鍋爐大氣污染物地方排放標(biāo)準(zhǔn)研究

趙萍萍，李 納

(四川省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測總站，四川 成都 610091)

黨的十八大以來，在統(tǒng)籌推進(jìn)“五位一體”總體布局、牢固樹立綠色低碳發(fā)展理念的指導(dǎo)下，各地加快實施集中供熱、“煤改氣”、“煤改電”工程，淘汰燃煤小鍋爐，煤炭消費比重逐年降低，天然氣及非化石能源消費比重顯著提高，經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式及能源結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大變化，《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13271-2014)[1](以下簡稱GB13271-2014)已不能完全適應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的需要。為了進(jìn)一步防治鍋爐大氣污染物排放造成的污染，全面推進(jìn)治污減排，各地陸續(xù)制修訂了鍋爐大氣污染物地方排放標(biāo)準(zhǔn)。通過標(biāo)準(zhǔn)的制訂和實施，推動了鍋爐生產(chǎn)、運行和污染治理的技術(shù)進(jìn)步和升級，為污染物總量減排、清潔能源替代等工作提供了有力推手。本文通過對地方排放標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍、污染物控制項目、排放限值等內(nèi)容進(jìn)行比較分析，為鍋爐大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作提供參考。

1 地方排放標(biāo)準(zhǔn)制修訂情況

各地標(biāo)準(zhǔn)制修訂的主要內(nèi)容有：分區(qū)域進(jìn)行污染控制；進(jìn)一步收嚴(yán)大氣污染物排放限值，特別是燃煤鍋爐污染物及燃?xì)忮仩t氮氧化物排放限值；明確燃生物質(zhì)鍋爐大氣污染物排放限值等。地方排放標(biāo)準(zhǔn)制修訂情況見表1。

表1 鍋爐大氣污染物地方排放標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Local emission standards of air pollutants for boilers

續(xù)表1

2 地方排放標(biāo)準(zhǔn)比較

2.1 標(biāo)準(zhǔn)適用范圍

根據(jù)GB13271-2014的規(guī)定及《關(guān)于部分供熱及發(fā)電鍋爐執(zhí)行大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)問題的復(fù)函》(環(huán)函[2014]179號)的解釋，標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍是以燃煤、燃油和燃?xì)鉃槿剂系膯闻_出力65 t/h及以下蒸汽鍋爐(包括發(fā)電鍋爐)、各種容量的熱水鍋爐及有機(jī)熱載體鍋爐、各種容量的層燃爐和拋煤機(jī)爐。使用型煤、水煤漿、煤矸石、石油焦、油頁巖、生物質(zhì)成型燃料等的鍋爐，可參照標(biāo)準(zhǔn)中燃煤鍋爐排放控制要求執(zhí)行。

為了適應(yīng)各地環(huán)境管理需要，地方標(biāo)準(zhǔn)在GB13271-2014基礎(chǔ)上對適用范圍進(jìn)行了調(diào)整。北京、陜西將發(fā)電鍋爐和工業(yè)鍋爐全部納入標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一管理，北京市兩者執(zhí)行相同限值，陜西省分別規(guī)定了限值。山西省標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍包含了除65 t/h以上燃煤發(fā)電蒸汽鍋爐之外的所有鍋爐。河北省標(biāo)準(zhǔn)適用于各種容量的非發(fā)電鍋爐。杭州市不僅涵蓋了電廠鍋爐，還包含了各種比例摻燒污泥的燃煤熱電廠鍋爐，并明確了排放控制要求。另外部分地方標(biāo)準(zhǔn)增加了使用輕柴油、醇醚燃料、高爐煤氣及直接燃用生物質(zhì)燃料等參照執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

2.2 分區(qū)域控制要求

為了滿足環(huán)境管理的精細(xì)化要求，避免“一刀切”制訂和執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，北京市、山東省等多地采取分區(qū)域控制方式，各區(qū)域執(zhí)行不同的標(biāo)準(zhǔn)限值。各地區(qū)域劃分主要依據(jù)高污染燃料禁燃區(qū)、城市建成區(qū)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、人口密度、環(huán)境承載能力等因素。北京、山西等地按高污染燃料禁燃區(qū)或城市建成區(qū)進(jìn)行劃分；陜西省按照地域并結(jié)合經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平劃分為關(guān)中、陜北、陜南三個地區(qū)；山東省劃分為核心控制區(qū)、重點控制區(qū)、一般控制區(qū)三類，由各設(shè)區(qū)市人民政府劃定，核心控制區(qū)指生態(tài)環(huán)境敏感度高的區(qū)域，包括各類自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)和其他需要特殊保護(hù)的區(qū)域，重點控制區(qū)指人口密度大、環(huán)境容量較小、生態(tài)環(huán)境敏感度較高的區(qū)域，一般控制區(qū)指人口密度低、環(huán)境容量相對較大、生態(tài)環(huán)境敏感度相對較低的區(qū)域，即除核心控制區(qū)及重點控制區(qū)之外的其他區(qū)域。

2.3 污染物控制項目

地方標(biāo)準(zhǔn)的污染物控制項目基本與GB13271-2014保持一致，規(guī)定了顆粒物、二氧化硫、氮氧化物、汞及其化合物的最高允許排放濃度限值和煙氣黑度限值。部分省市為了進(jìn)一步加強(qiáng)對鍋爐運行及污染物治理過程的監(jiān)管，增加了一些控制項目。上海等地為了監(jiān)控鍋爐是否完全燃燒規(guī)定了一氧化碳排放濃度限值；河北等地為了控制廢氣脫硝治理過程中的氨逃逸規(guī)定了氨的排放濃度限值；杭州市對燃煤鍋爐規(guī)定了三氧化硫排放濃度限值，對濕法脫硫和濕電除塵規(guī)定了霧滴排放限值。

2.4 燃?xì)忮仩t氮氧化物標(biāo)準(zhǔn)限值

隨著能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的不斷深入，天然氣消費占比持續(xù)提高，燃?xì)忮仩t氮氧化物污染問題也凸顯出來。作為PM2.5和臭氧污染的重要前體物，氮氧化物的控制已迫在眉睫，急需通過制訂標(biāo)準(zhǔn)倒逼企業(yè)實施控制措施。2015年北京市率先修訂了鍋爐氮氧化物排放限值，規(guī)定2017年4月1日起的新建鍋爐氮氧化物排放限值為30 mg/m3。隨后上海、天津等多地也將燃?xì)忮仩t氮氧化物控制作為標(biāo)準(zhǔn)制修訂的重點，根據(jù)本地經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、能源結(jié)構(gòu)調(diào)整及鍋爐污染治理水平提出30～80 mg/m3的排放限值，在GB13271-2014特別排放限值(150 mg/m3)的基礎(chǔ)上收嚴(yán)了80%～47%。地方標(biāo)準(zhǔn)中新建燃?xì)忮仩t氮氧化物排放限值見圖1。

圖1 地方排放標(biāo)準(zhǔn)中新建燃?xì)忮仩t氮氧化物 排放限值對比Fig.1 Comparison of NOx discharge limits of newly-built gas-fired boilers in local emission standards

2.5 生物質(zhì)燃料鍋爐

生物質(zhì)作為一種新型清潔能源，資源量巨大且供應(yīng)穩(wěn)定，相對常規(guī)能源，擁有碳中和、氮硫含量低、煙氣污染少等優(yōu)勢。生物質(zhì)顆粒燃料在供熱、供氣以及發(fā)電方面可以大量替代煤炭、天然氣或重油。然而，生物質(zhì)燃料鍋爐的發(fā)展卻受到了相關(guān)法律法規(guī)不健全、生物質(zhì)燃料及生物質(zhì)燃料鍋爐質(zhì)量良莠不齊、污染物排放標(biāo)準(zhǔn)不完善等因素的制約。為了促進(jìn)生物質(zhì)燃料鍋爐健康發(fā)展，使其環(huán)境管理工作有法可依，多地在標(biāo)準(zhǔn)中對生物質(zhì)燃料、生物質(zhì)成型燃料、燃生物質(zhì)鍋爐等術(shù)語進(jìn)行了定義，并根據(jù)生物質(zhì)燃料燃燒特性及污染物排放特點制訂了排放限值。生物質(zhì)燃料具有水分較多、灰分較少、揮發(fā)分較高、含硫量低等特點，因此各地生物質(zhì)燃料鍋爐顆粒物排放限值為10～30 mg/m3；二氧化硫排放限值為20～35 mg/m3；在城市建成區(qū)或高污染燃料禁燃區(qū)內(nèi)提出低氮排放要求，氮氧化物排放限值控制在50～80 mg/m3，其他區(qū)域一般為150 mg/m3。地方標(biāo)準(zhǔn)中新建燃生物質(zhì)鍋爐標(biāo)準(zhǔn)限值見圖2。

圖2 地方排放標(biāo)準(zhǔn)中新建燃生物質(zhì)鍋爐排放限值對比Fig.2 Comparison of the discharge limits of new-built biomass boiler in local emission standards

3 結(jié) 語

(1)鍋爐量大面廣，與居民區(qū)距離較近，對近地面污染物濃度貢獻(xiàn)分擔(dān)率較高。目前多地根據(jù)大氣環(huán)境質(zhì)量狀況、能源結(jié)構(gòu)調(diào)整情況、鍋爐使用及排放情況等因地制宜地制修訂鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，已成為鞏固燃煤鍋爐淘汰改造成果、控制氮氧化物排放，破解大氣復(fù)合性污染問題，將行政手段上升到法律手段的重要舉措之一。

(2)北京、上海等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的直轄市或省會城市，已基本完成了清潔能源的替代工作，主要以燃?xì)饣蛉加湾仩t為主，標(biāo)準(zhǔn)制修訂的重點是控制燃?xì)忮仩t氮氧化物排放，同時通過全域?qū)嵤┤細(xì)鈽?biāo)準(zhǔn)達(dá)到全面禁煤的目的。河北、山東等北方地區(qū)雖然實施了清潔能源替代，但以煤為主的能源結(jié)構(gòu)導(dǎo)致大氣污染物排放總量居高不下，因此標(biāo)準(zhǔn)制修訂中對人口密集區(qū)、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)區(qū)雙管齊下，同時要求燃煤鍋爐超低排放和燃?xì)忮仩t低氮排放。

(3)目前國家層面缺乏對生物質(zhì)燃料、生物質(zhì)成型燃料、生物質(zhì)燃料鍋爐等術(shù)語的統(tǒng)一定義及相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，各地在標(biāo)準(zhǔn)制修訂中對這些術(shù)語的定義存在難點和爭議。建議國家盡快出臺生物質(zhì)燃料和鍋爐相關(guān)的術(shù)語定義及產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)生物質(zhì)燃料鍋爐的健康發(fā)展。