燃煤锅炉污染治理 [关于市中小型燃煤锅炉污染治理对策的调研报告]
市环境保护局污控处摘要研究报告对我市型煤锅炉污染提出了综合防治对策。
其包括禁止原煤直接烧和淘汰锅炉;采用清洁;以洁净配煤和型煤作;应用型煤烧技术;采用高效烟气除尘技术。
认真实施这些对策可以幅削减型煤锅炉烟尘、排放量简便、济、有效地控制型煤锅炉气烟尘、污染减少烟尘、对我市气环境污染。
、概述0世纪80年代初以随着市济持续迅速发展城市化进程加快人口不断增加煤炭年消耗量逐年以3~9%递增率幅增加气环境受到了严重污染。
市是我国纬低省会城市冬季取暖期长达六月每年供暖能消耗折合标准煤500万吨占能年消耗总量30%全国比重其消耗原煤00万吨年亦全国首。
根据003年国环保总局统计目前是全国7环境保护重城市人采暖用煤量多城市每年冬季以煤烟尘主降尘量降落到地面平每平方公里每月高达7吨多。
通对气环境污染物分析表明市气污染属煤烟型污染其和烟尘等污染物主要是由煤炭烧产生。
煤炭烧排放占总排入量85%而型煤锅炉排放烟尘、占煤炭烧排放量50%。
可见控制型煤锅炉煤炭烧和烟尘排放量对控制我市气污染具有重要义。
但型煤锅炉因其多、分布面广、低空排放、济上投入多特污染控制技术上难较如何采取切实、有效治理举措是治理型煤锅炉烟尘污染关键。
多年气污染控制实践表明应用传统方法如单纯应用除尘和烟气脱硫技术及设备煤锅炉烟尘、污染是难以控制。
只有从能与气环境问题入手采用清洁和洁净煤技术才能简便、济、有效地控制煤锅炉气烟尘、污染。
二、型锅炉现状与分析市原有锅炉6000多台近几年市环保局全面实施“蓝天工程”力治理改造锅炉和全力推进集供热项目许多污染严重锅炉得以更新改造和面积拆除但目前锅炉治理情况仍不容乐观。
()结构上仍以煤炭主清洁能使用率偏低。
市区目前尚存各种类型型锅炉6台其煤锅炉99台约占锅炉总台数8%年耗原煤0万吨;型煤专用锅炉7台油锅炉台电锅炉0台气锅炉5台清洁能锅炉仅占总台数9%比例明显偏低。
例如美国工业锅炉和商业锅炉共有30多万台煤仅占5%左右其他柴油和天然气等。
到00年底我市将有00多台煤锅炉改造清洁能锅炉届市清洁能使用率将达到7%有助进步缓市区空气污染程。
目前市区有85台型煤锅炉用冬季取暖占型锅炉总台数7%而其它用日常生产生活各类型锅炉只有636台。
取暖期采暖锅炉量集使用对市冬季取暖期气环境质量形成了很压力冬季气污染指数较其他季节明显偏高(见图)。
目前市型锅炉单机容量平吨位只有9吨台其吨以下锅炉767台~吨锅炉台~0吨锅炉357台0吨以上锅炉台(见图3)。
这些锅炉煤锅炉多链条炉、往复炉排式层锅炉其层式炉排锅炉占90%悬式锅炉和沸腾床锅炉等占0%。
层式锅炉链条炉排锅炉占3往复炉排锅炉占多用混合煤虽然助剂添加定程上促进了烧提高了煤炭利用效率但由锅炉吨位较、烧方式低下多层式烧效率低污染物排放强高。
锅炉烟尘排放浓般50~300g3而国外50~00g3;锅炉平热效率只能达到50%~60%较国外低0~30分。
由多数手烧锅炉安装或仅安装了简单低效除尘设施烟尘排放没有得到相应技术和设施加以有效遏制市区冒黑烟现象屡有发生。
二氧化硫治理长期以也没有得到足够重视由型煤锅炉先进脱硫技术开发直处矛盾技术和成没有达到合理平衡情况下推广上存较难无法得到治理企业积极响应和支持进展直十分缓慢。
三、治理措施可行性研究目前无论从国外还是国治理比较城市治理情况看型煤锅炉治理多是从调整结构、改进烧方式入手将原有煤锅炉更新改造油锅炉、气锅炉、电锅炉或使用成熟洁净煤技术成效较明显值得借鉴。
但是由我市实际情况不无法完全照搬成型验应根据地情况从实际出发既要照顾到区域济发展又要保证区域济可持续发展基础上摸出有效治理举措逐步、分阶段、高起进行治理。
()煤炭、石油和天然气烧影响及评价、煤炭、石油和天然气污染物排放评价煤炭烧程排放出多种污染物如烟尘、、x、、、烃类、醛类、痕量金属、放射性物质以及量灰渣。
其痕量元素包括砷、铍、铅、汞及放射性等有毒有害痕量元素;灰渣包括底渣和除尘器收集飞灰。
石油和重油烧不良会产生少量黑烟污染环境。
但除了钒等痕量金属元素外没有其它粉尘排放到气所以比煤要干净得多。
石油硫化物都残留重油里不易脱除烧变成但其排放量要比煤少得多。
另外油烧还会排放出、x、、烃类、醛类等污染物其生成量要比煤炭烧少得多。
天然气是种高热值清洁烧产生污染物很少基上可视洁净烧生成量极少烧x、、等。
生成量也比煤炭要少得多。
、煤炭、原油和天然气烧影响评价以000发热量采用不能“三废”排放量(如表所示)。
由表可见采用原煤每年排放烟尘、、废渣多对环境污染危害也;以石油油品、型煤产品居;而以天然气污染物排放量少对环境污染危害近似清洁生产。
表000发热量采用不三废排放量项目能种类废气废水污物含量废渣微量元素①放射物质健康危害(早死亡人数)原煤烧油烧天然气型煤①包括砷、镉、铬、铅、锰、汞、镍、钒从表可以看出以原煤了保护环境所要付出代价相当沉重而以清洁天然气、柴油、型煤等成套除尘脱硫设备不要安装济效益和环境效益佳。
3、价格由表可见清洁天然气、液化石油气、柴油等价格要比煤炭贵得多。
表主要比价系数序单位价格(元)热值(卡)(低热值)万卡热值价格(元)g热值价格(元)热值价比系数普通原煤低硫洗煤重油柴油液化石油气煤气发电天然气民用天然气工业天然气商业天然气合理用气价格型煤(二)电锅炉、气锅炉、油锅炉和洁净煤技术产品比较分析、从环境效益角烧设备改造应保证治理从根上提高市区气环境质量。
电锅炉是以电作支持烧没有烟尘和二氧化硫排放方面忧虑应该说是环保合环境效益上要。
气锅炉使用天然气或煤气作有其上优势天然气或煤气烧产生烟气基上对环境不构成什么威胁。
油锅炉从上分两种种是重油、渣油锅炉这种锅炉所使用重油、渣油往往含硫量很高烟尘排放严重约煤倍二氧化硫和二氧化氮排放浓也远远高煤;另种是用轻质油锅炉这类锅炉主要使用轻质柴油、汽油支持烧轻质柴油、汽油都是裂变产生优质油品硫分含量相对较低烧值很高能够满足锅炉对热量高要从环保角也保证了烟气排放清洁。
洁净煤技术是种新兴先进技术早90年代初就已引起国高重视主要包括领域方面是煤炭加工领域包括选煤、型煤、配煤、水煤浆技术;二是煤炭高效洁净烧技术领域包括先进烧器、硫化床烧(b)技术、整体煤气化合循环发电技术;三是煤炭化领域包括煤炭气化、煤炭液化、电池;四是污染排放控制与废弃物处理领域包括烟气净化、煤层气开发利用、煤矸石、粉煤灰合煤泥综合利用、工业锅炉和窑炉等技术。
十几年研发、实践其许多技术已得到了不断改进具备了相当实用性。
简言从环保角说除烧重油、渣油锅炉外电锅炉、气锅炉、轻质油锅炉和洁净煤技术产品能不程上满足治理项目环境效益上要改善气环境质量。
相对而言电锅炉、气锅炉环保效环境效益也是能够彻底杜绝污染产生也便管理其他炉型和产品尽管能达到环保要但效上要差些。
目前电锅炉、气锅炉和油锅炉技术条件已比较成熟了能够满足取暖和工业生产上要但能耗方面直没有取得突破性进展相对煤锅炉而言能耗还是比较高有待进步研发成熟实用节能技术。
推广上这三种类型锅炉比较适用吨位(主要是吨以下)锅炉更新改造。
洁净煤技术十几年发展已取得了定成就但对型煤锅炉治理比较适用只有洁净配煤和型煤锅炉技术其他诸如煤炭气化、煤炭液化、硫化床烧(b)技术、整体煤气化合循环发电技术等适用型锅炉改造对型煤锅炉改造技术上实用性并不强。
3、从济性角烧设备应该适合地区特便推广。
从济角说电锅炉、气锅炉并不适应不发达地区特别是地区气污染治理首先是更新改造成较治理单位前期投入很据估算吨位约要前提投入~5万元这济不发达、企业济效益不太理想地区推广难是可想而知。
其次这几种类型锅炉使用程较煤锅炉使用成提高也是很环保部门即便锅炉更新改造前期投入动用环保补助金予以补助也很难调动企业改造积极性。
虽然油锅炉能够满足锅炉环保方面要热效率高、环保效、占地少、便调节前期更新改造投入较煤锅炉也差不多但油锅炉济不发达地区推广也存定难主要是使用成太高环保型油锅炉对油要较高般要用轻质柴油廉价重油无法达到环保排放标准。
另外油除了烟尘排放比煤少以外其他污染物排放并不比煤少推广使用上只能局限围、特定行业部门。
基我市能结构、济状况和当前国国际洁净煤技术发展情况我市型煤锅炉治理应侧重推广型煤、配煤和烟气脱硫等洁净煤技术这批技术由从0世纪90年代初就开始开发研究到现止已比较成熟了能够短期显著减少烟煤污染是批实用而可靠先进技术。
而且这批技术实际推广程由其成低、热效率高、环保效等优能够减少面积推广难较短里取得明显环保效益和济效益。
(三)固硫型煤及型煤专用炉推广前景、固硫型煤特性()型煤反应活性(α)比原煤高。
90℃原煤活性(α)值07型煤活性(α)值078型煤(α)值比原煤提高了358倍型煤炉温可达00℃。
表3型煤烧性能与原煤比较烧性能原煤型煤热变形特性焦渣特性比表面积(3)孔隙率(%)炉膛温(℃)反应活性α(000℃)不变形花卉状(3)型煤固灰固硫能力比原煤。
由型煤烧性能型煤烧烟尘排放量减少50~80%苯并(α)芘排放量也有幅下降至少减少50%以上。
、固硫型煤锅炉上应用()固硫型煤锅炉上应用环境效益和济效益优其它各种煤加工途径(如表所示)。
表型煤与各种煤加工途径对锅炉用煤效益比较加工途径液化气化选煤块煤筛粉型煤环境效益烟尘减少增减少其它污染减少减少减少节能效益浪费%浪费0%浪费%节煤6%节煤5%济效益建厂投(元煤)用户费增加3倍增加倍增加5%增加6%节约0%盈利情况亏亏盈盈盈()固硫型煤锅炉上应用节能效益优煤炭不加工产品(如表5所示)。
表5煤炭不加工产品工业锅炉上应用节能效益或加工途径原煤油气选煤块煤型煤液化气化烧效率%锅炉热效率%节能率%能量化效率%总热能利用率%节煤率%(3)固硫型煤锅炉上应用节约基建费用低各种不煤加工途径(如表6所示)。
表6煤炭不加工节约基建费用济效益加工途径原煤煤液化煤气化选煤块煤型煤按原煤计吨基建费用元按产品计煤基建投元节约煤投元建厂周期不节煤不节煤不节煤()锅炉烧固硫型煤济效益。
据研究记总吨位50吨几台锅炉上用固硫型煤比用原煤每年可节约376万元其济效益十分可观。
表7锅炉用固硫型煤济效益炉窑类型烧原煤烧固硫型煤烟尘治理投万元0003烟尘治理运行管理费用万元0003煤炭耗量标烟气量节省治理投费用万元节治治理管理运行费用万元型煤耗量标节约煤炭节煤价值万元锅炉(5)锅炉用固硫型煤环境效益。
如表8所示锅炉烧固硫型煤环境效益也相当可观几台总吨位达5000吨锅炉上用固硫型煤烟尘年排放量可减少577烟尘排放量可减少57%;可降低烟气林格曼黑3;年排放量减少67型煤固硫效率55%。
锅炉排放烟气烟尘浓烟气黑及浓可达到《锅炉气污染物排放标准》要。
表8锅炉用固硫型煤环境效益炉窑锅炉总吨位原煤平排尘浓g3固硫型煤减少排放烟尘(%)减少排尘量降低林格曼黑型煤固硫率(%)减少排放量锅炉综上所述从环境效益、技术性和济性上分析基目前型煤锅炉现状我市型煤锅炉治理改造应坚持使用清洁能基础上推广使用洁净煤技术产品特别是型煤产品限地降低气污染。
四、型煤锅炉综合治理对策由目前型煤专用锅炉成熟技术仅限6吨以下(包括6吨)锅炉因加速我市低效锅炉更新改造必须从实际出发坚持“切实可行全面规划抓重科学论证先易难”原则采取改用清洁能、热电结合、集供热、片供热和单炉更新改造等不方式逐步取消各种原煤锅炉。
()基原则、对煤锅炉尤其是容量(吨以下)锅炉优先烧清洁从头上控制烧产生、烟尘等;实际操作程考虑到我市治理企业济状况不甚理想确有困难或不具备条件可改用蜂窝型煤专用锅炉。
、对~6蒸吨(不含蒸吨含6蒸吨)取暖锅炉集供热管覆盖区域原则上要其采用集供热方式拆除现有锅炉;暂不具备条件可改用蜂窝型煤专用锅炉;对~蒸吨(不含蒸吨含蒸吨)非采暖锅炉实行蜂窝型煤专用锅炉治理改造(有特殊工艺要除外)。
3、对6蒸吨以上取暖锅炉和蒸吨以上非采暖锅炉由目前该吨位蜂窝型煤专用锅炉技术尚不成熟方面加强技术攻关力暂根据区域环境管理要允许部分单位进行除尘器配套改造改用干湿两级除尘或静电、布袋等高效除尘设施。
另外选用上加强控制管理杜绝散煤市区围使用推广适用效率较高、环保洁净配煤。
、积极推进城市集供热和片供热工程实施通城市集供热管延伸取缔拆除覆盖区域且具备采用集供热条件锅炉从根上改变我市供热方式减少取暖锅炉比重降低低空污染实行规模化集管理。
(二)禁止原煤直接烧目前我市煤锅炉和烟尘污染状况严重主要是因高灰高硫原煤洗选筛选直接烧和烧技术落造成。
但由我市煤炭洗选能力很低煤锅炉煤炭品质基上得不到保证多原煤直接散烧。
了确保锅炉热效率高和气污染物排放量少化对煤锅炉煤炭品质要按国规定严格要从锅炉头上对做出严格限制即禁止锅炉烧高灰高硫原煤推广使用洁净配煤或添加煤助剂。
(三)淘汰锅炉锅炉热效率和污染物排放量不仅和煤炭品质及烧方式有关而且锅炉容量有关。
这是由锅炉容量热荷高炉膛空相对较烟气停留长煤炭尽系数高热效率高烟尘排放量少。
0锅炉热效率比锅炉高0%左右前者热效率60~70%而者仅50~60%当然者污染物排放量也要多。
淘汰容量锅炉是提高热效率、节约煤炭、减少及烟尘排放量简便、济方法。
五、关问题()推动型煤生产和利用要从政策上积极引导。
、虽然我市已出台了关型煤发展许多相关政策但至今没有制定不煤种、不用途型煤产品质量标准致使型煤生产无可循。
促进已更新蜂窝型煤专用锅炉高效运行我市应国仍无制定型煤生产标准迹象情况下尽快制定不类型型煤地方性暂行标准例如从能角出发首先应考虑型煤挥发份含量因挥发份影响着烧程火难易、火焰长、传热类型及调火方式。
、目前我市存型煤生产厂有十几生产型煤类型、品种参差不齐质量情况难以达到令人满程。
由蜂窝型煤锅炉身存加热慢、出力等缺型煤质量直接影响着型煤锅炉热效率。
从煤综合利用方面考虑高质量型煤宜采用非炼焦煤(如无烟煤、贫煤、半焦粉煤等)而不应采用烟、成高炼焦煤。
这样优质型煤能使型煤锅炉热效率提高到70%不仅减少烟尘排放而且极地节省能这要我市制定出台相关政策积极加以引导和规。
3、目前型煤售价与原煤价格相比无论就地化还是远距离销售都相当原价格(粉煤)5~倍这对蜂窝型煤锅炉推广是不利因素但从环保角型煤技术推广所取得环境效益是相当可观。
这种矛盾局面政府应从政策上鼓励、金上支持型煤研制、生产。
另外应鼓励企业实行规模化营降低型煤生产成理顺供应机制。
(二)二氧化硫治理相对滞市型煤锅炉直以都以省煤作相对其他省份煤矿黑龙江省所产原煤硫分含量般03%左右对气酸雨化影响较而长期化污染所带却是不容忽视。
多年我市二氧化硫排放直没有作气污染治理重主要是由脱硫设施安装成居高不下且脱硫效难以达到理想要无论新上锅炉审批还是对老旧锅炉治理上都没有要配套安装相应防治设施这对我市空气环境质量要达到国标准是要方面。
促进我市型煤锅炉二氧化硫有效治理考虑到我市企业济状况及环保政策连贯性、持续性不宜对已改造单位进行二氧化硫污染防治设施治理应该煤固硫添加剂等化学处理方法上寻突破达到既环保又济效和目;对电厂、集供热项目新上吨位锅炉要从审批上严格要配套安装相应脱硫装置。
总我市型煤锅炉治理是长期程治理程要根据地实际情况因地制宜灵活采取不治理措施分期、分步骤地有序治理这样才能终实现我市气环境质量根性变。
编撰人荣海涛参考献、《市原煤散烧污染防治办法》(市人民政府令000)、《锅炉气污染物排放标准》(gb3700)3、《“十五”期城市环境综合整治定量考核指标实施细则》(环发[00]6)、《环境管理》刘常海、张明顺国环境科学出版社995版5、《环境法论》蔡守秋武汉学出版社9969版6、《环境保护与可持续发展》徐新华吴忠标陈红化学工业出版社000版 相关热词 锅炉对策煤调研报告污染治理 。