關于治理城區燃煤鍋爐的分析

孫 佳

（鎮江市環境監測中心站鎮江 江蘇鎮江 212009）

1 整治背景及其必要性

近年來，隨著城市建設的發展，我國各大城市頻頻出現霧霾天氣，由燃煤鍋爐排放的污染物二氧化硫、氮氧化物和可吸入顆粒物在特定氣候條件下等形成霧霾是其中一部分成因[1]。根據《中華人民共和國大氣污染防治法》等法律、法規的規定，要求各城市劃定高污染燃料禁燃區，并實施專項整治。鎮江市區禁燃區內大量燃煤鍋爐等高污染燃料設施的存在和使用，給城市空氣和環境造成嚴重污染，危害了市民身體健康,開展高污染燃料禁燃區專項整治已勢在必行。為有效控制大氣污染，進一步改善鎮江市空氣環境質量，維護市民身體健康，鎮江市政府決定用兩年時間，開展高污染燃料禁燃區專項整治，淘汰4蒸噸以下燃煤鍋爐及生活大灶。

2 高污染燃料禁燃區現狀

通過鎮江市環保局近幾年的調查摸底，鎮江市高污染燃料禁燃區內燃煤鍋爐等高污染燃料設備，數量眾多。在鎮江市劃定的高污染燃料禁燃區范圍內，有高污染燃料設備近400臺。這些高污染燃料設備主要是4蒸噸以下的小鍋爐，其用途主要是供暖，餐飲等，在市區范圍分布較分散，設備年代較遠，很多都是未經過環保部門的登記審批，有些直接就在居民區豎起大煙囪，給人民群眾的生活帶來很多困擾，近年來對于燃煤鍋爐污染環境的投訴不斷上升，因此，改造高污染燃料設備順應民意，勢在必行。

3 改造替代方式可行性分析

高污染燃料設備主要是使用燃煤、重油等的鍋爐，污染物主要是燃燒后生成的粉塵、二氧化硫、氮氧化物等，其污染物都會對人體的呼吸系統產生不良影響。而使用天然氣、電和太陽能等的鍋爐裝置都能有效減少甚至是杜絕粉塵、二氧化硫、氮氧化物等污染物的排放。下面對以上改造方式進行逐個分析，分析他們各自的優缺點及在改造中存在的問題及注意事項。

3.1 燃氣鍋爐：燃氣鍋爐與同容量燃煤鍋爐比有結構緊湊、尺寸小、重量輕，設備投資少的優點，它主要以天然氣、煤氣為燃料，使用管道為燃料的輸送途徑，無需大量空地用于燃料存放。在供給燃燒前也無需燃料加工制備設備，使系統大為簡化，也不需要配置吹灰器、除塵器、出渣設備和燃料烘干器等附屬設備，使系統大為簡化，附屬設備投資低，由于使用的是天然氣等清潔能源，排放的煙塵、二氧化硫、氮氧化物濃度較低。因此其廢氣排污費也比燃煤鍋爐低。但從鎮江市周邊城市燃氣鍋爐的具體使用情況來看，但在安裝過程中應該注意一些消防安全問題，根據《建筑設計防火規范》GBJl6—87，燃氣調壓屬于甲類生產廠房，其建筑不應低T--級耐火等級，與鍋爐房貼鄰的調壓間應設置防火墻與鍋爐房隔開，其門窗應向外開啟并不應直接通向鍋爐房，要求鍋爐房至少呈20×20，400m2的結構，如不能滿足以上消防要求，燃氣鍋爐則不是很適合的改造方案。

3.2 電熱鍋爐：電鍋爐全套設備占地面積小，不需煙囪、燃料渣堆放場所。產品成套組裝出廠，在現場只需接上電源，水管，即可投入運行，節省了基建投資和安裝費用。電鍋爐運行熱效率達到95%以上。啟停調節方便，比煤鍋爐、油鍋爐更能節約能源，且不會排出如煙塵、二氧化硫、二氧化碳等有害氣體，無黑煙、灰塵，沒有廢物需要處理，無噪聲、無污染，從環境保護角度來看，最為優越。因此，使用燃氣鍋爐也不需要交納廢氣排污費，同時電鍋爐可享受分時電價優惠政策。分時電價如下表1。

從表1可見，利用分時電價優惠政策可節省一倍多的能源花費，是比較可觀的。但實際使用中電熱鍋爐比一般電器耗電量大很多，必須給電熱鍋爐配備合適的變壓器。根據鎮江市市場情況來看，每臺電熱鍋爐配備一個小型變壓器至少需要10萬元。這對于一個中小型企業存在較大的投資壓力。建議利用單位附近多于的容量的變壓器，幫助降低企業成本，完成整治鍋爐目標。

3.3 太陽能熱水器：太陽能具有節能、環保、安全、經濟等優點。（1）只要是晴天，有太陽的照射，就可以使用太陽的熱量來產生熱水。（2）該種設備不會產生任何廢氣、廢碴，綠色環保。（3）消除了燃煤、燃氣鍋爐易燃、易爆、煤氣中毒等危險隱患。（4）制熱效率比較高，能夠節省投資運行費用，并且由于不產生廢氣，因此也不需要交納廢氣排污費。但由于太陽能集熱器占地面積較大。因此太陽能熱水器不適合場地面積不大的單位。

4 削減污染物可行性分析

根據排污收費廢氣污染物排放量計算的簡易計算法計算相關煙塵、二氧化硫削減量。

4.1 燃煤煙塵排放量的估算

其中耗煤量以1t為基準，煤的灰分以20%為例，灰分中的煙塵是指煙塵中的灰分占燃煤灰分的百分比，與燃燒方式有關，以常見的鏈條爐為例，15%～25%，取20%；除塵以旋風除塵為例，取80%；煙塵中的可燃物一般為15%～45%，取20%。

1t煤的煙塵排放量 =10（kg）[2]

根據前期調查預計整治燃煤小鍋爐320臺，其用煤約為144000t，預計可削減煙塵排放量1440t。

4.2 燃煤二氧化硫排放量的估算

二氧化硫排放量（t）=20.8耗煤量（t）煤中的含硫分（%）(1-脫硫效率%)，其中煤中的含硫分按1%計算[2]。

1噸煤的二氧化硫產生量=2×0.8×1×1%=16（kg）。

根據前期調查預計整治燃煤小鍋爐320臺，其用煤約為144000t，鎮江市的含硫率按照0.8%估算，排放二氧化硫為16×0.8×144000＝1843.2（t），預計可削減二氧化硫排放量 1843.2t。

4.3 燃煤氮氧化物排放量的估算：

氮氧化物排放量（t）＝1.63×耗煤量（t）×（燃煤中氮的含量×燃煤中氮的氮氧化物轉化率%+0.000938）[2]

其中耗煤量以1t為基準，燃煤中氮的含量=1.5%，燃煤中氮的轉化率＝25%。

1t煤的氮氧化物排放量＝1.63×1×(0.015×25%+0.000938)＝7.6（kg）

根據前期調查預計整治燃煤小鍋爐320臺，其用煤約為144000t，預計可以削減氮氧化物排放量1094.4t。

由此可見，燃煤鍋爐的整治不僅在技術上可以找到替代方式，對于削減城市大氣污染物排放量也是十分可行的。通過燃煤鍋爐的整治不僅能夠減少煙塵、二氧化硫和但氧化物等污染物的排放，取得相當的環境效益，同時也可以減少對污染物的治理費用，減少居民投訴，可以取得經濟效益和社會效益，雖然難度較大，但確是一項利在當代功在千秋的事業，也是一件實實在在的惠民工程。在空氣污染日益嚴重的今天，在霧霾頻發的城市中，能夠找到一條切實可行的削減大氣污染物排放量的道路，重回一個潔凈藍天。

[1]周濤,汝小龍.北京市霧霾天氣成因及治理措施研究[J].2012(2).

[2]中國環境保護部排污收費制度（試行）[Z].2003,6,1(1).