《《锅炉大气污染物排放标准(二次征求意见稿)》编制说明.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《锅炉大气污染物排放标准(二次征求意见稿)》编制说明.pdf（47页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、 附件三：锅炉大气污染物排放标准编制说明（二次征求意见稿）（二次征求意见稿）锅炉大气污染物排放标准编制组锅炉大气污染物排放标准编制组 二一三年十二月二一三年十二月 项目名称：锅炉大气污染物排放标准项目名称：锅炉大气污染物排放标准 项目统一编号：项目统一编号：467 项目承担单位：天津市环境保护科学研究院、中国环境科学研究院项目承担单位：天津市环境保护科学研究院、中国环境科学研究院 编制组主要成员：黄浩云、姚立英编制组主要成员：黄浩云、姚立英 标准所技术管理负责人：王宗爽标准所技术管理负责人：王宗爽 标准处项目负责人：裴晓菲、赵国华标准处项目负责人：裴晓菲、赵国华 1目 录 1 项目背景项目背景
2、.1 1.1 任务来源.1 1.2 工作过程.1 2 我国工业锅炉概况及污染物排放情况我国工业锅炉概况及污染物排放情况.1 2.1 我国工业锅炉概况.1 2.2 工业锅炉能源消耗.3 2.3 锅炉的污染控制技术.5 2.4 本章小结.9 3 标准修订的必要性标准修订的必要性.9 3.1 缓解环保压力的必要手段.9 3.2 落实环境保护工作的需要.9 3.3 现行标准已不能满足环境保护工作的需要.10 3.4 本章小结.10 4 修订的原则及思路修订的原则及思路.11 4.1 标准定位.11 4.2 标准修订的基本原则.11 4.3 标准修订的思路.11 4.4 标准修订的技术路线.11 4.5
3、 标准修订的重点.12 5 标准主要技术内容标准主要技术内容.13 5.1 标准适用范围.13 5.2 标准的执行时段.13 5.3 术语和定义.13 5.4 污染物项目的选择.13 5.5 区域划分.13 5.6 烟囱高度的规定.13 5.7 取消烟尘初始排放浓度.14 5.8 监测要求.14 5.9 本次标准与历次标准要素比较.15 6 锅炉大气污染物排放限值锅炉大气污染物排放限值.18 6.1 排放限值制定的政策依据.18 6.2 燃煤锅炉大气污染物排放限值.19 6.3 燃油锅炉大气污染物排放限值.26 6.4 燃气锅炉大气污染物排放限值.27 6.5 生物质成型燃料锅炉.28 6.6
4、 达标技术分析.28 27 国内外相关标准研究国内外相关标准研究.30 7.1 国外相关标准研究.30 7.2 国内地方锅炉大气污染物排放标准研究.35 8 实施本标准的环境效益和经济效益分析实施本标准的环境效益和经济效益分析.40 8.1 在用锅炉环境效益分析.40 8.2 经济费用分析.40 9 对实施本标准的建议对实施本标准的建议.41 10 标准征求意见情况标准征求意见情况.42 10.1 标准征求意见情况.42 10.2 主要意见及处理.42 1锅炉大气污染物排放标准编制说明 1 项目背景 1.1 任务来源 为提高锅炉大气污染物排放标准控制水平，强化大气污染防治，促进环境空气质量改善
5、，2006 年环境保护部发布了关于下达 2006 年度国家环境保护标准制修订项目计划的通知（环办函2006371 号），下达了锅炉大气污染物排放标准修订计划，项目统一编号为476 号。该项目由天津市环境保护科学研究院、中国环境科学研究院。1.2 工作过程（1）2006 年 8 月成立了锅炉大气污染物排放标准修订编制组。（2）2006-2007 年，开展锅炉生产情况、使用情况、污染治理措施、排放情况的调研。（3）2007-2008 年，对我国锅炉大气污染物排放的地方标准实施情况展开调研；对美国日本欧盟等国外锅炉大气污染物排放标准的制修订情况开展调研。（4）2008-2009 年，编制完成标准的开
6、题报告和标准草案。（5）2009 年 4-8 月，就标准草案与以下单位专家交换意见：中国环境科学研究院标准研究所、北京市劳动保护科学研究所、环境保护产业协会、西安热工院苏州分院、南开大学、沈阳和杭州的环保专家。（6）2009 年 12 月 3 日，环保部科技司组织召开锅炉大气污染物排放标准修订开题论证会和标准草案研讨会。（7）2010 年 4 月，根据开题论证意见完成标准的征求意见稿初稿。（8）2011 年 8 月，根据火电厂大气污染物排放标准的制修订情况，对标准征求意见稿进行调整，以做好二者的衔接。（9）2012 年，根据“十二五”环境保护规划、总量控制规划、联防联控规划等相关的大气环境保护
7、政策规划对标准征求意见稿进行修改和完善。（10）2012 年 9 月、2013 年 5 月和 2013 年 7 月，环保部科技司在北京先后三次组织召开锅炉大气污染物排放标准制修订讨论会，对标准体系设置方式、控制水平等关键问题进行了深入讨论。（11）2013 年 8 月份，环保部科技司组织到北京、西安等地调研北京市、陕西、山西、重庆、新疆、甘肃等省市地标的执行情况及地方锅炉管理概况。（12）2013 年 8 月-9 月，公开征求意见，根据意见情况对标准文本进行修改。（13）2013 年 10 月 18 日，通过环保部科技司组织的技术审查。（14）2013 年 11 月-12 月，环境保护部开展行
8、政审查，决定再次广泛征求意见。2 我国工业锅炉概况及污染物排放情况 2.1 我国工业锅炉概况 2.1.1 我国工业锅炉总量 截至到 2011 年，我国有各种容量的在用锅炉 61.06 万台，总功率约 351.29 万 MW，根据 2007 年-2011 年工业锅炉的生产情况，判断全国工业锅炉中台数的 25%、总容量的 15%为燃油、燃气锅炉，则燃煤工业锅炉约 46 万台，占总量的 85%左右，年煤耗量达到了 7.3亿 t，颗粒物排放 160 万 t/a、二氧化硫排放 718 万 t/a、氮氧化物排放 271 万 t/a。2表1 我国工业锅炉总量发展变化情况 年份 锅炉总数 数量（万台）容量（万
9、 MW）1998 50.1 2002 57.26 199.49 2003 56.24 202.36 2004 57.27 181.79 2005 55.38 2006 54.3 211.97 2007 53.41 333.56 2008 57.82 356.34 2009 59.52 334.6 2010 60.73 2011 61.06 351.29 据 2010 年全国污染源普查的 340 个地级以上城市现有锅炉中 10t 以下锅炉数量占 70%，容量占 20%，耗煤量占 23%；35t/h 以上锅炉占总台数的 7%，总容量的 52%，燃煤量占总燃煤量的 50%。依此推算我国工业锅炉不同容
10、量的分布情况见表 2。图1 340 个城市工业锅炉台数、容量和燃煤量分布 表2 全国燃煤锅炉分布情况 10t/h 10-20t/h 20-35t/h 35t/h 台数（万台）27.6 6.9 3.7 3.2 容量（万 MW）60.0 42.0 42.0 156.0 耗煤量（万 t）1.7 1.0 1.0 3.6 工业锅炉集中在供热、冶金、造纸、建材、化工等行业，主要分布在工业和人口集中的城镇及周边等人口密集地区，以满足居民采暖和工业用热水和蒸汽的需求为主，由于工业锅炉的平均容量小，排放高度低，燃煤品质差、差异大、治理效率低，污染物排放强度高，环境影响较容易受到关注。锅炉热效率较低，能耗大，设计
11、经济运行热效率为 72-83%，实际运行效率 60%-65%，远低于设计水平和国际平均水平。燃煤工业锅炉与电站锅炉相比，炉型构造和燃烧方式有很 3大不同，燃煤电站煤粒径较细，燃烧主要在炉膛空间进行，燃烧状况好。燃煤工业锅炉以链条炉为主，炉膛相对较小，燃烧方式为层燃，煤粒径大，燃烧集中在炉膛下部，燃烧条件相对较差。锅炉容量24.5MW(35t/h)的锅炉约占工业锅炉总量的 98.9%，在中小型燃煤锅炉中有 90%以上的锅炉为层燃式炉排锅炉（即层燃炉）。多年来，国内就中小型燃煤锅炉进行了多次技术改进，由于技术、经济、操作、政策等多方面原因，达不到全面提高技术水平的效果，如对炉拱的改造技术、型煤燃烧
12、技术、分层燃烧技术及小型脱硫除尘技术等，由于种种原因，进展缓慢；尤其是燃气锅炉，低氮燃烧器几乎全部为国外技术生产。2.1.2 工业锅炉生产和销售情况 工业锅炉的生产和销售在一定程度上能够反映我国工业锅炉的现状和短期内的发展趋势。根据工业锅炉行业年鉴（2009-2011）我国主要企业生产销售锅炉 15592 台、134862t，单机容量平均为 8.65t/台。从台数上来说，小于 10t/h 的占 80.12%，从容量上来说，小于 10吨的占 35.59%。蒸汽锅炉占总容量的 68.50%以上，燃烧方式以链条炉排和室燃炉为主，占78.41%以上，燃煤锅炉中以烟煤为主。低压、小容量、固定炉排锅炉萎缩
13、明显，大容量锅炉发展迅速。2010 年1t/h 锅炉生产台数和蒸吨数都比 2009 年分别减少 28.95%和 30.18%。10t/h 工业锅炉比重下降较快，但仍占 30%左右的产量。单台锅炉容量上升，尤其是大容量热水锅炉随着城市房地产的发展和集中供热，发展较快。满足生产用的蒸汽锅炉为主，占容量 70%左右；满足居民生活和企业用热水锅炉不足30%。燃煤锅炉为主，燃油燃气锅炉增长较快。表3 2010 年我国工业锅炉生产及销售情况（容量）1 1t4 4t10 10t20 20t35 35 蒸汽锅炉 0.53 7.39 15.03 20.55 7.81 17.19热水锅炉 0.54 2.57 3.
14、87 2.55 0.39 12.86有机热载体锅炉 0.06 2.42 3.18 2.83 0.10 0.12 表4 2010 年我国工业锅炉生产及销售情况（台数）1 1t4 4t10 10t20 20t35 35蒸汽锅炉 7.26 20.77 17.32 10.93 2.43 1.90 热水锅炉 10.55 8.55 4.27 1.26 0.12 1.57 有机热载体锅炉 1.05 6.23 4.12 1.60 0.04 0.03 2.2 工业锅炉能源消耗（1）煤炭消费中心远离煤炭资源中心 我国煤炭保有量中动力煤占 72.71%，在查明资源储量中晋陕蒙宁占 67%，新甘青、云贵川渝占 20%
15、，其他地区仅占 13%；根据煤炭工业发展“十二五”规划，到 2015 年煤炭净调出省区净调出量 16.6 亿 t，其中晋陕蒙甘宁地区 15.8 亿 t，占东调出量的 95.2%；华东、京津冀、中南和东北地区煤炭净调入量 16.2 亿 t，占总净调入量的 97.6%。（2）一次能源消费中以煤炭为主的局势难以改变 到“十二五”末，煤炭占我国一次能源消费总量的 65%，煤炭消费比例下降但总量递增。4全国每年用于直接燃烧的动力煤约占煤炭总消费量的 80%，其中发电和供热约占 50%，工业锅炉、工业炉窑约 35%，民用及其他 10%以上。（3）煤炭含硫量变化大 我国煤中硫含量变化较大，最低为 0.04%
16、，最高为 9.62%，煤中硫分储量加权平均值为1.0%左右（李文华 1.11%，李瑞 0.89%，胡军 0.94%），主要分布在华北、西北和东北等广大地区。中国的高硫煤也占相当的比重，主要聚集区为华南和华东各省，另外，华北和西北局部地区也有少量高硫煤。全国商品煤在的硫分以低硫煤和特低硫煤为主，硫分小于 1.0%的占煤炭总量的 70%以上，硫分大于 2%的中高硫煤占商品煤总量的 10.0%左右，高硫商品煤的比例很少。表5 中国煤炭资源中全硫分布 含硫量 地区 平均含硫 3.0 全国 1.1 48.6 14.85 9.3 5.91 7.86 8.54 动力煤 1.15 39.3516.46 16.
17、68 9.48 7.65 7.05 炼焦煤 1.03 55.1613.71 4.18 3.29 8.05 9.62 华北 1.03 42.9914.40 16.94 10.74 8.88 3.57 东北 0.47 51.6614.04 19.68 1.92 2.05 0 华东 1.08 46.6731.14 3.7 3.2 4.72 9.21 中南 1.17 65.2 12.42 7.66 2.34 5.5 6.71 西南 2.43 13.2210.71 7.52 2.68 17.4 43.61西北 1.07 66.236.20 2.50 4.01 9.31 9.98 表6 中国煤炭商品煤中全
18、硫分布 含硫量 地区 平均 含硫 3.0全国 1.08 43.48 18.55 12.8 6.7 6.98 5.82 动力煤 1.0 42.13 21.97 15.04 10.30 3.00 4.44 炼焦煤 1.1 45.10 16.63 10.71 3.9 9.69 7.44 华北 0.92 39.14 23.66 19.30 9.85 3.25 1.80 东北 0.54 50.68 16.61 3.29 2.15 3.87 0.95 华东 1.12 45.79 20.12 13.37 5.34 5.34 9.89 中南 1.18 61.99 11.08 10.07 4.83 7.58 4
19、.44 西南 2.13 23.87 10.14 6.77 5.33 14.58 38.66西北 1.42 30.21 12.66 14.22 9.21 25.13 5.75 （4）煤炭洗选率低 我国洗选煤比例逐年增加，但仍然较低，如 1980-1995 年间，原煤入选比重均在15.6%-18.3%之间波动，2000 年以后入选比重有明显增加，2000 年达到 33.69%，2005 年由于原煤产量集聚增加而洗煤能力跟不上矿井生产能力故其入选比重又有所下降到 25%。2005 5年洗选动力煤只有 3.3 亿吨。2010 年洗选率达到 36%，从动力煤洗煤厂核定能力来看，以神华集团的神东矿区最大，
20、第二第三的分别是阳泉和晋城两无烟煤矿区，第四是平朔露天矿区洗煤厂，其次依次是大同、淮南、淮能等。表7 中国历年来煤炭洗选变化情况 年份 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 原煤产量/万吨 62013 87222810793012921899917215132 入选煤量/万吨 11372 14294 19088 20172 33665约 55000 入选煤占原煤/%18.34 16.39 17.69 15.61 33.6925.80 36（5）工业锅炉煤质难保证 我国工业锅炉燃煤多为没有经过洗选的原煤，灰分硫分较高，且粒度较差，尤其是遇到煤炭供应紧张的局面时，煤
21、炭供应多不能满足工业锅炉的设计要求，导致燃烧效率差，污染物排放水平较高。2.3 锅炉的污染控制技术 2.3.1 颗粒物控制技术（1）静电除尘器 静电除尘器是利用高压电场使颗粒荷电，在库仑力作用下使颗粒与气流分离沉降的装置。静电除尘器几乎可以捕集一切细微粉尘及雾状液滴，其捕集粒径范围在 0.01100 m,粉尘粒径0.2m 时，除尘效率可高达 99%以上，污染物排放浓度低于 30mg/m。具有高效率、低能耗、使用简单、维护费用低且无二次污染等特点，除尘器阻力很小，可处理高温、高压的含尘气流，在国内外工业颗粒物治理领域一直占据主导地位。但设备占地面积大，需要高压直流电源系统，一次性投资费用高，且没
22、有脱硫功能。锅炉工况和负荷的变化等能影响其净化效率，导致排放浓度不稳定；对煤种变化较敏感，除尘效率受飞灰比电阻影响大(最适宜比电阻为 10451010cm 的粉尘粒子)；制造、安装及运行管理水平要求高；在维修时一般需要设备停止运行。表8 污染治理技术比较 技术名称 技术特点及安全可靠性比较 经济性比较 占地面积比较 电除尘器 优点：除尘效率高、压力损失小、使用范围广、使用方便且无二次污染、对烟气温度及烟气成分等影响不像袋式除尘器敏感，设备安全可靠性好。缺点：除尘效率受煤、飞灰成分影响 设备费用较高；运行费用较低；经济性较好 占地面积大袋式除尘器 优点：不受煤、飞灰成分的影响，出口颗粒物浓度低且
23、稳定；采用分室结构的能在 100%负荷下在线检修。缺点：系统压力损失大，使用不当容易造成滤袋破损并导致排放超标。设备费用较低；运行费用较高；经济性较差。占地面积小电袋复合除尘器 一体式电袋除尘器 优点：不受煤、飞灰成分的影响，出口颗粒物浓度低且稳定。破袋对排放的影响小于袋式除尘器。缺点：系统压力损失较大，一般不能 100%负荷下在线检修。设备费用较高；运行费用较高；经济性较差。占地面积较小 6分体式电袋除尘器 优点：不受煤、飞灰成分影响，出口颗粒物浓度低且稳定，能在 100%负荷下分室在线检修；在点炉、高温烟气等恶劣工况下可正常使用电除尘器但滤袋不受影响；设备对高温烟气、爆管等突发性事故适应性
24、好。破袋对排放的影响小于袋式除尘器。缺点：压力损失大，对烟气温度、烟气成分较敏感。设备费用较高；运行费用较高；经济性较差。占地面积较大（2）袋式除尘器 燃煤锅炉应用袋式除尘器已是一项成熟的技术，特别是非织物的聚合物滤材和金属丝织物混合物滤材的发展，使其应用日益广泛。一般来说，袋式除尘器不受尘的比电阻、浓度、粒度等影响，特别对静电除尘器不易捕集的高比电阻尘粒很有效；适应的质量浓度范围大，对烟气流速的变化也具有一定的稳定性；袋式除尘器的投资低于静电除尘器，运行费用高于静电除尘器；除尘效率可高达 99.5%以上；维护方便且无二次污染；但是对于工业锅炉使用燃油点火运行时要注意保护。（3）电袋复合除尘
25、电除尘器和袋式除尘器是工业粉尘治理的两种主要传统设备。电除尘器具有处理烟气量大、运行阻力低等优点，但其除尘效率容易受到烟气粉尘特性的影响而发生波动；袋式除尘器排放浓度低，不受粉尘特性影响，但存在系统阻力大、能耗高、运行维护工作量大等缺点。电袋复合式除尘器有机结合了静电除尘和过滤除尘两种原理，首先应用静电除尘原理使粉尘预荷电并收集下大部分粉尘，荷电粉尘改变了粉尘的过滤特性；然后应用过滤除尘原理，在保持前级电场收尘性能的前提下，利用前级电场的荷电，减少滤袋尘负荷，提高滤袋过滤风速，降低滤袋阻力，延长滤袋寿命，实现稳定的低浓度排放。2.3.2 二氧化硫控制技术 我国工业锅炉脱硫值得关注的几个问题：一
26、是技术种类繁多，鱼龙混杂；二是技术不配套，监控不到位；三是运行可靠性较弱，利用率低；四是落后于火电脱硫进度，尚处于起步阶段。（1）燃烧前脱硫 原煤在投入使用前，用物理、物理化学、化学及微生物等方法，将煤中的硫份脱除掉。洗煤又称选煤，是通过物理或物理化学方法将煤中的含硫矿物和矸石等杂质去除，来提高煤的质量。是燃前除去煤中矿物质，降低硫含量的主要手段。煤炭经洗选后，可使原煤中的含硫量降低 40%90%，含灰分降低 50%80%。（2）燃烧中脱硫 固硫型煤：是向煤粉中加入粘结剂和固硫剂，加压制成具有一定形状的块状燃料，脱硫率可达 40%60%，减少颗粒物排放量 60%，节约煤炭 15%27%，一般
27、6t/h 以下锅炉推荐使用。炉内喷钙脱硫工艺：典型的炉内喷钙脱硫是循环流化床锅炉，脱硫效率一般能达到50%70%，但为了越来越高的环保要求还需要在尾端上处理设施；另外脱硫剂量控制不好会影响锅炉运行效率及稳定性；该工艺在其他炉型上应用较少。（3）烟气脱硫技术 湿法脱硫工艺运用比较广泛的有石灰石-石膏法、氧化镁法、氨法、钠碱法、双碱法等，湿法脱硫装置占地面积大、投资和运行成本高，对烟囱有一定的腐蚀作用，脱硫副产品需要处理。根据 工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范（HJ462-2009），适用于采用石灰法、7钠钙双碱法、氧化镁法、石灰石法工艺，配用在蒸发量20t/h（14MW）的燃煤工业锅炉或蒸
28、发量400t/h 的燃煤热电锅炉以及相当烟气量炉窑的新建、改建和扩建湿法烟气脱硫工程，脱硫装置的设计脱硫效率不宜小于 90%。对于 65t/h 以下工业锅炉脱硫装置在满足排放标准和总量控制要求的前提下，设计脱硫效率可适当降低，但不宜小于 80%。环境保护产品技术要求 湿式烟气脱硫除尘装置（HJ/T 288-2006）和环境保护产品技术要求 花岗岩石类湿式烟气脱硫除尘装置（HJ/T 319-2006）规定各类湿式脱硫除尘装置通过添加碱性物质脱硫的装置脱硫效率80%，除尘效率95%。氨法：氨法脱硫是采用氨做吸收剂去除二氧化硫，该方法脱硫效率高、无废渣排放、低液气比、低能耗，适合于高硫煤。但是工艺复
29、杂、技术难度大，氨的运输和储存比较困难，氨的散逸问题较难解决。石灰石-石膏法：脱硫效率高，技术成熟，运行可靠性好，另外石灰石储量丰富，价格便宜，比较容易获得，目前电厂采用的比较多。但系统占地面积较大，一次性建设投资大，该工艺要求控制 pH=5.5 左右，对自控系统要求严格；副产物石膏堆存严重，再利用是难点；为了保持循环浆液中 Cl的含量不超标，要外排并处理一定量的废水和补充一定量的新水。双碱法：双碱法脱硫工艺特点是可溶性的碱在塔内与二氧化硫反应生成可溶性的盐，在塔外添加钙基脱硫剂进行再生，并经过絮凝、沉淀、除渣等操作后将清液返回吸收塔重新吸收二氧化硫，脱硫渣或抛弃或重新浆化经氧化成二水石膏。双
30、碱法具有塔内钠碱清液吸收，脱硫效率高，塔外再生不易结垢、可靠性高、低液气比等优点。脱硫过程中主要消耗氢氧化钙，需少量补充在脱硫过程中损耗掉的钠盐。系统比较复杂，占地面积较大，脱硫渣沉淀难度大，副产物石膏销路问题必须解决，还有一定的废水排放。氧化镁法：是用氧化镁熟化后生成的乳液作为吸收剂吸收二氧化硫。相对于钙基脱硫，MgO 活性比 CaO 强，在 CaO 颗粒外表同 SO2反应生成 CaSO4是一层硬包膜，而 MgO 同SO2反应生成 MgSO4很快溶入水中，又有新的 MgO 颗粒可同 SO2反应。因此氧化镁具有脱硫效率高，脱除等量的 SO2消耗的 MgO 仅为 CaCO3的 40%，具有低液气
31、比、低能耗、运行稳定可靠等优点。氧化镁法运行稳定可靠是由于 MgSO4的溶解度大，脱硫塔内的循环吸收液为溶液水循环，不结垢，不产生沉渣，吸收塔内不设搅拌装置，因此系统的运行可靠性提高，装置的运转率高，脱硫效果好。该工艺比较适合中小型锅炉脱硫，但对于镁资源缺乏的地区不适宜应用。表9 工业锅炉适宜的脱硫技术比较 脱硫技术 脱硫率%脱硫剂 炉前脱硫 机械浮选（MF）40 水 煤气化 98 以上 精制 炉 内 脱 硫 型煤 40-60 无机粘结剂 炉内喷钙 50-80 石灰石或石灰 循环流化床（CFBC）70-80 石灰石 烟气脱硫 双碱法（DA）80 可容碱 石灰石石膏法 80 石灰石、石灰 氨洗涤
32、法 80 NH3 氧化镁法 80 MgO 82.3.3 氮氧化物控制技术发展（1）低氮燃烧技术 燃烧过程中生成的氮氧化物中一氧化氮占 95%以上，可在大气中氧化生成二氧化氮，二氧化氮比较稳定。燃烧过程中生成的氮氧化物由三部分构成：燃料型、热力型和快速型。一般而言，燃煤锅炉生成的氮氧化物以燃料型为主，燃油燃烧生成的燃料型氮氧化物占氮氧化物总量的 50%以上，而在氮含量较低的燃料燃烧过程中，以热力型为主。影响热力型氮氧化物生成的主要因素包括炉膛温度、氧气浓度和停留时间；燃料型氮氧化物的生成量主要取决于空气-燃料混合比，空气燃料混合比愈大，即过量空气系数愈大，则氮氧化物的生成量也愈多。首先要采取燃烧
33、优化技术，降低氮氧化物产生量，同时改善燃烧相关的问题，如减少结渣、积灰、降低损耗和提高效率。层燃炉通过改炉拱和合理配风可以实现低氮燃烧，还可以采用烟气再燃、混燃技术；煤粉炉、燃油燃气锅炉具有成熟的低氮燃烧器；循环流化床锅炉本身就有低氮燃烧的优势。表10 主要低氮燃烧技术比较 技术名称 抑制 NOX原理 优点 不足 低过量空气技术 降低燃烧区氧浓度 投资最少，有运行经验导致飞灰含碳量增加，降低燃烧效率 燃料分级技术 形成低氧环境，还原已生成的NOX 适用于新的和现有锅炉改装，可降低已生成的NOx，中等投资 可能需要第 2 种燃料，运行控制要求高空气分级技术 降低燃料点火区氧浓度 投资低，有运行经
34、验 不适合所有锅炉，存在炉膛结渣和腐蚀可能，并降低燃烧效率烟气再循环技术（FGR）降低燃烧区氧浓度和燃烧温度能改善混合和燃烧，中等投资 增加再循环风机，适用不广泛 低氮燃烧器（LNB）通过改变空气与燃料的混合情况，降低燃料型 NOX和热力型NOX生成 适用于新的和改装的锅炉，中等投资，有运行经验 结构比常规燃烧器复杂，有可能引起炉膛结渣和腐蚀，并降低燃烧效率（2）烟气脱硝 目前，锅炉 NOx 的控制存在一些困难，燃煤工业锅炉运行负荷变化较大，炉内工况较为复杂，是氮氧化物治理技术的难点。在北京市有采用 SNCR 法对工业锅炉烟气进行治理的实例，效果并不理想，离进一步推广尚有较大差距。SNCR 技
35、术不需要催化剂，其原理为在锅炉炉膛适当位置喷入含氮的还原剂，将烟气中的 NOx 还原为 N2和水。该技术对温度的要求较为苛刻，脱硝反应的窗口温度在 800-1100，由于工业锅炉炉内温度分布受负荷、煤种等多种因素影响，窗口温度随着负荷和煤种变动，因此喷氨位置也要随窗口温度分布变化而变化，增加了操作的技术难度。表11 美国燃煤工业锅炉 SNCR 技术的应用 燃煤工业锅炉炉型 控制技术 脱硝率（%）煤粉炉 SNCR-尿素 30-83 层燃炉 SNCR-氨 50-66 9SNCR-尿素 40-74 流化床 SNCR-氨 76-80 SNCR-尿素 57-88 2.4 本章小结 我国工业锅炉的特点是：
36、（1）我国工业锅炉总数达到 61.06 多万台，燃煤量大于 7.3 亿t，颗粒物排放 160 万 t/a、二氧化硫排放 718 万 t/a、氮氧化物排放 271 万 t/a；（2）基础数据模糊，管理上相对薄弱；（3）单台容量小，平均容量 8.09t/台，虽向大容量发展，但小吨位的燃煤工业锅炉仍然大量存在；锅炉单台容量越大，燃烧效率越高，污染排放越好管理；（4）工业锅炉与人民的生产、生活密切相关，分布在各行各业，主要集中在人口密集的居住区和工业区，排放高度低，对当地的环境空气质量影响大；（5）长期以来还将以燃煤为主，燃气锅炉和燃油锅炉的比重较小；（6）工业锅炉用煤基本上不能满足设计要求，主辅机不
37、匹配运行水平低，热效率低；（7）烟尘和二氧化硫达标率低。3 标准修订的必要性 3.1 缓解环保压力的必要手段 我国环境保护虽然取得积极进展，但环境状况总体恶化的趋势尚未得到根本遏制，以煤为主的能源结构导致大气污染物排放总量居高不下，许多地区主要污染物排放量超过环境容量；区域性大气环境问题日趋严重，部分区域和城市大气灰霾现象突出；复合型大气污染日益突出，大量排放二氧化硫、氮氧化物与挥发性有机物导致的细颗粒物、臭氧、酸雨等二次污染呈加剧态势。根据中国环境状况公报（2012 年），按照环境空气质量标准（GB 3095-2012），对 325 个地级以上城市（含部分地、州、盟所在地和直辖市，以下简称地
38、级以上城市）和 113 个环境保护重点城市（以下简称环保重点城市）的二氧化硫、二氧化氮和可吸入颗粒物三项污染物进行评价：地级以上城市达标比例为 40.9%，比 GB3095-1996 标准下降 50.5 个百分点；43 个城市二氧化氮年平均浓度超标，占 13.2%，186 个城市可吸入颗粒物年平均浓度超标，占 57.2%。环保重点城市达标比例为 23.9%，比 GB3095-1996 下降 64.6个百分点。31 个城市二氧化氮年平均浓度超标，占 27.4%；83 个城市可吸入颗粒物浓度超标，占 73.4%。尤其是未来 5-10 年，工业化、城镇化将继续快速发展，能源消费总量持续增长，按现有的
39、治理水平污染物排放总量也相应增加。以重点区域为例，到 2015 年 GDP 将增长 50%以上，煤炭消费总量增长 30%以上，新增二氧化硫、氮氧化物、工业烟粉尘 160 万吨、250万吨和 100 万吨，占 2010 年排放量的 15%、17%和 20%，而现有的污染控制力度难以满足人民群众对改善空气质量的迫切要求，为切实改善大气环境质量，必须采取更加严格的措施，在消化巨大新增量的基础上，大幅度削减污染物排放总量。3.2 落实环境保护工作的需要 自从“十二五”以来，伴随着我国复合型大气污染问题的频繁出现，国家针对大气污染综合防治、区域联防联控出台了一系列的政策和规划，尤其是对火电、钢铁、石化、
40、水泥、有色、化工以及工业锅炉的污染控制提出了更严格的要求，对工业锅炉实施清洁能源替代、小锅炉取缔、新建锅炉限制等方面提出了具体措施。涉及工业锅炉达到具体的规划计划有国家环境保护“十二五”规划、重点区域大气污染防治“十二五”规划、节能减排“十二五”规划、环境保护部关于执行大气污染物特别排放限值的公告、大气污染防治行动计划等，主要要求如下：10（1）主要污染物排放总量显著减少；（2）改善煤炭质量，推进煤炭洁净高效利用，限制煤炭消费总量；（3）加大热电联供，淘汰分散燃煤小锅炉；（4）限值中小燃煤锅炉建设；（5）实施高效的脱硫、除尘，实施氮氧化物控制；（6）实施区域联防联控；（7）实施特别排放限值。而
41、大气污染防治行动计划提出了大气污染防治行动计划的奋斗目标：“经过五年的努力，重污染天气大幅减少，全国环境空气质量有所改善，京津冀、长三角、珠三角等区域环境空气质量明显好转。力争再用五年时间，基本消除重污染天气，全国环境空气质量明显改善。”3.3 现行标准已不能满足环境保护工作的需要 我国锅炉大气污染物排放标准1983 年 9 月首次发布，1992 年第一次修订，1999 年和 2001 年第二次修订，现行标准编号为 GB13271-2001。现行标准在我国“十五”、“十一五”期间的大气环境保护中发挥了重要的作用。但是随着社会经济的进步，能源消耗增加，对大气环境保护提出了更高的要求，污染治理技术
42、的进步应为标准更新提供了技术支持。（1）标准控制区的划分 现行标准二氧化硫和氮氧化物最高允许排放限值不实行分区控制，全国执行统一的排放标准。现行标准对烟尘按环境空气质量标准（GB3095-1996）中规定的一类区和二、三类区进行分区控制，分区如下：一类区为自然保护区、风景名胜区和其它需要特殊保护的地区；二类区为城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区 和农村地区；三类区为特定工业区。实际上，工业锅炉主要服务于工业生产和居民生活，其分布与经济发展和人口分布密切相关。我国工业锅炉的分布密度区域性显著，大气环境污染特征也呈现出区域性的特点。现行标准没有考虑污染源与环境质量的关系
43、，不同区域的环境容量，使得标准执行的过程中在一部分地区不能充分利用环境容量，增大烟气治理和锅炉运行的成本；在另外一些地区，虽然做到达标排放，但环境质量达标和改善的目标仍受到威胁。我国现行标准体系中强调大气污染的区域控制，因此需要对现行标准中的分区体系进行调整。（2）标准值偏松 标准值偏松主要体现在三个方面：第一，从我国现有的工业锅炉达标情况来看，现行标准值已经偏宽松。在执行现行标准达标的情况下，局部地区各种污染物的排放总量增加，出现了环境质量超标的现象。第二，随着环保管理工作的需要，很多地方已经编制和正在编制严于国标的地方标准，以二氧化硫标准值为例，现行国标规定新建燃煤锅炉二氧化硫排放浓度为
44、900mg/m3，上海市锅炉大气污染物排放标中规定小于 1 吨的自然通风锅炉排放浓度为300mg/m3，其他锅炉为 400mg/m3；天津市、新疆、太原市规定新改扩建锅炉二氧化硫排放浓度分别为 200mg/m3、400mg/m3和 500mg/m3。第三，未来十年是我国实现小康社会的关键阶段，也是我国控制污染蔓延的重要时期，城市及区域环境质量的改善与总量控制同为环境保护的约束目标，要求对工业锅炉的排污行为从严控制。（3）缺少燃煤锅炉氮氧化物和汞的排放限值 3.4 本章小结（1）我国大气污染出现新形势，复合污染代替煤烟型污染；（2）以灰霾和光化学烟雾为特征的区域环境问题突出；（3）国家要求进一步
45、加强二氧化硫总量控制，氮氧化物也纳入总量控制范畴；（4）环境质量持续改善的呼声高涨，环境空气质量标准进一步收严，对污染源排放提出严格的要求；（5）GB13271-2001 标准存在两大问题：一是没有燃煤锅炉氮氧化 11物标准；二是烟尘和二氧化硫排放标准不能满足环境空气质量持续改善的要求。4 修订的原则及思路 以国家环境保护和污染防治相关法律、法规、规章、技术政策和规划为依据，促进环境效益、经济效益和社会效益的统一；在标准的编写结构和内容编排等方面根据国家环境保护总局 2006 年第 41 号公告和“标准化工作导则、指南和编写规则”系列标准的要求；在标准制定时，寻求最大的环境、经济社会效益，体现
46、标准的先进性、科学性、合理性和可行性。4.1 标准定位 已经有十余个城市制定了地标，污染治理技术成熟且环境形势严峻，因此应制定比较严格的国标。同时，要求地方根据需要制定更为严格的地标。4.2 标准修订的基本原则（1）落实重点区域大气污染防治“十二五”规划和大气污染防治行动计划，落实联防联控政策。（2）落实国家总量控制战略 以实现污染物总量控制，持续改善环境空气质量为目的；以对工业锅炉实行抓大控小为手段；以先进成熟的污染治理技术为依托；以严格排放为重点。（3）一般控制区和重点控制区制定不同的标准（4）技术、经济可行性原则 标准制定依据工艺成熟、成本合理的技术，同时促使企业改进锅炉运行效率或采用先
47、进的污染控制技术。4.3 标准修订的思路（1）严格控制燃煤锅炉新增量，加速淘汰燃煤小锅炉，降低燃煤锅炉大气污染物排放量；推动清洁能源的使用。（2）一般地区向现行的地标排放限值看齐；重点地区实施特别排放限值，采用最先进的技术和措施满足达标排放。（3）重点解决颗粒物排放的问题，推广使用先进的布袋除尘和静电除尘技术；兼顾二氧化硫治理，采用高效的湿法脱硫技术；促进低氮燃烧技术发展；将汞污染物控制逐步纳入排放管理。4.4 标准修订的技术路线 通过全面系统的调研，初步掌握我国各类锅炉利用、大气污染物排放现状等情况；对现行的各种锅炉的污染物治理技术及其排放控制水平进行了分析和评估；依据国家相关政策和法规，在
48、充分考虑污染治理措施技术经济可行性的基础上，吸收借鉴国外及地方锅炉大气污染物排放标准制定的经验，确定了标准的分区、时段、及污染物排放限值等，并对标准实施的经济技术可达性及预期的环境效益进行了分析。标准编制技术路线图见下图。12 图2 编制技术路线图 4.5 标准修订的重点 任务下达 编制开题论证报告和标准草案 开题论证会，提出意见 工业锅炉现状及发展趋势调工业锅炉产污情况调研 工业锅炉污染控制技术调研 国内外相关标准研究 其他相关文献资料查阅 污染物控制项目限值及监控方案 污染排放达标的技术论证 减排成本与效益分析 编制标准文本和编制说明（征求意见稿）征求意见，形成意见汇总表 编制标准文本和编
49、制说明（送审稿）技术审查会，提出修改意见 编制标准文本和编制说明（报批稿）标准行政审查、批准和发布 环境发展趋势及管理需求 13本标准 1983 年首次发布，1991 年第一次修订，1999 年和 2001 年第二次修订，本次为第三次修订。本标准将根据国家社会经济发展状况和环境保护要求适时修订。此次修订的主要内容：（1）增加燃煤工业锅炉氮氧化物排放标准限值；（2）增加了特别排放限值；（3）增加了燃煤工业锅炉汞污染物排放限值；（4）取消按功能区和锅炉容量执行不同排放限值的规定；（5）取消燃煤锅炉烟尘初始排放浓度限值；（6）严格了各项污染物排放限值；（7）将大气污染物过量空气系数折算改为大气污染物
50、基准含氧量折算；（8）取消燃煤锅炉按容量划分烟囱高度的规定。5 标准主要技术内容 5.1 标准适用范围 本标准适用于以燃煤、燃油和燃气为燃料的单台出力 65t/h 及以下蒸汽锅炉、各种容量的热水锅炉及有机热载体锅炉；各种容量的层燃炉、抛煤机炉。使用型煤、水煤浆、煤矸石、石油焦、油页岩、生物质成型燃料等的锅炉，参照本标准中燃煤锅炉排放控制要求执行。5.2 标准的执行时段 综合考虑锅炉分布、影响特点、监管条件、改燃条件等，本标准时段划分如下：（1）在用锅炉 自 2015 年 10 月 1 日起，在用锅炉执行表 1 规定的大气污染物排放限值。（2）新建锅炉 自 2014 年 7 月 1 日起，新建锅