繼史上最嚴(yán)的火電排放標(biāo)準(zhǔn)《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》施行后,史上最嚴(yán)的鍋爐排放標(biāo)準(zhǔn)———新修訂的《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》今年7月1日實(shí)施。
在燃煤電廠之后,燃煤鍋爐成為下一步治霾的重點(diǎn)。
據(jù)媒體報(bào)道,4月9日召開(kāi)的環(huán)保部常務(wù)會(huì)議原則通過(guò)了新修訂的《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》,這個(gè)排放標(biāo)準(zhǔn)可以說(shuō)是迄今為止最嚴(yán)的一個(gè)鍋爐大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)。在4月12日舉行的城市新型高效潔凈煤供熱技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)會(huì)上,環(huán)保部污染防治司相關(guān)人士表示,燃煤鍋爐的綜合整治將成為下一步大氣污染防治的重點(diǎn)。
“燃煤鍋爐煤耗高、污染大,造成的能源浪費(fèi)相當(dāng)大。在能源與環(huán)保問(wèn)題受到高度重視的今天,燃煤鍋爐已經(jīng)到了非改不可、非治不可的時(shí)候,必須進(jìn)行革命性的改造。”中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)熱電專業(yè)委員會(huì)顧問(wèn)王振銘表示。
燃煤鍋爐整治迫在眉睫
燃煤鍋爐整治一直是節(jié)能減排的重點(diǎn)工作。
2013年6月14日國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議部署大氣污染防治十條措施,第一條就提到“全面整治燃煤小鍋爐”。之后發(fā)布的《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》第一條對(duì)全面整治燃煤小鍋爐進(jìn)行了部署。
《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》重點(diǎn)對(duì)每小時(shí)20蒸噸以下、每小時(shí)10蒸噸以下的燃煤鍋爐提出明確要求:“到2017年,除必要保留的以外,地級(jí)及以上城市建成區(qū)基本淘汰每小時(shí)10蒸噸及以下的燃煤鍋爐,禁止新建每小時(shí)20蒸噸以下的燃煤鍋爐;其他地區(qū)原則上不再新建每小時(shí)10蒸噸以下的燃煤鍋爐。”相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)鍋爐數(shù)量增長(zhǎng)顯著。1983年全國(guó)有鍋爐25萬(wàn)臺(tái),2003年為53萬(wàn)臺(tái),2012年達(dá)到62萬(wàn)臺(tái),其中工業(yè)鍋爐數(shù)量占比超過(guò)98%。研究顯示,燃煤工業(yè)鍋爐的容量和臺(tái)數(shù)占工業(yè)鍋爐總?cè)萘亢涂偱_(tái)數(shù)的比例均在65%左右,但單機(jī)容量小,總體工藝水平較低。其中,容量小于35噸/小時(shí)的鍋爐數(shù)量占工業(yè)鍋爐的96%,容量小于10噸/小時(shí)的占比高達(dá)80%。
近2年來(lái),燃煤鍋爐的淘汰和改造工作已在多地被提上日程,從記者掌握的信息來(lái)看,很多地方的要求要嚴(yán)于《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》。比如,安徽宿州、寧夏銀川都計(jì)劃比 《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》提前2年淘汰城區(qū)內(nèi)每小時(shí)10蒸噸以下燃煤鍋爐,江蘇徐州今年將全面淘汰每小時(shí)10蒸噸以下小鍋爐。寧夏銀川和陜西西安、咸陽(yáng)、渭南還加碼提出拆除每小時(shí)20蒸噸以下燃煤鍋爐,寧夏銀川計(jì)劃在2017年完成,陜西西安、咸陽(yáng)、渭南計(jì)劃在今年完成。今年起,內(nèi)蒙古包頭、安徽安慶將不再新批建燃煤鍋爐。河南洛陽(yáng)和黑龍江哈爾濱提出今年9月底前城區(qū)內(nèi)燃煤鍋爐全部拆改。
“到2015年工業(yè)鍋爐、窯爐平均運(yùn)行效率分別比2010年提高5個(gè)和2個(gè)百分點(diǎn)。”《節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃》節(jié)能減排重點(diǎn)工程篇首先提到“鍋爐(窯爐)改造和熱電聯(lián)產(chǎn)”。
據(jù)了解,從2012年開(kāi)始,環(huán)保部從排污費(fèi)里面拿出10億元支持包括蘭州和烏魯木齊在內(nèi)的十幾個(gè)城市的鍋爐改造,既包括煤改氣,也包括淘汰小鍋爐和鍋爐的綜合治理。“盡管國(guó)家支持的資金不大,但是帶動(dòng)了地方資金的投入,取得了一定的成效。環(huán)保部今后還將進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)地方的支持力度。”相關(guān)人士介紹。
煤炭科學(xué)研究總院研究員王乃繼近日表示,目前我國(guó)在用燃煤工業(yè)鍋爐煙塵排放約占全國(guó)排放總量的44.8%,二氧化硫排放量占全國(guó)排放總量的36.7%。燃煤鍋爐污染物排放遠(yuǎn)超煤電。
燃煤鍋爐的全面整治迫在眉睫。
熱電聯(lián)產(chǎn)應(yīng)同步推進(jìn)
“節(jié)能減排要關(guān)停小鍋爐,鍋爐可以停,但是用戶用汽不能停。”南京蘇夏工程設(shè)計(jì)有限公司董事長(zhǎng)兼總經(jīng)理王國(guó)興向記者表示,“整治燃煤鍋爐應(yīng)與發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)同步推進(jìn)。”熱電聯(lián)產(chǎn)是大規(guī)模實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)換技術(shù)中轉(zhuǎn)換效率最高的,它將熱能、電能聯(lián)合生產(chǎn),效益規(guī)模優(yōu)先,能源梯級(jí)利用,是科學(xué)用能的重要方式。
“上個(gè)世紀(jì)80年代,國(guó)家在抓節(jié)能工作時(shí)就提出對(duì)小鍋爐進(jìn)行改造,當(dāng)時(shí)主要靠實(shí)行熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱。”曾在原能源部時(shí)期干過(guò)熱電辦公室主任的王振銘告訴記者,當(dāng)時(shí)在能源部?jī)?nèi)設(shè)立小熱電辦公室,主要就是抓燃煤鍋爐改造為燃煤熱電工作的。
“在化工、造紙、印染、制革、制藥等產(chǎn)業(yè)集聚區(qū),通過(guò)集中建設(shè)熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組逐步淘汰分散燃煤鍋爐。”《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》明確要求。
中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)熱電專業(yè)委員會(huì)秘書長(zhǎng)郁剛對(duì)近年來(lái)燃煤鍋爐大發(fā)展的勢(shì)頭憂心焦慮:“目前的熱電聯(lián)產(chǎn)裝機(jī)大約是10年前的4~5倍,熱電聯(lián)產(chǎn)得到一定程度的發(fā)展。而遺憾的是,這10年中小鍋爐也在迅速發(fā)展,從52萬(wàn)臺(tái)增長(zhǎng)到62 萬(wàn)臺(tái)。熱電聯(lián)產(chǎn)替代分散小鍋爐推進(jìn)速度緩慢,這應(yīng)該引起大家高度重視。”國(guó)務(wù)院批復(fù)公布的《重點(diǎn)區(qū)域大氣污染防治“十二五”規(guī)劃》強(qiáng)調(diào),積極推行“一區(qū)一熱源”,強(qiáng)調(diào)現(xiàn)有各類工業(yè)園區(qū)與工業(yè)集中區(qū)應(yīng)實(shí)施熱電聯(lián)產(chǎn)或集中供熱改造,將工業(yè)企業(yè)納入集中供熱范圍。在實(shí)際操作過(guò)程中,熱電企業(yè)熱用戶的開(kāi)拓艱難,這必然使熱電聯(lián)產(chǎn)替代分散小鍋爐進(jìn)展緩慢。本報(bào)記者在采訪某地?zé)犭娐?lián)產(chǎn)企業(yè)熱用戶開(kāi)拓工作時(shí)了解到,企業(yè)自建燃煤鍋爐與熱電聯(lián)產(chǎn)企業(yè)存在 “爭(zhēng)地盤”的“供熱之戰(zhàn)”。
中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)一份課題報(bào)告顯示,目前,一些地區(qū)由于熱電聯(lián)產(chǎn)替代分散小鍋爐相關(guān)支持政策不明確,而且部分地方政府對(duì)于招商引資項(xiàng)目降低環(huán)保準(zhǔn)入門檻,在城市建設(shè)規(guī)劃中沒(méi)有提前配套考慮熱力規(guī)劃,導(dǎo)致一些企業(yè)為解決自身發(fā)展的熱負(fù)荷需要自行建設(shè)小鍋爐。
“城市通過(guò)用燃煤熱電廠供熱可以替代幾十乃至上百座供熱鍋爐,在大大提高能源效率的同時(shí),也極大改善環(huán)境。”中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)秘書長(zhǎng)王志軒表示,“煤電是高效利用煤炭的行業(yè)。尤其是熱電聯(lián)產(chǎn)的電廠由于對(duì)能量進(jìn)行了梯級(jí)利用,使煤炭能量的80%轉(zhuǎn)化為電能和熱能,比工業(yè)鍋爐和散燒煤的能源利用效率高很多。”
多舉措配合燃煤鍋爐綜合整治
燃煤鍋爐綜合整治是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,需要各個(gè)環(huán)節(jié)全力配合。
相關(guān)人士透露,在環(huán)保部研究制定的考核辦法里,擬把燃煤鍋爐的綜合整治作為一項(xiàng)重要內(nèi)容,對(duì)地方實(shí)施考核。
“燃煤鍋爐拆改做得不好應(yīng)該要追責(zé)。”河南省政協(xié)經(jīng)濟(jì)委員會(huì)副主任張正林表示,“一些中央駐豫和省直單位拆改燃煤鍋爐動(dòng)作遲緩,建議將這些單位的污染物治理情況納入干部政績(jī)考核范圍,通報(bào)給上級(jí)組織部門,實(shí)行嚴(yán)格一票否決制。”“拆改鍋爐司法部門應(yīng)該大力配合。”河南天基律師事務(wù)所主任馮軍義表示,對(duì)于治污部門提出的強(qiáng)制拆除的燃煤鍋爐,法院應(yīng)該給予積極配合和支持。
“在燃煤鍋爐綜合改造中,對(duì)小鍋爐應(yīng)當(dāng)集中改造,合并撤銷改成大鍋爐,便于污染物的集中治理,這樣,污染物的治理成本才能下來(lái)。”國(guó)電龍?jiān)醇夹g(shù)部副總經(jīng)理、中國(guó)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)脫硫脫硝委員會(huì)秘書長(zhǎng)路光杰建議。
4月3日,河北唐山首個(gè)燃煤鍋爐改造合同能源管理項(xiàng)目落戶樂(lè)亭。合同能源管理模式是國(guó)家鼓勵(lì)推行的、運(yùn)用市場(chǎng)手段促進(jìn)節(jié)能減排的服務(wù)機(jī)制。項(xiàng)目的實(shí)施不僅可為用戶節(jié)省鍋爐改造費(fèi)用,同時(shí)對(duì)于以新型生物質(zhì)燃料替代煤炭、推進(jìn)農(nóng)村生物質(zhì)資源循環(huán)利用和節(jié)能減排都將產(chǎn)生積極的推動(dòng)作用。
新修訂的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》于7月1日開(kāi)始實(shí)施。新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后,預(yù)計(jì)我國(guó)每年排入大氣的66萬(wàn)噸顆粒物會(huì)被提高的除塵標(biāo)準(zhǔn)所攔截,鍋爐排放新標(biāo)將給相關(guān)環(huán)保產(chǎn)業(yè)帶來(lái)幾千億元的投資需求。濾料的市場(chǎng)需求將會(huì)得到快速增長(zhǎng)。
《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中建議將袋式除塵、電袋復(fù)合除塵納入鍋爐除塵的推薦技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)的普及受到產(chǎn)業(yè)用紡織品行業(yè)和化纖行業(yè)多年的呼吁。中國(guó)產(chǎn)業(yè)用紡織品行業(yè)協(xié)會(huì)秘書長(zhǎng)李桂梅在今年年初時(shí)表示,袋式除塵行業(yè)未來(lái)扶持政策肯定會(huì)出,但現(xiàn)在還沒(méi)有。李桂梅當(dāng)時(shí)表示,工信部今年可能鼓勵(lì)建立一些示范基地和平臺(tái),推動(dòng)袋式除塵產(chǎn)品性能改善,以及更好的推廣。
袋式除塵所用材料多為玻纖,芳綸、聚四氟乙烯等高新技術(shù)纖維制作的濾料還未被下游企業(yè)廣泛應(yīng)用。因?yàn)閮r(jià)格之高,使得發(fā)電廠等企業(yè)望而卻步。在國(guó)家加大大氣污染治理的政策下,希望國(guó)家補(bǔ)貼袋式除塵行業(yè),或者補(bǔ)貼電廠來(lái)使用袋式除塵產(chǎn)品的呼吁聲持續(xù)高漲。工信部消費(fèi)品工業(yè)司副司長(zhǎng)王偉表示,工信部目前正在加緊制定袋式除塵標(biāo)準(zhǔn)。不過(guò),工信部現(xiàn)在不會(huì)對(duì)具體的項(xiàng)目進(jìn)行補(bǔ)貼,但是會(huì)對(duì)創(chuàng)新的技術(shù)、公共服務(wù)設(shè)施和平臺(tái)建設(shè)爭(zhēng)取一些支持。
高標(biāo)準(zhǔn)需要好產(chǎn)品
《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中的排放標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)外環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)相比,新標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格程度毫不遜色。以二氧化硫?yàn)槔?,我?guó)新建鍋爐二氧化硫排放限值每立方米100毫克。在《〈火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)〉編制說(shuō)明》中指出,歐盟2001/80/EC指令要求新建大型燃燒裝置的排放濃度必須小于每立方米200毫克,美國(guó)2005年規(guī)定的新源排放限值折合每立方米184毫克。由此可見(jiàn),我國(guó)的二氧化硫排放限值比歐盟、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)都更嚴(yán)格。而且,鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)編制說(shuō)明中建議將袋式除塵、電袋復(fù)合除塵納入鍋爐除塵被推薦為推廣技術(shù)。這就意味著,我國(guó)除塵技術(shù)升級(jí)也要向國(guó)外看齊,升級(jí)濾袋品質(zhì),要用更高材質(zhì)的濾料才能符合新標(biāo)準(zhǔn)的要求。新型濾料及高性能纖維產(chǎn)業(yè)呼吁的長(zhǎng)期呼吁的政策機(jī)會(huì)就在眼前。
單一電式除塵飽受詬病,據(jù)專家介紹,相對(duì)于電除塵器,袋式除塵器在超微細(xì)粉塵捕捉上具有優(yōu)勢(shì)。對(duì)于小于10μm的塵粒,電除塵器的捕捉效率只有60%左右,而袋式除塵器對(duì)粒徑1μm的粒子,其捕捉效率也能達(dá)到98%~99%。同時(shí),袋式除塵器不受粉塵比電阻影響,不受燃煤種類變化影響,除塵效率能達(dá)到99.99%以上。另外濾袋表面的粉塵層能夠與煙氣中的酸性氣體進(jìn)行中和反應(yīng),起到輔助脫硫、去除二惡英等作用。
然而,在高溫濾料業(yè)來(lái)看,之前多半采用的玻纖濾料,老化成度快,抗折性能差,單一的玻纖濾材已經(jīng)不能達(dá)到要求。聚酰亞胺、聚四氟乙烯等新型濾袋因?yàn)閮r(jià)格高,目前占有率過(guò)低。不過(guò),隨著工業(yè)高溫廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)提高,芳綸等纖維替代玻纖的進(jìn)程無(wú)疑會(huì)被加快。濾料品質(zhì)會(huì)在標(biāo)準(zhǔn)約束將得到大幅提升。東北大學(xué)孫熙教授認(rèn)為,劣幣趨勢(shì)良幣不是正常現(xiàn)象。在濾料產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,需要完善質(zhì)量體系以及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系。這樣相關(guān)的科技才能得到進(jìn)步。
豐富濾料可供選擇
目前能運(yùn)用到高溫濾料的品種非常豐富,有普通玻纖濾料、覆膜玻纖濾料、PPS濾料、P84濾料、PTFE纖維濾料、高溫復(fù)合材料濾料。選用普通玻纖濾料,收塵器造價(jià)高,而濾袋的使用壽命一般只在1年左右。選用覆膜濾料、P84濾料,濾袋價(jià)格高,濾袋的價(jià)格往往超過(guò)收塵器本體造價(jià),使用壽命也相對(duì)長(zhǎng)一些,一般為2~3年。為了盡可能地不影響設(shè)備的正常生產(chǎn)和環(huán)保達(dá)標(biāo)排放,再考慮經(jīng)濟(jì)因素,目前國(guó)內(nèi)高溫袋式收塵器的濾袋大都使用微孔薄膜覆合過(guò)濾材料(簡(jiǎn)稱覆膜濾料)、P84濾料(聚酰亞胺)。
微孔薄膜覆合過(guò)濾材料是以聚四氟乙烯為原料,將其膨化成一種具有多微孔性的薄膜,將此薄膜用特殊工藝覆合在種種織物或紙質(zhì)基材上,使其成一種新型過(guò)濾材料??偤笄诓寇娦柩b備研究所郝新敏介紹,聚四氟乙烯微孔膜是凈化PM2.5的專用過(guò)濾材料,具有高度的化學(xué)穩(wěn)定性,廣泛的使用溫度范圍,熔點(diǎn)達(dá)到了327攝氏度。他向記者展示了采用該濾料對(duì)香煙煙氣過(guò)濾對(duì)比的視頻資料,覆膜濾料的效果非常顯著。
在政策刺激與現(xiàn)實(shí)需求下,國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)摩拳擦掌,各種纖維企業(yè)準(zhǔn)備好了應(yīng)對(duì)機(jī)遇的準(zhǔn)備。山東泰和新材主導(dǎo)產(chǎn)品間位芳綸,可用作高溫過(guò)濾纖維,因耐高溫在空氣中不燃燒等性能及較高性價(jià)比,受到環(huán)保企業(yè)青睞,公司用芳綸制成的高溫除塵濾袋,已在水泥、鋼鐵等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,目前公司用于高溫濾料的芳綸業(yè)務(wù)銷售近億元。
隨著"電袋一體"除塵技術(shù)的推廣,聚苯硫醚濾材在電廠電袋一體除塵器工程中,普遍遭遇因電場(chǎng)作用產(chǎn)生過(guò)多臭氧,從而氧化聚苯硫醚纖維的問(wèn)題,縮短了濾袋使用壽命。目前可行的解決辦法是,在過(guò)濾材質(zhì)纖維層中摻混一定比例的聚四氟乙烯短切纖維和使用聚四氟乙烯基布或者混織基布。
單種高性能纖維所制的濾料還存在缺陷,在極端環(huán)境下,復(fù)合濾料顯示出更高的性能。復(fù)合濾料主要用于煙氣溫度波動(dòng)較大、超高溫、以及其它特殊場(chǎng)合。復(fù)合技術(shù)的創(chuàng)造性在于顯著提高了濾料的耐溫性能,并使濾料耐腐蝕、抗氧化性和強(qiáng)度等綜合性能顯著提高,同時(shí)降低成本。
國(guó)內(nèi)專業(yè)生產(chǎn)濾料的廈門三維絲近期發(fā)明了一種復(fù)合微孔濾料,包括基布層、附著于基布層上側(cè)的上附著層和附著于基布層下側(cè)的下附著層,該基布層為聚酰亞胺短紗基布、芳砜綸短紗基布和聚四氟乙烯長(zhǎng)絲基布中的一種,上附著層為芳砜綸短纖維和聚酰亞胺短纖維的混合物,下附著層為純芳砜綸短纖維,上、下附著層鋪設(shè)于基布層兩側(cè)后通過(guò)合刺而成,合刺為針刺、水刺或兩種工藝的復(fù)合。此種濾料具有耐高溫、耐腐蝕、低制作成本、高過(guò)濾精度的特點(diǎn),特別適用于水泥窯高溫?zé)煔獬龎m治理。