烏魯木齊市采暖期供暖燃氣鍋爐現狀分析及對策

周 濤 張建中

（烏魯木齊市環境監測中心站 新疆烏魯木齊 830000）

引言

為改善烏魯木齊市采暖期大氣環境污染嚴重、冬季大氣污染極為突出的情況，2012年烏魯木齊市全面實施了“煤改氣”工程。隨之烏魯木齊市采暖期大氣環境污染情況得到明顯好轉，改善了原來以煤煙型污染為主要特征的大氣環境。目前在春夏季大氣污染較輕，秋冬季大氣污染較重，極端污染天氣以及中度、重度污染天氣通常主要發生在采暖期[1-2]。為此，全面普查烏魯木齊市采暖期燃氣鍋爐廢氣排放狀況，真實反映燃氣鍋爐實際排放濃度以及存在的問題就顯得尤為重要，同時也為全面掌握烏魯木齊市燃氣鍋爐廢氣污染源對全市冬季空氣環境質量的影響提供了科學依據。

1 采暖期燃氣鍋爐總體情況

“煤改氣”工程之后，在2014～2015年期間通過對全市80家重點燃煤鍋爐天然氣改造企業進行現場調查，對其中168臺燃氣鍋爐進行監測，合計3036.36蒸噸。從鍋爐達標情況看，按照《鍋爐大氣污染物排放標準》（GB13271-2014）評價，在2014～2015年期間，監測燃氣鍋爐共計168臺，其中165臺燃氣鍋爐進行顆粒物、SO2和NOx的監測，3臺燃氣鍋爐進行SO2和NOx的監測，從總體上看，有141臺鍋爐達標，達標率83.9%。

表1 2014～2015年期間所監測的燃氣鍋爐達標分布情況

2 燃氣鍋爐監測情況分析

2.1 污染物濃度均較低，但有未滿足標準限值的情況

本次監測的燃氣鍋爐排放顆粒物濃度分布在3.0～25.7mg/m3，二氧化硫濃度在29.0mg/m3以下，氮氧化物濃度在53～230mg/m3。

在所監測的168臺燃氣鍋爐中，有165臺鍋爐進行了顆粒物監測。從顆粒物濃度來看，顆粒物排放濃度在20mg/m3以內的鍋爐（即達標鍋爐），占到所監測顆粒物的燃氣鍋爐總數的98.8%，其中有91.5%的燃氣鍋爐的顆粒物排放濃度在15.0mg/m3以下。僅有2臺燃氣鍋爐排放顆粒物超標，濃度值分別為20.1mg/m3和25.7mg/m3。

在所監測的168臺燃氣鍋爐中，全部進行了二氧化硫和氮氧化物的監測。從二氧化硫濃度來看，所有燃氣鍋爐均達標，其中88.1%的燃氣鍋爐的二氧化硫濃度低于檢出限，只有20臺燃氣鍋爐測出了二氧化硫濃度值。從氮氧化物濃度來看，有85.1%的燃氣鍋爐達標，仍有14.9%的燃氣鍋爐氮氧化物超標排放，其中3.6%的燃氣鍋爐的氮氧化物排放濃度在200 mg/m3以上。

2.2 10噸及以下鍋爐數量較多，10噸以上鍋爐超標比例較大

在2014～2015年期間，所監測燃氣鍋爐的噸位變化較大，從低于1噸到100噸。10噸及以下鍋爐有120臺，數量最多，占總數的71.4%，其中4噸及以下鍋爐有99臺，占10噸及以下鍋爐總數的82.5%；10噸～65噸鍋爐有33臺，占總數的19.7%；65噸及以上的燃氣鍋爐有15臺，占總數的8.9%。從鍋爐噸位與達標情況來看，10噸及以下鍋爐達標率為89.2%，10噸以上鍋爐達標率為70.8%。

2.3 煙囪高度集中在8～20米，仍有7.1%的鍋爐煙囪低于8米

在本次燃氣鍋爐監測中，鍋爐煙囪高度主要在8～20米，占有76.8%；煙囪高度在20～30米，占有11.3%；煙囪高度在30米及以上的燃氣鍋爐較少，占有4.8%。但仍有7.1%的燃氣鍋爐的煙囪高度低于8米。根據現場監測情況來看，大多數新建燃氣鍋爐的煙囪高度都沒有考慮周邊建筑物的實際情況，未滿足新標準的要求，且還有7.1%的燃氣鍋爐的煙囪高度低于8米，這些燃氣鍋爐的煙囪高度需要進行限期治理。

2.4 小噸位鍋爐的爐型較復雜，大噸位鍋爐的爐型較單一

燃氣鍋爐噸位從低于1噸到100噸，跨度范圍較大，爐型也由復雜變得較為單一。在所監測的168臺燃氣鍋爐中，4噸及以下燃氣鍋爐的爐型種類較多，主要有CWNS型、CLHS型、WNS型和ZZS型四種；4～65噸的燃氣鍋爐的爐型種類簡單，主要有WNS型和SZS型兩種；65噸及以上的燃氣鍋爐的爐型種類單一，只有SZS型一種。

2.5 氧含量主要分布在3～7，氧含量超過11的鍋爐超標率高

在所監測的168臺燃氣鍋爐中，鍋爐實測氧含量主要分布于3～7之間，占鍋爐總數的60.1%，這些鍋爐達標率為85.1%；當鍋爐實測氧含量過大，在11以上時，鍋爐超標排放嚴重，達標率僅為57.1%。鍋爐實測氧含量過低或過高，都會影響鍋爐的運行狀況，在保持鍋爐正常運行負荷下，要控制風量配比，使燃料充分燃燒，同時避免漏風現象，將鍋爐氧含量控制在合理的范圍內。

2.6 NOx成為燃氣鍋爐的首要污染物，占有比例在90%以上

在2014～2015年期間，從監測的80家企業168臺燃氣鍋爐統計來看，燃氣鍋爐總噸數為3036.36蒸噸，顆粒物排放量為53.56噸/年，二氧化硫排放量為19.28噸/年，氮氧化物排放量為1362.74噸/年。顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放量所占比重依次為：3.73%、1.34%、94.92%。可見對于燃氣鍋爐來看，氮氧化物成為其主要的排放污染物。

3 燃氣鍋爐主要存在問題

3.1 鍋爐運行維護人員缺少專業指導，造成鍋爐運行異常

燃氣鍋爐運行時缺少測試調控的技術指導，鍋爐設備長期不在最佳運行狀態，不僅造成安全隱患、天然氣使用浪費，也會燃燒不充分，造成污染物超標排放。

3.2 鍋爐煙囪高度未達標，選型復雜、不匹配

燃氣鍋爐煙囪高度未能結合周邊建筑物的具體情況，或者實際高度較低，未能滿足相應標準要求。燃氣鍋爐選用爐型種類復雜，單臺裝機容量匹配不當，存在使用大量小噸位鍋爐來替代實際需求的大噸位鍋爐，使得污染源數量增加，給監管和監測帶來困難。

3.3 鍋爐排煙濕度較高，影響周邊污染物的擴散稀釋

燃氣鍋爐排煙溫度較高，產生大量的水蒸氣，會對煙道產生腐蝕，也會局部影響到周邊的空氣濕度，靜風時不利于污染物的稀釋擴散，從而加重空氣污染。

4 建議和對策

4.1 督促企業強化管理，加強維護人員培訓

企業應加強自身環境保護教育，提高其環保意識，建立完備的環保制度。還要加強燃氣鍋爐操作人員的技能培訓，掌握鍋爐最佳運行的狀態參數，在使用前嚴格對鍋爐進行燃燒調試，確保燃氣鍋爐正常良好運行。

4.2 加大環境監管力度，嚴標準要求鍋爐建設

環境管理部門應加強對企業的監督管理，鍋爐建設應嚴格按照燃氣鍋爐煙囪高度的標準要求，充分考慮周邊200米內建筑物的實際情況，建設適宜直徑、高度的煙囪；對未滿足要求的在用鍋爐煙囪，進行限期整改。優化小型鍋爐房的選型，合理配置大、中型鍋爐房的單臺裝機容量。

4 .3積極使用余熱回收裝置，推廣低氮燃燒技術

燃氣鍋爐應積極使用煙氣余熱回收裝置，最大限度的回收煙氣中的熱量，降低排煙溫度；積極使用低氮燃燒器，推廣低氮燃燒技術，從而減少氮氧化物的產生。

結語

烏魯木齊市的大氣環境質量近年來明顯改善，但是對采暖期污染源廢氣的治理仍將是大氣環境管理的主要工作。采暖期污染源廢氣治理問題作為一項任重而道遠的任務，需要環保工作者長期堅持下去，積極開展采暖期燃氣鍋爐廢氣監測工作，有效分析燃氣鍋爐存在問題，加強環境管理能力建設，都對采暖期大氣污染治理有著十分重要的意義。