《锅炉大气污染物排放标准》解读

新修订的国家标准《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271—2014)已于7月1日开始实施,这一标准被人们称为“史上最严”的锅炉大气污染物排放标准。据了解,《锅炉大气污染物排放标准》(GB 13271-2001)发布实施以来,在控制烟尘、酸雨和二氧化硫污染等方面发挥了重要作用。随着我国烟气治理技术的成熟,锅炉单台容量的快速增大,现有的锅炉大气污染物排放标准已显得较为宽松。同时,我国燃煤量持续增加,单台容量较小的锅炉数量比例高,宽松的排放标准不利于提高污染治理设施效率、提升设施的运行水平。在当前能源结构尚处于以燃煤为主的情况下,锅炉大气污染物排放量大,直接影响环境空气质量。为满足我国环境空气质量改善和污染物总量减排的目标,而进行标准的修订显得尤为迫切。为此,环境保护部会同国家质检总局发布了《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271—2014),预计新标准实施后,我国每年排入大气的颗粒物将削减66万吨,二氧化硫将削减314万吨。

制定思路和特点

为贯彻《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国大气污染防治法》、《国务院关于加强环境保护重点工作的意见》等法律、法规,保护环境,防治污染,促进锅炉生产、运行和污染治理技术的进步,《锅炉大气污染物排放标准》得以制定。该标准规定了锅炉大气污染物浓度排放限值、监测和监控要求。锅炉排放的水污染物、环境噪声适用相应的国家污染物排放标准,产生固体废物的鉴别、处理和处置适用国家固体废物污染控制标准。据悉,该标准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。同时,此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。按照新标准,新建锅炉自2014年7月1日起、10t/h以上在用蒸汽锅炉和7MW以上在用热水锅炉自2015年10月1日、10t/h及以下在用蒸汽锅炉和7MW及以下在用热水锅炉自2016年7月1日起执行标准,《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2001)自2016年7月1日废止。

我国工业锅炉数量多,且主要分布在人口密集的居住区和工业区,对当地的环境空气质量影响较大。以燃煤为主要能源的火力发电,一直是我国大气污染的重要来源之一,也是大气治理工作的重点行业之一。过去几年减排措施已经取得成效,各项污染物指标均明显下降。据中国电力企业联合会相关数据显示,截至2013年年底,累计投运火电厂烟气脱硫机组,占全国现役燃煤机组容量的90%以上,脱硝机组比例达到50%左右,其余火电机组也将在2014年年底前完成,火电污染排放得到了初步控制。下一步,大气治理工作重点就轮到了燃煤锅炉。数据显示,2012年燃煤工业锅炉累计排放烟尘410万吨、二氧化硫570万吨、氮氧化物200万吨,分别占全国排放总量的32%、26%和15%左右,是造成雾霾天气的主要原因之一。锅炉废气检测

据了解,新标准规定了锅炉烟气中颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、汞及其化合物的最高允许排放浓度限值和烟气黑度限值。该标准适用于以燃煤、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,参照该标准中燃煤锅炉排放控制要求执行。标准不适用于以生活垃圾、危险废物为燃料的锅炉。同时,新标准适用于在用锅炉的大气污染物排放管理,以及锅炉建设项目环境影响评价、环境保护设施设计、竣工环境保护验收及其投产后的大气污染物排放管理,适用于法律允许的污染物排放行为;新设立污染源的选址和特殊保护区域内现有污染源的管理,按照《中华人民共和国大气污染防治法》、《中华人民共和国水污染防治法》、《中华人民共和国海洋环境保护法》、《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》、《中华人民共和国放射性污染防治法》、《中华人民共和国环境影响评价法》等法律、法规、规章的相关规定执行。

环境保护部科技标准司有关负责人介绍了新标准的制定思路。鉴于我国锅炉炉型众多、量大面广,制定一个全国统一的严格标准可操作性不强,新标准综合考虑环境管理需求和环保标准体系建设,确定基于成熟的最佳可行污染防治技术制订较为严格的国家排放标准。同时,还考虑各地对地方环境质量管理的需求,在标准中明确地方省级人民政府根据各自情况可依法制定更严格的地方排放标准。两级排放标准体系将共同构成我国锅炉行业的排放标准体系。

在新标准中,排放限值确定采用如下的原则:(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。

与2001年的标准相比,新标准增设了燃煤锅炉氮氧化物和汞及其化合物的排放限值,规定了大气污染物特别排放限值,取消了按功能区和锅炉容量执行不同排放限值的规定,取消了燃煤锅炉烟尘初始排放浓度限值;提高了各项污染物排放控制要求,同时规定环境影响评价文件要求严于本标准或地方标准时,按照批复的环境影响评价文件执行。

环境效益和经济成本

据介绍,在新标准实施的环境效益和经济成本方面,执行新标准后,10t/h以下的燃煤锅炉需要进行燃油和燃气锅炉改造、集中供热或并网、替代优质型煤锅炉和生物质成型燃料锅炉等措施,10t/h以上燃煤锅炉需要安装机械除尘+湿法脱硫或电除尘+湿法脱硫装置,这些措施可带来锅炉烟尘削减66万吨,二氧化硫削减314万吨。为满足排放标准的要求,大部分在用锅炉需要进行污染治理设施的新投入,根据不同的改造方案选择,10t/h以下小锅炉改造总成本在1600亿元至2000亿元,10t/h以上燃煤锅炉,改造总投资在1608亿元至2067亿元。根据我国经济发展情况,预测每年还将新增锅炉8至10万t,其中燃煤锅炉占80%,采取电除尘+湿法脱硫、袋除尘+湿法脱硫或电袋复合除尘+湿法脱硫的治理措施,其总环保投资约80亿元。

同时,我国燃煤量持续增加,单台容量较小的锅炉数量比例高。据统计,在用锅炉中10t以下锅炉27.6万台(60MW),占全国燃煤锅炉总数的70%,耗煤1.7亿吨。小型锅炉主要集中在人口密集地区,燃烧效率低,污染治理设施建设运行水平都很低,烟囱高度低,排放浓度高,对局地环境空气质量影响大,因此改善环境空气质量需要对小锅炉采取有效的控制措施。标准制定过程中主要是依据国家的相关文件要求,综合考虑工业锅炉实际情况,严格落实加速淘汰燃煤小锅炉的政策,制定较为严格的排放限值。小锅炉改造可选用以下方案:(1)改用燃气、燃油锅炉;(2)拆除小型燃煤锅炉,实施区域集中供热或并网;(3)在广大农村地区、小城镇地区,鼓励使用生物质成型燃料;(4)使用低硫优质洁净煤;(5)实施尾端治理。

实施需配套手段跟进

“新修订的标准在立足于国内的环保需求、经济水平和成熟的治理技术的条件下,和发达国家的排放标准进一步接轨。标准制定的目的就是控制污染物排放总量、改善环境质量。严格工业锅炉排放标准对于小区域的环境质量改善具有重要意义。”天津市环境保护科学研究院规划环评室正高级工程师黄浩云如此评价道。

统计数据显示,目前我国现有工业锅炉60多万台,每年新增锅炉约为5万台,其中燃煤锅炉达到了46.7万台,消耗煤炭7.2亿吨,烟尘、二氧化硫和氮氧化物排放量分别占我国污染物排放总量的12.5%、32.4%和9%。“我国工业锅炉燃煤基本上是原煤,其粒度和含量并不适合工业锅炉,为提高燃烧效率、降低污染排放,应制定工业锅炉用煤标准。”中国特种设备检测研究院节能中心主任管坚指出,要达到新标要求,除了在技术上进行革新外,还应加快制定系列产品标准,制定针对燃煤锅炉的原始排放要求。

全面整治燃煤小锅炉及加快脱硫脱硝、除尘改造工程建设是标准要求的两项工作。新标准要求,要控制小锅炉的数量,使其由分散向集中、由小容量向大规模发展。对工业锅炉通过集中建设热电联产机组,逐步淘汰分散燃煤锅炉,对供热供气管网不能覆盖的地区改用电、生物质成型燃料、新能源等,提高清洁能源的比例,推广应用高效节能环保型锅炉。“新标准实施后,对产业的影响是全面的。”黄浩云表示,标准排放限值要求锅炉燃用符合设计要求,从源头上降低污染物产生量。通过标准的实施促进优质煤、洗选煤向锅炉倾斜,同时推动区域煤炭配给中心建设。

新标准虽然从文字上取消了燃煤锅炉烟尘初始排放浓度限值,但是并没有放松对锅炉设计、制造水平的要求,通过严格排放限值、对锅炉设计的高效环保和治理技术的综合考虑,从高效燃烧、低氮氧化物排放等方面对推动锅炉的研发、设计、制造、在用锅炉改造等具有重要影响。“从目前锅炉制造企业反馈的信息来看,各企业都在积极寻求相关的技术,比如脱硝技术、除尘技术等。”管坚表示,目前全国的锅炉实际数量与已掌握的数量相差较大,新标准很难快速实施,其次,如何保证标准执行还需要检查和监测手段及时跟进。“在具体实施的过程中,要严格执行新标准,除任务量大之外,还有其他瓶颈需要突破。”黄浩云建议,集中供热、改燃等相关的配套工程应纳入城市基础设施的提升改造计划,同时政府应该对于这些工程等给予资金上的补贴。

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