《燃煤二氧化硫排放污染防治技术政策.pdf

13 附件三附件三 燃煤二氧化硫排放污染防治技术政策 （修订征求意见稿） 编制说明 1 修订的重要性和必要性 2002 年 1 月，原国家环境保护总局、原国家经济贸易委员会和 科学技术部联合颁布了燃煤二氧化硫排放污染防治技术政策[环 发（2002）26 号]（以下简称技术政策） 。该技术政策是在全面总结 1972 年以来，我国开展煤烟型污染防治工作的基础上，从能源合理 利用、煤炭生产、加工和供应、煤炭燃烧、烟气脱硫、二次污染等 方面提出的防治燃煤二氧化硫排放污染的技术要求。之后， 国民经 济和社会发展第十一个五年规划纲要中提出了“十一五”期间单 位国内生产总值能耗降低 20左右，二氧化硫排放总量比 2005 年减 少 10的约束性指标，国务院及相关部门为贯彻落实科学发展观，构 建社会主义和谐社会，建设资源节约型、环境友好型社会的需要， 制定了一系列促进节能减排的政策措施，有效推动了该技术政策的 实施，取得了显著的成效。主要表现在以下几个方面 （1） 2008 年我国一次能源消费总量为 28.5 亿吨标准煤，煤炭 在一次能源消费中的比重为 68.7， 比 2005 年下降了 0.4 个百分点， 是近三年来的首次下降。 （2） “十一五”以来，全国已累计关停小火电机组 6006 万千 14 瓦，其中 2009 年关停小火电机组 2617 万千瓦，占 44。关停的小机 组如果全部由大容量机组等量电替换，可节约原煤 6900 万吨，相应 减排二氧化硫约 120 万吨。 （3） 2009 年全国 6000 千瓦及以上火电机组平均供电标准煤耗 340 克/千瓦时，比上一年降低 5 克/千瓦时，相当于节约标准煤 760 万吨，相应减排二氧化硫约 16 万吨。 （4） 2009 年全国新增燃煤脱硫机组容量 1.02 亿千瓦，截至 2009 年底，全国脱硫机组装机容量达 4.7 亿千瓦，装备脱硫设施的 火电机组占全部火电机组的比例由上年的 60，提高到 71。 （5）另据调查测算，截止 2008 年底，全国有各类承压燃煤工 业锅炉约 48 万多台，总容量约为 250 多万吨/时，其中蒸发量大于 等于 20 吨/时的，约占总容量的三分之一。这些锅炉已基本配置了 烟气脱硫设施，每年约减少二氧化硫排放 200 万吨。 （6）据报道，2008 年全国重点统计的钢铁企业二氧化硫排放量 约 110 万吨，其中烧结二氧化硫排放量约 80 万吨。截止 2009 年 5 月底，我国已建烧结烟气脱硫装置 35 套，配用于 40 台烧结机，形 成脱硫能力 8.2 万吨。 （7）2009 年全国二氧化硫排放量为 2214.4 万吨，比上一年下 降 4.6，比 2005 年下降 13.14，提前完成“十一五”规划纲要中 提出的二氧化硫排放量消减 10的指标要求。 综上所述， “十一五”期间我国燃煤二氧化硫排放污染防治工作 取得了长足的进步。但是从技术政策层面来说，随着二氧化硫排放控 15 制日趋严格和防治技术的进步，需要对原技术政策进行完善和充实。 例如对火电行业推荐的脱硫技术较为单一，难以满足不同地区燃用 不同煤质的要求，近几年来出现的并被工程实践证明有效的烟气脱硫 技术，需要在本次修订中予以补充；对≥20t/h（14MW）及以上的燃 煤工业锅炉污染治理，采用的先除尘后脱硫工艺，取得了良好效果， 基本扭转了原先采用的除尘脱硫一体化技术，难以达到稳定运行和不 能满足日益严格的排放标准要求的状况；对钢铁行业烧结机烟气中排 放的二氧化硫已列入重点治理污染源之一等，也需要在本次修订中予 以完善和充实。2011 年 3 月 16 日， 国民经济和社会发展第十二个五 年规划纲要颁布，其中二氧化硫仍要作为总量控制的约束性指标， 到“十二五”末，要在“十一五”的基础上下降 8。由此可见，二氧 化硫的防治仍然是今后一个时期大气污染防治工作的重点之一。为 此，环境保护部相关部门下达了对原技术政策进行修订的任务。 2 修订的目的 本技术政策的修订是为了贯彻 中华人民共和国大气污染防治法 ， 防治燃煤排放二氧化硫造成的污染， 改善大气环境质量， 保护生态环境， 为二氧化硫减排目标和规划以及排放标准的制（修）订与实施、环境管 理与依法监督提供技术支撑。 并在此基础上指导使用燃煤设施的单位采 用先进实用的二氧化硫减排技术，引导环保产业有序、健康发展。 3 修订的原则 （1）立足我国的实际情况和发展趋势，借鉴发达国家的成功经 验，充分发挥技术政策在制（修）订污染防治目标、规划、排放标 准以及环保技术管理体系建设的核心和引领作用。 （2）体现技术政策的科学性、先进性和可操作性。 （3）推进二氧化硫排放污染的全过程防治，促进技术进步和可 持续发展。 （4）倡导合理使用燃料与污染控制技术相结合，因地制宜，因 煤制宜、因炉制宜的选择二氧化硫控制技术，并依据技术上成熟、 经济上合理及便于实施提出防治要求，以减少燃煤二氧化硫排放。 4 技术路线 本技术政策修订的技术路线，见图 1。 现场调研 国外资料的调研分析 国内资料的搜集分析 报批、发布 审议会审查，修改后形成报批稿 征求意见，修改后形成送审稿 修改并形成征求意见稿 专家论证、征求意见 编制技术政策讨论稿 燃煤二氧化硫排放污染防治技术及政策调研 工作计划和编制大纲 图 4－1 本技术政策的研究路线图 16 17 5 修订要点 （1）根据当前对技术政策编制的要求，在保留原技术政策框架 结构的情况下，增加了或者修订了以下主要内容 ①明确了二氧化硫防治工作所应遵循的技术路线，即推行节约 与合理使用燃料，提高煤炭质量，高效低污染燃烧技术以及二氧化 硫治理技术相结合的综合防治措施，也就是说对二氧化硫的防治要 贯彻全过程防治的思路。 ②结合近几年来二氧化硫污染防治技术的发展与进步，充实了相 关内容。例如对城镇民用炊事炉、茶浴炉和产热量 6t/h（4.2MW） 及以下的采暖锅炉除限制燃用原煤，提倡使用清洁能源和固硫型煤 外，增加了燃用生物质成型燃料和鼓励在华北和西北地区建设区域煤 炭集中配送中心；对大气污染防治重点城市及周边地区，禁止新建 6t/h（4.2MW）及以下燃煤小锅炉，未配置脱硫设施的禁止直接燃用 含硫量超过 0.5％的煤炭；对燃煤发电锅炉除保留原技术政策中推荐 的湿式石灰石－石膏法和循环流化床干法烟气脱硫技术外，并扩大了 其应用范围；根据燃煤发电锅炉二氧化硫治理技术发展与应用的实际 情况，补充了氨－硫铵法烟气脱硫技术和海水烟气脱硫技术及其应用 范围；对烧结机及其它燃煤工业炉窑宜采用的烟气脱硫技术也提出了 相应要求；依据对燃煤工业锅炉烟气脱硫技术现状的调查，对 20t/h （14MW）及以上容量的燃煤工业锅炉应选择先除尘后脱硫以及燃用含 硫量小于 1的低硫煤，鼓励采用“以废治废”烟气脱硫技术等内容。 ③为了有利于环保行政主管部门的监督管理，增加了污染治理 设施的运行管理和监督管理两个章节及相应条款；从运行操作人员 的管理、日常管理制度建设及环境保护行政主管部门工作重点等方 面提出了建议。 ④为了更好的推动燃煤二氧化硫大气污染防治科技进步，增加 了新技术开发和应用一章，提出了今后一个时期二氧化硫污染治理 应重点发展的技术，包括生物质成型燃料技术、燃煤工业锅炉“以 废治废”及资源综合利用脱硫技术、烟气脱硫脱硝协同控制技术、 脱硫石膏综合利用技术等。 （2）长期以来，我国的一次能源消费以煤炭为主，2008 年全国 煤炭消费量达到 27.4 亿吨，占一次能源消费总量的 68.7。煤炭燃 烧所产生的二氧化硫是造成空气污染的主要来源。 20042008 年我国 一次能源消费总量中，煤炭所占的比重维持在 68.069.5，如图 5 －1 所示；二氧化硫排放均超过 2300 万吨，如图 5－2 所示。2008 年燃煤量和二氧化硫排放量分类测算结果见表 5－1。 68 69.1 69.4 69.5 68.7 65 66 67 68 69 70 20042005200620072008 年份 煤炭消费占能源消费的比重 （％） 图 5－1 近几年我国煤炭消费占能源消费的比例 18 5000 55000 105000 155000 205000 255000 305000 20042005200620072008 年份 煤炭消耗量（万吨） 2000 2100 2200 2300 2400 2500 2600 2700 二氧化硫排放量（万吨） 煤炭消费量二氧化硫排放量 图 5－2 近几年我国煤炭消费量与二氧化硫排放量 表 5－1 2008 年我国燃煤量和二氧化硫排放量分类测算表 19 耗 煤 量 二氧化硫排放量 项目 行业 亿吨 百分比（） 万吨 百分比（） 全 国 27.40 100 2202 100 火电行业 14.64 53.5 1050 47.7 工业系统 5.21 19.1 488 22.1 工业锅炉 6.39 23.3 519 23.6 其 中 民 用 1.13 4.1 145 6.6 注上表中各工业系统中≥6000 千瓦的发电机组或热电联产机组的耗煤量和二氧化硫排放量以 及6000 千瓦的热电联产机组的耗煤量及二氧化硫排放量，分别包含在火电行业和燃煤工 业锅炉的耗煤量及二氧化硫排放量的数值中。 从表 5－1 中可看出 1）2008 年全国燃煤二氧化硫排放量为 2202 万吨，占全国二氧 化硫排放量的 94.87。按二氧化硫排放量的大小顺序排列为火电 行业、燃煤工业锅炉、工业系统的工艺用煤和民用生活用煤。 20 2）火电行业 2008 年年耗原煤 14.64 亿吨，二氧化硫排放量为 1050 万吨，分别占全国原煤消费总量和燃煤烟气中二氧化硫排放量 的 53.5和 47.7，仍然是当前我国二氧化硫排放污染的主要来源。 3）燃煤工业锅炉作为一种能热动力设备，广泛应用于国民经济 的各个部门，据分析测算2008 年全国有各类燃煤工业锅炉（蒸汽 锅炉、热水采暖锅炉、导热油锅炉及5 ≤100 ≤30≤10≤5 ≤5 ≤50 ≤0.2 注1.最低检出限CODMn为 0.8mg/L、砷为 0.007mg/L，汞为 0.05μg/L、镉为 0.09μg/L、铜为 0.6μg/L； 2.表中引用的水质标准为海水水质标准 （GB3097-1997） 。 3.表中反映的是脱硫海水进入大海与海域海水混合后，在混合边界的测量结果。 29 （1）从表 6－2 中可看出脱硫后的海水和循环冷却水混合，并 经海水恢复系统调整后，pH 值由 3.183.86 恢复到 6.947.13，符 合脱硫海水混合曝气后 pH≥6.8 入海的可研要求。 （2）从表 6－3 中可看出，脱硫后的入海海水与海水泵房海水 （天然海水）相比较，除 pH 值和水温外，SS、总铬、锌三项指标大 于本底值外，COD、砷、铜、铅、铬、汞等指标几无变化。 （3）从表 6－4 中可看出，脱硫后的海水排放海域混合区边界 及相邻养殖区的 12 项水质指标全部符合海水水质标准 （GB3097-1997）二类标准要求。 综上所述，并考虑到我国内海（如渤海等）污染已较为严重， 并不利于海水自行扩散，因此，在本技术政策第 5.3.4 条规定海 水烟气脱硫技术适宜于我国东、南部沿海地区及脱硫后海水排放海 域扩散条件良好，燃用含硫量小于 1的煤种及 200MW 及以上新建燃 煤发电锅炉建设烟气脱硫设施时选用，并要求进入脱硫塔前，烟气 中的含尘浓度小于 30mg/m 3（标态，干烟气） 。 6.2 氨－硫铵法烟气脱硫技术 6.2 氨－硫铵法烟气脱硫技术 氨－硫铵法脱硫技术是用氨作为吸收剂，在脱除燃煤烟气中二 氧化硫后，可生产出具有高附加值的产品－硫铵，是一种将二氧化 硫资源化的符合循环经济要求的脱硫技术，尤其适用于在燃用中高 硫煤和有稳定氨源地区的燃煤发电锅炉上应用。 早在 20 世纪 70 年代以来，日本、意大利、德国、美国、加拿 大等国先后开始研发和应用氨法脱硫技术，日本钢管公司（NKK）在 30 70年代中期已建成配用于200MW和300MW机组的两套氨法脱硫装置， 美国通用环境公司（GE）于 1990 年开始建成了多个氨法烟气脱硫装 置，其中威斯康辛州的 Kenosha 电厂的规模为 500MW，加拿大辛德鲁 克电厂于 2006 年在燃用 4含硫量石油焦机组也采用了该项技术。 由于历史的原因，我国燃煤发电锅炉大多采用的是石灰石－石 膏法烟气脱硫技术，其建设和运行中存在的问题日益显现出来。氨 －硫铵法烟气脱硫技术因其独特的优势而受到国内外有关单位和专 业人士的关注。 国家发展和改革委员会在 2005 年组织赴美氨法烟气脱硫技术的 考察，考察报告客观的评价了氨法烟气脱硫技术发展情况，提出了 此技术在我国应用的可能性及必要性。鉴于该技术以氨作为吸收剂， 其副产品为硫酸铵肥料，在工艺过程中不产生废水，烟气中的残留 氨和铵盐类气溶胶（烟雾）能得到有效控制，工程建设费用可低于 传统的石灰石－石膏法烟气脱硫技术，并随着我国对复合肥料需求 的增加，也为硫酸铵化肥提供了市场，从而促进了氨－硫铵法烟气 脱硫技术在国内的应用。我国的氨法烟气脱硫技术首先应用于硫酸 行业，在燃煤发电锅炉上的应用和发展较为缓慢。随着合成氨工艺 的日益发展以及进入 21 世纪后环保企业对氨法脱硫工艺的不断改进 和完善，形成多种氨法烟气脱硫技术，主要有 （1） 源于 TS/PS 法的改进型简易氨法烟气脱硫技术。 所谓 TS/PS 技术是将一定浓度的氨进入反应器后与高温烟气充分混合后发生化 学反应脱除二氧化硫，但不回收硫铵。 （2）引进的氨法烟气脱硫技术。随着近几年来国内环保企业对 氨法脱硫技术的重视，有的企业引进了玛苏莱公司的技术，并已有 工程应用实例。 （3）氨－硫铵法烟气脱硫技术。其主要特征是塔内设置了不同 功能的分段吸收层，解决了脱硫副产物的氧化回收和氨的逃逸问题， 并产生的硫铵可作为农用肥料。 氨－硫铵法烟气脱硫技术已在天津碱厂、云南解化集团热电厂、 重庆中梁山煤电集团发电厂、中石化扬子石化有限公司电厂、山东众 泰电力有限公司和广西田东电厂等 18 个热电联产和燃煤发电锅炉上 得到应用，已建脱硫装置的处理烟气量近 850 万 Nm 3/h，年产硫铵超 过 30 万吨。在建装置的处理烟气量也超过 700 万 Nm 3/h。其中广西水 电集团田东电厂 2135MW 燃煤发电机组氨－硫铵法烟气脱硫工程， 采用两炉一塔设计，处理烟气达 110 万 Nm 3/h，其工艺流程见图 6－2。 图 6－2 氨－硫铵法脱硫工艺流程图 31 32 该厂脱硫装置于 2009 年 8 月 7 日-8 月 14 日由西安热工研究院 开展了 168 性能验收，各项技术性能指标见表 6－5，硫铵质量见表 6－6。 表 6－5 田东电厂脱硫装置试运行考核主要技术经济指标 序号 项 目 单 位 平均值 设计值 1 脱硫效率 96.2 95 2 脱氮效率 30 3 脱硫岛压力降 kPa 0.77 ≤1.0 4 塔出口 NH3含量 mg/ Nm 3 0.07 ≤10 5 氨利用率 98 97 6 NH3/S 2.04 ≤2.08 7 耗电量 kWh 1548.2 ≤1682 表 6－6 田东电厂脱硫装置试运行考核副产硫酸铵质量 实 测 值 序号 分析项目 指 标 最高值 最低值 平均值 1 N， ≥20.5 21.18 20.93 21.0 2 H2O， ≤1.0 0.24 0.08 0.19 3 游离酸， ≤0.2 0.17 0.08 0.13 该脱硫技术采用的脱硫剂主要有液氨、氨水、碳铵和尿素， 其中液氨按重大危险源辨识 （GB18218）和危险化学物品名录 （GB12268） 规定属危险化学品。 当用液氨作脱硫剂时， 其存储量 100 33 吨则属于重大危险源，按照建筑设计防火规范 （GB50016）的规 定，液氨储罐与周围的道路、厂房、建筑物的防火间距不少于 15 米； 与液氨相比，氨水在储存时的危险性略低，但其运输过程中的危险 性远大于液氨，其外购氨水仅 25的浓度，运输成本较高，而碳铵和 尿素是农业肥料，无危险性。 综上所述，并考虑到该技术应用于燃用中高硫煤时，更能发挥 其性能优势。因此，在本技术政策第 5.3.3 条规定氨－硫铵法烟 气脱硫技术适宜于燃用含硫量大于 1.5及 300MW 及以下燃煤发电锅 炉，且有稳定氨资源地区建设烟气脱硫设施时选用。对于人口稠密 区的烟气脱硫设施，宜选用碳铵和尿素作为脱硫剂。 6.3 循环流化床干法烟气脱硫技术 6.3 循环流化床干法烟气脱硫技术 该技术于上世纪七十年代末德国鲁奇公司为了解决石灰石－石 膏湿法烟气脱硫技术存在的投资大、耗水、耗能、维护费用高等问 题，在循环流化床锅炉应用研究的基础上，率先将循环流化床技术 应用于烟气脱硫。二十一世纪初，我国有的环保工程公司通过技术 引进和消化吸收，有的采取工程合作或自行研发方式先后开发出具 有自主知识产权的循环流化床干法烟气脱硫技术。截止到 2009 年底 的不完全统计，全国已有 10 余家环保工程公司承接过燃煤发电锅炉 二氧化硫污染治理设施的工程建设， 其应用规模已超过 2000 万千瓦。 单台机组容量也突破原技术政策中规定小于 200MW 的要求。 详见表 6 －7。 34 表 6－7 循环流化床干法脱硫应用现状 序号 脱硫公司 技 术 来 源 装机总容量 MW 单台最大 装机容量 MW 备 注 1 龙净环保 引进德国鲁奇 CFB技术，再创新开发 LJD大型电厂干法技术 11946 660 未包括电力行业以外 的业绩 2 凯迪电力 德国 WULFF公司RCFB技术3552 300 3 山大能源 自主开发 CFB 技术 3000 300 4 山东三融 德国鲁奇 CFB 1530 300 5 浙江蓝天 自主研发 1700 200 8 中电投远达 奥地利AEE公司 湍流吸收技术 1000 200 9 甘肃龙源 自主开发 CFB 技术 800 200 8 浙江菲达 自主开发 NID 技术 4040 220 未包括垃圾焚烧炉 其中，山西华能榆社电厂 2300MW 机组的脱硫设施与 2004 年 投运后系统运行正常，在吸收塔压降约 1.6KPa，喷水后出口烟温在 70℃～75℃的情况下，钙硫比为 1.3～1.43，当入口二氧化硫浓度为 4012～5443mg/m 3 时，排放二氧化硫浓度为 329～453mg/m 3，脱硫效率 大于 91％。与湿法脱硫相比，按年运行时间 6000～6500 小时核算， 每年可节约用水 116 万吨，增加厂用电率 0.6％，仅为湿法脱硫的 30％左右。 华能邯峰电厂 2660MW 机组的脱硫项目是福建龙净环保股份有 35 限公司承担的“十一五”的 863 重大科技攻关项目600MW 机组干法 脱硫除尘一体化工艺及装置研制的依托工程，已于 2008 年 12 月 通过 168 小时的连续运行考核，采用就近采购的石灰作为吸收剂， 脱硫后的二氧化硫排放浓度为 165～196mg/m 3， 脱硫效率为 90.1％～ 91.4％，烟尘排放浓度为 27～49 mg/m 3。2009 年 11 月，由西安热工 研究院有限公司对脱硫装置进行了性能验收试验，试验结果表明 当处理烟气量在 224-23010 4m3/h，原烟气二氧化硫浓度在 2434-2741mg/m 3，钙硫比为 1.21-1.22 时，净烟气二氧化硫浓度为 133.5-190.7 mg/m 3，脱硫效率为 93.04％-94.52，烟尘排放浓度小 于 10 mg/m 3，目前该脱硫工程已移交生产运行。 综上所述，在修订后的技术政策的 5.3.2 条规定循环流化床 干法烟气脱硫技术适宜于燃用含硫量小于 2的煤种及 600MW 及以下 燃煤发电锅炉建设烟气脱硫设施时选用。 7 燃煤工业锅炉和民用生活炉具修改条文的说明 （1）中国是当今世界燃煤工业锅炉生产和使用最多的国家，到 2008 年底的统计分析，在用承压工业锅炉 56.9 万台，其中蒸汽锅 炉 35 万台， 占 61.5； 热水锅炉 （含导热油锅炉） 21.9 万台， 占 38.5； 在用承压工业锅炉总产热量为 294.5 万吨/时， 其中 蒸汽锅炉 195.6 万吨/时；热水锅炉（含导热油锅炉）98.9 万吨/时。 历年来承压工业锅炉的变化情况见图 7－1 和图 7－2。 2.28 2.4 2.49 3.45 5.17 0 1 2 3 4 5 6 19911995199620032008 年份 单台产热量（t/h） 图 7－1 典型年份工业锅炉单台平均产热量 432101 499202 510632 556500 568800 983085 1198094 1273069 1919858 2945301 0 100000 200000 300000 400000 500000 600000 19911995199620032008 年份 总台数（台） 0 500000 1000000 1500000 2000000 2500000 3000000 3500000 总产热量（t/h） 总台数总产热量 图 7－2 典型年份工业锅炉保有量与产热量 （2）我国工业锅炉的燃料结构以燃煤为主，基本上是燃用未经 洗选加工的原煤。据测算，在这些承压锅炉中，85是燃用煤炭，约 为 48.3 万台，总产热量为 250.35 万吨/时，年耗原煤量约为 63897 36 37 万吨，占 2008 年全国煤炭消费量的 23.5，年排放二氧化硫 519.1 万吨，占全国 2008 年二氧化硫排放量的 22.2。按其产热量分类的 耗煤量和二氧化硫排放量见表 7－1。 表 7－1 按锅炉容量分的耗煤量及二氧化硫排放量表 10（7MW） ≥10（7MW） 容量（蒸吨/时） 蒸汽锅炉 热水锅炉 蒸汽锅炉 热水锅炉 27985 8429 18545 8937 36414 27482 耗煤量 （万吨/年） 63896 431.2 87.9 二氧化硫排放量 （万吨/年） 519.1 （3）据报道和测算，2008 年全国民用生活炉具用煤为 1.13 亿 吨，占全国煤炭消费总量的 4.1。年排放 SO2 145 万吨，占全国燃 煤二氧化硫排放量的 6.6。由于这类燃煤设备数量巨大，又无污染 治理设施，是造成城镇大气环境污染的主要污染源之一。 （4）对小型燃煤工业锅炉和民用生活炉具排放的二氧化硫污染 防治，在大中城市和部分乡镇大多采用以燃气、燃油、电以及燃用 含硫量较低的燃煤或固硫型煤来替代含硫量较高、二氧化硫污染严 重的原煤。以北京市为例，据 2006 年的统计，全市共有各类承压锅 炉 18957 台， 总产热量为 90768 吨/时， 和成千上万台民用生活炉具。 在推广燃用含硫量小于 0.5原煤的同时，对城区的民用炊事灶、公 福灶、茶浴炉等基本上采用燃气、电或燃油替代燃煤。对城区内小 于 10 吨/时燃煤工业锅炉，采用燃气燃油替代。其中改用燃气的有 38 7853 台，总产热量为 42550 吨/时,分别占全市工业锅炉总台数和总 容量的 41.4和 46.9。改用燃油的有 1611 台，产热量为 8267 吨/ 时，分别占全市工业锅炉总台数和总产热量的 8.5和 9.1。另外， 对郊区（县）的常压热水采暖锅炉推行生物质成型燃料或生物质型 煤也取得一定成效。据调查，北京市已建成生物质成型燃料加工厂 19 个，总产量超过 6 万吨。北京盛昌绿能科技有限公司开发的生物 质成型燃料生产线及配套的专用炊事炉具和锅炉已经在北京、河北、 湖北、宁夏、黑龙江、西藏等地推广使用，经有关部门测定，二氧 化硫排放浓度可小于 10mg/Nm 3。广西省环保局和广东省有关部门于 2009 年也已分别批准建设年产 10 万吨生物质成型燃料的加工厂。 （5）生物质成型燃料是指利用秸秆、锯末、稻壳等农村废弃物 作为原材料，通过专用设备经粉碎、烘干、混合、挤压等工序制成 颗粒状的一种低污染燃料，有关研究表明生物质燃料和化石燃料 相比存在明显差异，见表 7－2。 表 7－2 典型生物质燃料和化石燃料的组分分析 工业成分分析 元素成分分析 燃料种类 W f A f V f Cgd f H f C f S f N f K2O f/O 2 低位热值 Q y dw （KJ/Kg） 豆 秸 5.10 3.13 74.65 17.125.8144.750.110.8516.33 16160 稻 草 4.97 13.8665.11 16.065.0638.320.110.6311.28 13980 玉米秸 4.87 5.93 71.45 17.755.4542.170.120.7413.80 15550 麦 秸 4.39 8.90 67.36 19.355.3141.280.180.6520.40 15370 烟 煤 8.30 20.6421.05 50.013.2061.330.490.85（5.19） 23375 无烟煤 6.00 16.808.00 67.2 3.1067.700.701.00（4.70） 20970 39 从表 7－2 可以看出生物质燃料的挥发物含量高于原煤、挥发 物着火温度低、一般在 250-350℃温度时，挥发物就会大量析出并开 始剧烈燃烧，若此时空气量供应不足，将会增大化学不完全热损失； 生物质燃料的含硫量明显低于煤炭的含硫量，燃烧后其排放的二氧 化硫浓度很低，可不再配置二氧化硫治理装置；另据调查，生物质 燃料挥发物析出燃烬后，受到灰烬包裹，固定碳燃烧速度缓慢，为 了使其燃尽，采用往复炉排燃烧方式，取得较好的效果；并由于生 物质燃料燃烧时所释放的二氧化碳，大体相当于其生长时所吸收的 二氧化碳量，有助于缓解温室效应，而受到有关部门和单位的广泛 重视。环境保护部办公厅曾以环办函[2009]797 号文关于生物质成 型燃料有关问题的复函中认为采用农林废弃物（秸秆、稻壳、 木屑、树枝等）为原料通过专门设备在特定工艺条件下加工制成的 棒状、块状或颗粒物等生物质成型燃料，可有效改善农林废弃物的 燃烧性能，其硫、氮和灰分含量较低，在配套的专用燃烧设备上应 用，可实现清洁、高效燃烧，产生的二氧化硫、氮氧化物和烟尘较 少，不属于高污染燃料。在城市的燃气供应不能满足需求时，生物 质成型燃料可作为一种替代燃料。广州迪森新能源集团开发的燃用 生物质成型燃料的 6t/h 蒸汽锅炉， 锅炉尾部配用布袋除尘， 无脱硫、 脱硝设施。经广州市环境监测中心站测定，烟尘排放浓度小于 20mg/Nm 3,并对燃用生物质成型燃料（BMF）与燃用其它燃料的成本费 用进行了比较，见表 7－3。 40 表 7－3 BMF 与其它燃料的成本比较 项 目 BMF 重油 天然气 柴油 热值（kcal/kg，kcal/m 3） 4100 9600 8500 10200 含硫量（％） 0.03～0.061～3 0.01～0.02 0.06～0.08 单价（元/kg，元/m 3） 1.15 4 4.25 6 锅炉热效率（％） 86 90 90 90 吨蒸汽燃料耗量（kg， m 3） 172 69 78 65 吨蒸汽燃料费用（元） 198 276 331 390 BMF 与其它燃料成本对比（％） － 28 40 49 我国是农业大国，大部分地区盛产粮食作物，秸秆的年产量达 到 6 亿多吨，主要品种及数量见表 7－4 所示，我国不同地区秸秆年 产量和可利用量见表 7－5。 表 7－4 我国不同农作物及秸秆的产量 农作物名称 谷物年产量/亿吨 秸秆年产量/亿吨 折标煤量/亿吨 稻 谷 1.8523 1.1540 0.4951 小 麦 1.0221 1.3962 0.6981 玉 米 1.3961 2.2398 1.1849 其他杂粮 0.1669 0.1669 0.0835 豆 类 0.1788 0.2681 0.1456 薯 类 0.3262 0.1631 0.0793 油料作物 0.2250 0.4501 0.2381 棉 花 0.0477 0.1430 0.0777 甘 蔗 0.6542 0.0654 0.0288 合 计 6.46 3.03 41 表 7－5 我国不同地区秸秆年产量和可利用量分布 地 区 秸秆年产量/ 秸秆年剩余量 地 区 秸秆年产量/ 秸秆年剩余量 地 区 秸秆年产量/ 秸秆年剩余量 北 京* 429/251.8 上 海* 179/105.1 天 津* 302/177.3 广 东* 1405/824.7 山 东 7191/1510 福 建 6643/1395 河 南 5650/1186.5 吉 林 3371/707.9 黑龙江 3824/803 四 川 4464/937.4 河 北 4413/926.7 江 苏 3549/745.3 湖 北 3202/672.4 安 徽 2924/614 湖 南 2074/435.5 内蒙古 1698/356.6 广 西 1525/320.3 云 南 1486/312.1 新 疆 1463/307.2 山 西 1338/281 陕 西 1334/280.1 江 西 1304/273.8 浙 江 1134/238.1 贵 州 1123/235.8 甘 肃 754/158.3 辽 宁 550/115.5 海 南 176/37 宁 夏 268/0 青 海 205/0 西 藏 50/0 *以 58.7来计算秸秆的剩余量，其余地区按 21计算秸秆的剩余量。 从上述数据可以看出，我国秸秆产量巨大，折算成标煤约为 3 亿吨，除部分已用作畜牧饲料、还田肥料、工业原料和传统的生物 燃料外，剩余量还达到 1.16 亿吨，折算成标煤 1.09 亿吨，尚未被 利用，尤其在收获季节大量秸秆露天焚烧、不但污染环境又浪费能 源。究其原因，除宣传力度不够，秸秆收集渠道不畅外，缺少政策 引导也是其重要原因之一。 （7）据调查，20t/h（14MW）及以上燃煤工业锅炉普遍采用了 除尘器串联烟气脱硫装置的工艺，其采用的脱硫工艺有钙法、镁法 脱等。例如，北京大龙供热中心近三年新建了 15 台 45.5MW 的燃煤 热水采暖锅炉已全部配用袋式除尘器后串联镁法脱硫装置。脱硫除 尘系统自投运运行稳定，除尘效率在 99.5％以上，烟尘浓度可控制 42 在 10mg/Nm 3 以内；脱硫效率在 95％以上，二氧化硫浓度可控制在 20mg/Nm 3 以内；氮氧化物浓度可控制在 300mg/Nm 3，达到了北京市工 业锅炉污染物排放标准的要求。又例如，常州广达热电有限公司有 3 台 75 蒸吨/小时燃煤流化床锅炉，其采用的工艺为静电除尘串联亚 硫酸镁清液脱硫技术。亚硫酸镁清液法烟气脱硫工艺根据氧化镁再 生反应的特性，通过外部再生诱导结晶工艺，生成了高 pH、高吸收 剂含量的亚硫酸镁吸收清液，并采用与循环吸收清液特性相适应的 低液气比的高效雾化喷淋吸收技术来进行脱硫吸收，从而达到高吸 收效率、低投资、低运行成本的目的。目前工程已经稳定运行两年， 在液气比 1.2 时，脱硫效率可稳定的 90％以上。 除了传统的除尘串联钙法、镁法脱硫工艺外，一些地区的燃煤 工业锅炉因地制宜的采用除尘串联碱性废物的“以废治废”脱硫工 艺，取得了较好的效果，如利用锅炉自身排放的碱性物质、化工厂 排放的废电石渣、印染厂排放的印染废水在部分企业得到推广应用。 如浙江航民集团公司是印染行业的大型企业，每天排放的印染废水 达 68 万吨，其中的主要成份是氢氧化钠。该集团下属的热电厂共 有 7 台 75 吨/时循环流化床锅炉和 7 台 35 吨/时链条炉排锅炉，采 用前级三电场电除尘器除尘后，烟气进入脱硫装置，在液气比小于 1 时，二氧化硫去除率稳定在 90以上，排放浓度小于 100mg/m 3,烟尘 浓度小于 50mg/m 3。浙江嘉兴热电厂 35 吨/时锅炉利用废电石渣、北 京市科丰供热厂 35 吨/时锅炉利用锅炉排污水和灰渣中淬出碱性金 属氧化物，并添加部分钙基脱硫剂后，也取得较好地脱硫效果。 43 综上所述，在本次修订的第 4.1 条及其它相应条款对小型燃煤 设施限制燃用原煤，提倡使用清洁能源的同时，增加了生物质成型 燃料的内容；在第 5.3.5 条中提出，对新建或已建且投运时不足 10 年的 20t/h（14MW）及以上燃煤工业锅炉应采用先除尘后脱硫工艺。 8 燃煤工业炉窑修改条文的说明 （1）燃煤工业炉窑数量大、品种多、燃煤工艺有所不同，据到 2008 年煤炭消费的测算，燃煤工业炉窑生产工艺中全年的煤耗量约 为 5.2 亿吨，排放二氧化硫 488 万吨，分别占全国燃煤消耗量和燃 煤二氧化硫排放量的 19.1和 22.1。 （2）对燃煤工业炉窑的二氧化硫治理尚处于起步阶段，且实施 难度大。 在 1996 年颁布的 工业炉窑和炼焦炉大气污染物排放标准 中，虽然对有色金属冶炼、钢铁烧结冶炼和其他燃煤炉窑以及炼焦 炉提出了相应的二氧化硫排放限值，但总体上看标准限值是比较宽 松的。2004 年颁布的水泥工业大气污染物排放标准中对水泥炉 窑及窑磨一体机提出的二氧化硫排放限值为 400mg/Nm 3。近期在修订 钢铁行业污染物排放标准时，对新建和现有的炼铁热风炉的二氧化 硫排放限值分别为 150 mg/Nm 3 和 250 mg/Nm 3；对新建和现有烧结机 的二氧化硫排放限值分别为 100 mg/Nm 3 和 600 mg/Nm 3；对新建和现 有轧钢加钢加热的二氧化硫排放限值分别为 150 mg/Nm 3 和 250 mg/Nm 3。总的来说，对燃煤工业炉窑排放的二氧化硫污染的控制，由 于种种原因贯彻实施并不理想。 （3）钢铁行业是控制燃煤工业炉窑二氧化硫污染的先行者。钢 44 铁行业排放的二氧化硫主要来源于烧结机，其排放的二氧化硫量占 钢铁企业排放总量的 70以上（不含燃煤自备电厂产生的二氧化硫 量） 。据报导，2008 年全国重点统计的钢铁企业二氧化硫排放量约 110 万吨，其中烧结二氧化硫排放量约 80 万吨。 由于烧结排放的烟气量、二氧化硫浓度、含水份大、波动也大， 成份复杂，增加了二氧化硫的治理难度，且对烧结烟气二氧化硫的 控制，主要是通过安装脱硫设施来完成。截止到 2009 年 5 月底，我 国已在 40 台烧结机上建成烧结烟气脱硫装置 35 套，配用烧结机面 积 6312m 2,占我国烧结机总面积的 11.7。采用的脱硫技术主要有烟 气循环流化床法、氨－硫铵法、密相干塔法、石灰石－石膏法等， 部分已投运的脱硫项目，见表 8－1。 表 8－1 国内现有钢铁企业烧结烟气脱硫项目 钢铁企业 烧结机 规模 技术类型 脱硫效率 （） 投运时间 宝钢 （梅山钢厂） 180m 2 石灰石石膏法 ≥90 2008 年 3 月 柳 钢 283m 2 氨法（湿法） 90～95 2007 年