浅析城镇燃煤生活小锅炉改造的利与弊
2016-08-25□张辉
□张 辉
（阜阳市环境保护局阜阳经济技术开发区分局 安徽 阜阳 236112）
浅析城镇燃煤生活小锅炉改造的利与弊
□张辉
（阜阳市环境保护局阜阳经济技术开发区分局安徽阜阳236112）
随着我国工业化、城镇化的深入推进，能源资源消耗持续增加，大气污染污染形势日益严峻。为改善大气环境质量，保障人民群众身体健康，全国各地深入开展了大气污染防治工作。燃煤锅炉作为其中一项重要内容，它的改造对大气环境治理产生重要影响。本文就从改造前后使用不同燃料来进行简要的利弊分析。
燃煤；锅炉；改造；利与弊
本文DOI：10.16675/j.cnki.cn14-1065/f.2016.07.057
随着我国工业化、城镇化的深入推进，能源资源消耗持续增加，大气污染污染形势严峻，以可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）为特征污染物的区域性大气环境问题日益突出，损害人民群众身体健康，影响社会和谐稳定。为保护人民群众根本利益，实现经济持续健康发展和全面建成小康社会，实现中华民族伟大复兴，从中央、省到市、县各级政府都出台了大气污染防治行动计划及具体工作方案。
大气污染防治是一项系统的综合工程，燃煤生活小锅炉改造只是其中一项。本文仅以阜阳经济技术开发区为例，简要分析其改造的利与弊。
1 基本情况
根据阜阳市政府大气污染防治行动计划，城市建成区内的燃煤生活小锅炉必须进行改造。阜阳经济技术开发区建成区8.3 km2，共有燃煤生活小锅炉23家23台。除3家0.3蒸t的承压锅炉外，其余均为常压热水炉，均采取直排的方式进行排放污染物。均用烟煤做燃料，烟煤基本来自山西，采取抛煤方式进行燃烧，经营天数150耀300d/年，用煤量250耀1000kg/d。
2 改造情况
根据阜阳市政府及阜阳经济技术开发区管委会文件，辖区内各浴池业主积极响应政府号召，23家燃煤生活小锅炉于2014年12月31日前完成了整改，全部更换为生物质成型颗粒燃料锅炉。
3 结果分析
3.1燃煤锅炉之弊
3.1.1热效率较低。传统燃煤锅炉容量较小，热效率低，长期低负荷运作会造成燃料燃烧不充分，热量损失较大，也造成燃料的浪费。锅炉运行自控装置水平低，造成锅炉的运行效率低。传统燃煤锅炉受劣质煤影响，使锅炉的受热面结焦、积灰严重，影响换热效果。
3.1.2燃料消耗量大。开发区23台锅炉，不完全统计一年耗煤量就有1 610t（取平均燃煤量350kg/d，户均经营200d/年）。
3.1.3污染物排放系数高。没有除尘设施和脱硫设施，采取直排的方式，污染物排放系数较高。
3.1.4污染物排放量大。23台燃煤生活小锅炉年用煤量约为1 610t，根据工业源产排污系数手册（2010修订）——工业锅炉（热力生产和供应行业）产排污系数表-燃煤工业锅炉，年排放二氧化硫39.412 8t（硫份取均值S=1.53）、烟尘299.698 28t（灰分取均值A= 13.45）、氮氧化物21.107 1t。
3.1.5造成生命和财产的损失。由于很多司炉工没有上岗证或不能持证上岗，仅凭经验去操作承压锅炉，容易造成锅炉损害甚至爆炸，造成生命和财产的损失。
3.2生物质锅炉之利
3.2.1热效率高。生物质锅炉采用的是往复炉排，相对传统燃煤锅炉炉膛空间较大，同时布置非常合理的二次风，有利于生物质燃料燃烧时瞬间析出的大量挥发分充分燃烧，热效率较高。
3.2.2污染物排放显著降低。由于应用了反烧法、悬浮燃烧等多种洁净燃烧技术，燃烧时间长，可迅速形成高温区，稳定地维持层燃及悬浮燃烧状态，烟气在高温炉膛内停留时间长，经多次配氧，燃烧充分，燃料利用率高，使生物质燃料燃烧完全，基本解决了冒黑烟的问题。
据不完全统计，23台生物质燃料锅炉一年消耗生物质成型颗粒3 450t（取户均燃料用量750kg/d，户均经营200d/年）。根据工业源产排污系数手册（2010修订）--工业锅炉（热力生产和供应行业）产排污系数表-生物质工业锅炉，年排放二氧化硫0.410 55t（硫含量取0.07%）、烟尘0.224 25t（灰分含量取2%）、氮氧化物3.519t。
3.2.3为农作物秸秆的资源化提供了保障。生物质成型颗粒是利用各种农作物秸秆、树枝、锯末等通过颗粒机等制作的高密度、可燃性的油脂颗粒。将农作物秸秆做成生物质成型颗粒，一方面为农作物秸秆找到了新的出路，为生物质锅炉提供了燃料；另一方面又防止了每年午、秋两季的秸秆焚烧，保护了大气环境。同时，又增加了农民的收入。燃烧过的灰渣也是非常好的肥料。
3.2.4降低运行成本。生物质成型颗粒价格700耀900 元/t，户均使用生物质成型颗粒750kg，折合成本525耀675元，且省去了司炉工的工资。使用煤炭时，除了燃料成本，还有司炉工工资及排污费等，相比较煤炭而言，户均运行成本大幅下降。
3.2.5取得良好的综合效益。生物质成型燃料，具有燃烧充分、优质环保、清洁卫生、用途广泛等特点。生物质成型燃料是一种可再生的清洁能源，推广应用生物质燃料有利于农作物秸秆等农林废弃物的充分利用，有利于秸秆禁烧工作的推进，有利于生物质固体成型燃料加工企业的发展，是优化能源消费结构，替代煤炭、重油等高污染燃料，减少大气污染的重要措施，具有良好的生态效益、环境效益和经济效益。
表1 煤炭和生物质成型颗粒燃料的污染物排放比较表（以阜阳经济技术开发区23台生活小锅炉为例）
仅阜阳经济技术开发区建成区内23家生活燃煤小锅炉，在改造使用生物质成型颗粒燃料后，主要污染物排放显著减少。二氧化硫排放量减少了99.896%，烟尘排放量减少了99.925%，氮氧化物排放量减少了83.328%。煤炭与生物质成型固体燃料的污染物排放比较祥见附表。
[1]第一次全国污染源普查工业污染源产排污系数手册第十分册,北京：国务院第一次全国污染源普查领导小组办公室,2008.2.
[2]百度文库.全国各省燃煤含硫量和灰分,挥发分含量汇总表.
[3]张心阳.燃煤锅炉在运行中存在的问题和解决方法的探讨[J].中国科技博览,2012.6.6.
[4]丁亦如,闫向军,王再轩.燃煤热水锅炉在供暖运行中常见的问题[J].资源与发展,2003.
[5]韩民德.生物质成型燃料热水锅炉的节能分析与评价科[J].技创新导报,2013.8.
1004-7026（2016）07-0081-02中国图书分类号：F323.22
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