关于市中小型燃煤锅炉污染治理对策的调研报告第2页
一步研发成熟实用的节能技术。在推广上，这三种类型锅炉比较适用于小吨位（主要是1吨以下）锅炉的更新改造。洁净煤技术经过十几年的发展已经取得了一定的成就，但对于中小型燃煤锅炉的治理，比较适用的只有洁净配煤和型煤锅炉技术，其他诸如煤炭气化、煤炭液化、硫化床燃烧（fbc）技术、整体煤气化联合循环发电技术等适用于大型锅炉的改造，对于中小型燃煤锅炉的改造，技术上的实用性并不强。
3、从经济性的角度，燃烧设备应该适合于地区特点，便于推广。
从经济的角度来说，电锅炉、燃气锅炉并不适应不发达地区特别是地区的大气污染治理，首先是更新改造的成本较大，治理单位前期投入很大，据估算，1个吨位大约需要前提投入12～15万元，这在经济不发达、企业经济效益不太理想的地区，推广的难度是可想而知的。其次，这几种类型的锅炉在使用的过程中较之燃煤锅炉，使用成本的提高也是很大的，环保部门即便在锅炉的更新改造前期投入时动用环保补助资金予以补助，也很难调动企业改造的积极性。因此，电锅炉、燃气锅炉的推广只能局限于小吨位锅炉的改造。
虽然燃油锅炉能够满足锅炉环保方面的要求，热效率高、环保效果好、占地少、便于调节，前期更新改造的投入较之燃煤锅炉也差不多，但燃油锅炉在经济不发达地区的推广也存在一定的难度，主要是使用成本太高，环保型燃油锅炉对燃油的要求较高，一般需要燃用轻质柴油，廉价的重油无法达到环保的排放标准。另外，燃油除了烟尘排放比燃煤少以外，其他污染物的排放并不比燃煤少，推广使用上只能局限于小范围、特定的行业部门。
基于我市能源结构、经济状况和当前国内国际洁净煤技术的发展情况，我市的中小型燃煤锅炉治理应侧重于推广型煤、配煤和烟气脱硫等洁净煤技术，这批技术由于从20世纪90年代初就开始开发研究，到现在为止已经比较成熟了，能够在短期内显著减少烟煤污染，是一批实用而可靠的先进技术。而且，这批技术在实际的推广过程中，由于其成本低、热效率高、环保效果好等优点，能够减少大面积推广的难度，在较短的时间里取得明显的环保效益和经济效益。
（三）固硫型煤及型煤专用炉推广前景
1、固硫型煤的特性
（1）型煤的反应活性（α）比原煤高。试验表明，在同一温度下，型煤的活性（α）值比原煤高0.3～2.6倍。940℃时原煤活性（α）值为0.17，型煤的活性（α）值为0.78，型煤（α）值比原煤提高了3.58倍，此时型煤炉温可达1100℃。
（2）型煤燃烧性能比原煤好。试验表明，型煤的燃烧性能比原煤好（如表3所示）。由于型煤具有良好的燃烧性能，所以型煤热效率高，燃尽率高，节煤好。
表3型煤燃烧性能与原煤的比较
燃烧性能
原煤
型煤
热变形特性
焦渣特性
比表面积（cm2/cm3）
孔隙率（%）
炉膛温度（℃）
反应活性α(1000℃时)
不变形
4~5
＜5
＜1
940
31.0
花卉状
3
＞200
＞20
1100
54.1
(3)型煤固灰固硫能力比原煤好。由于型煤燃烧性能好，型煤燃烧时烟尘排放量减少50～80%，苯并（α）芘的排放量也有大幅度下降，至少减少50%以上。型煤含有固硫剂及其特殊的结构，so2排放量减少了40～60%。
2、固硫型煤在锅炉上的应用
（1）固硫型煤在锅炉上应用的环境效益和经济效益，优于其它各种煤加工途径（如表4所示）。
表4型煤与各种煤加工途径对锅炉用煤的效益比较
加工途径
液化
气化
选煤
块煤筛粉
型煤
环境效益
烟尘减少
95%
95%
增大
40%
50~80%
so2减少
90%
95%
50%
0
40~75%
其它污染
减少
减少
0
0
减少
节能效益
浪费22%
浪费20%
浪费14%
节煤6%
节煤15%
经济效益
建厂投资（元/t煤）
300
270
20
12
20
用户燃料费
增加3倍
增加2倍
增加45%
增加26%
节约10%
盈利情况
亏
亏
盈
盈
盈
（2）固硫型煤在锅炉上应用的节能效益，优于煤炭不同加工产品（如表5所示）。
表5煤炭不同加工产品在工业锅炉上应用的节能效益
燃料或加工途径
原煤
油
气
选煤
块煤
型煤
液化
气化
燃烧效率，%
锅炉热效率，%
节能率，%
能量转化效率，%
总热能利用率，%
节煤率，%
75~80
68
—
100
68
—
98
88
+29
—
—
—
~99
85
+25
—
—
—
75~80
68
—
85
58
-14
86
73
7
98.5
72
6
95
80
17
97.5
78
15
—
—
—
60
53
-22
—
—
—
56
48
-29
（3）固硫型煤在锅炉上应用节约的基建费用，低于各种不同煤加工途径（如表6所示）。
表6煤炭不同加工节约基建费用的经济效益
加工途径
原煤
煤液化
煤气化
选煤
块煤
型煤
按原煤计t吨/a基建费用，元/t
按产品计t煤/a的基建投资，元/t
节约t煤/a的投资，元/t
建厂周期
150
—
—
—
300
500
不节煤
4~5
270
480
不节煤
3~4
20
23
不节煤
2~3
10
25
130
1~2
20
20
118
1~2
（4）锅炉燃烧固硫型煤的经济效益。锅炉燃烧固硫型煤时经济效益十分显著（如表7所示）。据研究资料记载，在总吨位150吨的几台锅炉上燃用固硫型煤时，比燃用原煤时每年可节约237.6万元，其经济效益十分可观。
表7锅炉燃用固硫型煤的经济效益
炉窑
类型
燃烧原煤
燃烧固硫型煤
烟尘治理
投资
万元/1000m3
烟尘治理运行管理费用
万元/1000m3
煤炭耗量
t标/a
烟气量
m3/a
节省治理
投资费用
万元/a
节治治理管理运行费用
万元/a
型煤耗量
t标/a
节约
煤炭
%
节煤
价值
万元/a
锅炉
0.8900
0.5445
7896.08
150500
133.95
81.95
6689.7
15.3
21.7148
（5）锅炉燃用固硫型煤的环境效益。如表8所示，锅炉燃烧固硫型煤时环境效益也相当可观，在几台总吨位达5000吨锅炉上燃用固硫型煤后，烟尘年排放量可减少1577.2t，烟尘排放量可减少57%；可降低烟气林格曼黑度3度；so2年排放量减少162.722t，型煤的固硫效率为54.52%。锅炉排放烟气烟尘浓度，烟气黑度及so2的浓度，可达到《锅炉大气污染物排放标准》的要求。
表8锅炉燃用固硫型煤的环境效益
炉窑
锅炉总吨位
燃原煤时
平均排尘
浓度mg/m3
燃固硫型
煤后减少
排放烟尘（%）
减少排尘量
t/a
降低林格曼黑度
型煤固硫率（%）
减少so2排放量t/a
锅炉
5000
650
57
1577.2
3
51.52
162.72
综上所述，从环境效益、技术性和经济性上分析，基于目前中小型燃煤锅炉的现状，我市中小型燃煤锅炉的治理改造应在坚持使用清洁能源的基础上，推广使用洁净煤技术产品，特别是型煤产品，最大限度地降低大气污染。
四、中小型燃煤锅炉综合治理对策
由于目前型煤专用锅炉的成熟技术仅限于6吨以下（包括6吨）锅炉，因此，为加速我市低效锅炉的更新改造，必须从实际出发，坚持“切实可行，全面规划，抓好重点，科学论证，先易后难”的原则，采取改用清洁能源、热电结合、集中供热、联片供热和单炉更新改造等不同方式，逐步取消各种燃原煤锅炉。
（一）基本原则
1、对于燃煤锅炉，尤其是小容量（1吨以下）锅炉，优先燃烧清洁燃料，从源头上控制燃料燃烧产生的so2、烟尘等；在实际的操作过程中，考虑到我市治理企业经济状况不甚理想，确有困难或不具备条件的，可改用蜂窝型煤专用锅炉。
2、对于1～6蒸吨（不含1蒸吨，含6蒸吨）取暖锅炉，在集中供热管网覆盖区域内的，原则上要求其采用集中供热方式，拆除现有锅炉；暂时不具备条件的，可改用蜂窝型煤专用锅炉；对于1～4蒸吨（不含1蒸吨，含4蒸吨）非采暖锅炉，实行蜂窝型煤专用锅炉治理改造（有特殊工艺要求的除外）。
3、对于6蒸吨以上取暖锅炉和4蒸吨以上非采暖锅炉，由于目前该吨位的蜂窝型煤专用锅炉技术尚不成熟，一方面在加强技术攻关力度的同时，暂时根据区域环境管理的需要允许一部分单位进行除尘器配套改造，改用干湿两级除尘或静电、布袋等高效除尘设施。另外，在燃料的选用上加强控制管理，杜绝散煤在市区范围内的使用，推广适用效率较高、环保的洁净配煤。
4、积极推进城市集中供热和联片供热工程的实施，通过城市集中供热管网的延伸取缔拆除覆盖区域内且具备采用集中供热条件的锅炉，从根本上改变我市供热方式，减少取暖锅炉比重，降低点源低空污染，实行规模化集中管理。
（二）禁止原煤直接燃烧
目前我市燃煤锅炉so2和烟尘污染状况严重，主要是因为高灰高硫的原煤未经洗选筛选直接燃烧和燃烧技术落后造成的。但由于我市煤炭洗选能力很低，燃煤锅炉的煤炭品质基本上得不到保证，多为原煤直接散烧。为了确保锅炉热效率高和大气污染物排放量最少化，对燃煤锅炉煤炭的品质要按国家规定严格要求，从锅炉源头上对燃料做出严格的限制，即禁止锅炉燃烧高灰高硫的原煤，推广使用洁净配煤或添加燃煤助燃剂。
（三）淘汰小锅炉
锅炉的热效率和污染物的排放量，不仅和煤炭的品质及燃烧方式有关，而且同锅炉的容量有关。通常在其它条件相同时，锅炉容量越大，锅炉热效率越高，污染物排放量越少。这是由于锅炉容量大，热负荷高，炉膛空间相对较大，烟气停留时间长，煤炭燃尽系数高，热效率高，烟尘排放量少。热效率高，节省了煤炭，也就是减少了烟尘和so2的排放量。容量愈小的锅炉，燃烧方式也愈落后，燃烧不稳定，燃烧效率低，污染物排放量也愈多。20t/h锅炉的热效率比1t/h锅炉高10%左右，前者热效率为60～70%，而后者仅为50～60%，当然，后者污染物排放量也要多。为此淘汰小容量的锅炉，是提高热效率、节约煤炭、减少so2及烟尘排放量的最简便、最经济的方法。
五、需关注的问题
（一）推动型煤的生产和利用，需要从政策上积极引导。
1、虽然我市已经出台了关于型煤发展的许多相关政策，但至今没有制定不同煤种、不同用途型煤的产品质量标准，致使型煤生产无章可循。为促进已更新蜂窝型煤专用锅炉的高效运行，我市应在国家仍无制定型煤生产标准迹象的情况下，尽快制定不同类型型煤的地方性暂行标准，例如，从能源角度出发，首先应考虑型煤的挥发份含量，因挥发份的大小影响着燃烧过程中的点火难易、火焰长度、传热类型及调火方式。其次，应考虑型煤的固定碳含量，因其含量大小直接影响着型煤的发热量。
2、目前我市存在的大小型煤生产厂有十几家，生产的型煤类型、品种参差不齐，质量情况难以达到令人满意的程度。由于蜂窝型煤锅炉本身存在加热慢、出力小等缺点，型煤燃料的质量直接影响着型煤锅炉的热效率。从煤的综合利用方面考虑，高质量的型煤宜采用非炼焦煤（如无烟煤、贫煤、半焦粉煤等），而不应采用烟大、成本高的炼焦煤。这样的优质型煤能使型煤锅炉的热效率提高到70%，不仅减少烟尘的排放，而且极大地节省能源，这需要我市制定出台相关政策积极加以引导和规范。
3、目前，型煤售价与原煤价格相比，无论就地转化还是远距离销售，都相当于原料价格（粉煤）的