煤锅炉氮氧化物执行特别排放限值,在用锅炉氮氧化物不执行特别排放限值.
在重点地区建设燃煤锅炉,就是要建设高效清洁环保锅炉,至少是国内最先进的,中国环科院在2007年曾实测了86台65t/h以下燃煤43锅炉氮氧化物排放情况,所测的数据中有8台锅炉的NOx排放浓度低于200mg/m3,占9.
3%.
重点地区新建燃煤锅炉氮氧化物排放限值就是要指引锅炉设计、制造、安装和使用部门集中力量解决工业锅炉低氮燃烧技术.
(2)关于二氧化硫关于二氧化硫排放限值有国家的技术规范、环保产品技术要求做支撑.
根据《工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范》(HJ462-2009),适用于采用石灰法、钠钙双碱法、氧化镁法、石灰石法工艺,配用在蒸发量≥20t/h(14MW)的燃煤工业锅炉或蒸发量80%,除尘效率≥95%.
10.
2.
3关于烟囱(1)环保部评估中心提出"新标准征求意见稿在污染物排放浓度限值提高标准的要求下,采用相同方法确定烟囱高度不合理,建议根据新标准中的污染物排放浓度限值来确定烟囱高度.
"深圳贡有成也提出相同建议,并指出"从景观美学考虑降低烟囱的景观敏感度和景观阈值";环保部环境应急和事故调查中心"对燃煤锅炉烟囱高度按照最新政策单列,并以10蒸吨为最低档次设定烟囱最低高度.
"(2)评估中心还提出"允许燃气、轻柴油、煤油锅炉最低烟囱高度为8米,根据《大气污染物综合排放标准》污染源烟囱高度不低于15米,低于15米则作为无组织排放,相当于鼓励无组织排放.
"(3)环境监测总站要求给出"新建锅炉房烟囱周围半径200m距离内有建筑物时,其烟囱高度应高出最高建筑物3m以上"的依据.
标准编制组认为考虑到现在的污染形势,工业锅炉的密度,人口集中地区建筑物高度普遍增加,烟气出口温度降低,环境保准加严等因素,烟囱应由环境影响评价文件确定,新建燃煤锅炉烟囱高度不低于45m,燃油、燃气锅炉不低于8米.
10.
2.
4关于汞污染物征集的意见中(含环保部网站上的意见)涉及汞的有九条,其中2条是要对汞的限值进行达标的技术分析,2条是针对监测方法的,住房和城乡建设部还提出"增加锅炉用燃煤中汞含量限值的规定",石家庄市环科院和贡有成建议暂不增加汞的标准.
编制组对汞的限值制定依据及达标情况在编制说明中加以补充.
10.
2.
5关于高硫煤地区的问题重庆市环保局基于辖区内燃煤硫分较高,治理难度大,建议将在用锅炉二氧化硫由400mg/m3调整为550mg/m3.
环保部总量司建议西南四省参考新的火电厂大气污染物排放标准中关于二氧化硫排放限值制定的原则,从技术可行性角度分区分类提出限值要求.
经研究对现有锅炉采纳了总量是和重庆市环保局的意见,在标准中对西南四省燃煤锅炉二氧化硫排放限值调整到550mg/m3.
而对于新建燃煤锅炉,必须采用先进的治理技术,确保达标,不在放宽要求.
10.
2.
6关于生物质成型燃料锅炉国家发展和改革委办公厅、广东省环境保护厅、环境保护部环境工程评估中心、北京劳动保护科学研究所、中国低碳经济发展促进会等单位提出生物质成型燃料执行燃气标准,生物质成型燃料为固体燃料,参照燃煤锅炉标准,可在一定程度上鼓励清洁能源的使用,为不具备煤改气又需要使用锅炉的地区给予一种能源解决方案.