鍋爐煤改燃項目環境影響評價要點

陶金成 祁洪剛（天津市聯合泰澤環境科技發展有限公司天津300042）

鍋爐煤改燃項目環境影響評價要點

陶金成 祁洪剛
（天津市聯合泰澤環境科技發展有限公司天津300042）

本文總結了天津市燃煤鍋爐改燃工程中環境影響評價的要點。對于大氣污染物，燃煤鍋爐的現狀排放濃度可以通過公式進行理論計算；通過類比竣工環保驗收的監測數據，燃氣鍋爐的顆粒物、SO2、NOx預測排放濃度可分別取值為7.2mg/Nm3、16mg/Nm3、77mg/Nm3；燃氣鍋爐的煙囪一般不利用原有的燃煤鍋爐煙囪，如果周圍存在高層建筑，燃氣鍋爐的煙囪高度可考慮采用26m至30m。

鍋爐煤改燃；顆粒物；SO2；NOx

前言

近年來，霧霾開始襲擾全國，特別是在冬季的采暖期，空氣質量明顯下降，重度霧霾天氣時有發生。究其原因是我國的能源結構不合理，煤炭占比過高。為了改變這種狀況，我國北方各大城市積極推行采暖鍋爐的熱源改造，由燃煤改為天然氣，改造后燃氣鍋爐有利于消減區域大氣污染物排放總量，緩解節能減排壓力。按照天津市政府第79次常務會議紀要要求，并結合《天津市供熱發展“十二五”規劃》，天津市規劃在2012年起的五年內，在天津市中心城區和濱海新區范圍內對現有燃煤鍋爐房實施燃氣鍋爐替代燃煤鍋爐的改造計劃。

本文結合在天津市燃煤鍋爐改燃工程中的經驗，總結環境影響評價工作的要點。

1 大氣污染物

1.1 現狀排放濃度

管理規范的燃煤鍋爐房，每年都要對燃煤鍋爐排放的廢氣污染物進行例行監測，這些數據可以作為環評報告計算廢氣的現狀排放情況的依據。但對于一些管理不規范的小型鍋爐房，對廢氣排放沒有歷史監測數據，只能采用理論方法計算廢氣污染物的排放情況。

（1）燃煤量：在有統計數據的情況下，燃煤量需采用實際數據，否則可用下式計算：

燃煤量（kg/h）=鍋爐功率(MW)×3600/煤燃燒值(MJ/ kg)/鍋爐效率(%)。

式中：根據天津市鍋爐房的燃煤來源，煤燃燒值可按5500 kcal/kg（23.012 MJ/kg）計算；現有燃煤鍋爐效率一般為70%左右[1]，可按照70%計算。

（2）SO2：G=B×S×D×2

式中：G——SO2產生量，kg/h；

B——燃煤量，kg/h；

S——煤的含硫量，0.5%；

D——可燃硫占全硫量的百分比，80%。

（3）顆粒物：Y=B×A×D

式中：Y——顆粒物排放量，kg/h；

B——燃煤量，kg/h；

A——煤的灰分含量，10%；

D——煙氣中煙塵占灰分量的百分數，20%；（4）NOx：根據《環境統計手冊》，燃燒1噸煤產生3.62kg NOx，則可以計算出NOx排放量[2]。

（5）濃度計算：根據《環境統計手冊》，空氣過剩系數選1.55，一般燃煤鍋爐的煙氣量約為2300m3/（h.蒸噸）[2]，其中1蒸噸的鍋爐約為0.7MW，則可以通過鍋爐的容量計算出煙氣量。再根據上文計算出的污染物排放量，可以計算出SO2、顆粒物和NOx的產生濃度。燃煤鍋爐房對廢氣污染物的治理措施，一般采用麻石水膜脫硫除塵器，除塵效率可達到95%以上，脫硫效率為80%以上[3]；或者采用多管旋風除塵器除塵效率可取80%。根據去除效率，可以得出燃煤鍋爐房SO2、顆粒物和NOx的現狀排放濃度。

1.2 預測排放濃度

在選取燃氣鍋爐大氣污染物的預測排放濃度時，顆粒物、SO2、NOx的排放濃度可類比天津市已完成改燃工程的鍋爐房竣工環保驗收的監測數據。選取天津市3份不同區縣和時間的竣工環保驗收報告，并對監測數據進行統計分析，具體見下表。

表1 天津市煤改燃項目煙氣污染物排放濃度單位：mg/m3

從上表可知，各鍋爐房排放的顆粒物、SO2、NOx的最大值均滿足《鍋爐大氣污染物排放標準》（DB12/151-2016）的限值要求（其中，顆粒物：10mg/m3，SO2：20mg/m3，NOx：80mg/m3）[4]。為了考慮不利情況，并兼顧代表性，可以選取最大值的平均值作為預測濃度，所以在進行環境影響評價時燃氣鍋爐顆粒物、SO2、NOx的預測濃度可分別取值為：7.2mg/Nm3、16mg/Nm3、77mg/Nm3。

2 鍋爐煙囪高度

按照《鍋爐大氣污染物排放標準》（DB12/151-2016），鍋爐煙囪高度應符合GB13271的規定，同時燃氣鍋爐額定容量在0.7MW及以下的煙囪高度不低于8m，0.7MW以上的煙囪高度不低于15m[4]。而《鍋爐大氣污染物排放標準》（GB 13271-2014）規定燃氣鍋爐煙囪不低于8m，具體高度按批復的環評文件確定，新建鍋爐房的煙囪周圍半徑200m距離內有建筑物時，其煙囪應高出最高建筑物3m以上[5]。

通過上述規范可知，如果是新建燃氣鍋爐房，煙囪應高出周圍半徑200m距離內最高建筑物3m以上，且應滿足最低高度要求，在選址時盡量避開高層建筑。對于改燃項目，一般在原鍋爐房內改造，附近如存在高層建筑無法避開，要求高出最高建筑物3m，將使煙囪的高度過高，影響美觀且增加造價，所以規范規定由環評文件確定。

在環評工作過程中，有人提出是否可以利用原有的燃煤鍋爐煙囪，在改燃工程實踐中，這一方案很少被采用。首先，根據《鍋爐房設計規范》（GB50041-2008）要求，燃氣鍋爐煙囪宜單臺爐配置，以防止數臺鍋爐公用總煙道時，煙道死角積存的可燃氣體爆炸和煙氣系統互相影響[6]，而原有鍋爐房一般是多個鍋爐共用一根煙囪，這不符合規范對于一爐一煙囪的配置要求；其次，由于燃氣鍋爐煙氣冷凝水量很大，近年天津市改燃工程利用的原有鋼筋混凝土煙囪在嚴寒期經常出現煙囪上半部分結冰的情況，考慮到反復結冰、融化對煙囪本身的影響，且原有燃煤鍋爐的煙囪經多年使用可能已產生腐蝕現象，若再次利用存在安全隱患，所以一般不利用原有煙囪。

那么，在環評工作中，如何確定燃氣鍋爐的煙囪高度呢？如果鍋爐房周圍沒有高層建筑，可以參考新建燃氣鍋爐房對煙囪高度的要求；而如果周圍存在高層建筑，根據改燃工程的經驗，一般煙囪高度在26 m至30 m時，污染物擴散較好，對周圍高層居民的影響已降至較低水平。在燃氣鍋爐的實際運行過程中，也較少接到居民投訴，這是由于在改燃后，原有的煤場取消了，且煙氣飄落的粉塵幾乎消失，而這是燃煤鍋爐對周圍居民影響最大的因素。

3 結論

（1）對于大氣污染物，燃煤鍋爐的現狀排放濃度可以通過公式進行理論計算；燃氣鍋爐的顆粒物、SO2、NOx預測排放濃度可分別取值為7.2mg/Nm3、16mg/ Nm3、77mg/Nm3；

（2）燃氣鍋爐的煙囪一般不利用原有的燃煤鍋爐煙囪，如果周圍存在高層建筑，燃氣鍋爐的煙囪高度可考慮采用26m至30m。

[1]張清林.提高中國燃煤工業鍋爐運行效率及節能措施研究[J].潔凈煤技術,2005,11(2):5-10.

[2]方品賢.環境統計手冊[M].四川:四川科技出版社, 1985.

[3]國家環保總局.HJ/T 319-2006環境保護產品技術要求花崗石類濕式煙氣脫硫除塵裝置[S].

[4]天津市環境保護局.DB12/151-2016鍋爐大氣污染物排放標準[S].

[5]中華人民共和國環境保護部.GB 13271-2014鍋爐大氣污染物排放標準[S].

[6]中華人民共和國建設部.GB50041-2008鍋爐房設計規范[S].

陶金成（1984.11-），男，碩士研究生，河北