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技術待突破體系需更新 燃煤鍋爐窯爐減排面臨諸多挑戰

2017-09-21    來源:中國節能網
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[ 導讀 ]:環境保護部今天(21日)在浙江省安吉縣召開全國生態文明建設現場推進會,再度推介“綠變金”先進地區的綠色發展模式,并命名授牌浙江省安吉縣等13個第一批 “綠水青山就是金山銀山”實踐創新基地和北京市延慶區等46個第一批國家生態文明建設示范市縣。
 在我國大氣污染治理中,煤炭燃燒引起的污染問題十分突出,這其中燃煤鍋爐、窯爐能否真正實現超低排放成為至關重要一環。

 
9月13日,住房和城鄉建設部、國家發展改革委、財政部、能源局聯合發布的《關于推進北方采暖地區城鎮清潔供暖的指導意見》提出,加快推進燃煤熱源清潔化,有計劃、有步驟地實施燃煤熱源清潔化改造,具備改造條件的燃煤熱源應當逐步實施超低排放改造,鼓勵采取第三方提供改造、運營、維護一體化服務的合同能源管理模式實施改造,為燃煤鍋爐超低排放提供了新的契機與動力。
 
在日前召開的“全國燃煤鍋爐超低排放及燃料清潔化利用研討會”上,中國煤炭加工利用協會理事長張紹強表示,我國中東部地區的工業鍋爐、窯爐要借鑒燃煤發電超低排放經驗,盡快開展超低排放改造,早日全面實現比照天然氣燃料排放標準的高水平,為大氣污染防治做出貢獻。
 
中國環境科學研究院大氣污染控制技術研究中心主任張凡則認為,我國燃煤鍋爐現有減排體系及污染物控制技術仍存諸多問題,多類污染物協同減排等技術亟需突破,新的減排體系亟待形成。
 
標準加嚴,為何污染難除?
 
近年來,散煤治理成為社會關注的焦點,政府部門也為此采取了諸多措施,但仍未徹底解決問題。中國煤炭加工利用協會散煤治理分會常務副會長阮立軍在接受本報記者采訪時表示,工業鍋爐、窯爐的散煤消費數量大,遠超民用散煤,而且相對集中、便于治理,所以,如果能將工業鍋爐、窯爐實現超低排放,無疑對散煤治理意義重大。
 
數據顯示,2015年,我國可估算的散煤消費量約為6.9億噸。其中,工業小鍋爐燃煤約2.2億噸,工業小窯爐燃煤約2.36億噸。
 
燃煤鍋爐產生的煙氣是造成大氣污染的重要原因。據悉,自1977年至2011年,我國工業鍋爐煙氣排放量增長了6.5倍。近年來,燃煤鍋爐每年產生的煙氣達68萬億立方米,是美國的2—3倍。
 
以水泥行業為例,雖然2004年開始實施的《水泥工業大氣污染物排放標準》較之前加嚴,但是因為水泥的過快增長,導致排放量仍不斷增加。特別是煙塵排放量大,在現有控制技術條件下,排放的煙塵90%以上為細顆粒物,對大氣環境質量的影響突出。
 
同時,工業燃煤鍋爐、窯爐也是氮氧化物排放的第二大污染源。VOCs排放亦十分嚴重。
 
自2001年以來,我國工業鍋爐、窯爐排放標準日益加嚴,但是污染卻并沒有相應減少。
 
在張凡看來,鍋爐容量和煤耗的增長速率過快,是導致大氣污染物排放量不降反增的重要原因。同時,工業鍋爐窯爐煙氣排放量增速大于污染物排放標準加嚴速率,導致污染排放量居高不下。此外,如不進行氮氧化物控制,二氧化硫減排效果將被氮氧化物的增長抵消。
 
多類污染物協同控制待攻克
 
記者了解到,現有的燃煤鍋爐污染控制技術難以應對工業鍋爐窯爐容量小、分布廣的特點和污染物總量減排需求。
 
例如,脫硫脫硝等治理技術是電站鍋爐或國外技術的移植,資源消耗大、副產品難以利用,投資運行費用高,導致燃煤鍋爐對成本的敏感度高;同時,目前我國燃煤鍋爐除塵、脫硫、脫硝和控制后續污染物如汞、PM2.5等技術之間相互獨立,缺乏互補,難以在一套系統內聯合協同脫除,處理流程冗長,一次和多次性投資大,資源能源消耗多;此外,現有技術只重視單一大氣污染物控制,缺乏根據工業鍋爐窯爐特點來考慮大氣—廢水—固廢多類污染物協同控制,未實現“以廢治廢”。
 
同時,現有污染物控制技術的二次污染問題也不容忽視。以石灰石—石膏濕法脫硫技術為例,每年需要開采石灰石1000多萬噸,同時每年排放脫硫石膏將近1億噸,還有近4000萬噸的脫硫廢水排放。
 
對此,張凡建議,應根據我國現有資源條件及國情,并針對我國工業鍋爐窯爐容量小、分布廣的特點,集中力量開發完善并加快推廣應用燃燒效率高、投資運行費用低、能源消耗少的技術,如新型煤粉工業鍋爐、漿體化循環流化床鍋爐,以提高資源利用效率,降低運行費用;同時,抓緊研發多類污染物的協同減排技術開發,實現“以廢治廢”以及廢棄物的循環利用,節約資源能源消耗,降低污染物治理的綜合成本。
 
煤炭科學研究總院戰略規劃研究院副院長吳立新則認為,燃煤鍋爐還應開發新技術以適應趨于熱電聯產大容量中高參數需求,同時促進工業鍋爐超低排放,使其適應變化大、熱電比調整范圍寬的需求,并促進低成本高效率、一體化運行。
 
減排體系需更新
 
據國家質檢總局特種設備局節能處處長冷浩介紹,目前,我國對燃煤鍋爐監管的部門達7個之多,部門之間如何協調聯動、提高監管效率成為亟需解決的問題。
 
除體制障礙,燃煤鍋爐現有的管理和結構性減排等減排體系難以應對標準加嚴、煙氣量增加的污染物減排需求。記者了解到,當前,對于燃煤鍋爐的治理,在很多地區出現了只重污染源拆遷的“大”結構減排、輕視煙氣梯度利用減量化的“小”結構減排,重新建項目和排放管理、輕多類污染物協同和煙氣梯度利用的過程管理減排。
 
“要形成經濟環保、社會協調的新減排體系,實現大幅削減污染物,切實改善環境空氣質量。”張凡認為,為實現燃煤鍋爐超低排放,應實行煙氣梯度利用減量化的“小”結構減排方案,如窯爐排放煙氣作為工業鍋爐助燃空氣的煙氣梯度利用減量化;同時,還應鼓勵多類污染物控制及煙氣梯度利用減排等管理減排新模式。
 
此外,張紹強表示,我國工業鍋爐、窯爐數量大、分布廣,而且運行管理參差不齊,如果只是“一刀切”的“以氣代煤”,需要增加4000-5000億立方米的天然氣供應,即使不考慮消費成本和管網配套條件,單是資源保障也是巨大的壓力,需要科學、理智的考慮。
 
吳立新則認為,實現工業鍋爐窯爐污染治理不是只有“以氣代煤”“一代了之”一條路,需正確認識煤炭清潔高效利用。通過應用先進技術完全可以實現煤炭的清潔高效利用和超低排放,應與清潔能源發展放在同等重要的地位。同時,要完善煤炭清潔高效利用的市場機制。要調整政策著力點,由直接干預市場參與主體的行為,變為調整市場機制,以市場引導用戶實現高效清潔利用。
 
據中節能咨詢公司技術推廣部副處長許明超透露,區域能效示范城市和試點項目申報和遴選已于9月15日啟動。區域能效注重綜合考慮地區各種條件,按照能源梯級利用、多種能源協同、多行業優化配置的原則,因地制宜采用各類新能源及可再生能源技術、節能技術,優化提升區域整體綜合能效水平。燃煤鍋爐實現超低排放,亦可為提高區域能效貢獻力量。
 
 
關鍵詞: 燃煤鍋爐 窯爐 減排 挑戰
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