乌鲁木齐市采暖期供暖燃气锅炉现状分析及对策

周 涛 张建中

（乌鲁木齐市环境监测中心站 新疆乌鲁木齐 830000）

引言

为改善乌鲁木齐市采暖期大气环境污染严重、冬季大气污染极为突出的情况，2012年乌鲁木齐市全面实施了“煤改气”工程。随之乌鲁木齐市采暖期大气环境污染情况得到明显好转，改善了原来以煤烟型污染为主要特征的大气环境。目前在春夏季大气污染较轻，秋冬季大气污染较重，极端污染天气以及中度、重度污染天气通常主要发生在采暖期[1-2]。为此，全面普查乌鲁木齐市采暖期燃气锅炉废气排放状况，真实反映燃气锅炉实际排放浓度以及存在的问题就显得尤为重要，同时也为全面掌握乌鲁木齐市燃气锅炉废气污染源对全市冬季空气环境质量的影响提供了科学依据。

1 采暖期燃气锅炉总体情况

“煤改气”工程之后，在2014～2015年期间通过对全市80家重点燃煤锅炉天然气改造企业进行现场调查，对其中168台燃气锅炉进行监测，合计3036.36蒸吨。从锅炉达标情况看，按照《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2014）评价，在2014～2015年期间，监测燃气锅炉共计168台，其中165台燃气锅炉进行颗粒物、SO2和NOx的监测，3台燃气锅炉进行SO2和NOx的监测，从总体上看，有141台锅炉达标，达标率83.9%。

表1 2014～2015年期间所监测的燃气锅炉达标分布情况

2 燃气锅炉监测情况分析

2.1 污染物浓度均较低，但有未满足标准限值的情况

本次监测的燃气锅炉排放颗粒物浓度分布在3.0～25.7mg/m3，二氧化硫浓度在29.0mg/m3以下，氮氧化物浓度在53～230mg/m3。

在所监测的168台燃气锅炉中，有165台锅炉进行了颗粒物监测。从颗粒物浓度来看，颗粒物排放浓度在20mg/m3以内的锅炉（即达标锅炉），占到所监测颗粒物的燃气锅炉总数的98.8%，其中有91.5%的燃气锅炉的颗粒物排放浓度在15.0mg/m3以下。仅有2台燃气锅炉排放颗粒物超标，浓度值分别为20.1mg/m3和25.7mg/m3。

在所监测的168台燃气锅炉中，全部进行了二氧化硫和氮氧化物的监测。从二氧化硫浓度来看，所有燃气锅炉均达标，其中88.1%的燃气锅炉的二氧化硫浓度低于检出限，只有20台燃气锅炉测出了二氧化硫浓度值。从氮氧化物浓度来看，有85.1%的燃气锅炉达标，仍有14.9%的燃气锅炉氮氧化物超标排放，其中3.6%的燃气锅炉的氮氧化物排放浓度在200 mg/m3以上。

2.2 10吨及以下锅炉数量较多，10吨以上锅炉超标比例较大

在2014～2015年期间，所监测燃气锅炉的吨位变化较大，从低于1吨到100吨。10吨及以下锅炉有120台，数量最多，占总数的71.4%，其中4吨及以下锅炉有99台，占10吨及以下锅炉总数的82.5%；10吨～65吨锅炉有33台，占总数的19.7%；65吨及以上的燃气锅炉有15台，占总数的8.9%。从锅炉吨位与达标情况来看，10吨及以下锅炉达标率为89.2%，10吨以上锅炉达标率为70.8%。

2.3 烟囱高度集中在8～20米，仍有7.1%的锅炉烟囱低于8米

在本次燃气锅炉监测中，锅炉烟囱高度主要在8～20米，占有76.8%；烟囱高度在20～30米，占有11.3%；烟囱高度在30米及以上的燃气锅炉较少，占有4.8%。但仍有7.1%的燃气锅炉的烟囱高度低于8米。根据现场监测情况来看，大多数新建燃气锅炉的烟囱高度都没有考虑周边建筑物的实际情况，未满足新标准的要求，且还有7.1%的燃气锅炉的烟囱高度低于8米，这些燃气锅炉的烟囱高度需要进行限期治理。

2.4 小吨位锅炉的炉型较复杂，大吨位锅炉的炉型较单一

燃气锅炉吨位从低于1吨到100吨，跨度范围较大，炉型也由复杂变得较为单一。在所监测的168台燃气锅炉中，4吨及以下燃气锅炉的炉型种类较多，主要有CWNS型、CLHS型、WNS型和ZZS型四种；4～65吨的燃气锅炉的炉型种类简单，主要有WNS型和SZS型两种；65吨及以上的燃气锅炉的炉型种类单一，只有SZS型一种。

2.5 氧含量主要分布在3～7，氧含量超过11的锅炉超标率高

在所监测的168台燃气锅炉中，锅炉实测氧含量主要分布于3～7之间，占锅炉总数的60.1%，这些锅炉达标率为85.1%；当锅炉实测氧含量过大，在11以上时，锅炉超标排放严重，达标率仅为57.1%。锅炉实测氧含量过低或过高，都会影响锅炉的运行状况，在保持锅炉正常运行负荷下，要控制风量配比，使燃料充分燃烧，同时避免漏风现象，将锅炉氧含量控制在合理的范围内。

2.6 NOx成为燃气锅炉的首要污染物，占有比例在90%以上

在2014～2015年期间，从监测的80家企业168台燃气锅炉统计来看，燃气锅炉总吨数为3036.36蒸吨，颗粒物排放量为53.56吨/年，二氧化硫排放量为19.28吨/年，氮氧化物排放量为1362.74吨/年。颗粒物、二氧化硫、氮氧化物排放量所占比重依次为：3.73%、1.34%、94.92%。可见对于燃气锅炉来看，氮氧化物成为其主要的排放污染物。

3 燃气锅炉主要存在问题

3.1 锅炉运行维护人员缺少专业指导，造成锅炉运行异常

燃气锅炉运行时缺少测试调控的技术指导，锅炉设备长期不在最佳运行状态，不仅造成安全隐患、天然气使用浪费，也会燃烧不充分，造成污染物超标排放。

3.2 锅炉烟囱高度未达标，选型复杂、不匹配

燃气锅炉烟囱高度未能结合周边建筑物的具体情况，或者实际高度较低，未能满足相应标准要求。燃气锅炉选用炉型种类复杂，单台装机容量匹配不当，存在使用大量小吨位锅炉来替代实际需求的大吨位锅炉，使得污染源数量增加，给监管和监测带来困难。

3.3 锅炉排烟湿度较高，影响周边污染物的扩散稀释

燃气锅炉排烟温度较高，产生大量的水蒸气，会对烟道产生腐蚀，也会局部影响到周边的空气湿度，静风时不利于污染物的稀释扩散，从而加重空气污染。

4 建议和对策

4.1 督促企业强化管理，加强维护人员培训

企业应加强自身环境保护教育，提高其环保意识，建立完备的环保制度。还要加强燃气锅炉操作人员的技能培训，掌握锅炉最佳运行的状态参数，在使用前严格对锅炉进行燃烧调试，确保燃气锅炉正常良好运行。

4.2 加大环境监管力度，严标准要求锅炉建设

环境管理部门应加强对企业的监督管理，锅炉建设应严格按照燃气锅炉烟囱高度的标准要求，充分考虑周边200米内建筑物的实际情况，建设适宜直径、高度的烟囱；对未满足要求的在用锅炉烟囱，进行限期整改。优化小型锅炉房的选型，合理配置大、中型锅炉房的单台装机容量。

4 .3积极使用余热回收装置，推广低氮燃烧技术

燃气锅炉应积极使用烟气余热回收装置，最大限度的回收烟气中的热量，降低排烟温度；积极使用低氮燃烧器，推广低氮燃烧技术，从而减少氮氧化物的产生。

结语

乌鲁木齐市的大气环境质量近年来明显改善，但是对采暖期污染源废气的治理仍将是大气环境管理的主要工作。采暖期污染源废气治理问题作为一项任重而道远的任务，需要环保工作者长期坚持下去，积极开展采暖期燃气锅炉废气监测工作，有效分析燃气锅炉存在问题，加强环境管理能力建设，都对采暖期大气污染治理有着十分重要的意义。