最严国标出台 减排还缺啥？

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新修订的《锅炉空气污染物排放标准》(gb13271-2014)近日发布(以下简称“新标准”)。与现行标准相比，新标准中主要污染物的排放限值大大收紧:颗粒物收紧40%~85%，二氧化硫收紧40%~80%，氮氧化物收紧25%~50%。

这个最严格的锅炉排放标准将于下月正式实施。在此之前，这一新标准的修订已持续了近八年，并经历了大量的实际调查、测试和科学论证。

“新标准的一个重大创新是在前言中阐明如何在日常环境监督中正确使用国家标准、地方标准和环境影响评价结果。”环保部科技标准司标准司司长裴表示，新标准的前言规定，该标准是锅炉空气污染物排放控制的基本要求。地方省级人民政府可以对本标准未规定的大气污染物项目制定地方污染物排放标准；对于本标准规定的大气污染物项目，可制定比本标准更严格的地方污染物排放标准。如果环境影响评价文件的要求比本标准或地方标准更严格，应遵循批准的环境影响评价文件。

中国特种设备试验研究院顾问、北京克林燃烧工程有限公司总经理范北岩对新标准的评价是:“追求环境、经济和社会效益的最大化，先进、科学、合理、可行。”作为一名深入研究中国锅炉行业发展的专家，他参与了新标准的修订。

范北岩还强调，新标准的实施只是整个锅炉行业节能减排的第一步。如果历史积累的许多问题长期得不到解决，中国锅炉行业乃至整个供热领域将始终徘徊在低效率、低水平的阶段，难以从根本上减少对环境的影响。

为什么颁布了最严格的锅炉国家标准？

面对严重的空气污染，有必要进一步收紧排放限制，进一步调整现行标准

自20世纪80年代以来，中国锅炉行业的发展大致经历了三个阶段:改革开放前10年，小型锅炉数量迅速增加；在第二个10年中，单个单元的容量开始增加，并且单元的数量缓慢增加；过去10年以来，随着大容量工业锅炉数量的增加和小容量锅炉数量的增加，出现了两极分化。

“大容量和小容量(锅炉)正在发展，平均容量增长缓慢，这与不同时期的经济发展模式密切相关。”范北严说道。

相应地，国家对锅炉污染排放的控制经历了三个阶段。

" 20世纪80年代，我参与了这个领域，主要是为了解决尘埃问题."范北岩说，当时大多数锅炉都没有除尘器。即使有，由于技术水平低，它也能发挥很小的作用。

1983年，中国颁布的《锅炉烟尘排放标准》重点是除尘；随后，酸雨问题引起了全国的关注，1991年修订版突出了二氧化硫的排放限值。

20世纪90年代末，锅炉烟气排放总量对空燃气质量的影响迅速增加，氮氧化物成为亟待解决的污染物。因此，2001年修订的《锅炉污染物排放标准》增加了氮氧化物排放限值。然而，出于成本原因，它仅限于燃油和燃气锅炉。

“目前，锅炉烟气的主要污染物如粉尘、二氧化硫和氮氧化物已经纳入控制范围。然而，面对严重的空气污染，有必要进一步收紧排放限制，并进一步调整现行标准。”范北严说道。

裴表示，现行标准在“十五”和“十一五”期间对我国大气环境保护发挥了重要作用，但面对现阶段大气环境保护的更高要求，标准也急需更新，污染控制技术的进步也为其提供了支持。

“按现行标准划分控制区不利于减少空气污染物排放总量。”裴肖飞解释说，在现行标准中，烟雾和灰尘按照空环境气体质量标准(gb3095-1996)中规定的一级、二级和三级区域进行控制。新标准取消了根据功能区实施不同排放限值的要求，但对关键区域的空气污染物设定了特殊排放限值。

"同时，现行标准值已经松动."裴说，由于环境管理的需要，许多地方已经制定或正在制定比国家标准更严格的地方标准。

以二氧化硫标准值为例，现行国家标准规定新建燃煤锅炉二氧化硫排放浓度为900mg/m3，上海锅炉空气污染物排放标准中容量小于1t/h的自然通风锅炉排放浓度为300mg/m3，其他锅炉为400mg/m3；天津、新疆和太原市规定新改扩建锅炉的二氧化硫排放浓度分别为200、400和500mg/m3，均高于现行国家标准，同时为进一步收紧国家标准提供了依据和支持。

此外，现行标准缺乏燃煤锅炉氮氧化物和汞的排放限值，新标准对此进行了补充。

新标准的实施能带来多少环境效益？

新标准的实施带来了可观的环境效益，其中工业锅炉每年可减少66万吨颗粒物和314万吨二氧化硫

裴表示，与地方标准相比，新标准中使用的锅炉颗粒物、二氧化硫和氮氧化物排放标准达到了地方标准的一般水平，而新建锅炉的限值达到了地方标准的严格水平，而特殊排放限值达到了最严格的水平。

与国际标准相比，新标准中使用的锅炉颗粒物达到了国际通用水平，新建锅炉达到了国际严格水平，特殊排放限值达到了国际严格水平。

据相关统计，截至2011年，中国在用各种容量的锅炉有61.06万台，总功率约为351.29万兆瓦。其中，燃煤工业锅炉约有46万台，占总数的75%，总容量的85%。

“这46万台燃煤锅炉年耗煤量为7.3亿吨。按照目前的排放标准，每年排放160万吨颗粒物、718万吨二氧化硫和271万吨氮氧化物。”裴肖飞说道。

根据现行标准要求，一期(在用锅炉)二氧化硫排放限值为1200 mg/m3，二期(新建锅炉)为900mg/m3；；一级、二级和三级区域的排放限值分别为80毫克/立方米、200毫克/立方米和250毫克/立方米。

新标准将二氧化硫排放标准提高到400毫克/立方米(在用)、300毫克/立方米(新建)和200毫克/立方米(特殊排放限值)；烟尘统一提高到80毫克/立方米(在用)、50毫克/立方米(新建)和30毫克/立方米(特殊排放限值)。

对于氮氧化物，现行标准不要求燃煤锅炉。裴表示，由于我国在用工业锅炉没有采取控制氮氧化物的措施，系统复杂，技术改造难度大，成本高。新标准没有严格要求400mg/m3的排放限值，因此基本上没有必要对现有锅炉进行改造。

但新建锅炉的应用技术支持最好，采用低氮燃烧技术可降低30%左右，无需末端处理。因此，新标准中新建锅炉的氮氧化物排放浓度为300mg/m3；在关键区域，氮氧化物的含量为200毫克/立方米。

"新标准实施后，减排效益将相当可观."闫表示，根据《全国重点地区大气污染防治“十二五”规划》和《大气污染防治行动计划》的相关要求，10t/h以下燃煤锅炉可以改变燃料结构，集中供热或热电联产。发展优质型煤锅炉和生物质型煤锅炉，每年可减少颗粒物约20万吨，二氧化硫76万吨至82万吨；10t/h以上燃煤工业锅炉改造后，每年可减少颗粒物37.5万吨，二氧化硫144.6万吨。

对于新建锅炉，根据中国经济发展的预测，如果每年增加8万~ 10万吨，达标后每年可减少2.5万吨颗粒物、10.3万吨二氧化硫和2.1万吨氮氧化物。

根据以上计算，新标准实施后，工业锅炉每年可减少66万吨颗粒物和314万吨二氧化硫，其中二氧化硫的减少量已超过“十二五”的减排目标。

实施新标准还需要哪些条件？

既要有经济保证，又要努力洁净煤，同时实现精细化管理，提高操作人员素质

记者在采访中了解到，实施新的锅炉排放标准只是第一步，还需要其他条件才能取得实际效果。

条件1:经济安全至关重要

"为了符合新标准，从技术和设备的角度来看没有问题."范北严说，即使是在经济投入方面，也是负担得起的。

在标准修订过程中，中国环境科学研究院标准研究所姚志茂博士等人对95台在用燃煤锅炉进行了测试，其中85台锅炉安装了除尘净化装置，96%的除尘净化效率大于80%。根据测量结果，20%的锅炉排放量低于80毫克/立方米，80%低于200毫克/立方米。

范北岩告诉记者，电除尘、布袋除尘和电袋复合除尘技术可以实现烟尘排放50毫克/立方米甚至30毫克/立方米的新要求。

范北岩指出:“我国工业锅炉脱硫存在几个问题。”技术种类很多，但它们是混合的，很多技术不配套，监控不到位，运行可靠性差，设施利用率低，远远落后于火电脱硫进度。“可以说，要达到标准操作，还有很多工作要做。”

一般来说，要控制二氧化硫排放，首先应选择低硫煤，通过洗煤和合理配煤，使煤的硫含量降低到1.5%以下。在此前提下，如果烟气脱硫装置的脱硫效率超过70%，基本可以达到300 mg/m3的排放标准；但是，为了达到特殊排放限值，必须使用硫含量小于1%的煤，并将脱硫效率提高到85%以上。

“当然，如果煤的硫含量不能降低到1.5%以下，安装效率为90%~95%的高效湿法脱硫装置也可以达到特殊的排放限值。”范北严说道。

"实施新标准需要一定的成本投资."裴分析，一次性环保投资约为3720亿元至4500亿元，年运行成本约为40亿元。

其中，在用锅炉的处理和设备改造费用占很大一部分。10t/h以下燃煤锅炉27万台以上，改燃燃气的单位成本为50万元/mw，改燃生物质和型煤锅炉的单位成本为20万元/mw，并网成本为30万元/mw。这样，10t/h以下锅炉的处理成本在1680亿元至2000亿元之间。

"在修订标准时，我们反复考虑了经济承受能力."范北岩认为，经济总体上是可以承受的，但地区与企业之间存在很大差距，这与企业自身的发展有很大关系。

在各种成本中，使用小型燃煤锅炉改用清洁燃料的成本压力最大。

原上海工业锅炉研究所机械工业锅炉及环保产品质量监督检测中心执行副主任杨林表示:“这部分锅炉的运行成本将呈指数级增长。”目前，1吨低热值燃料10，200千卡(0#柴油)约8500元；1000立方米低热值天然气8300千卡约为4500元。低热值为4500千卡/吨的二级烟煤约为750元。综合考虑锅炉运行效率和环保运行成本等因素，燃气锅炉的运行成本是燃煤锅炉的1 ~2倍，燃油锅炉的运行成本较高。

“有些企业的能源运营费用占成本的比例很大，他们负担不起，这将导致损失。”杨林表示，天然气管道也是制约锅炉替代清洁能源的一个非常重要的因素。大多数工厂和企业建在城市的郊区县或直接在农村地区。如果普通企业铺设自己的管道，“成本将是天文数字”。

条件2:我们必须努力工作来清洁煤炭

范北岩认为，就中国燃料结构的实际情况而言，这个问题不能简单地通过替代清洁燃料来解决。目前，最实际的做法是清洁煤炭，使锅炉达标排放，减少对环境的影响。

众所周知，在实际应用中，由于负荷变化大，工业锅炉频繁启停。目前，大多数锅炉采用链条炉排(即层燃炉)，以方便负荷调节。然而，链篦机需要更高粒度的燃料。如果煤颗粒的直径符合链条炉排的煤质标准，在用工业锅炉的运行热效率可提高5%左右。

“它不仅节省燃料，而且降低了污染物的原始排放浓度，降低了后期烟气处理的难度。”范北严说道。

但实际上，目前几乎所有的燃煤锅炉都使用未经任何加工处理的原煤，而且灰分较多；过多的细粉会影响链篦机的热效率，并且由于不能达到稳定的燃烧条件，还会大大增加污染物的产生。

煤的质量主要是通过洗煤来达到的。范北岩说，洗煤可以去除煤中50%~80%的灰分和30%~40%的总硫，可以有效减少煤烟、二氧化硫和氮氧化物的排放。洗1亿吨动力煤后，一般可减少二氧化硫排放60万吨至70万吨。然而，当工业锅炉和窑炉燃烧洗煤时，热效率可提高3%~8%。

然而，多年来，洗煤问题一直没有得到解决。相关调查显示，虽然我国煤炭洗选比重逐年上升，但与需求仍有较大差距。例如，从1980年到1995年，原煤洗选比例在15.6%和18.3%之间波动，2000年达到33.69%；2005年，入选学生的比例降至25%；2010年，清洗率为36%。

据记者调查，为配合“十一五”十大节能工程中的“燃煤工业锅炉(窑)改造工程”，国家发改委等部委近年来提出了商品煤“升级工程”，强调商品煤质量升级。与过去的商品煤概念不同，它不再是简单的煤炭产品，而是需要在煤炭生产源头对原煤进行分类和加工，然后进入市场，为不同需求的下游用户提供不同的“煤炭商品”，既节能又环保。

然而，这个项目结束时没有出现以下情况。

条件三:实现精细化管理，提高人员素质

不仅难以保证高质量的煤燃烧，而且锅炉本身也没有摘下“大、黑、厚”的帽子。

随着国家环保标准的不断提高，火电、水泥等重污染行业已经摘掉了旧的“黑帽子”，但大量工业锅炉仍处于低运行水平。

"工业锅炉的减排和节能不是孤立的问题，而是一个大系统工程."范北岩表示，就锅炉主辅机制造商而言，面对“低价取胜”的市场竞争，他们只能按照相关法律和标准的基本要求制造和销售产品，限制了制造商对高性能产品技术研发的投资，以低成本产品迎合了低价市场需求。

“工业锅炉仍然是节能减排的主角，必须在锅炉生产、管理和使用的各个方面加以改进。”范北岩表示，中国锅炉运行水平与国外的巨大差距主要体现在这一点上。

“这是一种软性的努力，一种深层次的努力，而不是简单技术是否先进以及设备性能好坏的问题。”范北岩强调，以最基础的锅炉操作人员为例，目前中国使用的工业锅炉有60多万台，属于约20万个锅炉房；根据每个锅炉房配备3名操作员的计算，中国至少有60万名操作员。

有多少人能够真正正确地使用锅炉，并确保在最佳能效和系统排放的状态下运行？

北京一个行业的主管部门曾经做过一个实验。在同一台锅炉中，使用相同的燃料，四批加煤机分别运行4小时，同时进行能效测试。结果令人震惊:最高和最低运行热效率之差超过15%。

“过去受传统观念和客观条件的影响，工业锅炉房的环境十分恶劣，运行强度大。大部分司炉工人都是外来务工人员和季节工。”一位熟悉锅炉行业的专业人士告诉记者，除了少数管理严格、工人相对固定的企业外，至少有一半的司炉是流动的。

根据要求，目前司炉人员获得相应资格证书所需的知识主要集中在锅炉安全和基本结构方面，与环保和节能相关的内容较少。因此，大多数操作人员的教育水平、基础理论和技术水平、对法规和标准的熟悉程度都远远达不到节能环保的要求。

反过来，操作人员的技术素养和能力将影响锅炉产品的进步，因为产品必须适应使用环境和用户。否则，即使有了先进的设备，如果操作者不能掌握正确的使用方法，甚至不能使用它，预期的效果也难以达到。

范北岩告诉记者，他们与一家德国咨询公司合作，参与了由全球环境基金资助的锅炉示范项目的设计和建造。该系统所用设备的性能和自动化程度达到了国际先进水平，但由于司炉不能操作和维护相关仪器仪表，一些用户不愿意使用。

“所有者希望是手动的，这导致很大一部分高级功能不能在未来的操作中投入使用。”范北严说道。

因此，培养和造就高素质的操作人员是提高工业锅炉系统运行水平，实现节能减排目标的必要任务之一。这种软实力的提升是一项长期、复杂、持续的工作，需要一场“持久战”。