北京市民用煤污染治理历程回顾

2017-03-10钟连红陆晶晶

绿叶 2017年1期

◎钟连红陆晶晶

北京市民用煤污染治理历程回顾

◎钟连红陆晶晶

虽然2013年“减煤换煤”前北京地区民用煤使用量仅占全市总用煤量的19%，但PM2.5排放量约占到全市PM2.5总排放量的35%，如果再考虑气态污染物二次转化，则民用煤对北京市空气中PM2.5的贡献接近50%。烧烟煤散煤污染物排放严重，其PM10、PM2.5、SO2、CO、VOCs排放分别是大型燃煤锅炉的5.4倍、4.7倍、1.3倍、18.2倍、1.3倍，汞排放比大型燃煤锅炉高1-2个数量级，黑炭、多环芳烃和苯并芘排放高3-5个数量级。北京市2013年开始“减煤换煤”行动，通过实施“五个一批”削减民用煤使用量，污染物减排效果明显，成功经验值得其他省市参考借鉴。

一、2013年北京市民用煤使用现状

随着城市人口数量增加和人民生活水平提高，北京地区的民用煤使用量持续增长，2013年“减煤换煤”前已达到430万吨，约占全市总用煤量的19%。城乡结合部及广大农村地区的居民生活、采暖用煤，以烟煤散煤为主，全部由非正规渠道供应，主要来自陕西、内蒙古、山西等产地。根据作者2013年对北京地区民用煤使用情况的调查，在朝阳、通州、顺义、昌平、大兴、平谷、怀柔、延庆、密云等9个区共收集了45个民用散煤样品，煤质分析结果表明：挥发分在24.77%-40.13%范围，说明此次调查采集到的民用散煤样品全部为烟煤；全硫在0.11%-1.33%范围，平均值为0.31%；全硫高于0.4%的样品有9个，占20%；个别散煤样品的全硫含量高达1.33%，是标准限值0.4%的3.3倍。见图1和图2。由此可见，当时劣质散煤在北京地区的使用非常普遍。

图1：2013年民用煤调查民用散煤挥发分分析结果

图2：2013年民用煤调查民用散煤全硫分析结果

二、2013年北京市民用煤污染物排放

如果2013年“减煤换煤”前北京市消耗的民用煤，按20%是型煤、80%是烟煤散煤考虑，其燃烧后的污染物排放量约为：PM10 4.7万吨/年、PM2.5 3.8万吨/年、SO2 0.9万吨/年、NOx 0.6万吨/年、CO 54.5万吨/年、VOCs 1.5万吨/年。

虽然民用煤使用量仅占全市总用煤量的19%，但其PM2.5排放量约占到全市PM2.5总排放量的35%。如果再考虑民用煤燃烧排放的气态污染物（如SO2、NOx、VOCs、NH3等PM2.5前体物）在大气环境中经过二次转化生成PM2.5，则民用煤对北京市空气中PM2.5的贡献接近50%。

近年来，随着电厂、供热厂、工业源、机动车、施工扬尘等污染源逐步得到有效控制，民用煤已升格为北京市大气污染物主要排放源。特别是在冬季雾霾天气，散煤燃烧已演变成空气质量恶化的元凶。

三、烟煤散煤对环境的污染

因燃烧装备技术落后、无法加装尾气净化设施，民用煤燃烧过程污染物排放非常严重。有研究显示，烧1吨烟煤散煤的PM10、PM2.5、SO2、CO、VOCs排放量分别是大型燃煤锅炉的5.4倍、4.7倍、1.3倍、18.2倍、1.3倍，见图3。

图3：各种燃煤设施污染物排放对比

民用煤炉具有炉膛温度低、工况变化大、燃料行程短等特点，用它烧烟煤散煤，因烟煤的挥发分较高，燃料入炉后大量有机物集中释放，不能充分燃烧，大量未燃尽中间产物随烟气排放，加之民用炉具无后处理设施，所以污染物排放非常严重。民用炉烧烟煤散煤除了烟尘、挥发性有机物、一氧化碳等常规污染物排放明显高于其它燃煤设施外，黑炭、有机炭、多环芳烃、苯并芘、汞等有毒污染物的排放也比其它燃煤设备高出很多。有研究显示，居民烧烟煤散煤的汞排放比大型燃煤锅炉高1-2个数量级，黑炭、多环芳烃和苯并芘排放高3-5个数量级1，2，3，这些污染物对人体健康的危害极大。

四、“减煤换煤”工作进展

为改善空气质量、保护人体健康，北京市于2013年8月启动“减煤换煤、清洁空气”行动，通过实施“五个一批”（城市化改造上楼一批、拆除违建减少一批、炊事气化解决一批、城市管网辐射一批、优质燃煤替代一批）大力削减民用煤使用量及其污染物排放量。

所谓“换煤”，就是用符合《低硫煤及制品》（DB11/097-2014）中民用煤标准的优质燃煤替代目前居民使用的烟煤散煤；所谓“减煤”，就是通过“煤改电”、“煤改气”、“送气下乡”、“拆违”、“上楼”等手段将民用煤改为电、天然气、太阳能、液化石油气等清洁能源。为推动“减煤换煤”工作顺利实施，北京市制定和出台了一系列资金奖励、补贴政策，对参与“减煤换煤”的用户给予设备投资补贴和运行费用补贴。

北京市“减煤换煤”工作实施3年来，在各有关部门共同努力下，在全市人民全力配合下，北京市的民用煤污染已逐步得到有效控制。根据市农委的统计数据，截至2015年底，北京市的“减煤换煤”工作已覆盖全市90%农村户籍住户。

五、“减煤换煤”环境效益

如果按2015年底北京市“换煤”量达到100万吨、原来使用的烟煤散煤90%被优质燃煤或清洁能源替代考虑，则与“减煤换煤”工作启动前相比，2015年各种污染物的减排量为：PM10 4.1万吨/年、PM2.5 3.3万吨/年、SO2 0.5万吨/年、NOx 0.4万吨/年、CO 36.1万吨/年、VOCs 1.1万吨/年，减排比例为PM10 85.9%、PM2.5 86.2%、SO2 57.8%、NOx 67.1%、CO 66.3%、VOCs 76.7%，见表1及图4。

表1：“减煤换煤”前后污染物减排情况

图4：“减煤换煤”前后污染物排放量变化

六、民用煤污染控制工作经验总结和建议

北京市通过顽强拼搏、开拓创新终于探索出一条有效控制民用煤污染的道路，其成功经验可供其他省市参考借鉴。

（一）标准制定很重要

民用煤质量控制是民用煤污染治理的重要环节，而民用煤标准制定是有力抓手。由于目前针对民用煤燃烧排放的污染物缺乏切实可行的治理手段，所以只有通过源头控制商品煤质量来实现减排。研究制定民用煤质量标准，可为民用煤生产、加工、销售环节的质量控制，以及民用炉具的配套设计提供技术依据。对于提升民用煤质量、防止劣质散煤流向民用市场、减少污染物排放具有十分重要的意义。

为提高和控制民用煤质量，北京市分别于2013年和2014年对民用煤标准进行修订，与2004年标准相比，加严了灰分、挥发分、发热量等指标限值，见文后表2。

(二)政策补贴必须有

为推动“减煤换煤”工作顺利开展，北京市推出了一系列补贴政策，资金补贴力度之大前所未有，极大调动了群众的参与热性，使“减煤换煤”工作得以顺利实施。

一是“换煤”。除了市财政每吨煤补贴200元之外，区财政还有每吨230-650元的补贴。

二是“换炉具”。在执行市财政、区财政、用户各承担1/3费用政策的基础上，有些区进一步加大补贴力度，使财政补贴最终达到80%-90%。

三是“煤改电”。在市财政和区财政“晚九点至次日早六点”用户享受“谷电”每度0.3元的基础上，每度电再补贴0.1元。对安装空气源热泵和水源热泵的住户，市财政每户最高补贴1.2万元。有些区对户内线路工程还予以一定的补助。

四是“煤改气”。市发改委对村内管线工程的建设费用给予30%的补贴。市财政对户内取暖设备按照实际价格的1/3给予一次性补贴。

(三)真抓实干是关键

为保证“换煤”工作顺利开展，北京市建立了优质煤“供应、配送、质量监督”体系。

供应方面，经过各区县招标全市共确定29家企业承担加工供煤任务，确保优质煤的生产供应。

配送方面，在六环路沿线建立了25个储煤中转库，多数乡镇建立了中转场，各村设立了卸货站，有效解决了“农村住户数量多、分布广，配送距离远”的问题，使用户均能及时按需得到供煤。

质量监督方面，以2015年为例，质监部门共组织对燃煤生产加工、销售、使用单位的煤炭质量监督抽查2623批次，合格率达到96.2%。

(四)群众支持才会赢

2013年-2015年北京市参与“减煤换煤”的居民共有90多万户，如果没有他们的支持与配合，工作任务就难以落实。要想获得群众的支持，宣传工作必须做好。北京市通过电视、广播、报纸等传媒，以及用户试烧等宣传手段，使“减煤换煤”工作及相关政策家喻户晓、深入人心，让群众深刻认识到“减煤换煤”的好处及重要性，亲身体会到它是一项惠民工程。

[1] 陈颖军、姜晓华、支国瑞等:我国民用燃煤的黑碳排放及控制减排【J】.中国科学(D辑:地球科学),2009,39(11):1554-1559.

[2] 海婷婷、陈颖军、王艳等:民用燃煤烟气中甲基多环芳烃的排放特征【J】.中国环境科学,2013,33(6):979-984.

[3] 刘书林、章祥麟:燃煤烟尘的低空污染与治理【J】.煤炭加工与综合利用,1987,2:13-17.

（责任编辑陈莹）