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技术待突破体系需更新 燃煤锅炉窑炉减排面临诸多挑战

2017-09-21    来源:中国节能网
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[ 导读 ]:环境保护部今天(21日)在浙江省安吉县召开全国生态文明建设现场推进会,再度推介“绿变金”先进地区的绿色发展模式,并命名授牌浙江省安吉县等13个第一批 “绿水青山就是金山银山”实践创新基地和北京市延庆区等46个第一批国家生态文明建设示范市县。
 在我国大气污染治理中,煤炭燃烧引起的污染问题十分突出,这其中燃煤锅炉、窑炉能否真正实现超低排放成为至关重要一环。

 
9月13日,住房和城乡建设部、国家发展改革委、财政部、能源局联合发布的《关于推进北方采暖地区城镇清洁供暖的指导意见》提出,加快推进燃煤热源清洁化,有计划、有步骤地实施燃煤热源清洁化改造,具备改造条件的燃煤热源应当逐步实施超低排放改造,鼓励采取第三方提供改造、运营、维护一体化服务的合同能源管理模式实施改造,为燃煤锅炉超低排放提供了新的契机与动力。
 
在日前召开的“全国燃煤锅炉超低排放及燃料清洁化利用研讨会”上,中国煤炭加工利用协会理事长张绍强表示,我国中东部地区的工业锅炉、窑炉要借鉴燃煤发电超低排放经验,尽快开展超低排放改造,早日全面实现比照天然气燃料排放标准的高水平,为大气污染防治做出贡献。
 
中国环境科学研究院大气污染控制技术研究中心主任张凡则认为,我国燃煤锅炉现有减排体系及污染物控制技术仍存诸多问题,多类污染物协同减排等技术亟需突破,新的减排体系亟待形成。
 
标准加严,为何污染难除?
 
近年来,散煤治理成为社会关注的焦点,政府部门也为此采取了诸多措施,但仍未彻底解决问题。中国煤炭加工利用协会散煤治理分会常务副会长阮立军在接受本报记者采访时表示,工业锅炉、窑炉的散煤消费数量大,远超民用散煤,而且相对集中、便于治理,所以,如果能将工业锅炉、窑炉实现超低排放,无疑对散煤治理意义重大。
 
数据显示,2015年,我国可估算的散煤消费量约为6.9亿吨。其中,工业小锅炉燃煤约2.2亿吨,工业小窑炉燃煤约2.36亿吨。
 
燃煤锅炉产生的烟气是造成大气污染的重要原因。据悉,自1977年至2011年,我国工业锅炉烟气排放量增长了6.5倍。近年来,燃煤锅炉每年产生的烟气达68万亿立方米,是美国的2—3倍。
 
以水泥行业为例,虽然2004年开始实施的《水泥工业大气污染物排放标准》较之前加严,但是因为水泥的过快增长,导致排放量仍不断增加。特别是烟尘排放量大,在现有控制技术条件下,排放的烟尘90%以上为细颗粒物,对大气环境质量的影响突出。
 
同时,工业燃煤锅炉、窑炉也是氮氧化物排放的第二大污染源。VOCs排放亦十分严重。
 
自2001年以来,我国工业锅炉、窑炉排放标准日益加严,但是污染却并没有相应减少。
 
在张凡看来,锅炉容量和煤耗的增长速率过快,是导致大气污染物排放量不降反增的重要原因。同时,工业锅炉窑炉烟气排放量增速大于污染物排放标准加严速率,导致污染排放量居高不下。此外,如不进行氮氧化物控制,二氧化硫减排效果将被氮氧化物的增长抵消。
 
多类污染物协同控制待攻克
 
记者了解到,现有的燃煤锅炉污染控制技术难以应对工业锅炉窑炉容量小、分布广的特点和污染物总量减排需求。
 
例如,脱硫脱硝等治理技术是电站锅炉或国外技术的移植,资源消耗大、副产品难以利用,投资运行费用高,导致燃煤锅炉对成本的敏感度高;同时,目前我国燃煤锅炉除尘、脱硫、脱硝和控制后续污染物如汞、PM2.5等技术之间相互独立,缺乏互补,难以在一套系统内联合协同脱除,处理流程冗长,一次和多次性投资大,资源能源消耗多;此外,现有技术只重视单一大气污染物控制,缺乏根据工业锅炉窑炉特点来考虑大气—废水—固废多类污染物协同控制,未实现“以废治废”。
 
同时,现有污染物控制技术的二次污染问题也不容忽视。以石灰石—石膏湿法脱硫技术为例,每年需要开采石灰石1000多万吨,同时每年排放脱硫石膏将近1亿吨,还有近4000万吨的脱硫废水排放。
 
对此,张凡建议,应根据我国现有资源条件及国情,并针对我国工业锅炉窑炉容量小、分布广的特点,集中力量开发完善并加快推广应用燃烧效率高、投资运行费用低、能源消耗少的技术,如新型煤粉工业锅炉、浆体化循环流化床锅炉,以提高资源利用效率,降低运行费用;同时,抓紧研发多类污染物的协同减排技术开发,实现“以废治废”以及废弃物的循环利用,节约资源能源消耗,降低污染物治理的综合成本。
 
煤炭科学研究总院战略规划研究院副院长吴立新则认为,燃煤锅炉还应开发新技术以适应趋于热电联产大容量中高参数需求,同时促进工业锅炉超低排放,使其适应变化大、热电比调整范围宽的需求,并促进低成本高效率、一体化运行。
 
减排体系需更新
 
据国家质检总局特种设备局节能处处长冷浩介绍,目前,我国对燃煤锅炉监管的部门达7个之多,部门之间如何协调联动、提高监管效率成为亟需解决的问题。
 
除体制障碍,燃煤锅炉现有的管理和结构性减排等减排体系难以应对标准加严、烟气量增加的污染物减排需求。记者了解到,当前,对于燃煤锅炉的治理,在很多地区出现了只重污染源拆迁的“大”结构减排、轻视烟气梯度利用减量化的“小”结构减排,重新建项目和排放管理、轻多类污染物协同和烟气梯度利用的过程管理减排。
 
“要形成经济环保、社会协调的新减排体系,实现大幅削减污染物,切实改善环境空气质量。”张凡认为,为实现燃煤锅炉超低排放,应实行烟气梯度利用减量化的“小”结构减排方案,如窑炉排放烟气作为工业锅炉助燃空气的烟气梯度利用减量化;同时,还应鼓励多类污染物控制及烟气梯度利用减排等管理减排新模式。
 
此外,张绍强表示,我国工业锅炉、窑炉数量大、分布广,而且运行管理参差不齐,如果只是“一刀切”的“以气代煤”,需要增加4000-5000亿立方米的天然气供应,即使不考虑消费成本和管网配套条件,单是资源保障也是巨大的压力,需要科学、理智的考虑。
 
吴立新则认为,实现工业锅炉窑炉污染治理不是只有“以气代煤”“一代了之”一条路,需正确认识煤炭清洁高效利用。通过应用先进技术完全可以实现煤炭的清洁高效利用和超低排放,应与清洁能源发展放在同等重要的地位。同时,要完善煤炭清洁高效利用的市场机制。要调整政策着力点,由直接干预市场参与主体的行为,变为调整市场机制,以市场引导用户实现高效清洁利用。
 
据中节能咨询公司技术推广部副处长许明超透露,区域能效示范城市和试点项目申报和遴选已于9月15日启动。区域能效注重综合考虑地区各种条件,按照能源梯级利用、多种能源协同、多行业优化配置的原则,因地制宜采用各类新能源及可再生能源技术、节能技术,优化提升区域整体综合能效水平。燃煤锅炉实现超低排放,亦可为提高区域能效贡献力量。
 
 
关键词: 燃煤锅炉 窑炉 减排 挑战
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