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锅炉大气污染物排放标准

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锅炉大气污染物排放标准编制说明(送审稿)陕西省环境科学研究院2018年6月 目录1工作简况11.1任务来源11.2编制单位11.3编制过程11.4起草组成员及其主要工作22标准的必要性和意义23编制原则与内容33.1编制原则33.2主要内容33.3术语与定义34全省火电、锅炉行业现状调研44.1火电行业现状调查44.1.1全省火电锅炉数量、容量44.1.2超低排放改造情况54.1.3其他燃气发电锅炉情况64.1.4火电锅炉现状排放水平64.2锅炉现状调研74.2.1燃煤锅炉74.2.2天然气锅炉94.2.3生物质成型燃料锅炉124.2.4燃油锅炉124.2.5醇基锅炉134.2.6生物质气锅炉134.2.7其他燃气锅炉135标准控制指标确定依据135.1发电锅炉135.1.1燃煤发电145.1.2燃气发电及工业废气余热发电145.1.3燃油发电锅炉145.1.4生物质发电锅炉145.2工业锅炉145.2.1燃煤锅炉155.2.2燃气锅炉155.2.3燃油锅炉165.2.4油气两用锅炉16 5.2.5生物质锅炉176本标准与国内相关标准限值比较186.1发电锅炉186.1.1燃煤发电186.1.2燃气发电186.1.3燃油发电186.2工业锅炉236.2.1燃煤锅炉236.2.2燃气锅炉236.2.3燃油锅炉236.2.4生物质锅炉247污染控制技术分析247.1燃煤锅炉脱硝247.2燃气锅炉NOx控制新技术258达标排放技术分析258.1火电厂达标技术258.2工业锅炉达标技术268.2.1燃煤锅炉268.2.2燃气锅炉268.2.3燃油锅炉278.2.4醇基锅炉279环境效益分析289.1火电锅炉减排量289.2燃煤锅炉减排量2810环保投资分析2810.1火电厂达标排放环保投资分析2810.2燃煤锅炉处理措施投资分析2810.3燃气锅炉处理措施投资分析2910.4燃油锅炉处理措施投资分析2910.5其他锅炉处理措施投资分析2911标准创新性说明2912主要实验(或验证)情况分析3013知识产权说明3014采标情况3015重大分歧意见的处理经过和依据3016标准性质的建议说明3017其他应予以说明的事项30 《陕西省锅炉大气污染物排放标准》编制说明1工作简况1.1任务来源根据陕西省质量技术监督局办公室《关于下达2017年第一批地方标准制修订项目计划的通知》(陕质监办发[2017]132号)要求,由陕西省环保厅主持,陕西省环境科学研究院负责承担陕西省地方标准《陕西省锅炉大气污染物排放标准》的制订工作。1.2编制单位负责承担单位:陕西省环境科学研究院协作单位:西安市环境保护局、西安西热锅炉环保工程有限公司1.3编制过程接到标准编制任务后,陕西省环境科学研究院积极组织各参与单位主要工作人员,执行标准编制计划、明确各单位编制任务。确定了标准制定的各主要时间节点和主要完成内容。项目具体实施工作计划与时间节点详述如下:2017年7月,接任务,成立标准编制小组,落实各项具体任务;2017年7-9月,开展现状调查、资料收集与基础数据分析;燃气锅炉监测2017年10月-2018年3月,开展现状监测,具体对不同类型锅炉(燃煤、燃气、燃油、生物质、醇基)锅炉进行调研与现场监测,获取标准限值确定基本数据;2018年4-5月,完成标准文本与编制说明初稿,发放征求意见稿并收集征求意见,对标准文本和编制说明进行修改。2018年6月,完成《陕西省锅炉大气污染物排放标准》文本及编制说明,提交省质监局,由省质监局公开对外发布征求意见稿;2018年7-8月,收集整理公众意见,修改标准文本及编制说明,完成正式发布稿,报省环保厅、质监局审批。22 1.4起草组成员及其主要工作本标准主要起草人参考表1.4-1。表1.4-1主要起草人及其所做工作姓名职称工作单位承担的工作陈洁正高级工程师陕西省环境科学研究院总负责徐楠工程师陕西省环境科学研究院编写标准文本,确定限值梁俊宁高级工程师陕西省环境科学研究院编写汇总编制说明梁朝总工程师西安市环境保护局基本现状调查与资料收集徐党旗正高级工程师西安西热锅炉环保工程有限公司治理措施效果及经济费用分析王浩工程师陕西省环境科学研究院燃气锅炉调查与数据分析刘赵梅工程师陕西省环境科学研究院燃煤锅炉调查与数据分析马启翔工程师陕西省环境科学研究院火电厂、生物质锅炉调查与数据分析周飞高级工程师西安西热锅炉环保工程有限公司治理措施效果及经济费用分析赵元伟处长西安市环境保护局基本现状调查与资料收集卢立栋高级工程师陕西省环境科学研究院现场监测与数据分析汪平高级工程师陕西省环境科学研究院燃油、醇基锅炉调查与数据分析蒋楠高级工程师西安市环境保护局基本现状调查与资料收集邓宴丽工程师陕西省环境科学研究院数据分析与编制说明编写邹小刚工程师西安西热锅炉环保工程有限公司治理措施效果及经济费用分析姬海民工程师西安西热锅炉环保工程有限公司治理措施效果及经济费用分析徐龙工程师陕西智达环保科技工程有限公司现场监测刘宇工程师陕西智达环保科技工程有限公司现场监测2标准的必要性和意义(1)目前全省锅炉大气污染物排放主要执行国家《火电厂大气污染物排放标准》、国家《锅炉大气污染物排放标准》和地方标准《关中地区重点行业大气污染物排放限值》,在标准的具体使用过程中存在适用范围混乱、排放限值误用、有些特殊锅炉排放行为未能监管到位等问题,这些都是地方标准体系不完善的表现。此次标准制定旨在严肃标准编制,严格标准管理,规范标准使用,整合并完善地方性锅炉大气排放标准体系。22 (2)火电以及工业锅炉排放一直是陕西省大气污染治理重点和难点。陕西省按照国家《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》要求,已经对全省燃煤电厂超低排放改造工作进行了部署,地方标准应该及时跟进,提供必要的法律文件支持。工业锅炉领域的污染防治难题众多,如燃煤锅炉的超低排放改造、燃气锅炉的氮氧化物治理、还有非主流燃料锅炉(如醇基燃料、生物质锅炉等)排放等都需要有具体的约束和考核依据以保证实际监管效果,而制定地方标准是最有效的手段。3编制原则与内容3.1编制原则(1)与国家相关环境保护法律法规以及《陕西省大气污染防治条例》协调配套,与陕西省“五年行动计划”中的环境保护方针政策相一致。(2)无论是适用范围、排放限值还是实施时间,均体现“加严”。依托先进技术,促进关中地区技术管理水平进步、促进资源合理利用、促进产业结构调整与发展。3.2主要内容本标准分别规定了发电锅炉和工业锅炉的大气污染物排放控制要求、监测等内容。本标准发电锅炉包括各种容量的发电锅炉和各种容量的燃气轮机组。燃料种类主要有燃煤、天然气、工业废气综合利用、燃油等。使用煤矸石、生物质、油页岩、石油焦等燃料的发电锅炉参考燃煤发电锅炉排放限值执行。本标准工业锅炉包括各种容量的工业锅炉。燃料种类主要有燃煤、天然气、生物质气、其他气体、燃油等。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考燃煤锅炉排放限值执行,使用醇醚燃料(如甲醇、乙醇、二甲醚等)的锅炉参考天然气锅炉排放限值执行,油气两用锅炉参考较严排放限值执行。3.3术语与定义本标准主要包含以下术语,具体含义解释如下:锅炉(boiler):利用燃料燃烧释放的热能或其他热能加热热水或其他工质,以生产规定参数(温度,压力)和品质的蒸汽、热水或其他工质的设备。电站锅炉(powerplantboiler):生产的蒸汽(水蒸气)主要用于发电的锅炉。22 工业锅炉(industrialboiler):指生产的蒸汽、热水或其他工质用于工业生产和/或民用的锅炉。新建锅炉(newboiler):本标准实施之日起,环境影响评价文件通过审批的新建、改建和扩建的锅炉建设项目。在用锅炉(in-useboiler):本标准实施之日前,已建成投产或环境影响评价文件已通过审批的锅炉。生物质锅炉(biomassboiler):本标准中特指以纯生物质成型燃料为燃料的锅炉。生物质成型燃料(biomassmoldedfuel):以草本植物或木本植物为原料,经过机械加工成型,具有规则形状和一定尺寸的燃料产品。生物质燃气(bio-syngas):以农作物秸秆、林木废弃物、食用菌渣、禽畜粪便、污水污泥等含有生物质体的物质为原料,在高温下,生物质体热解或者气化分解产生的一种可燃性气体。氧含量(oxygencontent):燃料燃烧后,烟气中含有的多余的自由氧,通常以干基容积百分数来表示。关中地区(GuanzhongRegion):指西安市、宝鸡市、咸阳市、铜川市、渭南市、杨凌农业高新技术产业示范区、西咸新区和韩城市所辖的行政区域。陕北地区(NorthernRegionofShaanxiProvince):指延安市和榆林市所辖的行政区域。陕南地区(SouthernRegionofShaanxiProvince):指汉中市、安康市和商洛市所辖的行政区域。4全省火电、锅炉行业现状调研4.1火电行业现状调查4.1.1全省火电锅炉数量、容量根据2016年环境统计数据,截止2016年底,全省配备电站锅炉的企业83家,在用锅炉212台,合计总容量77329.4蒸吨,年燃料煤消耗量6448.66万吨。22 按锅炉吨位数计,单台>65t/h锅炉141台,合计容量74986.4蒸吨,占总锅炉数的66.5%,占总容量的97.0%。其中燃煤锅炉94台,合计容量64798.4蒸吨;煤矸石及资源综合利用锅炉27台,合计容量6807蒸吨;工业余气利用锅炉20台,合计容量3381蒸吨。单台≤65t/h锅炉71台,合计容量2343蒸吨,占锅炉总数的33.5%,总容量的3.0%。其中燃煤锅炉41台,合计容量1367蒸吨;煤矸石及资源综合利用锅炉4台,合计容量142蒸吨;工业余气利用锅炉26台,合计容量834蒸吨。具体分布如图4.1-1、图4.1-2所示。图4.1-1火电锅炉数量统计图图4.1-2火电锅炉容量统计图4.1.2超低排放改造情况陕西省从2015年1月开始全面启动电厂燃煤锅炉的超低排放改造,要求主要污染物排放浓度达到超低排放标准,即在基准氧含量6%的条件下,烟尘、SO2、NOx排放浓度分别不高于10、35、50mg/m322 。根据《关中地区燃煤火电机组超低排放改造实施方案》,要求三年内全面完成关中30万千瓦及以上燃煤火电机组的超低排放改造。截至2015年底,有16台合计628万千瓦燃煤火电机组完成超低排放改造,占关中36台现役火电机组装机容量的40%。截止2016年底,关中地区剩余20台合计942万千瓦燃煤火电机组完成超低排放改造,提前一年完成了关中地区火电锅炉改造任务。之后,陕西省电厂锅炉超低排放改造工作进一步扩大范围,对陕北、陕南地区30万千瓦及以上和关中地区10万千瓦及以上煤电机组都提出了超低排放改造的要求,这部分改造工作2017年底全部完成。据统计,燃煤电厂超低改造全部完成后,陕西全省一年可削减烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放合计9.7万吨,其中关中地区预计削减排放6.26万吨。将削减污染物折合成为原煤计算,全省可减少煤炭消耗5700万吨。对于30万千瓦以下的煤矸石及余气利用发电机组,由于其符合国家发展循环经济的产业政策,并考虑此类机组投运时间较长、机组设计选型等原因,基本不具备实施超低排放改造的条件,因此未纳入改造计划,但要求必须严格执行《关中地区重点行业大气污染物排放限值》(DB61/941-2014)有关现役机组达标要求,达到重点区域排放限值,同时鼓励有条件的机组实施超低排放改造。4.1.3其他燃气发电锅炉情况根据环境统计数据,截止2016年,全省余气利用发电锅炉共有46台,合计容量4215蒸吨,占全省火电锅炉总数的21.7%,但只占锅炉总容量的5.5%。其中65蒸吨以上20台,合计容量3381蒸吨;65蒸吨及以下锅炉26台,合计容量834蒸吨。余气利用以焦化企业焦炉煤气为主,主要分布在榆林地区,其余还有金属冶炼的高炉煤气发电等。4.1.4火电锅炉现状排放水平根据2017年全省火电锅炉在线监测数据进行全省火电锅炉排放水平的分析。2017年全省安装在线监测设备的火电锅炉共119台,其中燃煤锅炉100台,工业废气(焦炉煤气)燃烧利用锅炉16台,工业废气非燃烧利用锅炉3台。根据各锅炉主要污染物全年小时排放浓度值按不同排放限值分类统计,计算不同排放限值下,达标率90%以上锅炉数的占比,结果见表4.1-1。表4.1-1全省火电锅炉排放水平表项目关中地区燃煤火电锅炉达标数占比陕北、陕南地区燃煤火电锅炉达标数占比工业余气利用火电锅炉达标数占比22 烟尘<5mg/m368.9%7.3%31.3%<10mg/m377.8%18.2%87.5%<20mg/m397.8%65.5%100.0%SO2<35mg/m393.3%10.9%6.3%<50mg/m3100.0%23.6%18.8%<100mg/m3100.0%50.9%100.0%NOx<50mg/m377.8%9.1%0.0%<80mg/m388.9%29.1%0.0%<100mg/m3100.0%58.2%6.3%<200mg/m3100.0%96.4%93.8%由表4.1-1可知,关中地区燃煤火电锅炉SO2均可达到50mg/m3限值水平,NOx均可达到100mg/m3限值水平,烟尘排放浓度基本能达到20mg/m3限值水平;陕北陕南地区燃煤火电锅炉NOx基本能达到200mg/m3限值水平,其余达标锅炉数均较少,这也体现了近年来关中地区一直执行特别排放限值及超低排放改造工作对火电锅炉减排的推进作用;另外,利用工业余气(主要是焦炉煤气)燃烧发电的锅炉,烟尘均可达到20mg/m3限值水平,SO2均可达到100mg/m3限值水平,NOx基本能达到200mg/m3限值水平。4.2锅炉现状调研4.2.1燃煤锅炉4.2.1.1陕西省燃煤锅炉概况“大气国十条”出台后,陕西省制定了《陕西省“治污降霾·保卫蓝天”五年行动计划(2013—2017年)》,从2013年到2017年,陕西省累积拆除燃煤锅炉12534台,能源替代4092台,2017年采暖季前基本拆除西安市、咸阳市、渭南市城市建成区20蒸吨/小时以下的燃煤锅炉,其他地区拆除10蒸吨/小时及以下的燃煤锅炉。关中地区除热电联产及20蒸吨以上集中供热燃煤锅炉外,基本实现天然气、液化石油气、电力等清洁能源替代。22 陕西省现有燃煤锅炉2644台,其中西安222(8%)台,咸阳150(6%)台,宝鸡266(10%)台,渭南227(9%)台,铜川86(3%)台,韩城88(3%)台,杨凌19(1%)台,汉中129(5%)台,安康125(5%)台,商洛148(6%)台,榆林726(27%)台,延安458(17%)台。图4.2-1陕西省燃煤锅炉数量分布从陕西省的锅炉数量分布来看,榆林和延安的锅炉数量明显多于其它市(区),共计占全省锅炉总数的45%。陕西省现有燃煤锅炉中额定功率20t/h及以下的锅炉数占总燃煤锅炉的90%,容量占30%,主要为热水锅炉,76%用于采暖,主要集中在城市的远郊区。65t/h以上的锅炉占总燃煤锅炉的5%,但总容量占全省的55%,其中69%用于采暖。图4.2-2陕西省燃煤锅炉额定功率分布4.2.1.2燃煤锅炉排放水平现状22 根据西安市16台燃煤工业锅炉2017年在线监测数据和49台燃煤工业锅炉116次例行环保监测结果,计算不同排放限值下的达标率,结果见表4.2-1。表4.2-1燃煤锅炉排放水平表项目单台出力≤65t/h的燃煤锅炉达标率单台出力>65t/h的除层燃炉、抛煤机炉外的燃煤锅炉达标率单台出力>65t/h的层燃炉和抛煤机炉达标率颗粒物≤10mg/m34.4%85.2%82.0%≤20mg/m358.7%99.8%99.8%≤30mg/m385.1%//SO2≤35mg/m354.4%95.5%59.4%≤50mg/m363.0%99.9%79.9%≤100mg/m384.8%/99.5%≤150mg/m389.1%//≤200mg/m3100%//NOx≤50mg/m34.4%39.7%0.7%≤100mg/m326.1%99.7%19.0%≤150mg/m365.2%/59%≤200mg/m393.6%/97.3%由表4.2-1可知,单台出力≤65t/h燃煤锅炉的PM、SO2和NOx浓度值分别为7.8-115.8mg/m3、2.0-200.0mg/m3、16.0-229.4mg/m3。按照《关中地区重点行业大气污染物排放限值》标准,≤65t/h燃煤锅炉的PM(30mg/m3)、SO2(200mg/m3)和NOx(200mg/m3)的达标率分别为85.1%、100.0%和93.6%;单台出力>65t/h燃煤锅炉的PM、SO2和NOx浓度值分别为未检出-225.0mg/m3、未检出-661.0mg/m3、未检出-667.0mg/m3。按照《关中地区重点行业大气污染物排放限值》标准,PM(20mg/m3)、SO2(50/100mg/m3)和NOx(100/200mg/m3)的达标率分别为99.8%、99.9/99.5%和99.7/97.3%,基本满足现行标准要求。4.2.2天然气锅炉4.2.2.1陕西省天然气锅炉概况据不完全统计(陕西省质监局),截止2017年年底,陕西省共有规模以上承压天然气锅炉总计2342台,主要分布在西安市(图4.2-322 ),占全省锅炉总数的59%,关中地区(包括西安、咸阳、宝鸡、渭南、杨凌、韩城、铜川)天然气锅炉占全省的91%左右。陕北及陕南地区仅占不到10%。图4.2-32017年陕西省天然气承压锅炉分布情况以西安市为例,分析天然气锅炉(包括生活锅炉、工业锅炉)的容量分布情况,数据来源于天然气公司。截止2017年年底,西安市总计有天然气锅炉5680台,其中停用685台。锅炉容量情况见图4.2-4。图4.2-4西安市天然气锅炉容量分布由图4.2-4可以看出,西安市天然气锅炉容量普遍较低,容量范围以10t/h以下为主,占所有锅炉数量的94%。20t/h以上容量锅炉仅占1%。22 由于近年来关中地区冬季雾霾严重,因此采取了一系列燃煤锅炉改天然气锅炉措施,估计后期陕西省天然气锅炉数量还会有一定程度的增加,天然气锅炉主要污染物为NOx,近年来SO2及颗粒物浓度得到了有效控制,而NOx浓度则有上升趋势,因此需要对天然气锅炉标准进行加严,以便有效控制其NOx排放量。4.2.2.2天然气锅炉排放水平现状由于燃气锅炉大部分为近两年改造或新建锅炉,因此历史监测数据较难获取,本标准编制过程中,陕西省环科院组织科研人员挑选部分燃气锅炉进行了现场监测,监测结果如表4.2-2~表4.2-4。表4.2-2陕西省环科院对燃气锅炉的检测结果(NOx)序号锅炉类型容量(t/h)实测浓度(mg/m3)含氧量折算浓度(mg/m3)120116.1122WNS639.24.6423CWN10326.8394CWN10447.4575WNS1074.78.1101.36100294.6317WNS627.34.328.3表4.2-3陕西省环科院对燃气锅炉的检测结果(SO2)序号锅炉类型容量(t/h)实测浓度(mg/m3)含氧量折算浓度(mg/m3)120ND6.1ND2WNS6ND4.6ND3CWN10ND6.8ND4CWN10ND7.4ND5WNS10ND8.1ND6100ND4.6ND7WNS6ND4.3ND表4.2-4陕西省环科院对燃气锅炉的检测结果(颗粒物)序号锅炉类型容量(t/h)实测浓度(mg/m3)含氧量折算浓度(mg/m3)1200.786.10.912WNS6ND4.6ND3CWN10ND6.8ND4CWN10ND7.4ND5WNS10ND8.1ND61001.14.61.222 7WNS6ND4.3ND由表4.2-2可以看出,所检测锅炉NOx浓度范围为12mg/m3~101.3mg/m3,其中监测浓度最高的5号锅炉是未经改造的老锅炉,其他锅炉均是采用低氮燃烧器、烟气再循环等改造措施之后的新锅炉,可以发现经过改造后的锅炉NOx浓度最高为57mg/m3,最低可低至12mg/m3。改造后天然气锅炉NOx平均排放水平为35mg/m3左右。表4.2-3、表4.2-4可以看出,天然气锅炉中二氧化硫浓度均未检出。颗粒物浓度有个别检出,且浓度值均非常小(0.78~1.2mg/m3)。4.2.3生物质成型燃料锅炉4.2.3.1基本分布情况生物质成型燃料是指以草本植物或木本植物为主要原料,经过机械加工成型,具有规则形状和一定尺寸的燃料产品。而以该类根据相关统计资料,全省生物质成型燃料锅炉共计46台,合计容量118.6蒸吨,基本都为10t/h以下小锅炉,主要用于生活供水供暖等。4.2.3.2污染物排放情况调研中,对某台22t/h生物质成型燃料锅炉烟气进行了测试,该锅炉废气处理设施为布袋除尘器,根据四次测试结果,该锅炉烟尘排放水平为5.8~16.2mg/m3,SO2排放水平为2~18mg/m3,NOx排放水平为65~164mg/m3,烟尘、SO2、NOx排放水平均值为10/10/120mg/m3。由测试结果及相关技术研究成果可知,生物质成型燃料锅炉排放烟气SO2浓度较低,烟尘通过一定的除尘设施也能达到较低的排放水平。4.2.4燃油锅炉4.2.4.1全省基本情况据不完全统计(陕西省质监局),全省现有燃油锅炉57台,合计容量143蒸吨,平均容量2.5蒸吨。燃油锅炉中4蒸吨及以下的锅炉占燃油锅炉总台数的96.5%,其中1~3蒸吨的锅炉数量最多。燃油锅炉以生活供暖和热水为主,少量为企业备用锅炉。燃油锅炉在我省数量较少,集中分布在关中地区,禁煤区、限煤区的燃气供应受限而选用燃油锅炉,此外部分企业为保障正常连续生产设置燃油锅炉做备用。4.2.4.2污染物排放情况根据实地监测和在线监测数据分析,燃油锅炉的烟尘、SO2和NOx22 排放浓度范围分别为2.07~21.8mg/m3、未检出~364mg/m3和96~220mg/m3之间。与现行标准相比,烟尘和NOx均低于《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2014)中新建燃油锅炉的排放限值(烟尘30mg/m3,NOx250mg/m3),SO2出现超标(200mg/m3)从排放情况来看,燃油锅炉污染物排放水平要高于燃气锅炉。燃料油硫含量较高、燃料雾化不均匀造成燃油锅炉比燃气锅炉烟尘和SO2高,而NOx排放较高与燃油的绝热燃烧温度高有关。此外,燃油锅炉同种污染物排放水平的较大差异与锅炉使用燃油的品质高低关系密切。4.2.5醇基锅炉4.2.5.1全省基本情况据不完全统计(陕西省质监局),全省现有醇基锅炉12台,合计容量23.7蒸吨,平均容量2蒸吨。醇基锅炉均在4蒸吨以下,主要用于工业生产。醇基锅炉主要集中分布在关中地区,受禁煤、限煤或天然气供应限值,企业选用醇基锅炉。4.2.5.2污染物排放情况根据对2家醇基锅炉企业的锅炉烟气监测,醇基锅炉的烟尘监测浓度在未检出~10mg/m3之间,SO2在7~70mg/m3之间,NOx在35~256mg/m3之间。受醇基燃料纯度的影响,同种污染物排放水平的较大差异。使用高纯度的醇基燃料,其污染物浓度能够满足燃气锅炉的排放限值。4.2.6生物质气锅炉通过生物质热解产生生物质气供锅炉燃烧利用的方式。目前该技术在全省范围内应用还较少,但其技术已经比较成熟,且具有较好的应用前景。4.2.7其他燃气锅炉工业废气余热利用锅炉一般在陕北分布较广,多为焦化厂采用。5标准控制指标确定依据5.1发电锅炉本标准发电锅炉常规燃料包括燃煤、燃油、燃气。使用煤矸石、生物质、油页岩、石油焦等燃料的发电锅炉参照本标准燃煤22 发电锅炉排放限值执行。本标准还针对燃气类别中比较特殊的工业废气余热发电提出排放要求。5.1.1燃煤发电本标准燃煤发电锅炉的排放限值取自环发[2015]164号《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》中规定的超低排放限值(即在基准氧含量6%条件下,颗粒物、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10、35、50mg/m3)。根据在线监测数据统计结果,目前陕西省已完成超低排放改造的火电厂颗粒物、二氧化硫、氮氧化物可稳定达到超低排放限值要求。由于颗粒物排放浓度不能稳定达到5mg/m3,因此本标准未将燃煤发电锅炉颗粒物排放限值由10mg/m3加严至5mg/m3。5.1.2燃气发电及工业废气余热发电燃气种类主要有天然气、煤层气以及工业废气余热发电等,目前陕西省内未发现有现役天然气、煤层气发电项目,但是分布有工业废气余热发电,尤其是在陕北地区和关中韩城市集中分布着以焦炉煤气、高炉煤气为主的工业废气余热发电,以小火电居多。本标准中,天然气发电厂颗粒物排放限值执行《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)中特别排放限值5mg/m3;天然气发电厂二氧化硫、氮氧化物排放限值在《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)特别排放限值基础上予以加严,分别为20、50mg/m3。为了鼓励工业废气综合利用,本标准单独针对工业废气等其他燃气发电锅炉和燃气轮机组给出了排放限值,其中关中地区执行《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)中的特别排放限值,陕北陕南地区颗粒物、二氧化硫、氮氧化物排放限值分别为10、50、100mg/m3。5.1.3燃油发电锅炉目前陕西省未发现有燃油火电,采用油类燃料进行发电的成本高于燃煤和燃气,且污染程度几与燃煤火电相当。本标准加严燃油发电设备排放限值,规定其与燃气发电设备排放执行相同限值。5.1.4生物质发电锅炉对于生物质发电锅炉,原则上按燃煤发电锅炉的排放限值进行控制,但考虑到现有污染物控制技术的可行性,将氮氧化物限值定为100mg/m3,烟尘和二氧化硫按燃煤发电锅炉限值执行,分别为35、50mg/m3。5.2工业锅炉本标准工业锅炉按燃料分为燃煤锅炉、燃气锅炉、燃油锅炉和生物质成型燃料锅炉22 ,分别设置排放限值。使用型煤、水煤浆、煤矸石、石油焦、油页岩等的锅炉执行燃煤锅炉排放限值。醇醚燃料(如甲醇、乙醇、二甲醚等)锅炉执行天然气锅炉排放限值。5.2.1燃煤锅炉本标准燃煤锅炉排放限值按标准实施区域设置陕北、陕南地区执行限值和关中地区执行限值。关中地区执行限值取自发改能源〔2017〕2100号《北方地区冬季清洁取暖规划(2017-2021年)》中“城市城区燃煤锅炉必须达到超低排放,即基准氧含量6%下,10、35、50mg/m3”。根据对西安市的调研情况,新标准执行情况下,单台出力>65t/h的燃煤工业锅炉,烟气排放浓度颗粒物、SO2和NOx达标率分别为84.5%、87.0%、31.7%。相对烟尘、二氧化硫而言,NOx的达标率较低,但以目前的控制水平,也具有可行性;单台出力≤65t/h燃煤工业锅炉,烟气排放浓度颗粒物、SO2和NOx达标率仅为4.4%、54.4%、4.4%。因此,该取值也意在:城市城区或其他亟需对燃煤锅炉排放进行管控的区域限制发展小吨位锅炉、落后炉型,取而代之发展大吨位锅炉、先进炉型、清洁燃料或燃气锅炉。陕北和陕南地区燃煤锅炉氮氧化物执行限值取自《关中地区重点行业大气污染物排放限值》DB61/941-2014中燃煤锅炉排放限值,二氧化硫执行限值较《关中地区重点行业大气污染物排放限值》DB61/941-2014中燃煤锅炉排放限值收严至100mg/m3。根据调研结果,目前关中地区燃煤工业锅炉SO2和NOx排放基本能达到该标准限值水平,因此以当前的污染控制水平,该限值也较适宜在陕北和陕南地区推广。单台出力>65t/h的燃煤锅炉,其颗粒物排放限值取值严于《关中地区重点行业大气污染物排放限值》DB61/941-2014中燃煤锅炉排放限值,意在和火电标准看齐,降低颗粒物排放量。本次调研结果显示,单台出力>65t/h的燃煤锅炉,颗粒物≤10mg/m3的达标率为82.0%~85.2%,该限值下达标率较高。5.2.2燃气锅炉本标准燃气锅炉的一般排放限值按照燃气种类即以天然气、煤层气为代表的常规燃气以及生物质气和工业废气余热利用三类分别进行设置,特别排放限值针对上述所有气体燃料锅炉。以天然气、煤层气为代表的常规燃气锅炉颗粒物参考北京市地方标准《锅炉大气污染物排放标准》DB11/139-2015并结合我省企业调研情况定为10mg/m3,二氧化硫的排放限值为20mg/m3,调研显示目前企业所采用的的控制技术可达,争议较小。22 氮氧化物排放限值的取值,新建“50mg/m3”和在用“80mg/m3”均严于国家标准《锅炉大气污染物排放标准》GB13271-2014中“燃气锅炉特别排放限值”,意在规范城市城区等天然气使用集中区域的天然气锅炉发展。经调研了解,目前现有的低氮燃烧技术并不能保证天然气锅炉氮氧化物排放稳定且安全的达到“30mg/m3”的超低水平。根据北京市近期对天然气锅炉排放水平的调查结果及对我省已改造及近期新建天然气锅炉排放水平的监测调查结果,本标准将天然气锅炉氮氧化物排放限值确定为新建:“50mg/m3”,在用:“80mg/m3”。生物质气锅炉,通过调研,该技术在使用布袋除尘设备和专用低氮燃烧器的情况下,烟尘和NOx排放浓度可分别达到20和100mg/m3。因此,为了保证较低的污染物排放量,将排放标准定为颗粒物、SO2、NOx分别为10/20/100mg/m3。以“生物质气”为燃料的燃气锅炉的排放限值参考了有关锅炉生产厂家提供的实际运行数据,比本标准中天然气锅炉的要求宽松,但严于国家标准《锅炉大气污染物排放标准》GB13271-2014中特别排放限值。以“工业废气”为燃料的其他燃气锅炉在三类燃气种类排放要求中最宽松,旨在鼓励工业废气综合利用。其颗粒物、二氧化硫和氮氧化物排放限值分别为10/50/150mg/m3。二氧化硫取自国家标准《锅炉大气污染物排放标准》GB13271-2014中特别排放限值,颗粒物和氮氧化物排放限值严于特别排放限值。根据我单位实测结果显示,监测天然气锅炉中大部分新建锅炉NOx均可达到50mg/m3。旧锅炉改造后也可达到80mg/m3。5.2.3燃油锅炉本标准燃油锅炉只设置一般排放限值。目前陕西省内燃油锅炉数量较少,以使用轻质柴油为主,如果仍按照国家标准《锅炉大气污染物排放标准》GB13271-2014执行,即使是特别排放限值,颗粒物和二氧化硫的取值显得过松,不能满足地方环保管理需求。参考天津、上海等地地方标准,将颗粒物和二氧化硫严格要求,相比之下氮氧化物根据目前燃烧技术发展现状暂未做进一步严格要求。据调研,天津市新建燃油锅炉烟尘、二氧化硫和氮氧化物的排放限值分别为10mg/m3、20mg/m3和80mg/m3,上海市新建锅炉分别为10mg/m3、20mg/m3和50(外环线内)/80(外环线外)mg/m3。结合现有技术水平和实际情况,本标准拟定陕西省新建燃油锅炉的烟尘、二氧化硫和氮氧化物限值分别为10mg/m3、20mg/m3和150mg/m3。5.2.4油气两用锅炉22 标准中油气两用锅炉按照燃料分别执行相应的排放标准值。即在天然气供求不足,需要使用燃油作为燃料的锅炉,在提供相关证明材料前提下,可以在燃油期间执行燃油锅炉排放限值。油气两用锅炉在使用天然气为主要燃料时执行天然气锅炉排放限值。5.2.5生物质锅炉对于生物质锅炉的燃料、炉型等目前国家还没有统一的标准,但是关于该类锅炉的使用国家出台了一系列政策和标准。根据环保部办公厅《关于生物质成型燃料有关问题的复函》(环办函〔2009〕797号)中相关说明,“生物质成型燃料,不属于高污染燃料,在城市中应用时,应以燃气的排放标准来要求”。根据《锅炉大气污染物排放标准》GB13271-2014中关于标准适用范围的规定,生物质成型燃料锅炉参照燃煤锅炉排放控制要求执行。根据环保部2017年3月发布的《高污染燃料目录》国环规大气[2017]2号中相关说明,“非专用锅炉或未配置高效除尘设施的专用锅炉燃用的生物质成型燃料”,均属于高污染燃料,高污染燃料在禁燃区内禁止燃用,在禁燃区外,则不适用此规定。根据以上关于生物质锅炉政策标准的要求,在禁燃区内,生物质锅炉必须使用专用锅炉,燃烧生物质成型燃料,并且配备高效除尘设施;而在禁燃区外,燃生物质成型燃料的锅炉也必须参照执行燃煤锅炉排放控制标准。而根据各地方标准中关于生物质成型燃料锅炉排放限值的规定:吉林省2016年12月发布的《生物质成型燃料锅炉大气污染物排放标准》DB22/T2581-2016中规定,生物质成型燃料锅炉排放颗粒物、SO2、NOx浓度限值分别为:30/50/250mg/m3。广东省2014年发布的“广东省环境保护厅关于生物质成型燃料锅炉大气污染物排放控制要求的通知”中规定:“生物质成型燃料锅炉的颗粒物、二氧化硫和氮氧化物的排放浓度限值继续按照我省《锅炉大气污染物排放标准》(DB44/765-2010)的燃气标准执行”,即:30/50/200mg/m3。天津市《生物质成型燃料锅炉大气污染物排放标准》DB12/765-2018中规定,燃用生物质成型燃料的新建锅炉,现有锅炉2018年11月1日起,排放颗粒物、SO2、NOx执行20/30/150mg/m3的限值要求。结合现有技术水平和实际验证监测结果,本标准拟定与天津市持平,22 锅炉的烟尘、二氧化硫和氮氧化物限值分别为20mg/m3、30mg/m3和150mg/m3。6本标准与国内相关标准限值比较目前,国内关于锅炉大气污染物排放的现行标准主要有:国家《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)、国家《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2014)、北京市《锅炉大气污染物排放标准》(DB11/139-2015)、天津市《锅炉大气污染物排放标准》(DB12/151-2016)、天津市《火电厂大气污染物排放标准》(DB12/810-2018)、上海市《锅炉大气污染物排放标准》(DB31/387-2018)、河北省《燃煤锅炉氮氧化物排放标准》(DB13/2170-2015)、天津市《生物质成型燃料锅炉大气污染物排放标准》(DB12/765-2018)、吉林省《生物质成型燃料锅炉大气污染物排放标准》(DB22/T2581-2016)、河北省《燃煤电厂大气污染物排放标准》(DB13/2209-2015)。国内其他相关标准限值详见表6-1。6.1发电锅炉6.1.1燃煤发电燃煤发电锅炉排放限值遵循国家对燃煤电厂全行业实施超低排放的要求,是目前乃至未来较长时期内全国燃煤火电行业内较严格的统一排放要求。本标准特别要求燃煤机组应采取烟温控制或其他有效措施消除石膏雨、有色烟羽等现象。6.1.2燃气发电本标准对燃气发电污染物排放限值的要求处于国内较严格水平。其中颗粒物排放限值与国家特别排放限值、北京、天津现行标准持平,已属于目前国内最严格水平。关中地区二氧化硫排放限值严于国家特别排放限值,但不及我国目前火电厂最严格排放标准—天津《火电厂大气污染物排放标准》(DB12/810-2018)中的二氧化硫排放限值要求;陕北、陕南地区二氧化硫排放限值按国家特别排放限值执行。关中地区氮氧化物排放限值严于国家特别排放限值,但不及天津《火电厂大气污染物排放标准》(DB12/810-2018)中的氮氧化物排放限值要求;陕北、陕南地区氮氧化物排放限值按国家特别排放限值执行。6.1.3燃油发电本标准对燃油发电锅炉或汽轮机组污染物排放按天然气发电锅炉或汽轮机组污染物排放标准执行,基本属于目前国内最严格水平。22 表6-1国内关于锅炉的大气污染物排放标准标准大气污染物排放浓度限值颗粒物(mg/m3)SO2(mg/m3)NOx(mg/m3)CO(mg/m3)汞及其化合物(mg/m3)烟气黑度(林格曼,级)国家《锅炉大气污染物排放标准》GB13271-20142015年10月1日起的10t/h以上在用蒸汽锅炉和7MW以上在用热水锅炉;2016年7月1日起的10t/h及以下在用蒸汽锅炉和7MW及以下在用热水锅炉燃煤锅炉804004000.05≤1燃油锅炉60300400≤1燃气锅炉30100400≤12014年7月1日起新建锅炉燃煤锅炉503003000.05≤1燃油锅炉30200250≤1燃气锅炉2050200≤1特别排放限值燃煤锅炉302002000.05≤1燃油锅炉30100200≤1燃气锅炉2050150≤1国家《火电厂大气污染物排放标准》GB13223-2011新建锅炉燃煤锅炉301001000.031以油为燃料的锅炉301001001以油为燃料的燃气轮机组301001201以天然气为燃料的锅炉5351001以天然气为燃料的燃气轮机组535501以其他气体为燃料的锅炉101002001以其他气体为燃料的燃气轮机组101001201现有锅炉燃煤锅炉302001000.031以油为燃料的锅炉302002001以油为燃料的燃气轮机组30200120122 以天然气为燃料的锅炉5351001以天然气为燃料的燃气轮机组锅炉535501以其他气体为燃料的锅炉101002001以其他气体为燃料的燃气轮机组101001201特别排放限值燃煤锅炉20501000.031以油为燃料的锅炉20501001以油为燃料的燃气轮机组20501201以气体为燃料的锅炉5351001以气体为燃料的燃气轮机组535501北京市《锅炉大气污染物排放标准》DB11/139-20152017年3月31日前的新建锅炉;高污染燃料禁燃区内在用锅炉2017年4月1日后510805×10-412017年4月1日起的新建锅炉510305×10-41高污染燃料禁燃区外在用锅炉10201500.031天津市《锅炉大气污染物排放标准》DB12/151-20162017年12月31日前高污染燃料禁燃区内在用燃煤锅炉302004000.05≤12018年1月1日起高污染燃料禁燃区内在用燃煤锅炉禁排禁排禁排禁排禁排2017年12月31日前高污染燃料禁燃区外在用燃煤锅炉302004000.05≤12018年1月1日起高污染燃料禁燃区外在用燃煤锅炉301002000.05≤1在用锅炉燃油锅炉3050300≤1燃气锅炉1020150≤1新建锅炉燃油、燃气锅炉102080≤1燃煤锅炉20501500.05≤1天津市《火电厂大气污染物排放标准》DB12/810-2018新建项目燃煤、燃油及燃气锅炉510300.031燃气轮机组301现有项目燃煤锅炉1035500.031燃油锅炉及燃气锅炉5105022 其他气体燃料锅炉52050燃气轮机组301上海市《锅炉大气污染物排放标准》DB31/387-2018自本标准实施之日起至2020年9月30日的在用锅炉,自2020年10月1日起,在用生物质燃料锅炉气态燃料锅炉20201500.031生物质燃料锅炉20100其他锅炉100自2020年10月1日起的在用锅炉气态燃料锅炉101050≤1其他锅炉外环线区域内2050外环线区域外80自本标准实施之日起的新建锅炉(生物质燃料锅炉除外)气态燃料锅炉101050其他锅炉吉林省《生物质成型燃料锅炉大气污染物排放标准》DB22/T2581-20160.35MW(0.5t/h)及以下小型锅炉生物质成型燃料锅炉4050250≤1其他生物质成型燃料锅炉3050250≤1天津市《生物质成型燃料锅炉大气污染物排放标准》DB12/765-2018新建锅炉;在用锅炉自2018年11月1日起生物质成型燃料锅炉20301502000.05≤1河北省《燃煤锅炉氮氧化物排放标准》DB13/2170-2015在用380新建200河北省《燃煤电厂大气污染物排放标准》DB13/2209-2015现有及新建单台出力65t/h以上(除层燃炉、抛煤机炉外)燃煤发电锅炉103550;0.03122 W型火焰炉膛及现有循环流化床:100现有及新建单台出力65t/h以上(除层燃炉、抛煤机炉外),投资主管部门按低热值煤发电项目核准的电厂中,以矸石、煤泥、洗中煤等低热值煤为燃料(混合后收到基低位发热量不高于14640kJ/kg)的燃煤发电锅炉;现有及新建单台出力65t/h及以下的煤粉发电锅炉20501000.031现有及新建单台出力65t/h以上的层燃炉、抛煤机炉;现有及新建单台出力65t/h及以下(除煤粉发电锅炉)的燃煤发电锅炉30300;(新建)200300;(新建)2000.05122 6.2工业锅炉本标准中工业锅炉涉及燃煤锅炉、燃气锅炉、燃油锅炉、生物质锅炉等多种燃料类型的锅炉。其各项污染物排放限值均严于《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2014)中的相应限值要求。与国内其他省市地方标准相比,在具体限值要求上有所区别,具体分析如下。6.2.1燃煤锅炉本标准涉及各种容量的燃煤锅炉,根据各地区环境质量现状及相应的环保要求,不同地区给出了不同的排放限值。其中关中地区均执行严于国家特别排放限值,规定的限值需满足超低排放要求,但二氧化硫限值不及北京市锅炉相应的排放限值和上海市在用锅炉第二阶段(2020年10月1日后)及新建锅炉相应排放限值要求。针对陕北、陕南地区,在设置排放限值时,对“单台出力≤65t/h的燃煤锅炉”的颗粒物和氮氧化物排放要求按国家特别排放限值执行,对其二氧化硫的排放要求则严于国家特别排放限值;对“单台出力>65t/h的燃煤锅炉”的二氧化硫和氮氧化物排放按相应的国家特别排放限值执行,但对其颗粒物排放的要求则严于相应的国家特别排放限值。本标准燃煤锅炉排放限值严于天津、河北等地方标准,向北京、上海(在用锅炉第二阶段及新建锅炉)等更严格的地方标准靠近。此外,本标准中对单台出力>65t/h的燃煤锅炉,给出了应采取烟温控制或其他有效措施消除石膏雨、有色烟羽等现象的技术要求。6.2.2燃气锅炉本标准中现有天然气锅炉各项大气污染物排放限值均严于国家特别排放限值。与北京、上海市地方标准相比,基本持平或略为宽松,但比其他地区相比较为严格。本标准中,给出了除天然气锅炉以外的其他气体燃料(如生物质燃气和工业废气)大气污染物排放限值,相比天然气锅炉而言排放限值相对宽松,但仍以国家标准中燃气锅炉的特别排放限值为底线,并在此基础上严格了颗粒物和生物质燃气锅炉各项污染物排放限值要求。6.2.3燃油锅炉本标准燃油锅炉排放限值比国家《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2014)中的特别排放限值严格,尤其表现在颗粒物和二氧化硫上。其排放限值与天津地方标准中对新建锅炉和上海市地方标准中对在用锅炉第二阶段的要求一致。特别说明的是,由于陕西省境内存在油气两用锅炉,受天然气供应限制,部分地区冬季天然气不能得到保障,必须以燃油30 作为其主要燃料。因此,本标准中对油气两用锅炉给出特别说明,即“油气两用锅炉按照使用燃料种类分别执行燃油锅炉和燃气锅炉排放标准”。6.2.4生物质锅炉本标准中以纯生物质为燃料的成型生物质燃料锅炉,其大气污染物排放限值与天津市各项污染物排放限值保持一致。与国内其他地区相比,整体较严于吉林省标准,二氧化硫比上海标准宽松。7污染控制技术分析7.1燃煤锅炉脱硝本标准中燃煤锅炉氮氧化物排放限值为200mg/m3、100mg/m3、50mg/m3;燃油锅炉氮氧化物排放限值为150mg/m3、50mg/m3;天然气锅炉氮氧化物排放限值为80mg/m3、50mg/m3;其他燃气锅炉氮氧化物排放限值为150mg/m3、100mg/m3。燃煤锅炉氮氧化物控制首选的是优化燃烧、烟气再循环等方案,尾端治理技术作为备选。执行200mg/m3排放标准的燃煤锅炉,在优化燃烧、合理配风、烟气再循环等技术的基础上采用SNCR脱硝技术;对于执行100mg/m3排放标准的新建单台出力>65t/h的层燃炉和抛煤机炉,在优化燃烧、合理配风、烟气再循环等技术的基础上采用SNCR脱硝辅助SCR脱硝或脱硫脱硝一体化脱除技术,可保证氮氧化物达标。西安热电阳光热力有限公司进行了SCR脱硝改造处理,NOx可稳定控制在70~90mg/m3,但SCR改造难度大、投资大、系统复杂、场地占用大,对于大多数企业负担较大。执行50mg/m3排放标准的燃煤锅炉,在优化燃烧、合理配风、烟气再循环等技术基础上优先选用SCR,如果SCR无法达标的话再配合SNCR。7.2燃气锅炉NOx控制新技术主要包括低氮燃烧器技术、空气分级燃烧技术和燃料分级燃烧技术等。低氮燃烧技术一般采用对燃烧过程进行控制,以减少NOx生成。如采用低氮燃烧器、低氧燃烧、浓淡偏差燃烧、烟气再循环、空气分级燃烧、燃料分级燃烧等。其脱硝效率为40%~60%,因燃料、炉型、容量、燃烧方式的不同而存在差异。低氮燃烧技术是利用特殊设计的燃烧器结构,控制燃料和空气的动量和流动方向,实现空气与燃料的合理配比,减少NOx的生成。30 空气分级燃烧技术是通过控制空气与燃料的混合过程,将燃烧所需的空气逐级送入燃烧火焰中,使燃料在炉内分段分级燃烧,少NOx的生成。燃料分级燃烧技术是在主燃烧器形成的初始燃烧区上方喷入二次燃料,从而形成富氧燃料燃烧的再燃区,当NOx进入该区域时与还原性成分反应生成N2,少NOx的生成。8达标排放技术分析8.1火电厂达标技术本标准中火电锅炉颗粒物、SO2、NOx排放限值分别为10mg/m3、35mg/m3、50mg/m3,即超低排放限值。目前,可实现超低排放技术路线主要有两条:(1)低氮燃烧器改造+脱硝提效改造+低低温电除尘改造+湿法脱硫高效协同除尘改造。(2)低氮燃烧器改造+脱硝提效改造+电除尘改造+湿法脱硫提效改造+湿式电除尘器。8.2工业锅炉达标技术8.2.1燃煤锅炉本标准中燃煤锅炉颗粒物排放限值分为30mg/m3、10mg/m3;二氧化硫排放限值为100mg/m3、50mg/m3;氮氧化物排放限值为200mg/m3、100mg/m3、50mg/m3。(1)颗粒物执行30mg/m3排放标准的燃煤锅炉,可采用的技术有电除尘、袋除尘、电袋复合除尘;执行10mg/m3排放标准的燃煤锅炉,可采用的技术有袋除尘、电袋复合除尘、低低温电除尘脱硫协同除尘。(2)二氧化硫的控制首先选用低硫煤,通过煤炭洗选和合理配煤,控制燃煤含硫量在0.6%以下。执行100mg/m3的排放标准,应采用低硫煤(硫分<0.6%),并安装脱硫效率超过80%的烟气脱硫装置,或改燃清洁能源。执行50mg/m3的排放标准,应采用低硫煤(硫分<0.6%),并安装脱硫效率达到90%~95%的高效湿法脱硫装置,可单塔或双塔布置,或改燃清洁能源。(3)氮氧化物控制首选的是优化燃烧、烟气再循环等方案,尾端治理技术作为备选。执行200mg/m3排放标准的燃煤锅炉,在优化燃烧、合理配风、烟气再循环等技术的基础上采用SNCR脱硝技术;对于执行100mg/m3排放标准的30 新建单台出力>65t/h的层燃炉和抛煤机炉,在优化燃烧、合理配风、烟气再循环等技术的基础上采用SNCR脱硝辅助SCR脱硝或脱硫脱硝一体化脱除技术,可保证氮氧化物达标。西安热电阳光热力有限公司进行了SCR脱硝改造处理,NOx可稳定控制在70~90mg/m3,但SCR改造难度大、投资大、系统复杂、场地占用大,对于大多数企业负担较大。执行50mg/m3排放标准的燃煤锅炉,在优化燃烧、合理配风、烟气再循环等技术基础上优先选用SCR,如果SCR无法达标的话再配合SNCR。8.2.2燃气锅炉燃气锅炉中天然气锅炉、生物质锅炉、其他燃气锅炉颗粒物排放限值分别为10、10、10mg/m3、二氧化硫排放限值分别为20、20、50mg/m3、氮氧化物排放限值分别为50、80、100、150mg/m3。(1)天然气锅炉燃用清洁能源可基本实现颗粒物与二氧化硫达标。如果自然排放不能达标,采用现有先进除尘、脱硫和脱硝技术,可实现达标排放。氮氧化物控制采用低NOx燃烧技术,也可实现达标排放。(2)生物质气锅炉污染物控制,可采用现有先进除尘、脱硫和脱硝技术实现达标排放。(3)其他燃气锅炉如果自然排放不能达标,可采用现有先进除尘、脱硫和脱硝技术实现达标排放。8.2.3燃油锅炉本标准中燃油锅炉烟尘排放限值为10mg/m3,二氧化硫限值为20mg/m3,氮氧化物限值为150mg/m3。(1)通过燃用普通轻质柴油,锅炉烟尘浓度可满足本标准限值。通过燃用低硫份油,锅炉的二氧化硫也可以满足20mg/m3的限值要求。(2)燃油锅炉NOx的现有控制技术方法主要包括燃烧低氮燃料油、低氧燃烧、掺水燃烧、分级燃烧和废气循环燃烧等。其中燃烧含氮量低的油是减少燃烧过程中NOx生成的有效手段;低氧燃烧对控制NOx生成有一定作用;掺水燃烧有利于改善燃烧工况从而减少热力型氮氧化物的生成;分级燃烧可同时抑制热力型和燃料型NOx30 的生成,特别是在控制燃料氮的转化方面效果明显;废气循环燃烧有利于抑制热力型NOx的生成,不论油的含氮量如何,增加废气循环率都能降低其燃烧中NOx的生成量。根据上海市的调查分析,分级燃烧+烟气再循环技术可以达到80mg/m3的排放水平。考虑到燃油品质的不稳定以及小型燃油锅炉的燃烧控制水平限制,在采取合理的控制技术条件下,本标准确定150mg/m3的排放限值是可以实现的。8.2.4醇基锅炉醇基锅炉一种以甲醇为主,混合有乙醇、丙醇等多元醇类和烷烃的低热值液体燃料。根据测试数据,使用清洁的醇基燃料时锅炉烟气能够满足本标准设定的排放限值要求。当燃料纯度不高,受杂质的影响,烟气中的二氧化硫和氮氧化物浓度偏高。因此,醇基锅炉首先应控制燃料的纯度,其次应注意燃料与空气的合理配比。9环境效益分析9.1火电锅炉减排量根据2016年环境统计数据,2016年全省火电锅炉烟尘、SO2、NOx排放量分别为2.50万吨、3.80万吨、6.01万吨。经计算全省燃煤火电锅炉执行新标准后,烟尘、SO2、NOx减排量分别为0.67万吨、1.52万吨、1.26万吨。9.2燃煤锅炉减排量按照陕西省2017年排放清单数据,经计算,燃煤锅炉经过改造烟尘、二氧化硫、氮氧化物总的减排量分别为0.14万吨、1.42万吨、1.41万吨。10环保投资分析10.1火电厂达标排放环保投资分析本标准中燃煤发电锅炉颗粒物、SO2、NOx排放限值分别为10mg/m3、35mg/m3、50mg/m330 ,即超低排放限值。目前超低排放改造技术路线主要有两条,技术路线一:低氮燃烧器改造+脱硝提效改造+低低温电除尘改造+湿法脱硫高效协同除尘改造,改造成本约200元/kW,运行成本增加约1分/kWh;技术路线二:低氮燃烧器改造+脱硝提效改造+电除尘改造+湿法脱硫提效改造+湿式电除尘器,改造成本约210元/kW,运行成本增加约1.1分/kWh。10.2燃煤锅炉处理措施投资分析本标准中单台出力≤65t/h的燃煤工业锅炉颗粒物、SO2、NOx排放限值分别为30mg/m3、100mg/m3、200mg/m3,达标排放改造成本约8万元/蒸吨,运行成本增加约1.4元/蒸吨。本标准中单台出力>65t/h的除层燃炉、抛煤机炉外的燃煤工业锅炉颗粒物、SO2、NOx排放限值分别为10mg/m3、50mg/m3、100mg/m3,达标排放改造成本约10万元/蒸吨,运行成本增加约1.8元/蒸吨。本标准中在用的单台出力>65t/h的层燃炉和抛煤机炉颗粒物、SO2、NOx排放限值分别为10mg/m3、50mg/m3、200mg/m3,达标排放改造成本约8万元/蒸吨,运行成本增加约1.6元/蒸吨。10.3燃气锅炉处理措施投资分析燃气锅炉颗粒物排放限值为10mg/m3、二氧化硫排放限值为20、50mg/m3、氮氧化物排放限值为50、80、100、150mg/m3。在用燃气锅炉NOx达标排放主要技术路线为更换低氮燃气燃烧器并增加烟气再循环系统,如采用进口低氮燃气燃烧器,改造成本约8万元/蒸吨,运行成本基本不变;如采用国产低氮燃气燃烧器,改造成本约5万元/蒸吨,运行成本基本不变。新建燃气锅炉NOx达标排放主要技术路线为采用超低氮燃气燃烧器匹配节能环保锅炉,扩散式燃烧器需辅以烟气再循环系统。如采用进口低氮燃气燃烧器,新建成本约14万元/蒸吨;如采用国产低氮燃气燃烧器,新建成本约12万元/蒸吨。新建成本仅含锅炉本体及辅助设备等。10.4燃油锅炉处理措施投资分析本标准中燃油发电锅炉颗粒物、SO2、NOx排放限值分别为5mg/m3、35mg/m3、50mg/m3,达标排放改造成本约120元/kW,运行成本增加约1.8元/蒸吨。燃油工业锅炉颗粒物、SO2、NOx排放限值分别为10mg/m3、20mg/m330 、150mg/m3。,达标排放改造成本约8万元/蒸吨,运行成本增加约1.5元/蒸吨。10.5其他锅炉处理措施投资分析不同大小锅炉达到不同标准下的环保设施投资费用和运行费用。其他燃气发电锅炉颗粒物、SO2、NOx排放限值分别为10mg/m3、50mg/m3、100mg/m3,达标排放改造成本约110元/kW,运行成本增加约0.7分/kWh。生物质气燃气锅炉颗粒物、SO2、NOx排放限值分别为10mg/m3、20mg/m3、100mg/m3,达标排放改造成本约8万元/蒸吨,运行成本增加约1.5元/蒸吨。11标准创新性说明(1)首次整合并完善地方性锅炉大气排放标准体系。将发电锅炉和工业锅炉纳入同一个地方标准,明确各自适用范围,同时结合全省范围内锅炉使用现状和环保管理需求,完善了工业废气综合利用发电、油气两用锅炉、醇基锅炉、生物质气化锅炉等特殊形式锅炉的相关标准规定。(2)首次将火电及工业锅炉排放治理从各级政府的文件要求落实成为具有约束力的标准文件,以保障全省燃煤电厂超低排放改造进度以及全省大气污染防治行动的顺利开展。12主要实验(或验证)情况分析《标准》不涉及产品性能要求、理化指标、有毒有害物质残留限量指标、试验方法等方面的技术内容或指标,因此,不需要进行实验(或验证)。13知识产权说明无。14采标情况无。15重大分歧意见的处理经过和依据无。30 16标准性质的建议说明《标准》是环境保护标准,建议审批发布为强制性标准。17其他应予以说明的事项《标准》起草过程中,得到了陕西省质量技术监督局、陕西省环境保护厅、各市区环保局和相关企业的大力支持,在此深表谢意!30