降低工业锅炉NOx排放量的措施_论文_百度文库
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降低工业锅炉NOx排放量的措施
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&&工业锅炉在我国应用十分广泛,尽管随着国民经济的发展和环保要求的提高,燃油及燃气锅炉的数量正在逐渐增加,但由于我国燃料是以煤为主,因而大多数工业锅炉为燃煤锅炉,并且主要是层燃锅炉,由于设计及运行等方面的原因,工业锅炉的热效率普遍较低,为了提高热效率,通常的做法是设法提高炉内的温度,促使燃烧稳定,燃烬率高,但这样做的同时,往往造成NOx排放量的增加,造成环
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请填写真实有效的信息，以便工作人员联系您，我们为您严格保密。第28卷第12期2008年12月环　境　科　学　学　报　ActaScientiaeCircumstantiaeVol.28,No.12Dec.,2008张楚莹,王书肖,邢佳,等.2008.中国能源相关的氮氧化物排放现状与发展趋势分析[J].环境科学学报,28(12):ZhangCY,WangSX,XingJ,etal.2008.CurrentstatusandfutureprojectionsofNOmissionsfromenergyrelatedindustriesinChina[J].ActaxeScientiaeCircumstantiae,28(12):中国能源相关的氮氧化物排放现状与发展趋势分析张楚莹,王书肖,邢佳,赵瑜,郝吉明清华大学环境科学与工程系,北京100084收稿日期:　　　修回日期:　　　录用日期:摘要:基于能源相关部门的活动水平和排放因子,建立了2000年和2005年中国分行业的氮氧化物(NO)排放清单.基于能源预测,分析了在x不同NO控制方案下年中国NO的排放趋势.结果表明,我国2000年和2005年的NO排放量分别为12.1×106t和19.1×106t;xxx到2030年,基准情景下中国NO排放量将达到35.4×106t,而在政策情景下,其排放总量可能控制在24.6×106～20.4×106t之间.x关键词:氮氧化物;排放清单;能源消耗;情景分析文章编号:08)12-2470-10　　　中图分类号:X511　　　文献标识码:A＊CurrentstatusandfutureprojectionsofNOmissionsfromenergyrelatedxeindustriesinChinaZHANGChuying,WANGShuxiao,XINGJia,ZHAOYu,HAOJimingDepartmentofEnvironmentalScienceandEngineering,TsinghuaUniversity,Beijing100084Received29April2008;　　　receivedinrevisedform10July2008;　　　accepted6October2008Abstract:Emissioninventoriesofnitrogenoxides(NO)in2000and2005wereestablishedbasedontheactivitylevelsofChina′senergyrelatedsectorsxandemissionfactors.FutureemissionsfromwereprojectedunderdifferentscenariosofenergyconsumptionandNOmissioncontrolxepolicies.TheNOmissionsin2000and2005were12.1×106tand19.1×106t,respectively.By2030,theemissionswouldincreaseto35.4×106txeunderthereferencescenarioandwouldprobablyfallto24.6×106～20.4×106tunderpolicyscenarios.Keywords:scenarioanalysis＊1　引言(Introduction)近20年来,随着污染物排放标准的加严以及除尘装置的普及和脱硫装置的增加,在煤耗持续增长的情况下,我国颗粒物排放量基本得到控制,SO2的增长趋势有所减缓,并且在2007年SO2排放量出现降低.根据国际上空气污染与控制的经验和历程,未来几年,我国应该进入大规模控制NOx排放的重要阶段.但是,目前我国NOx污染控制法规和政策尚不完善.以排放标准为例,仅在火电厂和机动车的大气污染物排放标准中规定了NOx排放浓度限值,对锅炉、工业炉窑、炼焦炉等污染源的排放未规定NO由于没有相应的控制政策和法x排放限值.规,不能从根本上控制其排放量,造成NOx排放量逐年增加.氮氧化物(NO)作为一次污染物本身会对人体x健康产生危害,此外NOO、细粒子和x还是臭氧(3)酸沉降等二次污染的重要前体物.NOx排放量的剧增使我国城市大气中的NO卫星观x污染程度加重.测表明,年间中国东部工业区上空下层大气中NOx浓度增加了约50%,并且年增长速度还有加速趋势(Richteretal.,2005).在此背景下,应及时、系统、深入地开展中国NOOx排放与控制相关研究,提出我国Nx污染控制对策建议.田贺忠(2003)对中国年分部门行业的NOx排放清单进行了计算,并给出高、基金项目:国家重点基础研究发展计划(No.);公益性行业科研专项(No.)SupportedbytheNationalBasicResearchProgramofChina(No.)andtheProjectforPublicService(No.)作者简介:张楚莹(1984―),女,E-mail:;＊通讯作者(责任作者),E-mail:hjm-den@Biography:ZHANGChuyiing(1984―),female,E-mail:;＊Correspondingauthor,E-mail:hjm-den@12期张楚莹等:中国能源相关的氮氧化物排放现状与发展趋势分析2471中、低3种能源情景下未来NOx排放趋势,但是未考虑我国现有的NOx控制措施及新近颁发的针对机动车的系列法规,在进行趋势分析时也没有考虑针对各类燃烧设备和工业过程的控制措施.Ohara等(2007)预测了3种情景下中国未来NOx排放状况,但是在NOx控制措施上仅考虑了电厂和交通两个部门.本文基于能源相关部门的活动水平和我国实测的排放因子,建立了2000年和2005年中国分行业的NO基于能源预测,计算了不同x排放清单.NOOx控制方案下年中国Nx的排放趋势,提出了NOx减排措施和建议,对缓解我国经济增长过程中的区域大气污染和生态环境破坏有重要意义,同时可促进我国的能源节约、能源结构的优化调整和清洁化.2　2000年和2005年中国NONOx排放清单(xemissioninventoryin2000and　计算方法排放清单中包含电力、工业(包括工业锅炉及其它工业过程)、交通(包括道路和非道路)、民用4个部门,考虑了煤、油(包括汽油、柴油、燃料油和其他油品)、气(包括天然气、液化石油气等)等能源类别,覆盖我国除台湾、香港和澳门以外的31个省市,计算公式如下(Stressetal.,2003):Ek=∑∑lm辆的燃油消耗却包含在“农业”、“工业”、“服务业”和“居民生活”项里(陈善同等,2004),因此需要对交通部门的油品消耗量进行重新计算.此处的交通为广义交通,包括道路移动源(重型货车、中型货车、轻型货车、微型货车、重型客车、中型客车、轻型客车、微型客车、摩托车、拖拉机、农用运输车)和非道路移动源(内河船舶、铁路、农用机械和工程机械),航空、近海船舶和远洋船舶的污染物排放在本研究中没有考虑.机动车的燃油量通过下式计算:FCVPSVMTFEFDi,j=i×i,j×i,j×i,j×j(2)式中,下标i和j分别表示车型和燃料类型;FC为燃料消耗量;VP为i型车的保有量;S为燃料为j的i型车的比例;VMT为车辆年平均行驶里程;FE为i型车的j燃料的燃油经济性指标;FD为燃料j的密度.内陆船舶和铁路的燃油量按下式计算:FCBSFEFDi,j=i×i,j×i,j×j(3)式中,下标i和j分别表示运载工具类型和燃料类型;FC是燃料消耗量;B是周转量;S是燃料为j的i工具的比例;FE是单位周转量耗油量;FD是燃料j的密度.农用和工程机械的燃油量按下式计算:∑Ank,l,mef1-ηXk,l,m(l,m,n)k,l,m,n(1)TiFCP×ρi=i×η(4)式中,下标K、l、m、n分别表示地区、行业、燃料类型和控制技术;E是NOA为活动水平;ef为x的排放;无控制排放因子;η为去除效率;X是某控制技术n的应用比例.2.2　活动水平电力部门和工业部门(包含工业锅炉和工业过程)的能耗数据来自《中国能源统计年鉴》(下称《能源年鉴》),工业锅炉的能耗通过将工业部门总能耗减去工业过程源煤耗得到.工业过程源包括水泥、石灰和砖瓦的生产,其产量数据来自《中国统计年鉴》、《中国工业经济统计年鉴》、《中国矿业年鉴》等统计资料;单位产品煤耗数据来自文献调研(中国石灰协会,2005;徐鸣等,2007;周大地,2003).由于《能源年鉴》中“交通运输”一栏的能源消耗仅包含交通运输企业的消耗,大部分社会运输车式中,下标i是机械类型;FC是燃料消耗量;P是机械总动力;T是满负荷工作时间;η是机械的能源转化效率;ρ是燃料的热值.道路机动车保有量数据来自《中国汽车工业统计年鉴》,车型分类、年平均行驶里程和燃油经济性数据来自国内的研究(Heetal.,2005;Wangetal.,2007).船舶和铁路的周转量和能耗强度数据来自《中国交通统计年鉴》.农用和工程机械的总动力统计分别来自《中国农业统计年鉴》和《中国建筑业统计年鉴》,内燃机效率和满负荷工作时间来自张强(2005)的研究.民用部门的煤、气和生物质消耗来自《能源年鉴》,其燃油消耗则被完全归入交通部门.由此计算出中国2000年和2005年各部门能耗,见表1.2472环　　境　　科　　学　　学　　报表1　中国2000年和2005年分部门能源消耗量Table1　SectoralenergyconsumptioninChina,year2000and2005电厂煤油1722气715煤365620工业油5898气70117煤8498民用气3249汽油4858交通28卷Mtce柴油99139年3857312.3　排放因子与控制措施电厂的NOx排放因子受炉型、燃烧状况、燃料类型等因素影响,田贺忠(2003)通过广泛的文献调研和实地测试,认为2000年前后我国燃煤电厂平均排放因子为12.4kg?Zhang等(2007)根据电厂机组大小以及是否应用了低氮燃烧技术,将排放因子取7.8～14.7kg?赵瑜(2008)综合了100多个实测排放因子结果,将电厂NOx排放因子取为16.1～8.6kg?tce.本研究综合以上数据,将燃煤电厂无控制排放因子取为13.5kg?tce,再单独考虑控制技术的普及率及对污染物的去除效果.目前我国对电厂已经制定了NOx排放标准,但是与欧洲的标准相比还较宽松,低氮燃烧(LNB)是一种在火电厂被较广泛使用的NOx控制技术,从80年代起,我国300MW以上的机组都采用了LNB,而100～300MW的机组也逐步在进行改造(王方群等,2007).选择性催化还原(SCR)是控制电厂NOx排放的另一种有效技术,在国际上较为流行,其去除效率高,但是投资和运行成本也不低.截至2004年,我国仅有一家电厂脱硝项目投运,总容量3600MW,仅占当年总装机容量的1%,对电力部门削减NO另有计划中的电厂SCR项x排放的贡献度很小;目32个,总容量29600MW(刘贵云,2005).工业锅炉的NOx无控制排放因子与炉型和燃料均有关系.国外燃煤工业锅炉的NOx排放因子范围为2.5～10.5kg?tce(USEPA,2002;Doreetal.,2003);田贺忠(2003)将燃煤工业锅炉的排放因子取为10.2kg?tce,孙庆贺等(2004)的研究表明,我国工业锅炉的NO5～3.7x排放因子为1.kg?Zhang等(2007)根据工业锅炉的不同炉型,取5.3～5.6kg?王书肖等(2008)测得我国工业链条炉的NO3～3.5x排放因子为2.kg?tce.综合以上文献,本研究将工业锅炉的无控制排放因子取为8.1kg?tce.截至目前,我国还未颁发针对燃煤工业锅炉NOx排放限值的标准.NO水泥和砖瓦x排放的工业过程主要是石灰、-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1的生产,在此过程中煤炭在工业炉窑中燃烧,释放NO,排放因子与生产技术有关,故需与工业锅炉区x别计算.该部门的排放因子也主要参考国内实测结果.民用部门的NOx排放来自茶浴炉、公福炉及生活炉灶,这部分排放因子参考田贺忠(2003)的文献.交通部门的NOx排放因子与发动机、燃料、行驶速度和保养维护状况等因素相关,近年来,我国学者利用MOBILE、COPERT等模型,结合隧道试验、实际工况测试等方法,获得了各类车型的排放因子(表3),本研究中机动车无控制排放因子主要通过文献调研获得.机动车对城市大气污染有很大贡献,2000年以来,中国政府颁发了一系列针对各类车型的污染物排放限值标准,大部分参考了欧洲系列标准,其中包括轻型车的国一至国四标准,其执行时间分别为2000年、2004年、2007年和2010年;重型汽车的国一和国二标准,执行时间分别为2003年和2004年;重型柴油车的国一至国五标准,执行时间分别为2001年、2004年、2007年、2010年和2012年;摩托车的国一至国三标准,执行时间为2003年、2004年和2008年;农用运输车的国一和国二标准,执行时间分别是年;同时对于拖拉机、农用和工程机械也颁发了国一和国二标准,执行时间分别是2008年和2010年.同样需要注意的是,北京和上海这两个大城市在执行机动车标准的步伐比其他地区要快一到两年,它们于1999年、2003年和2005年分别开始执行轻型汽车国一至国三标准.根据标准颁发的时间、适用的车型、不同类型车辆的报废年限,可以得出在2000年和2005年满足不同标准的车辆的燃料消耗量,再结合不同标准对NOOx的去除效果,计算交通源的Nx排放情况.表2和表3为各部门在无控制情况以及不同控制技术下的排放因子.12期张楚莹等:中国能源相关的氮氧化物排放现状与发展趋势分析表2　电力、工业和民用行业的NOx排放因子Table2　Emissionfactorsinpower,industryanddomesticsectors排放因子/-1)(kg?tce13.58.12.77.03.18.13.74.11.61.100.550.672.750.321.604.20.12473部门电厂燃料煤煤煤油气技术无控制LNBSCR无控制无控制无控制LNB无控制无控制新型干法新型干法+SNCR立窑旋窑无控制无控制无控制无控制排放因子来源田贺忠,2003;Zhang,2007;赵瑜,2008按去除效率40%计王方群等,2007;王文选等,2006;赵瑜,2008按去除效率80%计王方群等,2007;王文选等,2006;赵瑜,2008田贺忠,2003田贺忠,2003田贺忠,2003;Zhang,2007;孙庆贺等,2004;王书肖等,2008按去除效率40%计田贺忠,2003田贺忠,2003高长明,2005;袁文献,2005按去除效率50%计(高长明,2007)李丽,2007袁文献,2005张强,2005扬州环保局,2007田贺忠,2003田贺忠,2003;孙庆贺等,2004工业锅炉煤煤油气水泥生产1)煤煤煤煤砖瓦生产1)石灰生产1)民用煤煤煤气1)-1　　注:水泥、砖瓦、石灰生产过程的NO排放因子单位为kg?t(产品)x表3　交通行业的NO排放因子xTable3　Emissionfactorsinthetransportationsector机动车类型重型货车1)中型货车1)轻型货车1)微型货车1)重型客车1)中型客车1)-1不同控制技术下的排放因子/(t?Mtce)燃料柴油柴油汽油柴油汽油汽油柴油汽油柴油汽油柴油汽油柴油汽油汽油柴油柴油柴油柴油和燃料油柴油柴油无控制81616欧一欧二222388欧三1821424欧四131111欧五151轻型客车1)微型客车1)摩托车1)拖拉机2)农用运输车2)火车2)内河船舶3)工程机械4)农用机械4)55　　注:1)重型车、轻型车和摩托车的无控制排放因子参考了谢邵东等(2006)、胡斌祥等(2002)、李伟等(2003)、李修刚等(2001)、王伯光等(2001)、傅立新等(2000)、祝昌健(1997)、田贺忠(2003)等的文献,不同控制技术对排放源NO的去除效率参考Cofala等(1998)的文献;x2)拖拉机、农用运输车和火车的无控制排放因子参考田贺忠(2003)的文献,不同控制技术对排放源NO的去除效率参考Cofala等(1998)x的文献3)内河船舶的无控制排放因子参考丁河清等(2000)、宋岩(2007)的文献,不同控制技术对排放源NO的去除效率参考Cofala等(1998)的x文献4)农用机械和工程机械的无控制排放因子参考王志新等(2007)、田贺忠(2003)的文献,不同控制技术对排放源NO的去除效率参考xCofala等(1998)的文献2474环　　境　　科　　学　　学　　报28卷2.4　计算结果根据上述方法计算得到中国2000年和2005年的NO如图1所示,2000年,NOx排放清单.x总排放量为12.1×10t,其中电厂、工业、道路移动源的贡献率分别为38%、26%和25%;到2005年,NOx总排放量上升到19.1×10t,年增长率约10%,电厂、工业、道路移动源的贡献率分别为43%、29%和20%.伴随着近5年来中国经济的快速发展,能源消耗的增加,中国NOx排放量飞速增长,尤其是电厂部分,年均增长率高达12.5%,必须引起有关方面的高度重视.66构的影响,也与工业部门的技术进步、NOx减排技术的推广应用有关.本研究设计了2个能源情景([REF]和[PC])及3个控制方案([0][1][2]).[REF]和[PC]分别是基准能源情景和政策能源情景:[REF]中仅考虑中国能源和工业领域的发展趋势及现有政策法规,未强化能效提高和结构优化;[PC]则假设在未来,中国政府会采取更强有力的措施改善能源结构和工业结构,提高能源利用效率.3个控制方案中[0]为基准控制方案,仅考虑已颁发的污染物控制法规及目前的执法力度;[1]为电厂加强控制方案,假设未来政府会对电厂施行更严格的排放控制;[2]为综合强化控制方案,该方案对电厂、工业、交通等部门均采取了更严格的NOx控制措施.3.1　能源情景能源情景设定参考了国际能源署(IEA)的《2007世界能源展望》(InternationalEnergyAgency,2007)中国部分,但是考虑中国近几年来的经济增长速度和能源消费速度,认为IEA的情景过于保守,因此参考我国历史数据,对电厂和工业部门的消费量做出调整.《2007世界能源展望》中未详细列出交通部门分车型的能源消耗,本研究通过分析不同机动车未图1　中国2000年和2005年NO分部门排放量xFig.1　NOmissionsbysectorin2000and2005xe来保有量的增长速度、船舶和铁路未来周转量和工程、农用机械总动力的增加情况、重型车和轻型车燃用汽油、柴油和天然气的比例变化、燃油经济性的提高,对不同情景下交通部门分车型的耗油量进行了预测.3　2030年中国NOScenariox排放情景分析(analysisofNOmissionsin2030)xe未来NOx的排放既受能源消耗总量和能源结表4　年分情景各部门能源消耗量Table4　Energyconsumptionin2015and2030underdifferentscenarios能源情景[REF]年份[PC]电厂煤1475油气煤1287工业油气煤民用气汽油交通柴油气1313Mtce3.1.1　控制方案　[0]、[1]、[2]三个控制方案的基本假设列在表5中.1)电厂　目前我国大型电站锅炉主要通过采用LNB来满足排放标准,但随着政府对NOx排放控制的重视,预计从2010年开始高效的SCR脱硝技术就可能在经济发达地区的大型机组上得到推广应用,因此在电厂加强控制方案[1]和综合加强控制方案[2]中,假设2015年时全国11%的电厂应用了SCR,主要分布在经济发达的沿海地区,而2015年以后,SCR获得了全面的推广,新建电厂SCR安装比例的全国平均值上升到80%.403 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《锅炉大气污染物排放标准》日期：
《锅炉大气污染物排放标准》 编制说明（征求意见稿）标准编制组 2014 年 4 月0目 录1. 项目背景..................................................................................................................................- 1 1.1 任务来源........................................................................................................................- 1 1.2 本标准提出和归口单位及管理人员 ............................................................................- 1 1.3 本标准起草单位和人员 ................................................................................................- 1 1.4 主要工作过程................................................................................................................- 1 2. 标准修订的必要性和意义 ......................................................................................................- 2 2.1 减少 NOx 排放是改善环境空气质量的需要 ..............................................................- 2 2.2 排放限值相对宽松，燃气锅炉 NOx 排放水平较高。 ..............................................- 3 2.3 北京市燃气锅炉天然气规划用量快速增加，必须严控其 NOX 排放。...................- 3 2.4 天然气低氮燃烧技术的发展应用为标准修订提供了技术保障 ................................- 5 3. 国内外相关标准调研..............................................................................................................- 6 3.1 国外燃气工业锅炉相关标准调研 ................................................................................- 6 3.2 国内燃气工业锅炉相关标准调研 ................................................................................- 7 4. 低氮燃烧机理及技术调研 ......................................................................................................- 8 4.1 甲烷-空气燃烧过程氮化学基本原理...........................................................................- 8 4.2 国内外燃气工业锅炉 NOx 控制技术现状 ..................................................................- 9 4.3 美国燃气工业锅炉 NOx 最佳可行控制技术 ........................................................... - 12 4.4 低氮燃烧技术装备产业调研 ..................................................................................... - 15 5. 北京市锅炉现状调研........................................................................................................... - 15 5.1 燃气工业锅炉 NOx 排放现状调研 ........................................................................... - 16 5.2 现行标准执行情况调研 ............................................................................................. - 16 6. 标准编制原则、依据和技术路线 ........................................................................................- 17 6.1 编制原则......................................................................................................................- 17 6.2 编制依据..................................................................................................................... - 18 6.3 技术路线..................................................................................................................... - 18 7. 主要内容说明....................................................................................................................... - 19 7.1 时段划分..................................................................................................................... - 19 7.2 锅炉大气污染物排放限值 ..........................................................................................- 20 7.3 监测............................................................................................................................. - 22 8. 强制性标准的建议说明 ....................................................................................................... - 23 9. 贯彻标准的措施建议........................................................................................................... - 23 10. 标准实施后的环境效益 ..................................................................................................... - 24 11. 社会稳定风险评估 ............................................................................................................. - 24 11.1 项目概况 ................................................................................................................... - 24 11.2 风险评估的目的及方法 ........................................................................................... - 25 11.3 风险评估 ....................................................................................................................- 26 11.4 化解风险预案 ............................................................................................................ - 28 -I1. 项目背景1.1 任务来源 根据北京市改善环境空气质量的要求， 结合工业锅炉大气污染防治技术发展 状况，北京市环境保护局和北京市质量技术监督局于 2013 年 4 月共同下达北京 市地方标准《锅炉大气污染物排放标准》的修订任务，标准承担单位为北京市环 境保护科学研究院。 1.2 本标准提出和归口单位及管理人员 本标准由北京市环境保护局提出并归口。 管理人员：北京市环保局大气环境管理处 李立新 曾景海； 北京市环保局科技标准处 许艺凡 1.3 本标准起草单位和人员 起草单位：北京市环境保护科学研究院 起草人员：闫 薛亦峰、刘 晓。 静、宋光武、王军玲、潘 涛、罗志云、钟连红、段晶晶、 李丽娜。1.4 主要工作过程 标准编制组于 2013年 4 月启动标准修订工作，开展了北京市锅炉及排放现 状调研及监测、 国内外相关标准及防治技术调研、低氮燃烧机理及燃烧器厂家调 研及座谈等，基于上述调研工作和实测监测结果分析，形成标准（征求意见稿） 及其编制说明。 具体工作过程包括： （1）资料调研——对国内外相关排放标准、污染防治技术、燃气工业锅炉 低氮燃烧原理及其技术发展状况、行业相关政策等内容开展资料调研。 （2）北京市锅炉分布、排放现状调研及监测——对北京市目前在用锅炉， 重点是燃气锅炉开展调研，掌握燃气锅炉数量及其容量分布；选择不同品牌、不 同容量燃气工业锅炉开展大气污染物排放监测， 掌握燃气工业锅炉低氮燃烧技术 应用情况及其NOx排放水平。 （3）低氮燃烧防治技术调研及燃烧器厂家座谈——主要针对燃气工业锅炉 NOx控制技术及实体装备发展状况开展了调研。 首先调研了国内外主要燃烧器生-1-产厂家，包括利雅路热能设备（上海）有限公司、三浦工业设备（苏州）有限公 司、上海凌云瑞升燃烧设备有限公司、无锡赛威特燃烧器制造有限公司、芬兰奥 林集团、美国宝尔菲、美国强生燃烧器公司以及美国ZEECO集团公司等燃气燃 烧器生产企业，了解各企业低氮燃烧原理及其NOX控制水平。然后针对低氮燃烧 系统锅炉匹配情况， 调研了江苏双良锅炉有限公司和泰山集团股份有限公司。之 后还赴中国特种设备检测研究院燃烧器测试中心、浙大热能工程研究所、中国科 技大学、 清华大学热能工程研究所开展调研，了解了燃气锅炉燃烧器国内外主要 品牌、低氮燃烧机理、存在问题、NOx排放特征、国内燃气锅炉及燃烧器生产技 术水平。 （4）形成《标准》 （征求意见稿）——基于上述调研及监测结果，重点论证 和确定了标准的主要技术内容，包括标准适用范围、污染控制指标及排放限值、 烟囱高度、监测分析方法以及运行管理要求等，形成了标准文本（征求意见稿） 及其编制说明。2. 标准修订的必要性和意义2.1 减少 NOx 排放是改善环境空气质量的需要 2012 年国家新颁布的《环境空气质量标准》 （GB）在调整环境空 气质量功能分区方案的同时， 还完善了污染物项目和监测规范，包括在基本监控 项目中增设 PM2.5 年均、日均浓度限值和臭氧 8h 浓度限值，收紧 PM10 和 NO2 浓度限值等。近年来的监测数据表明，典型特征污染物 PM2.5 出现较大超标比例 和区域性长时间严重超标情况，改善环境空气质量面临巨大挑战。 国内外研究和治理经验表明，控制区域性 PM2.5 污染是一项难度非常大的系 统工程，必须在综合分析基础上，提出有针对性的控制对策，才能有效缓解区域 PM2.5 污染。PM2.5 包括一次排放和二次生成粒子两部分，以北京为例，二次粒子 比例较高，特别是重污染时段 PM2.5 中二次粒子比例较常规时段明显增加。有观 测数据表明，重污染发生时 PM2.5 与 NOx 的环境质量浓度变化呈现强相关、同 步变化的特征。NOx 是 PM2.5 的重要前体物，在形成过程中有两个作用：一是反 应生成的 NO3-是二次粒子的重要化学组分；二是通过光解链式反应生成 O3，增 加大气氧化性，提供将 SOx、NOx 氧化生成 SO42-和 NO3-的氧化剂。美国加州利 用 CAMQ 模型模拟削减一次排放的 NOx 对 PM2.5 的影响，结果是每减少 1 吨-2-NOx 排放可减少约 0.13 吨 PM2.5。 北京最新研究结果表明， 二次粒子是目前 PM2.5 的主要贡献者，且比 2000 年有明显上升，主要成分为水溶性离子（占 53%） 、地 壳元素 （占 22%） 、 有机质 （占 20%） 和元素碳 （占 3%） ， 其他未知元素约占 2% ， 且 NO3-/SO42-比例关系呈现增加趋势。 水溶性离子中以 SO42-、 NO3-和 NH4+为主， 三者之和（SNA）占 PM2.5 的比例平均近 50%，SNA 的浓度贡献是造成 PM2.5 污 染的主要原因。因此，减少 NOx 排放是改善空气环境质量的重要任务之一。 2.2 排放限值相对宽松，燃气锅炉 NOx 排放水平较高 根据全国燃气工业锅炉的检测统计分析结果，其中 NOx 排放质量浓度小于 等于 200mg/m3 的锅炉仅占 35%，NOx 排放质量浓度小于等于 300mg/m3 的锅炉 占 80%， NOx 排放质量浓度小于等于 400mg/m3 的锅炉占 94%， 即达标率为 94%。 但对于北京市目前 150 mg/m3 的限值只有约 15%的燃气锅炉可以达标。 北京市环 境保护科学研究院对北京市丰台区的 7 台燃气工业锅炉检测结果表明，NOx 排 放浓度在 102~181mg/m3，均值 138 mg/m3，所有被检测锅炉未采取低氮燃烧技 术或仅采取了最初步的分级燃烧控制技术。 中国特种设备检测研究院对在中国销 售的 37 个不同型号燃烧器（含油气两用）的 NOx 排放检测发现，燃烧器在合理 使用状态下的 NOx 排放浓度为 54~184mg/m3， 均值浓度为 116 mg/m3。 基于低氮 燃烧控制技术发展， 美国南加州空气质量管理区 2003 年修订的燃气工业锅炉 （不 含石化）大气污染物排放标准，对燃气锅炉 NOx 给出了明确的排放限值并规定 了达标时间表（详见表 3-1） ，自 2008 年 9 月 5 日所有燃气锅炉执行 60mg/m3 限 值（O2=3.5%） ；功率大于 22MW 锅炉自 2013 年 1 月 1 日执行 10mg/m3 限值 （O2=3.5%） ；功率在 6-22MW 锅炉自 2014 年 1 月 1 日起执行 18mg/m3 限值 （O2=3.5%） ， 自 2016 年 1 月 1 日起执行 18mg/m3 限值 （O2=3.5%） ； 功率在 1.5-6MW 锅炉自 2015 年 1 月 1 日起执行 18mg/m3 限值（O2=3.5%） 。由此可见，我国燃气 锅炉的 NOx 排放浓度较高，对燃气锅炉 NOx 排放控制还需进一步加严。 2.3 北京市燃气锅炉天然气规划用量快速增加，必须严控其 NOX 排放 截至 2013 年上半年，北京市共有 0.7MW 及以上规模的锅炉 9063 台，其中 燃气工业锅炉（不含发电用燃气轮机）4974 台。燃气工业锅炉总出力 27195 蒸 吨，占全市锅炉总出力的 49.6%。北京市燃气工业锅炉容量分布见图 2-1，由图 2-1 可以看出：北京市燃气工业锅炉容量普遍较低，容量范围以 2-4t/h 为主，其 次为 4-6t/h。 从目前国内燃烧器使用情况来看， 进口燃烧器约占中国市场份额的 90%且以-3-欧洲品牌为主。2.8MW（含）以下常见的品牌有意大利利雅路、意大利百得； 2.8MW 以上的常见品牌有意大利利雅路、芬兰奥林、德国欧科、德国威索以及 日本三浦的模块化拼装锅炉。模块化拼装锅炉的单台锅炉容量为 2t/h~4t/h，对于 实际容量使用变化有良好的适用性，可根据实际需要组合使用。由于扩散燃烧有 助于火焰稳定，操作更加安全，目前无论欧洲、日本还是国内燃烧器企业主要采 用此类技术，但由于其火焰内存在局部高温区，会产生相对较多的热力型 NOx。6.68% 2.73% 2.33% 17.42% 11.36% 1t/h 1t/h2t/h4t/h10t/h>20t/h37.25%图 2-1北京市 0.7MW 以上燃气工业锅炉容量分布根据 2012 年环境统计数据，北京市固定燃烧源 NOx 排放总量为 85331 吨。 2011 年北京市天然气用量为 73 亿立方米，随着能源结构调整，未来天然气能源 比重将显著增加。据北京市燃气集团燃气用量规划，预计 2015 年天然气用量达 212 亿立方米，2020 年将达到 350 亿立方米，其中以工业锅炉作为消费终端的用 量增长幅度最大，与 2011 年相比增加幅度超过 200%（见图 2-2） 。未来燃气锅 炉排放或将超过机动车，成为北京市 NOx 的首要污染源， 因此必须及早谋划， 进一步加严排放标准，以有效控制其 NOx 排放总量。-4-图 2-2北京市天然气使用量现状及规划2.4 天然气低氮燃烧技术的发展应用为标准修订提供了技术保障 燃气低氮燃烧（器）工业应用技术分为以下四个阶段：第一阶段，早期燃烧 技术的特点是在稳定燃烧的前提下提高燃料的燃尽率，对 NOx 的生成和危害认 识程度则不高。 第二阶段， 随着燃烧控制技术工业化水平的提高以及环保部门对 NOx 控制要求的提出，工业界开始认识到采用冷却火焰面温度的方法可有效降 低 NOx 的生成。在这一阶段以分级燃烧为代表的低氮燃烧技术开始了大规模的 应用， 很好地应对了当时的 NOx 排放标准。 由于分级燃烧不仅可以有效降低 NOx 生成，CO 的排放水平也较低，因此该项技术直今在欧洲、中国、日本、南美仍 被广泛使用。但是，分级燃烧对 NOx 生成量的控制水平差异较大，以 EN676 为 例， 根据燃烧技术装备水平的不同， NOx 排放可分为三级： 170mg/m3、 120mg/m3 和 80mg/m3，分别适用于不同的排放标准。我国目前燃气锅炉 NOx 排放标准为 400mg/m3，分级燃烧技术是目前国内普遍使用的 NOx 控制技术。第三阶段，迫 于环境空气质量改善的压力，美国南加州最先将 NOx 的排放标准提高至 60mg/m3，燃烧器工业界开始采用烟气再循环（FGR）对在用的燃烧器进行改造， 这时经典的分级燃烧和烟气再循环组合技术开始得到广泛应用， 并在一段时间内 解决了 NOx 标准加严的问题。第四阶段，2003 年南加州再次发布了调高燃气 NOx 排放标准的计划，工业界初期的解决方案普遍采用贫燃预混燃烧控制思路， 即通过鼓入大量的过剩空气来降低火焰区温度，以实现 NOx 超低排放。在一段 时间内燃烧器企业纷纷效仿， 贫燃预混系列产品开始普及。但随着能源价格的上 涨， 排烟热损失和风机能耗过大的问题逐渐凸显，致使燃烧器工业界不得不继续-5-开发业主接受度高、兼顾 NOx 排放和能源效率的新技术。基于这种考虑，分级 燃烧、烟气再循环、贫燃预混、催化燃烧、无焰燃烧、高温空气燃烧等基于某种 低氮燃烧技术的深度再开发和技术耦合成为目前超低氮燃烧技术发展的大趋势， 但截止目前美国工业界尚未对最优耦合技术给出一致的答案。 商业低氮燃烧应用 技术发展趋势及排放水平对比见图 2-3。图 2-3燃气低氮燃烧技术发展趋势及 NOx 排放水平比较综上，本标准的修订是持续改善北京市环境空气质量的需要，同时有助于北 京市在能源结构调整过程中实现更显著的环境效益； 另外， 施用成熟可靠的技术， 有助于促进环保产业的发展。3. 国内外相关标准调研3.1 国外燃气工业锅炉相关标准调研 （1）南加州空气质量管理区燃气工业锅炉排放限值 南加州空气质量管理区于 2003 年修订了辖区内燃气工业锅炉的排放限值， 表 3-1 列出了排放限值及达标时间。-6-表 3-1南加州空气质量管理区的燃气锅炉 NOx 排放限值分类 排放限值（mg/m3） 60 10 18 10 18 执行时间 2008 年 9 月 5 日 2013 年 1 月 1 日 2014 年 1 月 1 日 2016 年 1 月 1 日 2015 年 1 月 1 日所有燃气锅炉 ≥22MW 6≤P＜22 1.5注：美国对燃气锅炉的规模限定为大于 1.5MW，下同。（2）圣华金河谷空气质量管理区燃气工业锅炉排放限值 圣华金河谷空气质量管理区 2003 年修订了辖区内燃气工业锅炉的排放限 值，除了 NOx 还对 CO 提出了控制要求，见表 3-2。 表 3-2额定功率 （MW） 1.56圣华金河谷空气质量管理区的燃气锅炉 NOx 排放限值NOx 排放限值折算 （mg/m ） 30 183CO 排放限值折算 （mg/m3） 486 486执行时间 2007 年 6 月 1 日 2007 年 6 月 1 日（3）欧盟 《气体燃料用自动强制送风燃烧器》BS EN676-2008 欧盟在《气体燃料用自动强制送风燃烧器》BS EN676-2008 中对 NOx 的排 放水平分了三个等级，该 NOx 分类等级自 2000 年版《气体燃料用自动强制送风 燃烧器》一直沿用至今，见表 3-3。 表 3-3 《气体燃料用自动强制送风燃烧器》中 NOx 排放水平分类等级 1 2 3 排放水平（mg/m3） 171 120 803.2 国内燃气工业锅炉相关标准调研 （1）上海市地方标准《锅炉大气污染物排放标准》 （2013 年 9 月征求意见稿） 上海市近期正在修订《锅炉大气污染物排放标准》 ，标准（征求意见稿）中 将燃气 NOx 的排放限值进行了修订，见表 3-4。-7-表 3-4锅炉排放标准（征求意见稿）对燃气工业锅炉 NOx 排放限值的规定分类 在用 新建 NOx 排放限值（mg/m3） 200 150（2）广东省地方标准《锅炉大气污染物排放标准》 （DB44/765-2010） 2010 年广东省修订了《锅炉大气污染物排放标准》 ，标准中将燃气工业锅炉 NOx 排放限值进行了修订，见表 3-5。 表 3-5 DB44/765-2010 中对燃气工业锅炉 NOx 排放限值的规定分类 在用 新建 NOx 排放限值（mg/m3） 200 2004. 低氮燃烧机理及技术调研4.1 甲烷-空气燃烧过程氮化学基本原理 燃烧理论将 NOx 的生成分为热力型 NOx （Thermal NOx ） 、快速型 NOx （Prompt NOx）和燃料型 NOx（Fuel NOx） 。天然气中含氮量较低，因此，燃料 型 NOx 不是其主要的控制类型。热力型 NOx 是指燃烧用空气中的 N2 在高温下 氧化生成 NOx。关于热力型 NOx 的生成机理一般采用捷里道维奇机理：当温度 低于 1500℃时，热力 NOx 的生成量很少；高于 1500℃时，温度每升高 100℃， 反应速度将增大 6~7 倍。 在实际燃烧过程中， 由于燃烧室内的温度分布是不均匀 的，如果有局部高温区，则在这些区域会生成较多的 NOx，它可能会对整个燃 烧室内的 NOx 生成起关键性的作用。 快速型 NOx 在碳氢燃料燃烧且富燃料的情 况下，反应区会快速生成 NOx。在实际的燃烧过程中各种因素是单独变化的， 许多参数均处于不断的变化中， 即使是最简单的气体燃料的燃烧，也要经历燃料 和空气相混合，燃烧产生烟气，直到最后离开炉膛。炉膛的温度、燃料和空气的 混合程度、烟气在炉内停留时间等这些对 NOx 排放有较大影响的参数均处于不 断的变化之中。 燃料和空气混合物进入炉膛后，由于受到周围高温烟气的对流和辐射加热， 混合物气流温度很快上升。当达到着火温度时，燃料开始燃烧，这时温度急剧上 升到近于绝热温度水平。同时，由于烟气与周围介质间的对流和辐射换热，温度-8-逐渐降低，直到与周围介质温度相同，也即烟气边冷却边流过整个炉膛。由此可 见，炉内的火焰温度分布实际上是不均匀的。通常，离燃烧器出口一定距离处的 温度最高，在其前后的温度都较低，即存在局部高温区。由于该区的温度要比炉 内平均温度水平高得多，因此它对 NOx 生成量有很大的影响：温度越高，NOx 生成量越多。因此，在炉膛中，为了抑制 NOx 的生成，除了降低炉内平均温度 外，还必须设法使炉内温度分布均匀，避免局部高温。 4.2 国内外燃气工业锅炉 NOx 控制技术现状 现有低 NOx 燃烧技术主要围绕如何降低燃烧温度， 减少热力型 NOx 生成开 展的，主要技术包括分级燃烧、预混燃烧、烟气再循环、多孔介质催化燃烧和无 焰燃烧。 （1）燃料分级燃烧或空气分级燃烧 热力型 NOx 生成很大程度上取决于燃烧温度。燃烧温度在当量比为 1 的情 况下达到最高，在贫燃或者富燃的情况下进行燃烧，燃烧温度会下降很多。运用 该原理开发出了分级燃烧技术。 空气分级燃烧（见图 4-1）第一级是富燃料燃烧，在第二级加入过量空气， 为贫燃燃烧， 两级之间加入空气冷却以保证燃烧温度不至于太高。燃料分级燃烧 与空气分级燃烧正好相反， 第一级为燃料稀相燃烧，而在第二级加入燃料使得当 量比达到要求的数值。 这两种方法最终将会使整个系统的过量空气系数保持一个 定值，为目前普遍采用的低氮燃烧控制技术。二次风 二次燃料 空气 一次燃料一次风 燃料λλ>1λ>1λa) 空气分级燃烧原理图b) 燃料分级燃烧原理图图 4-1空气分级 a）和燃料分级 b）燃烧原理图[14]（2）贫燃预混燃烧技术 预混燃烧是指在混合物点燃之前燃料与氧化剂在分子层面上完全混合， 其工 艺流程见图 4-2。 对于控制 NOx 的生成， 这项技术的优点是可以通过当量比的完 全控制实现对燃烧温度的控制，从而降低热力型 NOx 生成速率，在有些情况下， 预混燃烧和部分预混可比非预混燃烧减少 85%—90%的 NOx 生成。另外，完全-9-预混还可以减少因过量空气系数不均匀性所导致的对 NOx 生成控制的降低。但 是， 预混燃烧技术在安全性控制上仍存在未解决的技术难点：一是预混气体由于 其高度可燃性可能会导致回火；二是过高的过量空气系数会导致排烟损失的增 加，降低了锅炉热效率。挡板 节流孔板预混气M压降水管空气温度 空气 燃气温度PLC燃气图 4-2预混燃烧系统的工艺流程图（3）外部烟气再循环和内部烟气再循环技术 燃烧温度的降低可以通过在火焰区域加入烟气来实现， 加入的烟气吸热从而 降低了燃烧温度。 通过将烟气的燃烧产物加入到燃烧区域内，不仅降低了燃烧温 度，减少了 NOx 生成；同时加入的烟气降低了氧气的分压，这将减弱氧气与氮 气生成热力型 NOx 的过程，从而减少 NOx 的生成。根据应用原理的不同，烟气 再循环有两种应用方式，分别为外部烟气再循环与内部烟气再循环。 对于外部烟气再循环技术来说， 烟气从锅炉的出口通过一个外部管道， 重新 加入到炉膛内。根据 R?kke 等的研究，外部烟气再循环可以减少 70%的 NOx 生 成。图 4-3 为外循环烟气的结构示意图。外循环比例对 NOx 控制效果也有较大 影响，随着外循环比例的增加 NOx 降低幅度也更加明显，但循环风机电耗也将 增加。- 10 -图 4-3外部烟气循环系统[15]对于内部烟气再循环，烟气回流到燃烧区域主要通过燃烧器的气体动力学。 内部烟气再循环主要通过高速喷射火焰的卷吸作用或者旋流燃烧器使得气流产 生旋转达到循环效果。图 4-4a 在燃烧器头部加了一个循环杯，中间通过高速气 流，由于压力差使得烟气重新加入到燃烧区域中。图 4-4b 通过高速气流喷嘴达 到循环效果。图 4-4烟气内循环：a）再循环罩，b）射流卷吸通过运用一个旋流器或者切向气流进口来生成一个有切向速度的气流， 旋转 过程即产生了涡流。 涡流的强度可以用一个无量纲数旋流度 S 表示。 当旋流度超 过 0.6，气流中将会产生足够的径向和轴向压力梯度，这会导致气流反转，在火 焰中心产生一个环形的再循环区域。 中心再循环区域的高温气体将回到燃烧器喉 部， 这确保了对冷的未燃烧气体的点火，同时通过降低火焰温度和降低氧气分压 减少 NOx 生成。 （4）多孔介质催化燃烧 降低火焰温度的另一个办法就是尽可能快和多的加强火焰对外的传热。 Zepter 在燃烧器内增加了多孔介质（PIM） ，使得燃烧反应发生在多孔介质内， 这样从燃烧器到周围环境的辐射和对流换热就被加强了。实验表明，使用 PIM 燃烧器的燃烧温度低于 1600K，NOx 生成量在 5-20ppm 左右。 PIM 燃烧器还可以在燃烧器入口处添加催化剂， 这样燃料分子和氧化剂分子 就会以一个比较低的活化能在催化剂表面进行反应。 这样反应温度相比于同类的 燃烧要更低。由于反应过程只在催化剂表面进行，不会产生 NOx，这样催化燃 烧的 NOx 生成可以降至 1ppm。 催化燃烧的缺点就是必须保证活性表面在一个比- 11 -较低的温度下不被氧化或蒸发，且催化剂造价相对较高，难以得到工业化应用。 （5）无焰燃烧 传统的火焰燃烧分为预混燃烧和扩散燃烧，其主要特点包括：①燃料与氧化 剂在高温下反应，温度越高越有助于火焰的稳定；②火焰面可视（甲烷燃烧的火 焰一般为蓝色，有碳烟产生时为黄色） ；③大多数燃料在很薄的火焰层内完成燃 烧，但是燃烧反应会在下游的不可见的区域内完成。 为了建立一个火焰， 燃料与氧化剂之比必须在可燃极限之内，同时需要点火 装置。一般情况下，火焰在点燃以后一般自己充当点火器，对来流进行点火。这 就需要足够高的火焰温度来达到最小点火能量，但是高的火焰温度会使得 NOx 生成增加。 Wuenning J.G 等在实验室内观察到了一种无焰的燃烧，如图 4-5 所示。在炉 内温度为 1000℃，空气预热到 650℃的情况下，燃料在无焰的情况下燃烧，一氧 化碳低于 1ppm，NOx 接近于零排放。图 4-5火焰燃烧和无焰燃烧为了稳定火焰， 可视的燃烧过程需要在燃烧后产生很强的烟气回流； 对于无 焰燃烧，烟气回流发生在燃烧之前，甚至可能在燃烧器当中，这样再循环的烟气 加热了预混的燃料，降低了炉膛温度，扩大了反应区域。 无焰燃烧火焰分布均匀，燃烧温度低，同时羟基生成少，这使得 NOx 产生 更少。无焰燃烧需要以下条件：①分别射入高动量的空气和燃料流；②大量内部 的或者外部的高温燃烧产物循环；③热量的快速移除， 以保证炉膛内各处均未达 到绝热火焰温度。无焰燃烧不需要传统的稳燃装置或条件（比如强涡） 。 4.3 美国燃气工业锅炉 NOx 最佳可行控制技术 NOx 排放的控制可通过抑制热力型和燃料型 NOx 来实现。当燃料为天然气 时，由于天然气 N 含量较低，热力型 NOx 是唯一可以在实际中被控制的组分。 燃烧修正技术通过降低火焰的高温来实现，对降低热力型 NOx 是最为有效的。- 12 -当使用预热式燃烧气时，通过向燃烧区喷入水或蒸汽（ Water Injection 、 Steam Injection） ，将一部分烟气引回至燃烧区（FGR） ，可以降低预热空气温度。但由 于南加州非常严格的 NOx 排放标准，WI/SI 在小型燃气锅炉的应用十分有限。 虽然这项技术对于降低热力型 NOx 非常有效，但是由于对燃烧效率的降低、安 全以及燃烧器的控制问题导致其不能被广泛应用。另一方面， FGR 有较大的应 用基础， 既可以单独使用又可以和低氮燃烧器 （LNB） 联合使用。 在实际操作上， 很多燃气工业锅炉的 LNB 设计都是与 FGR 一起的。 很多燃气工业锅炉业主认为 LNB 控制可行。 热力型 NOx 还可以通过最小化过剩氧量、延迟燃料和空气的混合、将锅炉 燃烧容量降至某一程度。 第一种技术通常是指氧削减 （OT） 或低过量空气 （LEA） ， 可以通过优化燃烧器的操作达到最小的过剩空气量使得不增加过量的热力型 NOx 排放。较低的氧浓度对于 NOx 的影响可能在一定程度上增加热力型 NOx， 这是由于较小的烟气体积造成的较高温度尖峰。 OT 和 LEA 一般对于组装型水管 和火管锅炉是不适用的，由于火焰长度和 CO 浓度较高可能导致背墙火焰爆震。 第二种技术通过分级供应输入燃烧区的燃烧空气量来降低火焰温度和氧含量。 分 级燃烧空气可以通过多种方法实现。对于多燃烧器锅炉，最为实用的方法是让某 些燃烧器停用（BOOS）或者将燃料流量偏重于选定的燃烧以达到类似于空气分 级的效果。 第三种技术通过降低锅炉的热功率以降低炉膛内的尖峰温度，该方法 由于涉及降低蒸汽产量而不常使用，仅在某些场合使用。 另一种燃烧修正技术为燃料分级，区别于燃烧空气分级。将总燃料量的一部 分喷入主燃烧区下游，再燃燃料产生的碳氢基团将还原一次燃料产生的 NOx。 这项再燃技术当使用天然气为再燃燃料时有较好的效果。 南海岸空气质量管理区的 BACT 指南中根据锅炉的不同功率及用途来设定 污染物排放许可， 且指南中对于燃料有所限定， 要求使用清洁能源。 在此背景下， 新、改、扩建锅炉多为燃气锅炉，主要是天然气，还有一些液化石油气和丙烷气 体，因此 BACT 指南主要针对 NOx 排放控制。根据指南中作为主要污染源的 22 家企业，24 台锅炉的排放许可情况（见表 4-1）来看，对于 6MW 及以下的锅炉， 一般采用低氮燃料器结合燃烧工艺优化或烟气循环来控制 NOx 的产生，排放水 平可控制在 12ppmvb@3%O（约为 24mg/m3） 。 对于大于 6MW 且小于等于 15MW 2 的 燃 气 锅 炉 ， 除 上 述 措 施 外 ， 可 考 虑 SCR 烟 气 脱 硝 ， 排 放 水 平 控 制 在 7~9ppmvb@3%O2（约为 14-18mg/m3） 。大于 15MW 的燃气锅炉，在上述措施的 基础上需进行 SCR 脱硝， 排放水平控制在 5~9ppmvb@3%O（约为 10-18mg/m3） 。 2- 13 -表 4-1 南海岸空气质量管理区采用 BACT 的锅炉 NOx 排放水平（主要污染源）企业名称 AES Huntington Beach Darling International, Inc. Kal Kan Foods Inc. University of California Irvine Medical Center Los Angeles County Internal Services Dept. Children's Angeles Coca Cola Nation Wide Boiler Cosmetic Laboratories LACorr Packaging Hi-Country Bumble Bee Seafoods, Inc. Santa Monica Medical Center UCLA Hospital Los 锅炉容量 （MW） 225 32.21 23.01 14.23 11.42 9.93 7.09 7.09 9.22 8.43 6.28 6.15 6.12 4.92 4.77 4.77 2.93 2.49 2.40 2.20 1.84 1.76 1.26 0.87 County 天然气 天然气 天然气 天然气 天然气 天然气 天然气 天然气 天然气 天然气 天然气 天然气 天然气 天然气 天然气 天然气 天然气 主要燃料 天然气 天然气 天然气 天然气 天然气 NOx （mg/m3）10 18 18 18 18 14 14 14 14 18 18 14 18 24 30 24 24 24 10 24 24 24 24 24 超低 NOx 燃烧器 预混合金属纤维 FIR（内循环） 超低 NOx 燃烧器 超低 NOx 燃烧器 超低 NOx 燃烧器 SCR SCR SCR 控制技术 低 NOx 燃烧器, FGR, SCR,催化氧化 低 NOx 燃烧器/FGR SCR 超低 NOx 燃烧器 超低 NOx 燃烧器结 合烟气再循环系统Liberty Container Co., Key Container Fullerton College Disneyland Resorts Maruchan,Inc. RRR Real Estate L&N Uniform Supply Co Inc. San Bernardino Medical CenterSCHI Santa Monica Beach Hotel Associates Pacific Life Insurance由表 4-1 可以看出：加州对燃气锅炉 NOx 排放控制很严，采用 SCR 技术排 放水平是 7-9ppm（约为 14-18mg/m3） ，采用超低氮燃烧技术排放水平是 5-12ppm （约为 10-24mg/m3） 。燃气锅炉低氮燃烧技术已经在美国广泛应用超过二十年， 美国国家环保局和地方环保局早已将此技术列为对燃气锅炉氮氧化物排放控制 的最佳实用技术， 对未安装此技术的燃气锅炉，将不颁发给锅炉使用者大气排放 许可证。目前全美国广泛使用的为 30ppm（约为 60mg/m3）低氮燃烧器，加州则- 14 -作为全美国的试点于今年开始推广 9ppm（约为 18mg/m3）的超低氮燃烧器，该 技术不需要加装烟气净化设备，仅通过控制燃烧温度使氮氧化物生成量明显降 低，对有效削减燃气锅炉 NOx 排放发挥了重要作用。 4.4 低氮燃烧技术装备产业调研 2013 年编制组针对燃烧器这一控制 NOx 的核心装备，选择了市场占有率较 高的部分燃烧器生产企业进行了全国性调研，如上海凌云瑞升、三浦苏州工厂、 利雅路上海工厂、无锡赛威特等。以目前对燃烧器市场的分析，我国在燃烧器国 产化方面已经具备了一定的生产制造能力，但市场份额仍以欧洲品牌为主，特别 是大中城市， 欧洲品牌的燃烧器占有率甚至超过 90%。 从燃烧技术上分析， 燃尽、 安全是燃烧器的主要考核指标，而 NOx 的排放控制并未作为用户选择燃烧器的 重点指标，对 NOx 的控制仍停留在分级燃烧或无控制技术水平，排放水平从 100~400mg/m3 不等。与此同时，项目组也对燃气锅炉的生产企业进行了调研， 如双良、泰山、三浦等企业，发现燃气锅炉的设计对 NOx 控制具有较大影响。 锅炉本体的外形尺寸设计是否与燃烧器火焰外形尺寸耦合在一定程度上决定了 燃烧器的低氮燃烧技术是否可以发挥最大的功效。 锅炉的水冷壁布置是否可以最 大程度地对火焰温度及时冷却， 辐射换热与对流换热布置是否合理都将决定炉膛 尾部 NO 的生成速率，从而决定燃烧系统对 NOx 的控制效果。值得欣喜的是国 内大型的锅炉生产企业在与燃烧器的匹配上做了大量的实验工作 （如图 3-2） ， 与 市场主流燃烧器的匹配效果较好， 但在调研中也发现小型企业生产的锅炉存在明 显的匹配问题，为了节省耗钢量锅炉本体的外形尺寸与燃烧器火焰长度不适应， 甚至出现爆震等安全隐患。此外，项目组前期与高校、科研院所也进行过多次技 术交流， 包括中国特种设备检测研究院燃烧器测试中心、浙江大学热能工程研究 所、中国科学技术大学等，在燃气锅炉 NOx 控制技术的理论研究与工业实现上 进行了调研， 得出了比较一致的观点，天然气的低氮燃烧技术在理论研究方面有 多种耦合技术可供使用， 但在我国工程应用方面仍有许多工作尚未开展。燃气锅 炉低氮技术的实现一方面应注重燃烧器的低氮燃烧设计， 另一方面还应与锅炉设 计相匹配，集成装备的研发是解决燃气锅炉 NOx 的重要问题。北美特别是美国 南加州地区在低氮燃烧技术的工业应用方面已有多项工程案例可供借鉴。 美国三 浦 LX 型超低氮锅炉已有 412 台， Zeeco 已有 2191 台低氮燃烧器应用于石化行业 的 274 个加热炉，S.T.johnson 也给出了部分 9ppm 的达标工程案例。5. 北京市锅炉现状调研- 15 -5.1 燃气工业锅炉 NOx 排放现状调研 编制组于 2013 年采暖季对丰台区燃用不同燃烧器品牌的 7 台燃气工业锅炉 NOx 排放情况进行了现场检测，其中涉及 3 个国家的 5 个燃烧器品牌，检测结 果表明，NOx 排放浓度在 102~181mg/m3，均值 138 mg/m3。所有被检测锅炉均 未采取低氮燃烧技术 （由于检测时间已接近采暖季结束，部分锅炉检测时负荷较 低，故 NOx 排放浓度也较低） 。检测结果见表 5-1。 表 5-1单位名称北京市环科院对燃气锅炉的检测结果燃烧器品牌 芬兰奥林 投运年份 05 09 2007 检测负荷 （%） 40 65 50 53 87 98-100 80 NOx 折算浓度 （mg/m3） 102 143 126 146 158 181 108 138北京新时特物业 芬兰奥林 管理有限公司 芬兰奥林 铁营站横一条锅炉房 育芳园锅炉房 城建望园供热厂 卢沟桥莲怡园锅炉房 德国欧科 意大利兰博基尼 德国威索 德国布鲁德斯 均值2011 年姚芝茂等人对全国 64 台燃气锅炉检测结果中的 NOx 排放质量浓度 进行了统计分析，其中 NOx 排放质量浓度小于等于 200mg/m3 的锅炉仅占 35%， NOx 排放质量浓度小于等于 400mg/m3 的锅炉占 94%。 该结论对于国家氮氧化物 排放标准来说，有 94%的燃气锅炉可以达标排放，但对于北京市目前 150 mg/m3 的限值只有约 15%的燃气锅炉可以达标。 根据中国特检院对中国取得燃烧器型式检测合格证明的在售燃气（油）燃烧 器 NOx 排放水平进行了聚类分析， 燃气燃烧器的 NOx 排放水平为 54-168 mg/m3， 均值水平在 116 mg/m3 左右。 5.2 现行标准执行情况调研 5.2.1 燃煤锅炉 标准编制组对燃煤锅炉的标准执行情况进行了调研。从治理设施上分析，不 达标技术依然大量存在， 中小型燃煤锅炉除尘脱硫技术基本以简易湿法一体化技 术为主， 除大型集中供热中心外缺少正规的环保设施运行专员，治理设施一般由 司炉工代管，脱硫剂使用量、投加频率一概不清楚，环保意识淡薄，被调研燃煤- 16 -锅炉虽然均未加装脱硝设施， 但所调研的企业均大多可提供达标测试报告。中小 型燃煤锅炉大多数企业未加设密闭煤仓、灰渣库房，且储煤时间较早，一般都在 半年甚至更长。 据标准编制组了解， 北京市目前实现脱硝且运转正常的燃煤锅炉仅顺义大龙 城北供热中心的一台锅炉，其初始投运时同样存在锅炉排烟温度难以满足 SCR 运行窗口温度的问题， 但次年经改造，通过拆除一级省煤器水冷壁同时加大空预 器的方式，调整了系统的温度场，使 SCR 可在任何正常负荷下连续运行，并通 过末端 NOx 监测设备的反馈信号实现喷氨量的调节。 年采暖季 NOx 均值排放水平为 130 mg/m3 左右。 5.2.2 燃气锅炉 根据编制组对 7 台燃气工业锅炉 NOx 排放的现场检测数据表明， 未采取低 氮燃烧技术下， 燃气工业锅炉 NOx 排放浓度在 102~181mg/m3， 均值 138 mg/m3， 大多能达到现行标准限值要求。6. 标准编制原则、依据和技术路线6.1 编制原则 基于国际上天然气燃烧NOx控制的先进技术， 结合北京市锅炉大气污染物管 理现状与需求，北京市锅炉大气污染物排放标准的修订遵循以下原则： （1）环境保护优先原则 美国根据各地区环境空气质量达标与否，将其划分为达标区和非达标区，对 于非达标区要求执行最先进防治技术降低污染物排放水平，典型地区如加州。鉴 于北京市环境空气质量现状及达标要求，本标准以环境保护优先为原则，在对达 标技术进行了充分论证的前提下， 参照最严格的排放标准限值作为本标准限值修 订依据。 （2）技术可达性原则 充分考虑了在用燃气锅炉改造、新建燃气锅炉的达标控制技术，并对北京市 一些典型案例进行了技术可达性分析， 如燃煤电站锅炉在布设三层催化剂的情况 下，可稳定达到的 NOx 排放水平。 （3）科学客观原则 在天然气供应尚无法满足全面替代燃煤的情况下，煤炭的使用依然难以避 免。 充分考虑了燃煤工业锅炉的标准执行现状不理想，此次标准修订并未对新建- 17 -燃煤锅炉的排放限值作进一步收紧。 （4）衔接性原则 由于目前北京市锅炉大气污染物排放执行的是 2007 年修订的《锅炉大气污 染物排放标准》 ，因此本标准制定过程充分考虑与现行标准的衔接性，同时增加 了燃煤锅炉的汞及其化合物排放限值，与国家标准对接，即与国家和地方有关的 环境法律法规、标准协调配套，与环境保护的方针政策相一致。 6.2 编制依据 （1）政策法规依据 《中华人民共和国环境保护法》 《中华人民共和国大气污染防治法》 《环境标准管理办法及国家环境保护标准制修订工作管理办法》 《北京市
年清洁空气行动计划》 《重点区域大气污染防治“十二五”规划》 《北京市大气污染防治条例》 《大气污染防治行动计划》 （2）技术依据 本标准修订的主要技术依据来自两方面：第一，天然气燃烧 NOx 控制限值 主要来自美国南加州空气质量管理区的燃气锅炉排放标准， 低氮燃烧技术及工程 实例来自美国强生低氮燃烧器、ZEECO 低氮燃烧器和日本三浦低氮燃烧器；第 二，燃煤电站锅炉、燃煤锅炉的排放控制技术主要来自于实际调研和监测数据。 6.3 技术路线- 18 -《标准》修订任务下达环境管理 需求国外相关 标准调研技术装备 企业调研标准执行 现状调研《标准》草案编制论证会提出意见《标准》 （征求意见稿）编制征求意见形成意见汇总《标准》 （送审稿）编制技术审查会，提出修改意见 《标准》 （报批稿）编制《标准》行政审查、批准和发布图 6-1标准修订工作技术路线图7. 主要内容说明本标准包括范围、规范性引用文件、术语和定义、技术内容大气污染物排放 控制要求、监测、标准实施与监督共6章，另有两个规范性附录。本标准规定了 锅炉大气污染物排放控制要求、监测和标准实施与监督等内容。 本标准适用于锅炉大气污染物的排放管理， 以及使用锅炉的建设项目环境影 响评价、 环境保护设施设计、 竣工环境保护验收及其投产后的大气污染物排放管 理。使用型煤、生物质成型燃料等的锅炉，参照本标准中燃煤锅炉排放控制要求 执行。本标准不适用于固定式燃气轮机、固定式内燃机以及以生活垃圾、危险废 物为燃料的锅炉。 标准主要修订内容及其条款说明如下： 7.1 时段划分- 19 -本标准的实施划分为Ⅰ、Ⅱ两个时段：第Ⅰ时段为本标准实施之日至2016 年3月31日止；第Ⅱ时段为自日起。 时段划分充分考虑了在用锅炉执行新标准需要的改造时间， 并且针对北京市 大多数工业锅炉用于冬季采暖， 因此将第Ⅱ时段的始点设为采暖季结束后，方便 实施技改。对新建锅炉考虑了技术升级时间周期。 7.2 锅炉大气污染物排放限值 7.2.1 电站锅炉 四座燃煤热电厂贡献了北京冬季采暖热负荷的 12%， 燃煤电厂“改气”后年减 排 NOx 仅 2000t，但要消耗 60 亿立方米的天然气指标。60 亿立方米天然气可供 3万蒸吨燃煤采暖锅炉完成“煤改气”，减排 NOx 约 2.8 万 t，若采用超低氮燃烧 技术可减排 NOx 3.5 万 t。因此，标准编制组建议暂时保留燃煤热电机组，充分 利用其治理设施效率高、 燃料使用效率高的优势，优先将燃气用于替代中小型燃 煤锅炉。目前燃煤电厂 SCR 脱硝装置大多设置两层催化剂，根据华能在 2013 年 进行的一次工业应用试验的结果，当 SCR 脱硝装置投用三层催化剂时，NOx 的 控制水平可控制在 30mg/m3，但运行过程中由于煤炭燃料氮不稳定的原因，NOx 可能出现阵发型升高。因此建议对燃煤电站锅炉适当加严 NOx 的排放限值至 60mg/m3。此外，根据《火电厂大气污染物排放标准》 （GB ）中对重 点地区的特别排放限值要求，本标准在汞及其化合物的设定与之保持一致。 对于自备电站锅炉现行《标准》要求执行工业锅炉排放限值，本次修订考虑 了《北京市
年清洁空气行动计划》中明确要求“加快实施自备电站清 洁能源替代步伐”，故此处提出按照电站锅炉标准执行，与《行动计划》一致。 虽然北京市明确原则上不再新建、扩建使用煤等高污染燃料的项目，但为了保证 标准的完整性，仍然保留了新建电站锅炉的排放限值，见表 7-1。 表 7-1 电站锅炉大气污染物排放限值执行时间 颗粒物（mg/m ） 二氧化硫（mg/m ） 氮氧化物（mg/m ） 汞及其化合物 烟气黑度（林格曼，级）3 3 3新建 10 20 60 0.03在用 Ⅰ时段 20 50 100 0.03 1级 Ⅱ时段 10 20 60 0.037.2.2 燃煤工业锅炉- 20 -现存燃煤工业锅炉以层燃炉为主，由于低氮燃烧技术不适用，只能依靠末端 治理技术达标。目前仅部分大型集中供热中心加装了 SCR 脱硝设施，但由于锅 炉生产制造与 SCR 脱硝设计未做统筹考虑，造成锅炉排烟温度难以满足 SCR 运 行温度要求，目前大部分 SCR 脱硝设施未投运或投运率极低，仅顺义城北供热 厂的一台燃煤锅炉脱硝设施运行正常。 可见现行标准执行率较低的问题并不是技 术本身所致，而是执行层面有问题。根据编制组对大兴康庄供热厂和通州 5#集 中供热中心脱硝技术评估结果可以看出：集中供热中心锅炉运行负荷在 50%-100%的 NOX 初始浓度范围为 189mg/m3~395mg/m3，均超出北京市《锅炉大 气污染物排放标准》 中规定的 150mg/m3 限值要求。 当 SCR 脱硝装置投运时 NOX 排放浓度为 53mg/m3~146mg/m3， 均能达标排放。 SCR 脱硝装置的脱硝效率在 50% 以上，最高达 83.5%。不同负荷情况下的氨逃逸量在 1.11 mg/m3~4.73 mg/m3，故 本次标准修订不再对燃煤锅炉排放限值加严， 但要求 2008 年 6 月 30 日前通过环 评审批的燃煤锅炉在Ⅱ时段执行新建燃煤锅炉的标准， 也是为了督促老旧锅炉加 快“煤改气”进程。此外，根据国家标准《锅炉大气污染物排放标准》 （2013 年第 二次征求意见稿） 中对重点地区的特别排放限值要求，本标准在汞及其化合物上 的设定上与之保持一致，具体限值见表 7-2。 表 7-2 燃煤工业锅炉大气污染物排放限值在用 Ⅰ时段 执行时间 新建 2007 年 9 月 1 日前通过环 评审批的 颗粒物（mg/m ） 二氧化硫（mg/m ） 氮氧化物（mg/m ） 汞及其化合物 烟气黑度 （林格曼， 级）3 3 32007 年 9 月 1 日后通过环 评审批的 10 20 150Ⅱ时段10 20 150 0. 0.05 1级10 20 150 0.057.2.3 燃油（气）工业锅炉 由于本市燃油锅炉数量较少，因此，本次修订不再区分燃油和燃气锅炉的排 放限值。 燃气锅炉控制的主要大气污染物是 NOx，根据目前的调研情况，对于小容 量（4.2MW 以下）的燃气锅炉可通过采用贫燃预混技术达到超低 NOx （小于- 21 -30mg/m3）排放，但系统热效率会有一定的降低，对于大容量（4.2MW 以上）燃 气锅炉为了同时保证热效率不下降可通过多种燃烧控制技术组合的方式达到超 低 NOx 排放。但无论哪种超低 NOx 排放技术目前国内尚无工程应用，国外特别 是美国的超低氮技术比较成熟，现阶段主要依靠国外引进，因此，考虑技术研发 及应用示范周期，新建燃气锅炉的超低 NOx 的排放限值设定在Ⅱ时段实施。 Ⅰ时段 60mg/m3 的排放限值对应的低氮燃烧控制技术可通过多种途径实现， 如预混、烟气再循环、旋流扩散燃烧技术，且烟气再循环技术可通过在原有的燃 烧器和锅炉上进行改造实现， 因此在用燃气锅炉Ⅱ时段也执行该排放限值，具体 限值见表 7-3。 表 7-3 燃油（气）工业锅炉大气污染物排放限值新建 Ⅰ时段 执行时间 2007 年 9 Ⅰ时段 Ⅱ时段 月 1 日前 通过环评 审批的 颗粒物（mg/m ） 二氧化硫（mg/m ） 氮氧化物（mg/m ） 烟气黑度（林格曼，级）3 3 3在用 2007 年 9 月 1 日后 通过环评 审批的 10 20 150 1级 10 20 60 Ⅱ时段10 20 0 50 2007.3 监测 7.3.1 关于锅炉烟气监测孔和采样平台 烟气监测孔和采样平台的设置应符合 GB/T 16157 的规定。 针对在用燃气工业锅炉排放监测平台、监测孔位置设置不合理的现实状况， 明确了燃气工业锅炉设置监测平台、监测孔位置和尺寸应依据的标准，为解决标 准实施过程中遇到的无法测试烟气流速、难以核算污染物排放速率的问题，提供 了条款依据。 7.3.2 关于锅炉排放监测负荷 监测锅炉烟尘排放时，锅炉负荷应符合 GB5468 的规定，监测锅炉气态污染 物排放时，锅炉负荷不得低于 70%。 GB 5468 只规定了监测锅炉烟尘排放时应依据的负荷， 未对气态污染物的排 放监测提出要求， 本次修订明确了气态污染物的最低监测负荷，以免由于标准内- 22 -容描述含糊造成的监测数据获取标准不统一。8. 强制性标准的建议说明本标准为排放标准，属强制性标准。强制性标准理由如下： 一是根据《中华人民共和国标准化法》的规定“保障人体健康，人身、财产 安全的标准和法律、 行政法规规定强制执行的标准是强制性标准，其他标准是推 荐性标准”。 二是根据原国家环保总局令第 3 号《环境标准管理办法》中的相关规定：为 防治环境污染，维护生态平衡，保护人体健康，国务院环境保护行政主管部门和 省、自治区、直辖市人民政府依据国家有关法律规定，对环境保护工作中需要统 一的各项技术规范和技术要求， 制定环境标准。其中地方环境标准包括地方环境 质量标准和地方污染物排放标准（或控制标准） 。地方环境标准在颁布该标准的 省、自治区、直辖市辖区范围内执行。环境标准分为强制性环境标准和推荐性环 境标准。环境质量标准、污染物排放标准和法律、行政法规规定必须执行的其他 环境标准属于强制性环境标准，强制性环境标准必须执行。 因此，本标准应属强制性标准范畴。9. 贯彻标准的措施建议《锅炉大气污染物排放标准》落实排放限值有很多配套工作要完成： （1）低 氮燃烧器若干年前就已经进入中国市场，但实现低氮燃烧是一项系统工程，包括 燃料、燃烧器、锅炉炉体配套、调试运行等几个方面。由于国内配套技术的不完 善，或者未悉心研发配套装备，使得设备并未达到预期的低氮效果，因此，首先 应加强对低氮燃烧器供应企业和锅炉配套企业的培训和引导， 从行政和市场两方 面监督、监管整体解决方案的执行情况，打破“模块化设计”思路； （2）加强对环 境监管、环评审批等一线人员的培训和贯标工作，审批环节应对低氮燃烧技术、 低氮燃烧产品、配套使用锅炉的情况均有所了解，对低氮燃烧“系统”进行全面审 核。竣工环保验收要严格按照环评批复予以验收，监测环节一定要有，即使是小 型燃气锅炉，达不到排放标准，不给予验收通过，切实让标准限值执行到位。环 境监管的一线人员应加强学习， 对前端控制技术、末端控制技术应有全面的认识 和理解，至少应对达标技术有所了解。因此，对环保监察一线人员加强培训和贯 标是非常有必要的。 （3）加强对区县环保局、第三方检测单位出具的 CMA 检测- 23 -报告的审核。课题组在锅炉标准执行率调研过程中发现，CMA 检测报告每个企 业每年都有， 且全部达标。 即使是未安装任何处理设施的燃煤锅炉也可以全面达 标，调整标准前后，都可以达标，但是处理设施并未发生改变，因此应加强对社 会化监测机构的监督审核，方能提高环保标准的执行率。10. 标准实施后的环境效益按修订实施后标准执行率 100%与现行标准执行率 100%进行对比测算标准 实施的环境效益，测算结果详见表 11-1。 若不修订本标准，到 2020 年北京市燃气锅炉将新增 100 亿天然气使用量， 燃气工业锅炉 NOx 年排放量将达到 2.8 万吨，若修订并执行到位排放量可控制 在 0.72 万吨，基本维持或略低于 2011 年的 NOx 排放水平。同时新增的 100 亿 天然气可替代 4 万余蒸吨的采暖燃煤锅炉， 每年可带来 2.82 万吨的燃煤锅炉 NOx 减排量。因此，本标准实施的环境效益十分显著。 表 11-1项目 NOx 排放水平（mg/m ） 锅炉年耗气量（亿 m ） 排放因子（g/m -天然气） NOx 排放量（吨/年） NOx 排放量（吨/年）3 3 3标准实施前后燃气工业锅炉 NOx 排放量对比排放现状 150 45 1.87
修标并执行 60 78.5 0.68
70.5 0.27 1900 未修标 150 149 1.87 2.8 2790011. 社会稳定风险评估11.1 项目概况 北京市锅炉大气污染物排放标准修订项目由北京市环境保护局和北京市质 量技术监督局于 2013 年 4 月下达编制任务， 由北京市环境保护科学研究院承担。 本项目是对北京市锅炉大气污染物排放标准的修订，标准内容包括：范围、 规范性引用文件、术语和定义、大气污染物排放控制要求、污染物监测要求、实 施与监督，其中范围与污染物排放控制要求为主要章节。 本标准适用范围： 适用于锅炉大气污染物的排放管理，以及使用锅炉的建设 项目环境影响评价、 环境保护设施设计、竣工环境保护验收及其投产后的大气污 染物排放管理。使用型煤、生物质成型燃料等的锅炉，参照本标准中燃煤锅炉排- 24 -放控制要求执行。 本标准不适用于固定式燃气轮机、固定式内燃机以及以生活垃 圾、危险废物为燃料的锅炉。 污染物排放控制要求主要由时段划分、 各类锅炉大气污染物最高允许排放浓 度以及烟囱高度规定组成。 时段划分充分考虑了在用锅炉执行新标准需要的改造时间， 并且针对北京市 大多数工业锅炉用于冬季采暖，将标准的实施划分为Ⅰ、Ⅱ两个时段：第Ⅰ时段 为本标准实施之日至日止；第Ⅱ时段为自日起。 标准分别规定了各类锅炉的大气污染物排放限值，锅炉类型包括电站锅炉、 燃煤工业锅炉以及燃油 （气） 工业锅炉； 规定的污染物类别包括烟尘、 二氧化硫、 氮氧化物、汞及其化合物，并对烟气黑度进行了规定。 烟囱高度规定了烟囱最低高度以及烟囱达不到规定高度时的处置。 11.2 风险评估的目的及方法 11.2.1 评估的目的和要求 根据京质监函【 号，为贯彻落实《中共北京市委办公厅 北京市人民政府办公厅关于印发 《北京市重大决策社会稳定风险评估实施细则（试行） 》 的通知》 （京办发【2012】12 号）和《北京市维护稳定工作领导小组 关于印发《北京市深入推进社会稳定风险评估工作实施方案》的通知》 ，对本项目进行风 险评估。风险评估要求是：对本标准可能产生的社会管理风险进行评估，挖掘风 险点，分析风险程度，提出风险防范措施和预案，形成风险评估报告。 11.2.2 评估的方法 本标准社会稳定风险评估采用定性与定量相结合的方法，评估步骤如下： （1）确定风险点及其权重 W 根据标准的性质和特点分析本标准可能产生社会管理风险的风险点， 根据各 风险点的重要性，确定每个风险点的权重 W，取值范围为[0，1]，W 取值越大， 表示某类风险在所有风险中的重要性越大。 （2）对各类风险进行单项评价，确定风险的等级值 C 对各类风险发生的可能性进行分析， 根据风险可能性的大小确定风险的等级 值 C。一般将风险划分为 5 个等级，等级值 C 按风险可能性由小至大分别取值， 如表 11-1 所示。- 25 -表 11-1风险等级可能性 风险等级值 C 很小 风险可能性大小的等级值较小 0.2~0.4 中等 0.4~0.6 较大 0.6~0.8 很大 0.8~1.0（3）综合评价 将每类风险的权重与等级值相乘，求出该类风险的得分（即 W× C） ，把各类 风险的得分加总求和，即得到综合风险的分值，即∑W×C。综合风险分值的评价 标准见表 11-2。综合风险的分值越高，说明项目的风险越大。 表 11-2综合风险分值 风险等级 0.2～0.4 低风险综合风险分值评价0.71～1.0 高风险，有引发大规模群体性事件的可能0.41～0.7 中等风险11.3 风险评估 11.3.1 风险点分析及其权重的确定 根据本标准的性质和特点，围绕本标准的合法性、合理性、可行性、安全性 等方面对本标准可能产生的社会管理风险点进行分析， 其风险点主要包括以下四 类风险： （1）标准的合法性遭质疑的风险； （2）标准的合理性遭质疑的风险； （3）标准的可行性遭质疑的风险； （4）标准实施可能引发社会矛盾的风险。 由于上述各类风险点在本标准的社会稳定要素中同等重要， 可确定每个风险 因素的权重均相等，即 W 均为 0.25。 11.3.2 单项风险评估 对本标准涉及的五个风险点的风险评估内容如下： （1）标准合法性遭质疑的风险 风险内容： 是否符合现行法律、 法规、 规章， 是否符合党和国家的方针政策， 是否符合国家、市政府的战略部署、重大决策。 风险评价：根据《中华人民共和国大气污染防治法》第七条：国务院环境保 护行政主管部门根据国家大气环境质量标准和国家经济、 技术条件制定国家大气 污染物排放标准。省、自治区、直辖市人民政府对国家大气污染物排放标准中未 作规定的项目可以制定地方排放标准； 对国家大气污染物排放标准中已作规定的 项目可以制定严于国家排放标准的地方排放标准。 地方排放标准须报国务院环境- 26 -保护行政主管部门备案。 因此， 本项目对北京市锅炉修订大气污染物排放标准是 有法律依据的。另外，本标准的修订以改善北京市环境空气质量为目标，严格控 制锅炉大气污染物的排放，对保障人体健康及保护生态环境有重要的现实意义。 因此，本标准制修订符合现行法律、法规、规章和有关方针政策，其合法性 遭质疑的可能性很小。 评价结论：标准的合法性遭质疑风险可能性很小，风险等级值 C=0.2 。 （2）标准合理性遭质疑的风险 风险内容： 是否符合本市近期和长远发展规划，是否兼顾了各方利益群体的 不同需求，是否考虑了地区的平衡性、社会的稳定性、发展的持续性。 风险评价： 本标准的修订充分考虑本市环境保护近期和长远发展规划，制定 了可行的实施和监管条款。 本标准的修订遵循的原则是：首先与北京市环境空气 保护目标紧密结合， 体现从严控制的原则， 实现污染物减排和环境空气质量目标； 其次借鉴国内外锅炉大气污染防治技术，综合分析实施标准的技术经济可行性， 使标准具有可达性和可操作性； 同时与国家和地方相关环境空气标准和大气污染 物排放标准相协调；并在标准制订过程中充分调研、监测、座谈和论证，广泛征 求意见，依靠系统科学的分析方法，考虑区域的环境特点和与现有标准的衔接， 提高标准的整体性、 系统性和科学性。 因此， 本标准合理性遭质疑的可能性很小。 评价结论：本标准合理性遭质疑的可能性很小，风险等级值 C=0.2。 （3）标准可行性遭质疑的风险 风险内容： 标准控制项目及其限值是否科学合理，是否具有连续性和严密性 是否征求了广大群众特别是涉及利益群体的意见。 风险评价：为保护和改善北京市环境空气质量，保障人体健康，本标准规定 了包括烟尘、SO2、NOx、汞及其化合物的排放限值，并规定了较严格排放控制 要求。 本标准制定过程中与锅炉供应厂商、燃烧器供应厂商以及烟气治理厂家进 行了充分的调研交流， 对北京市锅炉进行了现场调研及排放监测。在标准制定过 程中向行业专家、涉及企业以及广大用户进行了意见征求，并经过了多轮讨论。 因此，本标准控制项目及其限值科学合理，具有连续性和严密性，标准可行性遭 质疑的风险较小。 评价结论：标准可行性遭质疑的风险可能性很小，风险等级值 C=0.2。 （4）标准实施可能引发社会矛盾的风险 风险内容：对本标准所涉及行业利益影响的承受能力，引发矛盾纠纷、群体 性事件的可能性。- 27 -风险评价： 本标准适用对象为锅炉，需要按照标准要求对不符合规定的进行 技术改造，需要部分企业进行经济投入。借鉴美国加州经验，对“非达标区”将执 行最严格的排放限值和最先进的控制技术而不计成本， 因此综合考虑锅炉大气污 染防治技术水平以及北京市环境空气现状和压力， 制订相对严格且控制技术可达 的排放限值。 本标准实施可有效减少锅炉的大气污染物排污量，对改善周边环境 空气质量的影响和保护周围群众健康产生有利影响。 本标准实施监督由环保部门 执行， 在实施监管过程中对周围群众无不利影响，对企业日常生产也不会产生较 大影响。因此，本标准实施过程中可能出现问题和引发的社会矛盾风险较小。 评价结论： 实施过程中可能会引发的社会矛盾风险很小， 风险等级值 C=0.2。 11.3.3 综合风险评估 综上，本标准社会稳定风险综合评价见表 11-3。 表 11-3 本标准社会稳定风险综合评价表：风险 风险类别 权重 （W） 标准合法性遭质疑的风险 标准合理性遭质疑的风险 标准可行性遭质疑的风险 标准实施可能引发社会矛盾 的风险 综合风险分值 0.25 0.25 0.25 0.25 很小 0.2 0.2 0.2 0.2 0.3 风险发生的可能性（C） 较小 0.4 中等 0.6 较大 0.8 很大 1.0 0.05 0.05 0.05 0.05 0.2 W*C从表 11-3 可以看出： 该项目可能引发的不利于社会稳定的综合风险值为 0.2， 根据综合风险分值的评价标准， 风险等级为低风险。其中最有可能的风险是对污 染治理技术、投资和运行费用的担心，但本标准已进行了技术经济可行性分析， 本标准符合“十二五”本市环境规划要求，因此实现本标准在技术经济上是可行 的，实施严格的标准不会出现群体性事件。 11.4 化解风险预案 （1）本标准发布后认真组织标准宣贯工作，明确认识本标准实施对改善北 京市大气环境质量， 建设绿色北京和国际大都市的重大意义。需要各相关单位通 力配合，建议由主管部门开设标准培训班，邀请各科研单位技术人员、各设计单 位技术人员以及各企事业单位相关负责人等参加，切实落实标准的宣贯。- 28 -（2）在广泛征求各部门及群众意见的基础上，研究和制定污染源治理升级 改造方案； 同时建议本标准实施一段时间后，主管部门组织召开标准实施效果分 析评估，根据标准实施后的效果及影响，大力推行污染源治理达标技术，及时修 正污染源治理升级改造方案。 （3）落实投资和运行费用确保标准实施到位。 （4）根据本市环境规划，制定本标准实施计划，各污染源按照标准实施时 段分期达到本标准要求。- 29 -本文由()首发，转载请保留网址和出处！
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