新版锅炉大气污染物排放标准课件doc.docx

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新版锅炉大气污染物排放标准课件doc

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

《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。

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。

（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。

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。

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/m3。

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

烟尘

<5mg/m3

68.9%

7.3%

31.3%

<10mg/m3

77.8%

18.2%

87.5%

<20mg/m3

97.8%

65.5%

100.0%

SO2

<35mg/m3

93.3%

10.9%

6.3%

<50mg/m3

100.0%

23.6%

18.8%

<100mg/m3

100.0%

50.9%

100.0%

NOx

<50mg/m3

77.8%

9.1%

0.0%

<80mg/m3

88.9%

29.1%

0.0%

<100mg/m3

100.0%

58.2%

6.3%

<200mg/m3

100.0%

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。

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

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/m3

4.4%

85.2%

82.0%

≤20mg/m3

58.7%

99.8%

≤30mg/m3

85.1%

SO2

≤35mg/m3

54.4%

95.5%

59.4%

≤50mg/m3

63.0%

99.9%

79.9%

≤100mg/m3

84.8%

99.5%

≤150mg/m3

89.1%

≤200mg/m3

100%

NOx

≤50mg/m3

4.4%

39.7%

0.7%

≤100mg/m3

26.1%

99.7%

19.0%

≤150mg/m3

65.2%

59%

≤200mg/m3

93.6%

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4.2-3），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%。

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）

6.1

WNS

39.2

4.6

CWN

6.8

CWN

7.4

WNS

74.7

8.1

101.3

100

4.6

WNS

27.3

4.3

28.3

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）

6.1

WNS

4.6

CWN

6.8

CWN

7.4

WNS

8.1

100

4.6

WNS

4.3

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）

0.78

6.1

0.91

WNS

4.6

CWN

6.8

CWN

7.4

WNS

8.1

100

1.1

4.6

1.2

WNS

4.3

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NOx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

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