关于治理城区燃煤锅炉的分析

孙 佳

（镇江市环境监测中心站镇江 江苏镇江 212009）

1 整治背景及其必要性

近年来，随着城市建设的发展，我国各大城市频频出现雾霾天气，由燃煤锅炉排放的污染物二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物在特定气候条件下等形成雾霾是其中一部分成因[1]。根据《中华人民共和国大气污染防治法》等法律、法规的规定，要求各城市划定高污染燃料禁燃区，并实施专项整治。镇江市区禁燃区内大量燃煤锅炉等高污染燃料设施的存在和使用，给城市空气和环境造成严重污染，危害了市民身体健康,开展高污染燃料禁燃区专项整治已势在必行。为有效控制大气污染，进一步改善镇江市空气环境质量，维护市民身体健康，镇江市政府决定用两年时间，开展高污染燃料禁燃区专项整治，淘汰4蒸吨以下燃煤锅炉及生活大灶。

2 高污染燃料禁燃区现状

通过镇江市环保局近几年的调查摸底，镇江市高污染燃料禁燃区内燃煤锅炉等高污染燃料设备，数量众多。在镇江市划定的高污染燃料禁燃区范围内，有高污染燃料设备近400台。这些高污染燃料设备主要是4蒸吨以下的小锅炉，其用途主要是供暖，餐饮等，在市区范围分布较分散，设备年代较远，很多都是未经过环保部门的登记审批，有些直接就在居民区竖起大烟囱，给人民群众的生活带来很多困扰，近年来对于燃煤锅炉污染环境的投诉不断上升，因此，改造高污染燃料设备顺应民意，势在必行。

3 改造替代方式可行性分析

高污染燃料设备主要是使用燃煤、重油等的锅炉，污染物主要是燃烧后生成的粉尘、二氧化硫、氮氧化物等，其污染物都会对人体的呼吸系统产生不良影响。而使用天然气、电和太阳能等的锅炉装置都能有效减少甚至是杜绝粉尘、二氧化硫、氮氧化物等污染物的排放。下面对以上改造方式进行逐个分析，分析他们各自的优缺点及在改造中存在的问题及注意事项。

3.1 燃气锅炉：燃气锅炉与同容量燃煤锅炉比有结构紧凑、尺寸小、重量轻，设备投资少的优点，它主要以天然气、煤气为燃料，使用管道为燃料的输送途径，无需大量空地用于燃料存放。在供给燃烧前也无需燃料加工制备设备，使系统大为简化，也不需要配置吹灰器、除尘器、出渣设备和燃料烘干器等附属设备，使系统大为简化，附属设备投资低，由于使用的是天然气等清洁能源，排放的烟尘、二氧化硫、氮氧化物浓度较低。因此其废气排污费也比燃煤锅炉低。但从镇江市周边城市燃气锅炉的具体使用情况来看，但在安装过程中应该注意一些消防安全问题，根据《建筑设计防火规范》GBJl6—87，燃气调压属于甲类生产厂房，其建筑不应低T--级耐火等级，与锅炉房贴邻的调压间应设置防火墙与锅炉房隔开，其门窗应向外开启并不应直接通向锅炉房，要求锅炉房至少呈20×20，400m2的结构，如不能满足以上消防要求，燃气锅炉则不是很适合的改造方案。

3.2 电热锅炉：电锅炉全套设备占地面积小，不需烟囱、燃料渣堆放场所。产品成套组装出厂，在现场只需接上电源，水管，即可投入运行，节省了基建投资和安装费用。电锅炉运行热效率达到95%以上。启停调节方便，比煤锅炉、油锅炉更能节约能源，且不会排出如烟尘、二氧化硫、二氧化碳等有害气体，无黑烟、灰尘，没有废物需要处理，无噪声、无污染，从环境保护角度来看，最为优越。因此，使用燃气锅炉也不需要交纳废气排污费，同时电锅炉可享受分时电价优惠政策。分时电价如下表1。

从表1可见，利用分时电价优惠政策可节省一倍多的能源花费，是比较可观的。但实际使用中电热锅炉比一般电器耗电量大很多，必须给电热锅炉配备合适的变压器。根据镇江市市场情况来看，每台电热锅炉配备一个小型变压器至少需要10万元。这对于一个中小型企业存在较大的投资压力。建议利用单位附近多于的容量的变压器，帮助降低企业成本，完成整治锅炉目标。

3.3 太阳能热水器：太阳能具有节能、环保、安全、经济等优点。（1）只要是晴天，有太阳的照射，就可以使用太阳的热量来产生热水。（2）该种设备不会产生任何废气、废碴，绿色环保。（3）消除了燃煤、燃气锅炉易燃、易爆、煤气中毒等危险隐患。（4）制热效率比较高，能够节省投资运行费用，并且由于不产生废气，因此也不需要交纳废气排污费。但由于太阳能集热器占地面积较大。因此太阳能热水器不适合场地面积不大的单位。

4 削减污染物可行性分析

根据排污收费废气污染物排放量计算的简易计算法计算相关烟尘、二氧化硫削减量。

4.1 燃煤烟尘排放量的估算

其中耗煤量以1t为基准，煤的灰分以20%为例，灰分中的烟尘是指烟尘中的灰分占燃煤灰分的百分比，与燃烧方式有关，以常见的链条炉为例，15%～25%，取20%；除尘以旋风除尘为例，取80%；烟尘中的可燃物一般为15%～45%，取20%。

1t煤的烟尘排放量 =10（kg）[2]

根据前期调查预计整治燃煤小锅炉320台，其用煤约为144000t，预计可削减烟尘排放量1440t。

4.2 燃煤二氧化硫排放量的估算

二氧化硫排放量（t）=20.8耗煤量（t）煤中的含硫分（%）(1-脱硫效率%)，其中煤中的含硫分按1%计算[2]。

1吨煤的二氧化硫产生量=2×0.8×1×1%=16（kg）。

根据前期调查预计整治燃煤小锅炉320台，其用煤约为144000t，镇江市的含硫率按照0.8%估算，排放二氧化硫为16×0.8×144000＝1843.2（t），预计可削减二氧化硫排放量 1843.2t。

4.3 燃煤氮氧化物排放量的估算：

氮氧化物排放量（t）＝1.63×耗煤量（t）×（燃煤中氮的含量×燃煤中氮的氮氧化物转化率%+0.000938）[2]

其中耗煤量以1t为基准，燃煤中氮的含量=1.5%，燃煤中氮的转化率＝25%。

1t煤的氮氧化物排放量＝1.63×1×(0.015×25%+0.000938)＝7.6（kg）

根据前期调查预计整治燃煤小锅炉320台，其用煤约为144000t，预计可以削减氮氧化物排放量1094.4t。

由此可见，燃煤锅炉的整治不仅在技术上可以找到替代方式，对于削减城市大气污染物排放量也是十分可行的。通过燃煤锅炉的整治不仅能够减少烟尘、二氧化硫和但氧化物等污染物的排放，取得相当的环境效益，同时也可以减少对污染物的治理费用，减少居民投诉，可以取得经济效益和社会效益，虽然难度较大，但确是一项利在当代功在千秋的事业，也是一件实实在在的惠民工程。在空气污染日益严重的今天，在雾霾频发的城市中，能够找到一条切实可行的削减大气污染物排放量的道路，重回一个洁净蓝天。

[1]周涛,汝小龙.北京市雾霾天气成因及治理措施研究[J].2012(2).

[2]中国环境保护部排污收费制度（试行）[Z].2003,6,1(1).