關于煉焦行業煤氣鍋爐排放標準的探討

王曉霞

（晉中市環境監測站 山西晉中 030600）

1　引言

山西省是中國最大的煉焦用煤資源基地，也是中國最大的焦炭生產基地和全世界最大的焦炭出口基地。山西焦化企業分布面廣，以晉中市為例，現有焦化企業20余家。現在的焦化企業已經初步實現資源綜合利用，配有煤氣凈化、化學產品回收等生產裝置。

2　標準的發展

環境保護部共發布過兩個行業排放標準，一個是于1997年1月1日開始執行的《煉焦爐大氣污染物排放標準》（GB16171-1996），該標準已在2012年10月廢止；另一個是于2012年10月1日開始執行的《煉焦化學工業污染物排放標準》（GB16171-2012）。《煉焦爐大氣污染物排放標準》實施期間，由于標準中僅對機械化焦爐的無組織排放標準作出規定，而未規定其有組織排放源的排放標準；機械化焦爐的有組織排放源如焦爐、裝煤、推焦、熄焦等只能參照《大氣污染物綜合排放標準》（GB16297-1996），煤氣鍋爐則根據噸位的大小參照執行《鍋爐大氣污染物排放標準》（GB13271-2014）和《火電廠大氣污染物排放標準》（GB13223-2011）。隨著《煉焦化學工業污染物排放標準》的實施，標準中對焦化廠各污染物排放環節的大氣污染物排放濃度限值均做出了規定，其中表5的第六項為“粗苯管式爐、半焦烘干和氨分解爐等燃用焦爐煤氣的設施”的大氣污染物排放濃度限值，雖然沒有明確列出煤氣鍋爐，但現在有將煤氣鍋爐的排放標準定為該標準的觀點。

3　標準的比較

標準的選擇關系到污染源的評價結果，同樣的監測結果可能由于選擇評價標準的不同，得出截然相反的結論。下面通過舉例進行分析。

3.1　以單臺出力65t/h及以下新建煤氣鍋爐為例

假設一臺10t/h煤氣鍋爐顆粒物實測排放濃度10.8mg/m3、二氧化硫實測排放濃度20mg/m3、氮氧化物實測排放濃度95 mg/m3、測試過程中氧含量為14.9%，該鍋爐為2014年7月1日后通過環評審批的。如果用《煉焦化學工業污染物排放標準》表5進行評價，排放限值分別為顆粒物30mg/m3、二氧化硫50mg/m3、氮氧化物200mg/m3，三項污染物監測結果全部達標。如果用《鍋爐大氣污染物排放標準》表2燃氣鍋爐進行評價，排放限值分別為顆粒物20mg/m3、二氧化硫50mg/m3、氮氧化物200mg/m3；按照基準氧含量3.5%進行折算，顆粒物折算濃度為31.0 mg/m3、二氧化硫折算濃度為57mg/m3、氮氧化物折算濃度為273 mg/m3，三項污染物監測全部超標。

3.2　以單臺出力65t/h及以下在用煤氣鍋爐為例

假設一臺20t/h煤氣鍋爐顆粒物實測排放濃度12.2mg/m3、二氧化硫實測排放濃度53mg/m3、氮氧化物實測排放濃度210 mg/m3、測試過程中氧含量為10.1%，該鍋爐為2014年7月1日前通過環評審批的。如果用《煉焦化學工業污染物排放標準》表5進行評價，排放限值分別為顆粒物30mg/m3、二氧化硫50mg/m3、氮氧化物200mg/m3，三項污染物中顆粒物監測結果達標，二氧化硫和氮氧化物監測結果超標。如果用《鍋爐大氣污染物排放標準》表1燃氣鍋爐進行評價，排放限值分別為顆粒物30mg/m3、二氧化硫100mg/m3、氮氧化物400mg/m3；按照基準氧含量3.5%進行折算，顆粒物折算濃度為19.6mg/m3、二氧化硫折算濃度為85mg/m3、氮氧化物折算濃度為337mg/m3，三項污染物監測全部達標。

3.3　以單臺出力65t/h以上煤氣鍋爐為例

假設一臺75 t/h煤氣鍋爐顆粒物實測排放濃度8.41mg/m3、二氧化硫實測排放濃度60mg/m3、氮氧化物實測排放濃度150mg/m3、測試過程中氧含量為7.63%。如果用《煉焦化學工業污染物排放標準》表5進行評價，排放限值分別為顆粒物30mg/m3、二氧化硫50mg/m3、氮氧化物200mg/m3，三項污染物中顆粒物、氮氧化物監測結果達標，二氧化硫監測結果超標。如果用《火電廠大氣污染物排放標準》表1其他氣體燃料鍋爐進行評價，排放限值分別為顆粒物10mg/m3、二氧化硫100mg/m3、氮氧化物200mg/m3；按照基準氧含量3%進行折算，顆粒物折算濃度為11.3mg/m3、二氧化硫折算濃度為81mg/m3、氮氧化物折算濃度為202mg/m3，三項污染物中顆粒物、氮氧化物監測結果超標，二氧化硫監測結果達標。

由上述三個例子可以看出，選擇不同的排放標準，得出的評價結論差異較大。

4　燃用煤氣設施的比較

《煉焦化學工業污染物排放標準》中提到的燃用煤氣的主要設施有粗苯管式爐、半焦烘干和氨分解爐。粗苯管式爐是以煤氣為燃料將富油加熱，根據沸點的不同，在脫苯塔內將洗油（富油）中的苯脫出，產生含苯非常低的洗油（貧油）；除加熱洗油外，還把部分飽和蒸汽加熱為過熱蒸汽供脫苯塔和再生器熱源。半焦烘干是利用燃燒煤氣提供的熱量對濕法熄焦后的蘭炭進行烘干。氨分解爐是將由蒸氨塔中蒸餾出的氨汽被煤氣燃燒加熱后經催化劑作用分解為氮氣和氫氣。

煤氣鍋爐不同于上述三種設施，不屬于焦化行業特有的排放設備，煤氣鍋爐是焦化廠的一種重要的輔助生產設施。鍋爐的應用范圍非常廣泛，根據燃料的不同，分為燃煤、燃油、煤氣鍋爐，煤氣鍋爐屬于燃氣鍋爐的一種。在《排污許可證申請與核發技術規范煉焦化學工業》（HJ854-2017）表4中明確列出燃用凈化后煤氣的鍋爐的監測項目為：顆粒物、二氧化硫、氮氧化物、煙氣黑度，這與《鍋爐大氣污染物排放標準》中所要求的監測項目是完全一致的。此外，使用鍋爐標準進行評價時，需要將實測排放濃度用實測氧含量進行折算，氧含量越高，折算濃度越大，這可以防止有些企業為了使污染物濃度降低在煙氣中混入大量空氣，確保監測結果的可靠性。

結語

綜上所述，筆者認為煤氣鍋爐應該選用《鍋爐大氣污染物排放標準》（適用于單臺出力65t/h及以下鍋爐）和《火電廠大氣污染物排放標準》（適用于單臺出力65t/h以上鍋爐）進行評價。污染源排放標準的選擇對監測結果的判定至關重要，這就要求我們要將各種排放標準研究透徹，只有這樣我們在日常工作中才能做到準確無誤。

[1]GB13271-2014,鍋爐大氣污染物排放標準[S].北京:中國環境科學出版社,2014.

[2]GB13223-2011,火電廠大氣污染物排放標準[S].北京:中國環境科學出版社,2012.

[3]GB16171-2012,煉焦化學工業污染物排放標準[S].北京:中國環境科學出版社,2013.