供熱鍋爐“煤改氣”環(huán)境效益分析

賀洪燕

摘 要：烏魯木齊市自1998年啟動(dòng)大氣污染治理工作以來，通過調(diào)整能源利用結(jié)構(gòu)、淘汰落后產(chǎn)能、強(qiáng)化污染治理、提升環(huán)境監(jiān)管能力，環(huán)境空氣質(zhì)量惡化的趨勢(shì)得到初步遏制，但空氣環(huán)境質(zhì)量并未得到根本改善，尤其是冬季環(huán)境空氣質(zhì)量污染突出，環(huán)境質(zhì)量形式不容樂觀。2012年根據(jù)《關(guān)于大氣污染治理工作的會(huì)議紀(jì)要》，全面加大大氣污染治理力度，全市所有集中供熱和熱電聯(lián)產(chǎn)調(diào)峰鍋爐一律改用天然氣供熱，中心城區(qū)范圍內(nèi)的燃煤小鍋爐必須全部拆除，全市180家供熱企業(yè)被列入供熱燃煤鍋爐天然氣改造工程，力爭(zhēng)完成全市燃煤供熱鍋爐“煤改氣”工作，努力改善烏魯木齊市環(huán)境空氣質(zhì)量。該文以其中一個(gè)供熱站為例，通過對(duì)煤改氣前后燃煤和燃?xì)夤徨仩t污染物排放情況進(jìn)行比較，得出燃?xì)忮仩t替代燃煤鍋爐所呈現(xiàn)的環(huán)境效益。

關(guān)鍵詞：燃煤鍋爐 燃?xì)忮仩t 污染物排放 環(huán)境效益

中圖分類號(hào)：X8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）06（c）-0131-02

烏魯木齊是中國(guó)新疆維吾爾自治區(qū)的首府，是新疆政治、經(jīng)濟(jì)、文化的中心，是新歐亞大陸橋中國(guó)西段的橋頭堡，烏魯木齊在西部大開發(fā)中占有極大的地理優(yōu)勢(shì)，特別是隨著新亞歐大陸橋的全線貫通，烏魯木齊在中國(guó)西部乃至中亞經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的地位和作用日益增強(qiáng)，但由于種種因素影響，烏魯木齊的環(huán)境空氣質(zhì)量一直以來都無法達(dá)到國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)重點(diǎn)城市環(huán)境空氣質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的要求，對(duì)市民的正常生活和健康以及城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生了不良影響，成為影響區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸，烏魯木齊市自1998年啟動(dòng)大氣污染治理工作以來，大氣污染防治一直是環(huán)境保護(hù)重點(diǎn)工作之一，通過調(diào)整能源利用結(jié)構(gòu)、淘汰落后產(chǎn)能、強(qiáng)化污染治理、提升環(huán)境監(jiān)管能力，環(huán)境空氣質(zhì)量惡化的趨勢(shì)得到初步遏制，但空氣環(huán)境質(zhì)量并未得到根本改善，尤其是冬季環(huán)境空氣質(zhì)量污染突出，環(huán)境質(zhì)量形式不容樂觀。

烏魯木齊市大氣污染屬于典型煤煙型污染，大氣污染物濃度受采暖和氣象因素的影響，采暖期空氣污染嚴(yán)重，非采暖期空氣質(zhì)量較好，二氧化硫、二氧化氮、PM10在冬、春兩季節(jié)污染很重，秋季次之，夏天污染最輕，“U”字形分布的季節(jié)特征十分明顯，這與原煤消耗有很大的關(guān)系。2012年根據(jù)《關(guān)于大氣污染治理工作的會(huì)議紀(jì)要》，全面加大大氣污染治理力度，嚴(yán)格落實(shí)八項(xiàng)“鐵律”，全市所有集中供熱和熱電聯(lián)產(chǎn)調(diào)峰鍋爐一律改用天然氣供熱，中心城區(qū)范圍內(nèi)的燃煤小鍋爐必須全部拆除，全市180家供熱企業(yè)被列入供熱燃煤鍋爐天然氣改造工程，力爭(zhēng)完成全市燃煤供熱鍋爐“煤改氣”工作，努力改善烏魯木齊市環(huán)境空氣質(zhì)量。該文以其中一個(gè)供熱站為例，通過對(duì)煤改氣前后燃煤和燃?xì)夤徨仩t污染物排放情況進(jìn)行比較，得出燃?xì)忮仩t替代燃煤鍋爐所呈現(xiàn)的環(huán)境效益。

1 項(xiàng)目概況

該集中供熱站占地面積為6 000m2，原鍋爐裝機(jī)容量為3臺(tái)29MW燃煤高溫?zé)崴仩t，供熱站供熱面積約100萬m2。為深入貫徹落實(shí)自治區(qū)第八次黨代會(huì)、市第十次黨代會(huì)和黨委十屆三次全委（擴(kuò)大）會(huì)議精神，確保烏魯木齊市2012年供熱能源結(jié)構(gòu)調(diào)整及供熱體制改革工作有序推進(jìn)，力爭(zhēng)完成全市燃煤供熱鍋爐“煤改氣”工作，根據(jù)《2012年烏魯木齊市供熱能源結(jié)構(gòu)調(diào)整工作實(shí)施方案》、《烏魯木齊市燃煤供熱鍋爐天然氣改造工程實(shí)施方案》，該供熱站根據(jù)公司鍋爐房現(xiàn)狀，于2012年在原燃煤鍋爐房?jī)?nèi)拆除原有燃煤鍋爐，重新安裝3臺(tái)燃?xì)忮仩t（1臺(tái)46MW和2臺(tái)29MW）及燃?xì)忮仩t附屬鼓風(fēng)機(jī)等配套設(shè)備。

2 污染物排放比較

2.1 大氣污染物

2.1.1 燃煤鍋爐

燃煤鍋爐排放的大氣污染物主要有煙塵、SO2和NO2。該供熱站原3臺(tái)29MW燃煤高溫?zé)崴仩t年耗煤量約為3.5萬噸，根據(jù)烏魯木齊市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站2011年對(duì)其鍋爐煙氣監(jiān)測(cè)結(jié)果，該鍋爐房所排煙氣中煙塵平均排放濃度為37.6 mg/m3，二氧化硫平均排放濃度為164 mg/m3，氮氧化物平均排放濃度為211 mg/m3，按照烏魯木齊市環(huán)境保護(hù)局要求，該供熱站鍋爐均執(zhí)行《燃煤鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB65/2154-2010）中規(guī)定的A區(qū)Ⅰ時(shí)段煙塵50 mg/m3，SO2 150 mg/m3標(biāo)準(zhǔn)的要求，根據(jù)煙氣監(jiān)測(cè)結(jié)果，該供熱站抽檢鍋爐排放的煙塵可滿足相應(yīng)時(shí)段污染物排放控制標(biāo)準(zhǔn)的要求，而SO2濃度超過標(biāo)準(zhǔn)要求。按照用煤煤質(zhì)硫份0.48%，灰分8.18%，煙氣復(fù)合除塵率95%，脫硫效率70%，由物料衡算計(jì)算該供熱站廢氣污染物排放量為煙塵42.9 t/a， SO280.6 t/a，NO2126.7 t/a。

此外，該供熱站煤場(chǎng)在儲(chǔ)煤過程中產(chǎn)生的揚(yáng)塵對(duì)周圍環(huán)境影響較大，這也是位于市區(qū)內(nèi)集中熱力站普遍存在的問題。

2.1.2 燃?xì)忮仩t

鍋爐燃燒天然氣產(chǎn)生的煙氣中主要污染物有SO2和NO2等。該供熱站燃煤鍋爐“煤改氣”后，燃?xì)忮仩t年天然氣消耗量為4940萬m3/a，根據(jù)烏魯木齊市環(huán)境監(jiān)測(cè)站2012年采暖期對(duì)其正在運(yùn)行的2臺(tái)29MW燃?xì)鉄崴仩t煙氣監(jiān)測(cè)結(jié)果，兩臺(tái)鍋爐二氧化硫濃度未檢出，煙塵濃度僅一臺(tái)鍋爐檢出，濃度為8.1 mg/m3，氮氧化物排放濃度為57～59 mg/m3之間，根據(jù)煙氣監(jiān)測(cè)結(jié)果，該供熱站燃?xì)忮仩t煙氣中主要污染物濃度全部達(dá)到《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 （GB13271-2001）中Ⅱ時(shí)段標(biāo)準(zhǔn)要求，同時(shí)也達(dá)到《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 （GB13271-2014）中表3大氣污染物特別排放限值要求。

根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目燃?xì)饬浚紵烊粴馀盼巯禂?shù)等參數(shù)，理論計(jì)算出該供熱站煤改氣后燃?xì)忮仩t二氧化硫排放量為0.07 t/a，氮氧化物排放量為91.1 t/a，煙塵排放量為14.9 t/a。

2.2 噪聲

燃煤鍋爐房的噪聲主要來自鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)等設(shè)備噪聲、運(yùn)煤車輛噪聲和上煤系統(tǒng)產(chǎn)生的噪聲，其中鼓、引風(fēng)機(jī)等設(shè)備均在設(shè)備間內(nèi)，經(jīng)隔聲降噪后廠界噪聲可達(dá)標(biāo)，但煤場(chǎng)露天操作裝載機(jī)和運(yùn)煤車輛產(chǎn)生的噪聲對(duì)項(xiàng)目區(qū)聲環(huán)境有較大影響，尤其該供熱站周圍均有居民樓，噪聲對(duì)周圍居民日常生活影響較大。

燃?xì)忮仩t房噪聲源主要為燃?xì)忮仩t房?jī)?nèi)補(bǔ)水泵、循環(huán)泵、燃燒器和鼓風(fēng)機(jī)等設(shè)備噪聲源，在對(duì)燃燒器及鼓風(fēng)機(jī)等實(shí)施減噪措施后，廠界噪聲可達(dá)標(biāo)。

2.3 固體廢物

原燃煤鍋爐房固廢主要為爐渣及除塵器收集的灰渣，鍋爐房年耗煤量為3.5萬 t/a，年產(chǎn)生灰渣為4 242.11 t/a，鍋爐產(chǎn)生的爐渣及除塵器收集的灰渣全部排入除渣溝，經(jīng)除渣機(jī)集中輸送到渣倉(cāng)由汽車運(yùn)走。

鍋爐房煤改氣后，燃?xì)忮仩t無廢渣產(chǎn)生。

2.4 水污染物

燃煤鍋爐房用水主要為鍋爐補(bǔ)水及一、二次管網(wǎng)補(bǔ)水，設(shè)備冷卻水、脫硫用水、沖渣水等生產(chǎn)用水和生活用水。鍋爐房煤改氣后，無廢渣產(chǎn)生，煙氣可直接排放，減少脫硫用水、沖渣水等生產(chǎn)用水。

3 環(huán)境效益分析

3.1 減少原煤消耗，大大降低大氣污染物排放量

該供熱站實(shí)施煤改氣工程后，原鍋爐房?jī)?nèi)3臺(tái)燃煤熱水鍋爐將被取代，由此削減原煤使用量3.5萬噸左右，燃煤排放的主要污染物都有大幅度削減，具體的削減量見表1。

從表1的數(shù)據(jù)表明，該供熱站煤改氣后，供熱面積沒變，但其主要污染物煙塵、二氧化硫及二氧化氮均有大幅度削減，削減率分別為65.3%、99.9%和28.1%，對(duì)當(dāng)?shù)乜諝赓|(zhì)量改善起到積極的作用。

3.2 徹底消除煤場(chǎng)揚(yáng)塵及運(yùn)煤噪聲對(duì)周圍環(huán)境的影響

供熱站煤場(chǎng)揚(yáng)塵及上煤、運(yùn)煤產(chǎn)生的噪聲一直是供熱站難以解決的問題，隨著《烏魯木齊市大氣污染防治條例（2014）》、《烏魯木齊市防治揚(yáng)塵污染實(shí)施方案》等一系列新標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)，對(duì)揚(yáng)塵治理提出更高要求，運(yùn)煤及儲(chǔ)煤需實(shí)行全封閉，不可避免的加大供熱站的投資，供熱站煤改氣后，這些影響隨之消失，同時(shí)煤場(chǎng)還可以進(jìn)行綠化等其他用途，提升了城市景觀，改善了供熱站周圍的環(huán)境面貌。

3.3 其他環(huán)境效益

供熱站原燃煤鍋爐每天產(chǎn)生的爐渣用重型框鏈除渣機(jī)將灰渣輸送至高位灰渣房收集，直接由拉渣車運(yùn)至城市垃圾場(chǎng)，項(xiàng)目煤改氣后，燃?xì)忮仩t無爐渣等產(chǎn)生，徹底消除拉運(yùn)灰渣時(shí)對(duì)城市環(huán)境的影響。

4 結(jié)語

綜上可以看出，天然氣為清潔能源，供熱站實(shí)行燃煤鍋爐“煤改氣”后，呈現(xiàn)的環(huán)境效益是多方面的，其中最主要的是減少原煤消耗，有效改善燃煤供熱對(duì)大氣環(huán)境的污染，主要大氣污染物排放濃度明顯下降，實(shí)現(xiàn)二氧化硫及煙塵的大幅度削減，對(duì)改善當(dāng)?shù)乜諝赓|(zhì)量起到積極作用，環(huán)境效益顯著。

根據(jù)歷年環(huán)境質(zhì)量狀況公報(bào)，通過實(shí)施“煤改氣”等一系列減煤措施后，2012年全市二氧化硫年均濃度為0.058 mg/m3，比2002年降低了43%，不再是首要污染物，首次達(dá)到了國(guó)家空氣質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（GB3095-2012）要求，可吸入顆粒物年均為0.145 mg/m3，比2002年降低了12%，二氧化氮年均濃度穩(wěn)定保持在0.05～0.07 mg/m3之間，濃度值變化不大。

烏魯木齊市“煤改氣”工程雖然極大的降低了二氧化硫的濃度，但可吸入顆粒物和二氧化氮年均值均超過標(biāo)準(zhǔn)要求，尤其是可吸入顆粒物近兩年呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)，隨著市區(qū)面積的擴(kuò)大，能源使用的進(jìn)一步增高，機(jī)動(dòng)車保有量的急速增長(zhǎng)，烏魯木齊市大氣污染由煤煙型污染向復(fù)合型污染轉(zhuǎn)變的趨勢(shì)更加突出，烏魯木齊市空氣質(zhì)量改善的任務(wù)依然艱巨，開放源、機(jī)動(dòng)車尾氣、揚(yáng)塵已成為該市空氣顆粒物的主要來源之一，今后需在減排煤煙塵基礎(chǔ)上，加強(qiáng)機(jī)動(dòng)車尾氣和揚(yáng)塵污染防治。

參考文獻(xiàn)

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