生物質燃料鍋爐廢氣監測有關問題及對策探析

馬智斌

（莆田市仙游環境監測站，福建 仙游 351200）

生物質燃料作為一種循環再生新型能源，國家政策鼓勵支持企事業單位對燃煤鍋爐進行改造且按噸位予以經濟補助。莆田市仙游縣許多企事業積極響應實施改造，生物質燃料是以農林廢棄物如秸稈、木料鋸末、稻糠等經過破碎、混合擠壓、烘干成型為顆粒或塊狀后作為鍋爐燃料[1]。但由于成型生物質燃料與煤、氣的不同，燃燒可能不充分，爐溫變化較大等原因，導致鍋爐煙塵、氮氧化合物、氧含量和二氧化硫波動幅度大。環境監測人員對經提升改造后的生物質燃料鍋爐開展廢氣排放監督性監測、驗收監測時，遇到各種監測技術問題，有些企業鍋爐因剛使用生物質燃料，燃燒工藝控制不好，加上監測人員對生物質燃料鍋爐監測技術經驗不足，需多次對生物質鍋爐廢氣進行監測。本文結合相關企業鍋爐改造驗收監測情況，對監測技術存在問題進行分析探討，為監測機構生物質燃料鍋爐廢氣污監測提供技術支持。

1 生物質燃料鍋爐廢氣監測存在問題分析

1.1 生物質鍋爐引風通風系統、污染治理設備對廢氣監測的影響問題

在對鍋爐廢氣二氧化硫、氮氧化合物、煙塵監測時，需掌握鍋爐出廠相關參數及引風通風系統氣密性情況，同時對鍋爐廢氣污染治理設施，尤其布袋除塵器的布袋是否損壞、脫落、漏風異常狀況，一旦出現此類現象，廢氣氧含量會出現異常，而氧含量是鍋爐廢氣監測的一項關鍵因子，數值微小的變化都會對廢氣主要污染物氮氧化合物、煙塵排放濃度折標有較大的影響，生物質燃料鍋爐要穩定燃燒、引風通風及廢氣治理設施如布袋除塵器正常運行的狀況下開展監測。

1.2 生物質燃料質量及儲存狀態等對廢氣監測的干擾問題

生物質燃料所使用的基礎原料如秸稈、木料鋸粉所制成的塊狀、顆粒狀燃料，因生產廠家產品質量不同，有些燃料會出現不穩定達標。而且由于生物質燃料易于潮濕，在不充分燃燒情況下，對二氧化硫測定濃度形成不同程度的正干擾，在生物質燃料鍋爐廢氣監測中存在二氧化硫濃度異常超標，原因是生物質燃料低硫成分不符。

1.3 鍋爐廢氣氧含量控制及基準氧含量對監測的影響問題

生物質燃料鍋爐燃燒工藝控制對監測結果影響較大，含氧量控制是實現鍋爐廢氣達標排放影響因素，在實施監測過程中，應對生物質燃料鍋爐型號、蒸汽壓力、污染設施運行狀況、排氣筒高度等進行調查，以便控制好氧含量，保證監測結果穩定達標。在鍋爐監測技術規范中，燃煤鍋爐基準氧含量9%、燃氣鍋爐基準氧含量3.5%，結合仙游縣相關企業環評批復和燃煤鍋爐改造的廢氣監測實例分析，監測人員由于對鍋爐廢氣含氧量監測執行標準理解不同，導致鍋爐廢氣會出現達標與不達標問題，但依據GB13271-2014 標準適用范圍，生物質鍋爐廢氣排放參照燃煤鍋爐[2]，因此，燃生物質鍋爐廢含氧量應按9%進行廢氣折標濃度計算。對仙游經濟開發區某企業進行現場監測，根據該生物質爐體性質，我站按照氧含量9%進行折標換算，監測結果與在線監測數據基本吻合。相關企業生物質鍋爐廢氣執行不同基準氧含量折算鍋爐大氣污染物排放濃度的結果見表1、表2、表3 和表4。由系列表格所示結果可知，執行不同基準氧含量計算大氣污染物排放濃度差別較大，9%含氧量折標濃度可達標，而3.5%含氧量折標濃度存在超標，故要合理執行基準氧含量是鍋爐廢氣達標與不達標排放的關鍵因素之一。

表1 生物質鍋爐廢氣污染物排放濃度按不同基準氧含量計算的結果（a）

表2 生物質鍋爐廢氣污染物排放濃度按不同基準氧含量計算的結果（b）

表3 生物質鍋爐廢氣污染物排放濃度按不同基準氧含量計算的結果（c）

表4 生物質鍋爐廢氣污染物排放濃度按不同基準氧含量計算的結果（d）

2 生物質燃料鍋爐大氣污染物監測質量控制措施

2.1 監測采樣前質量保證措施

生物質燃料的特性與燃煤不同，燃燒工藝控制難度大于燃煤鍋爐，其廢氣排放監測技術要求更高，必須做好全過程環境監測質量控制，合理制定監測方案，規范監測布點、采樣、樣品保存運輸、實驗室質量控制及數據處理，做好儀器檢定并實時校準，特別是零氣、二氧化硫、氮氧化合物等標氣的儀器校準以及把握一氧化碳濃度對二氧化硫正干擾尺度。

2.2 提高監測人員業務素質及崗前培訓

監測人員持證上崗培訓取證是環境監測數據法律效力基本前提，加強監測人員操作技能培訓，不斷提高監測人員職業道德、認真領會鍋爐廢氣監測相關技術規范，全面掌握鍋爐相關設計參數、運行工況及廢氣污染防治措施，了解廢氣處理設施處理效率等，開展監測時應嚴格按照《鍋爐大氣污染物排放標準》中大氣污染監測要求，合理進行大氣污染物基準含氧量排放濃度折算，確保監測數據有效性、合理性和科學性。

2.3 對監測異常情景采取科學的管控

生物質燃料鍋爐因其燃燒工藝的復雜性，監測過程中常常會碰到異常情況，監測時應掌握環評文件的大氣污染物處理工藝和環評批復鍋爐廢氣排放執行標準及總量控制要求，為確定基準氧含量參數提供依據；采樣過程因樣品濃度可能出現負值問題，須增加采樣體積、采樣時間，確保數據的準確性；生物質燃料因潮濕或燃燒不充分時，出現一氧化碳濃度異常偏高，對二氧化硫監測結果產生一定的正干擾[3]，應調整鍋爐燃燒工藝，減少干擾影響；對部分鍋爐存在負壓情況，選擇合適的采樣嘴，流速高時，使用小口徑采樣嘴，反之使用大口徑采樣嘴。

3 結語

生物質燃料相對燃氣燃料成本低，又相對燃煤鍋爐大氣污染物排放總量少，生物質鍋爐已普遍運用于中小型企業供熱，但生物質鍋爐廢氣監測技術相對燃煤、燃氣要求高，生物質燃料質量、儲存方式、污染防治措施、運行工況控制等，直接影響生物質鍋爐廢氣大氣污染物達標問題。

因此，從事鍋爐廢氣監測機構的監測人員需加強鍋爐大氣污染物監測技術的質量保證措施，切實提高監測技術水平，為企業生物質鍋爐提供客觀公正、科學有效的監測數據，實現企業鍋爐氣穩定達標排放。