继史上最严的火电排放标准《火电厂大气污染物排放标准》施行后,史上最严的锅炉排放标准———新修订的《锅炉大气污染物排放标准》今年7月1日实施。
        在燃煤电厂之后,燃煤锅炉成为下一步治霾的重点。   
        据媒体报道,4月9日召开的环保部常务会议原则通过了新修订的《锅炉大气污染物排放标准》,这个排放标准可以说是迄今为止最严的一个锅炉大气污染排放标准。在4月12日举行的城市新型高效洁净煤供热技术应用现场会上,环保部污染防治司相关人士表示,燃煤锅炉的综合整治将成为下一步大气污染防治的重点。  
   “燃煤锅炉煤耗高、污染大,造成的能源浪费相当大。在能源与环保问题受到高度重视的今天,燃煤锅炉已经到了非改不可、非治不可的时候,必须进行革命性的改造。”中国电机工程学会热电专业委员会顾问王振铭表示。  
   
     燃煤锅炉整治迫在眉睫  
     燃煤锅炉整治一直是节能减排的重点工作。  
        2013年6月14日国务院常务会议部署大气污染防治十条措施,第一条就提到“全面整治燃煤小锅炉”。之后发布的《大气污染防治行动计划》第一条对全面整治燃煤小锅炉进行了部署。          
        《大气污染防治行动计划》重点对每小时20蒸吨以下、每小时10蒸吨以下的燃煤锅炉提出明确要求:“到2017年,除必要保留的以外,地级及以上城市建成区基本淘汰每小时10蒸吨及以下的燃煤锅炉,禁止新建每小时20蒸吨以下的燃煤锅炉;其他地区原则上不再新建每小时10蒸吨以下的燃煤锅炉。”相关数据显示,我国锅炉数量增长显著。1983年全国有锅炉25万台,2003年为53万台,2012年达到62万台,其中工业锅炉数量占比超过98%。研究显示,燃煤工业锅炉的容量和台数占工业锅炉总容量和总台数的比例均在65%左右,但单机容量小,总体工艺水平较低。其中,容量小于35吨/小时的锅炉数量占工业锅炉的96%,容量小于10吨/小时的占比高达80%。  
         近2年来,燃煤锅炉的淘汰和改造工作已在多地被提上日程,从记者掌握的信息来看,很多地方的要求要严于《大气污染防治行动计划》。比如,安徽宿州、宁夏银川都计划比 《大气污染防治行动计划》提前2年淘汰城区内每小时10蒸吨以下燃煤锅炉,江苏徐州今年将全面淘汰每小时10蒸吨以下小锅炉。宁夏银川和陕西西安、咸阳、渭南还加码提出拆除每小时20蒸吨以下燃煤锅炉,宁夏银川计划在2017年完成,陕西西安、咸阳、渭南计划在今年完成。今年起,内蒙古包头、安徽安庆将不再新批建燃煤锅炉。河南洛阳和黑龙江哈尔滨提出今年9月底前城区内燃煤锅炉全部拆改。  
      “到2015年工业锅炉、窑炉平均运行效率分别比2010年提高5个和2个百分点。”《节能减排“十二五”规划》节能减排重点工程篇首先提到“锅炉(窑炉)改造和热电联产”。  
据了解,从2012年开始,环保部从排污费里面拿出10亿元支持包括兰州和乌鲁木齐在内的十几个城市的锅炉改造,既包括煤改气,也包括淘汰小锅炉和锅炉的综合治理。“尽管国家支持的资金不大,但是带动了地方资金的投入,取得了一定的成效。环保部今后还将进一步加强对地方的支持力度。”相关人士介绍。  
      煤炭科学研究总院研究员王乃继近日表示,目前我国在用燃煤工业锅炉烟尘排放约占全国排放总量的44.8%,二氧化硫排放量占全国排放总量的36.7%。燃煤锅炉污染物排放远超煤电。    燃煤锅炉的全面整治迫在眉睫。  
      热电联产应同步推进  
         “节能减排要关停小锅炉,锅炉可以停,但是用户用汽不能停。”南京苏夏工程设计有限公司董事长兼总经理王国兴向记者表示,“整治燃煤锅炉应与发展热电联产同步推进。”热电联产是大规模实现能源转换技术中转换效率最高的,它将热能、电能联合生产,效益规模优先,能源梯级利用,是科学用能的重要方式。
         “上个世纪80年代,国家在抓节能工作时就提出对小锅炉进行改造,当时主要靠实行热电联产集中供热。”曾在原能源部时期干过热电办公室主任的王振铭告诉记者,当时在能源部内设立小热电办公室,主要就是抓燃煤锅炉改造为燃煤热电工作的。  
     “在化工、造纸、印染、制革、制药等产业集聚区,通过集中建设热电联产机组逐步淘汰分散燃煤锅炉。”《大气污染防治行动计划》明确要求。  
         中国电机工程学会热电专业委员会秘书长郁刚对近年来燃煤锅炉大发展的势头忧心焦虑:“目前的热电联产装机大约是10年前的4~5倍,热电联产得到一定程度的发展。而遗憾的是,这10年中小锅炉也在迅速发展,从52万台增长到62  万台。热电联产替代分散小锅炉推进速度缓慢,这应该引起大家高度重视。”国务院批复公布的《重点区域大气污染防治“十二五”规划》强调,积极推行“一区一热源”,强调现有各类工业园区与工业集中区应实施热电联产或集中供热改造,将工业企业纳入集中供热范围。在实际操作过程中,热电企业热用户的开拓艰难,这必然使热电联产替代分散小锅炉进展缓慢。本报记者在采访某地热电联产企业热用户开拓工作时了解到,企业自建燃煤锅炉与热电联产企业存在 “争地盘”的“供热之战”。  
     中国电力企业联合会一份课题报告显示,目前,一些地区由于热电联产替代分散小锅炉相关支持政策不明确,而且部分地方政府对于招商引资项目降低环保准入门槛,在城市建设规划中没有提前配套考虑热力规划,导致一些企业为解决自身发展的热负荷需要自行建设小锅炉。  
    “城市通过用燃煤热电厂供热可以替代几十乃至上百座供热锅炉,在大大提高能源效率的同时,也极大改善环境。”中国电力企业联合会秘书长王志轩表示,“煤电是高效利用煤炭的行业。尤其是热电联产的电厂由于对能量进行了梯级利用,使煤炭能量的80%转化为电能和热能,比工业锅炉和散烧煤的能源利用效率高很多。”  
     多举措配合燃煤锅炉综合整治  
        燃煤锅炉综合整治是一项系统工程,需要各个环节全力配合。  
        相关人士透露,在环保部研究制定的考核办法里,拟把燃煤锅炉的综合整治作为一项重要内容,对地方实施考核。
        “燃煤锅炉拆改做得不好应该要追责。”河南省政协经济委员会副主任张正林表示,“一些中央驻豫和省直单位拆改燃煤锅炉动作迟缓,建议将这些单位的污染物治理情况纳入干部政绩考核范围,通报给上级组织部门,实行严格一票否决制。”“拆改锅炉司法部门应该大力配合。”河南天基律师事务所主任冯军义表示,对于治污部门提出的强制拆除的燃煤锅炉,法院应该给予积极配合和支持。  
       “在燃煤锅炉综合改造中,对小锅炉应当集中改造,合并撤销改成大锅炉,便于污染物的集中治理,这样,污染物的治理成本才能下来。”国电龙源技术部副总经理、中国环境保护产业协会脱硫脱硝委员会秘书长路光杰建议。  
        4月3日,河北唐山首个燃煤锅炉改造合同能源管理项目落户乐亭。合同能源管理模式是国家鼓励推行的、运用市场手段促进节能减排的服务机制。项目的实施不仅可为用户节省锅炉改造费用,同时对于以新型生物质燃料替代煤炭、推进农村生物质资源循环利用和节能减排都将产生积极的推动作用。
        新修订的国家标准《锅炉大气污染物排放标准》于7月1日开始实施。新标准实施后,预计我国每年排入大气的66万吨颗粒物会被提高的除尘标准所拦截,锅炉排放新标将给相关环保产业带来几千亿元的投资需求。滤料的市场需求将会得到快速增长。  
       《锅炉大气污染物排放标准》中建议将袋式除尘、电袋复合除尘纳入锅炉除尘的推荐技术。这项技术的普及受到产业用纺织品行业和化纤行业多年的呼吁。中国产业用纺织品行业协会秘书长李桂梅在今年年初时表示,袋式除尘行业未来扶持政策肯定会出,但现在还没有。李桂梅当时表示,工信部今年可能鼓励建立一些示范基地和平台,推动袋式除尘产品性能改善,以及更好的推广。
        袋式除尘所用材料多为玻纤,芳纶、聚四氟乙烯等高新技术纤维制作的滤料还未被下游企业广泛应用。因为价格之高,使得发电厂等企业望而却步。在国家加大大气污染治理的政策下,希望国家补贴袋式除尘行业,或者补贴电厂来使用袋式除尘产品的呼吁声持续高涨。工信部消费品工业司副司长王伟表示,工信部目前正在加紧制定袋式除尘标准。不过,工信部现在不会对具体的项目进行补贴,但是会对创新的技术、公共服务设施和平台建设争取一些支持。
        高标准需要好产品  
    《锅炉大气污染物排放标准》中的排放标准与国外环境标准相比,新标准的严格程度毫不逊色。以二氧化硫为例,我国新建锅炉二氧化硫排放限值每立方米100毫克。在《〈火电厂大气污染物排放标准〉编制说明》中指出,欧盟2001/80/EC指令要求新建大型燃烧装置的排放浓度必须小于每立方米200毫克,美国2005年规定的新源排放限值折合每立方米184毫克。由此可见,我国的二氧化硫排放限值比欧盟、美国等发达国家的现行标准都更严格。而且,锅炉大气污染物排放标准编制说明中建议将袋式除尘、电袋复合除尘纳入锅炉除尘被推荐为推广技术。这就意味着,我国除尘技术升级也要向国外看齐,升级滤袋品质,要用更高材质的滤料才能符合新标准的要求。新型滤料及高性能纤维产业呼吁的长期呼吁的政策机会就在眼前。
        单一电式除尘饱受诟病,据专家介绍,相对于电除尘器,袋式除尘器在超微细粉尘捕捉上具有优势。对于小于10μm的尘粒,电除尘器的捕捉效率只有60%左右,而袋式除尘器对粒径1μm的粒子,其捕捉效率也能达到98%~99%。同时,袋式除尘器不受粉尘比电阻影响,不受燃煤种类变化影响,除尘效率能达到99.99%以上。另外滤袋表面的粉尘层能够与烟气中的酸性气体进行中和反应,起到辅助脱硫、去除二恶英等作用。
        然而,在高温滤料业来看,之前多半采用的玻纤滤料,老化成度快,抗折性能差,单一的玻纤滤材已经不能达到要求。聚酰亚胺、聚四氟乙烯等新型滤袋因为价格高,目前占有率过低。不过,随着工业高温废气排放标准提高,芳纶等纤维替代玻纤的进程无疑会被加快。滤料品质会在标准约束将得到大幅提升。东北大学孙熙教授认为,劣币趋势良币不是正常现象。在滤料产业领域,需要完善质量体系以及有关标准体系。这样相关的科技才能得到进步。
        丰富滤料可供选择  
     目前能运用到高温滤料的品种非常丰富,有普通玻纤滤料、覆膜玻纤滤料、PPS滤料、P84滤料、PTFE纤维滤料、高温复合材料滤料。选用普通玻纤滤料,收尘器造价高,而滤袋的使用寿命一般只在1年左右。选用覆膜滤料、P84滤料,滤袋价格高,滤袋的价格往往超过收尘器本体造价,使用寿命也相对长一些,一般为2~3年。为了尽可能地不影响设备的正常生产和环保达标排放,再考虑经济因素,目前国内高温袋式收尘器的滤袋大都使用微孔薄膜覆合过滤材料(简称覆膜滤料)、P84滤料(聚酰亚胺)。
        微孔薄膜覆合过滤材料是以聚四氟乙烯为原料,将其膨化成一种具有多微孔性的薄膜,将此薄膜用特殊工艺覆合在种种织物或纸质基材上,使其成一种新型过滤材料。总后勤部军需装备研究所郝新敏介绍,聚四氟乙烯微孔膜是净化PM2.5的专用过滤材料,具有高度的化学稳定性,广泛的使用温度范围,熔点达到了327摄氏度。他向记者展示了采用该滤料对香烟烟气过滤对比的视频资料,覆膜滤料的效果非常显著。
        在政策刺激与现实需求下,国内相关企业摩拳擦掌,各种纤维企业准备好了应对机遇的准备。山东泰和新材主导产品间位芳纶,可用作高温过滤纤维,因耐高温在空气中不燃烧等性能及较高性价比,受到环保企业青睐,公司用芳纶制成的高温除尘滤袋,已在水泥、钢铁等领域广泛应用,目前公司用于高温滤料的芳纶业务销售近亿元。
        随着"电袋一体"除尘技术的推广,聚苯硫醚滤材在电厂电袋一体除尘器工程中,普遍遭遇因电场作用产生过多臭氧,从而氧化聚苯硫醚纤维的问题,缩短了滤袋使用寿命。目前可行的解决办法是,在过滤材质纤维层中掺混一定比例的聚四氟乙烯短切纤维和使用聚四氟乙烯基布或者混织基布。
        单种高性能纤维所制的滤料还存在缺陷,在极端环境下,复合滤料显示出更高的性能。复合滤料主要用于烟气温度波动较大、超高温、以及其它特殊场合。复合技术的创造性在于显著提高了滤料的耐温性能,并使滤料耐腐蚀、抗氧化性和强度等综合性能显著提高,同时降低成本。
        国内专业生产滤料的厦门三维丝近期发明了一种复合微孔滤料,包括基布层、附着于基布层上侧的上附着层和附着于基布层下侧的下附着层,该基布层为聚酰亚胺短纱基布、芳砜纶短纱基布和聚四氟乙烯长丝基布中的一种,上附着层为芳砜纶短纤维和聚酰亚胺短纤维的混合物,下附着层为纯芳砜纶短纤维,上、下附着层铺设于基布层两侧后通过合刺而成,合刺为针刺、水刺或两种工艺的复合。此种滤料具有耐高温、耐腐蚀、低制作成本、高过滤精度的特点,特别适用于水泥窑高温烟气除尘治理。

 

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